高校無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案探討

　　摘要：校園無(wú)線網(wǎng)是高校“智慧校園”重要的組成部分，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可滿足數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻、圖像、多媒體等相關(guān)教育信息的傳輸，可實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)收費(fèi)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、多媒體教學(xué)管理、數(shù)字圖書(shū)館和上網(wǎng)訪問(wèn)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。文章在分析高校校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)及難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹分析高校無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。

　　1高校無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

　　第一，安裝方法簡(jiǎn)便：WLAN網(wǎng)傳輸系統(tǒng)在實(shí)際安裝的過(guò)程上對(duì)技術(shù)人員的操作水準(zhǔn)要求不是很高，最為重要的一點(diǎn)事無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際的管線敷設(shè)中基本不涉及管道與布線工作，這意味著人力與物力上的節(jié)約。第二，使用靈活：無(wú)線技術(shù)的出現(xiàn)讓W(xué)LAN設(shè)備的位置與安裝過(guò)程變得更加靈活，也就是說(shuō)很多有限網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)無(wú)法達(dá)到的區(qū)域，都可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。這讓校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積得到了較大程度擴(kuò)展，也間接提升了校園工作落實(shí)的效率。第三，成本低廉：WLAN網(wǎng)絡(luò)由于很少涉及線路，因此布線與設(shè)備建設(shè)上占用的資金可以得到較大限度的節(jié)約，網(wǎng)路體系結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，也讓協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)備上的資金占用問(wèn)題得到完美解決，設(shè)備維護(hù)上也是一筆筆資金開(kāi)銷(xiāo)的占用點(diǎn)，但是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本不涉及，讓成本得到了最大限度的節(jié)約。第四，便于擴(kuò)展：WLAN網(wǎng)橋系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)撲結(jié)構(gòu)以及平滑擴(kuò)容工作上的種類(lèi)適應(yīng)性強(qiáng)，可以支持多種型號(hào)，并在容量傳輸系統(tǒng)升級(jí)上擁有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)換能力，小容量傳輸系統(tǒng)平滑擴(kuò)展可以直接擴(kuò)展為中容量傳統(tǒng)系統(tǒng)。

　　2高校無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點(diǎn)

　　第一，高校中師生數(shù)量非常多，用戶的密度很高，不適合無(wú)線廣域網(wǎng)的使用。無(wú)論是現(xiàn)在的4G，還是發(fā)展中的5G，因?yàn)樗尤胗脩舻膮^(qū)域面積較大，同時(shí)又是信道共享的，因此每一信道只能供少量的用戶使用，無(wú)線信道數(shù)量又受無(wú)線頻率的限制。所以，對(duì)高密度用戶區(qū)域，只能通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)替代無(wú)線廣域網(wǎng)。第二，無(wú)線網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展日新月異，即使在建設(shè)之初采用的是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，采購(gòu)的是性能最高的軟硬件，也許等項(xiàng)目還沒(méi)驗(yàn)收完成，又有新的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)世，即還沒(méi)有使用已經(jīng)落后了。所以，建議高校無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需采用“靈活彈性”的理念，統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。第三，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的干擾嚴(yán)重，用戶頻繁掉線和認(rèn)證，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，用戶使用體驗(yàn)差。第四，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的持續(xù)發(fā)展能力差，一旦在使用的無(wú)線網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不適應(yīng)用網(wǎng)的需求，只能推倒重來(lái)，整網(wǎng)重新建設(shè)，沒(méi)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑升級(jí)與資源利舊。第五，建設(shè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)法兼顧使用的高便利性與網(wǎng)絡(luò)的高安全性，如無(wú)法很好解決無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)空中加密和快速認(rèn)證。第六，不能很好兼顧“無(wú)線”校園和“生態(tài)”校園的矛盾，無(wú)線信號(hào)覆蓋效果和節(jié)能始終是個(gè)矛盾。

　　3高校無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

　　3.1總體建設(shè)目標(biāo)

　　無(wú)線校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是為了解決目標(biāo)區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，需要在了解WiFi網(wǎng)絡(luò)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，全面了解相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要特性，在有限的資源條件下，最大限度地提高WiFi網(wǎng)絡(luò)的整體性能，給用戶(學(xué)校師生員工)提供最佳的使用體驗(yàn)。良好的用戶體驗(yàn)，在數(shù)字無(wú)線校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)時(shí)需要制訂如下目標(biāo)：（1）能夠同時(shí)承載語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且語(yǔ)音業(yè)務(wù)用戶感知接近或者達(dá)到傳統(tǒng)移動(dòng)通信的水平。（2）具有管理方便，認(rèn)證、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和有線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一，能夠無(wú)縫互聯(lián)。（3）具有可擴(kuò)展性，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求隨時(shí)擴(kuò)展，方便擴(kuò)展。（4）具有較高的安全性，能夠有效防護(hù)和對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的入侵。（5）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，沿用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備的選型也要做到兼容、通用和性能指標(biāo)一致。

　　3.2前端AP場(chǎng)景設(shè)計(jì)

　　3.2.1公共室內(nèi)區(qū)域應(yīng)用場(chǎng)景

　　公共室內(nèi)區(qū)域應(yīng)用場(chǎng)景包括教學(xué)樓、實(shí)訓(xùn)樓、體育館、圖書(shū)館、食堂等。

　?。?）設(shè)計(jì)方案

　　此類(lèi)場(chǎng)景可采用高無(wú)線性能的802.11ac和智能型放裝式AP來(lái)解決無(wú)線信號(hào)用戶性能和接入速率問(wèn)題。智能天線徹底解決傳統(tǒng)天線存在覆蓋盲區(qū)的弱點(diǎn)；快速、準(zhǔn)確地識(shí)別終端類(lèi)型，如果是使用功率較低的手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端，智能天線能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)信號(hào)補(bǔ)償技術(shù)，根據(jù)移動(dòng)終端的類(lèi)型和位置動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)線信號(hào)覆蓋角度、強(qiáng)度及大小，保障移動(dòng)終端在任何位置的無(wú)線信號(hào)覆蓋。

　?。?）AP點(diǎn)設(shè)置

　　設(shè)計(jì)中將不規(guī)整區(qū)域分成若干小區(qū)域，在中心位置處設(shè)置1臺(tái)AP放置于天花板上；如果層高超過(guò)6m，為了保證覆蓋效果，采用壁掛部署；覆蓋半徑15-20m，根據(jù)需要設(shè)置1-2臺(tái)。

　　3.2.2室外場(chǎng)景

　　室內(nèi)場(chǎng)景包括室外活動(dòng)場(chǎng)、校園樓宇之間公共區(qū)域等。選用了室外型AP，采用最新標(biāo)準(zhǔn)的802.11ac協(xié)議，可以提供高達(dá)1.167Gbps的接入速率。采用IP68防護(hù)等級(jí)的外殼設(shè)計(jì)，適合在極端的室外環(huán)境中使用，可有效避免室外惡劣天氣和環(huán)境影響，大大降低了安裝和維護(hù)難度。室外型AP分為定向和全向產(chǎn)品，無(wú)線信號(hào)覆蓋的角度不同，設(shè)計(jì)方案時(shí)根據(jù)校園總圖的位置，在校園四角選用室外型AP定向產(chǎn)品，在學(xué)校中心位置選用全向產(chǎn)品，覆蓋半徑約為100m，可設(shè)置在多層教學(xué)樓或者宿舍的屋面處。根據(jù)總圖測(cè)算，整體校園需要部署13個(gè)AP點(diǎn)。

　　3.3無(wú)線校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　無(wú)線校園網(wǎng)建設(shè)采用無(wú)線控制器AC+FitAP的組網(wǎng)方式。無(wú)線控制器AC旁掛在現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)上，可以方便對(duì)整網(wǎng)的無(wú)線AP進(jìn)行統(tǒng)一配置和管理。旁掛的組網(wǎng)方式使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的部署更為靈活，可將無(wú)線AP部署到單獨(dú)建立的一套無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，也可直接將無(wú)線AP部署到現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)中。部署在不同位置的AP通過(guò)六類(lèi)雙絞線與POE交換機(jī)進(jìn)行通信，同時(shí)POE交換機(jī)利用六類(lèi)雙絞線為AP供電。各個(gè)POE交換機(jī)通過(guò)多模光纖匯總到該棟樓的匯聚交換機(jī)上。各棟樓的匯聚交換機(jī)通過(guò)單模光纖匯總至無(wú)線控制器側(cè)的核心交換。這樣，無(wú)線AP接入POE交換機(jī)將無(wú)線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，經(jīng)過(guò)上聯(lián)的匯聚交換機(jī)，匯總至核心交換機(jī)最終由無(wú)線控制器AC對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

　　3.4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試和優(yōu)化

　　無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完，需要對(duì)其進(jìn)行一系列的性能測(cè)試。無(wú)線信號(hào)覆蓋強(qiáng)度是無(wú)線局域網(wǎng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)?？稍诰哂袩o(wú)線網(wǎng)卡的筆記本電腦上運(yùn)行專用測(cè)試軟件“WirelessMon”，對(duì)無(wú)線信號(hào)覆蓋強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。無(wú)線信號(hào)覆蓋強(qiáng)度的指標(biāo)要求為：95%以上的區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)大于-80dBm。信噪比是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)和噪聲的比例，可在具有無(wú)線網(wǎng)卡的筆記本電腦上運(yùn)行專用測(cè)試軟件“NetworkStumbler”對(duì)信噪比進(jìn)行測(cè)試。信噪比的指標(biāo)要求為：95%以上的區(qū)域中，用戶接收到的信噪比應(yīng)大于20dBm。

　　3.5網(wǎng)絡(luò)安全管理

　　首先，將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)劃分。根據(jù)校園用戶的人數(shù)以及其信息重要程度，可以將校園的校園網(wǎng)絡(luò)分為三個(gè)網(wǎng)絡(luò)：無(wú)線網(wǎng)、校園網(wǎng)、資源網(wǎng)，為保證校園網(wǎng)絡(luò)信息安全，將網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)區(qū)分開(kāi)來(lái)，并通過(guò)核心交換機(jī)對(duì)不同子網(wǎng)間的訪問(wèn)進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而防止無(wú)線網(wǎng)路對(duì)有線校園網(wǎng)絡(luò)的非法侵入。其次，建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施監(jiān)控與訪問(wèn)機(jī)制。解決網(wǎng)絡(luò)信息泄露和破壞問(wèn)題，首先要做好防御問(wèn)題，由于校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)變化范圍大，因此，管理人員必須做好網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)監(jiān)控工作，并且對(duì)于網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)用戶做好核實(shí)工作，便將用戶身份分不同層次，范圍內(nèi)的用戶不能越界訪問(wèn)其他網(wǎng)絡(luò)，避免網(wǎng)絡(luò)攻擊者截取用戶信息，獲取更多訪問(wèn)權(quán)限的問(wèn)題。最后，加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒防范。在校園移動(dòng)客戶端和網(wǎng)絡(luò)管理中心必須安裝防病毒軟件，并且禁止未安裝防毒軟件的用戶隨意訪問(wèn)校園資源。此外使用者應(yīng)該加強(qiáng)安全防

　　4高校無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理

　　高校作為國(guó)家的高等學(xué)府，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求量大質(zhì)高，對(duì)高校無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維人員提出了更高的要求。高校必須構(gòu)建一個(gè)全面科學(xué)的無(wú)線校園網(wǎng)運(yùn)維體系保障其高效運(yùn)行。

　　首先建立一個(gè)無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、診斷、評(píng)估、決策。同時(shí)通過(guò)可視化、儀表化、智能化的網(wǎng)絡(luò)管理模式，把復(fù)雜的運(yùn)維管理工作簡(jiǎn)單化、人性化，從而提升網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋已經(jīng)是大勢(shì)所趨，WLAN無(wú)線網(wǎng)正逐步取代傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。高校也加快了“智慧校園”網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，為信息時(shí)代培養(yǎng)更多的高素質(zhì)人才提供了有力支撐。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]宋鵬.基于瘦AP組網(wǎng)方式的高校無(wú)線校園網(wǎng)的研究與設(shè)計(jì)[D].湖南大學(xué),2013.

　　[2]高春陽(yáng),白亮,孫平.高校無(wú)線校園網(wǎng)建設(shè)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2013,9(35):7913-7914.

　　作者戴兵紅

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