高職院校無線網絡建設的思考

楊亞洲

[摘要]隨著校園網發展完善,網絡無處不在日益體現出來,校園網的建設也越來越向多方面發展,有線+無線的混合方式,可以給校園網用戶提供最快捷、方便的網絡應用。于是,就怎樣根據高職院校的特點,建設一個安全可靠并且實用的校園無線網絡提出一些看法和建設思路。

[關鍵詞]數字化校園校園網無線網AP

中圖分類號:G47文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220169-01

高職院校的校園網建設應以信息化建設服務和服從于學校事業發展的目標和任務為基本指導思想,緊密結合學院人才培養工作和學院實際發展的特點和現狀,不斷滿足學校教育教學、科研、生活等對各項校園網設施和應用系統的需求。

隨著高職院校網絡的發展越來越快,絕大多數院校均建立了校園有線網絡,尤其是筆記本電腦因價格降低而迅速普及,很多同學和教師擁有了筆記本電腦,有線網絡的局限性凹顯出來。試想,如果我們在圖書館、草地上、食堂內、上課等任何時間、地點,可以隨意的進行上網交流、訪問,那又是如何的愜意。

解決上述問題的答案就是無線網絡,2003年6月IEEE 802.11g標準誕生,標志著無線的速率已經能滿足正常的需求,而2006年1月15日,最新一代IEEE 802.11n的無線傳輸草案的通過,無線網的接入帶寬已經能夠達到100M帶寬。這為無線網的普及帶來了更多可能。當前的無線網技術已經具有可靠的通信、低成本、靈活性、移動性、快速安裝、高吞吐量、保護用戶投資、抗干擾性強、隱蔽性好、抗多徑干擾等特點。通過專業網橋、接入點及客戶端設備,能夠搭建各種層次的無線網絡,包括長距離局域網連接,點多點、點對點網絡節點連接,室內外覆蓋等各類無線網絡。同時無線網絡在物理布局、通信距離等方面有其特殊性。采用無線方式,架設方便,運行、維護成本低,周期短。

那么,無線網絡又該如何搭建呢?特別是還要考慮到,在高職院校可投入信息化建設的資金非常有限的情況。

制訂詳細的設計方案,了解高職院校的需求分析,找出重要應用點,是實現的重要前提。

工勘,無線項目中最重要的一環,工勘的好壞,會直接影響到后期信號的分布。錯誤的工勘,除了在前期物料的計算上帶來大的誤差,造成浪費或者因為缺料延誤工期,更可能導致后期工程結束時,網絡大范圍的不可用,導致接連的返工。

覆蓋,無線網絡信號的覆蓋包括室內覆蓋和室外覆蓋,顧名思義,兩種是對于不同的場合應用的。針對學校的情況而言,這里的室外覆蓋單純指建筑外的覆蓋。

室外覆蓋,因為涉及的覆蓋范圍遠大于室內,所以我們考慮的是首先能讓用戶收到無線信號,其次再考慮用戶有效的接入帶寬。無線信號的容易衰減是無線的一大硬傷,所以室外分布的時候,我們要盡量避開樹木茂盛,或者遮擋的地方。勘測的時候最好有學校的平面圖,然后確定需要覆蓋的范圍,再根據設備的性能,來決定無線設備的安放位置。一般來說,發射功率為20DB的AP,無遮擋的情況下覆蓋范圍為100M,然后再根據實際情況,選擇合適的定向或者全向天線。

室內覆蓋,目前有兩種覆蓋方式:小功率AP放裝覆蓋和室內分布系統。小功率AP放裝覆蓋,主要使用于比較空曠的大型場合,象會議室,體育館等,特點是安裝方便,同時信號也能保證。室內分布系統相對來說比較簡單,學校里,基本都有運營商的室內分布系統,也就是運營商提供CDMA,3G等服務的那套線路。如果可能,跟運營商協商后,在該系統中接入我們的無線有源設備(AP),就可以共享這套線路了。接入使用的合路器,對該系統的損耗在0.5到1DB左右,這個損耗很低,可以接受。同時,無線網絡工作在2.4GHZ頻道,與其他系統互不干擾。此方式的好處是使用的設備少,工程費用很低,而且施工簡單。但是同樣,因為AP的性能有限,接入的用戶就少了,同時,信號被擴散的范圍比較廣,相對前者,薄弱很多。如果跟運營商協商不通,則只能自行布置室內分布系統了。

完成信號覆蓋的勘測和規劃以后,我們無線網絡的模型已經初步成型,接下來是網絡拓撲的規劃。目前無線的組網方式有兩種,FAT AP和FIT AP+AC(無線控制器)組網,FAT AP是指無線網絡的配置,數據的轉發都在AP上實現,每臺AP都是一個獨立的系統,推薦在AP數量少的情況下使用,FIT AP+AC是最近開始流行的組網方式,AP只負責數據轉發,同時AP的配置統一通過AC配置,AP上零配置。這種組網大大的方便了無線網絡的管理,是眾多廠家推薦的組網方式。

接下來要畫好無線網絡拓樸圖、無線網絡整體覆蓋示意圖制訂AP信道規劃表。

至此,一個基本的無線網絡規劃就展現在我們面前了,剩下的,就是研究不同廠家的產品質量和性能、價格等。要從比較細節入手,從吸頂天線、全向天線、定向天線、高頻饋線、避雷器、信號功分器到室外屏蔽網線、天線支架,電源線、避雷接地等,還有網絡相連的一系列需要配置交換機都要逐一了解。最重要的是了解不同廠家產品在不同環境下配以不同天線所能傳輸的距離或是穿墻能力,相信實測的參數,以實測數據為準。

無線的好處很多,但缺點也不少,無線的信號衰減是讓人非常苦惱的,往往透過幾堵墻,信號就已經衰減到不可用了。而且由于信號的不可見,無線覆蓋的盲區排找起來也比較麻煩。經過測試,無線信號在發射功率為500MW的情況下,在天線底下,信號強度為-28DB左右,穿過一堵50厘米厚的墻后,信號衰減到-58DB,繼續穿過一堵50里面的墻,信號減少到-85DB。這個相對于-70DB的最低強度要求來說,已經不能夠滿足使用了。同時,無線的帶寬也是目前比較弱勢的,由于無線需要使用大量的資源來維持無線信道,目前802.11G的實際物理線路在28M左右,這是在信號最好的情況下,所以無線對于某些需要高速應用的場合來說,還是比較不足的。無線只有3個不干擾的信道,也就是說,在一定的范圍內,只有3臺AP是不會干擾的,但是受AP接入用戶性能限制,有時候一個地方AP的數量往往超過3臺,這時候就導致信號干擾,表現為信號顯示非常好但是怎么連就連接不上。在安全性方面,還有近年針對WEP、WPA等安全的破解,如著名BackTrack 4等基于 Linux,以及Aircrack-ng for Windows等等的破解無線工具,因此迫切要求改進加密方式、算法和進一步加強安全性。

參考文獻:

[1]冉曉旻,無線網絡原理與應用,清華大學出版社.

[2]楊哲編,無線網絡安全攻防實戰,電子工業出版社.