中國人民大學打造獨立無線校園網

文/馬迎 曾蒙田 孟壇魁 王克平

中國人民大學打造獨立無線校園網

文/馬迎 曾蒙田 孟壇魁 王克平

近些年來，人們越來越體會到無線網絡帶來的方便、快捷。無線網絡已經不是傳統意義上的有線網絡的補充，而是另一種必要的上網環境。

中國人民大學近些年來在不斷地進行無線網絡建設，在2007年采用Aruba的控制器+fit AP的架構進行無線網絡一期的建設。并于次年利用原有的Cisco Fat AP 1121進行無線網絡二期建設。

因為Fat AP無法實現信道和信號強度的自動調整和避讓，為了減少信號干擾、便于運維和管理，我們首先使用Tftp軟件對每個Fat AP進行系統版本升級，其次使用CiscoAironet-AP-to-LWAPP-Upgrade-Tool-v34軟件 把Fat AP 刷成Fit AP，同時購買Cisco無線控制器實現統一管理。

校園無線網絡一、二期建設部署在部分教學、辦公區域和室外區域。部署AP共計300個，高峰的上網人數為800人左右。

師生在體驗無線上網的方便快捷后，對在校園內能夠隨時隨處地上網的需求越來越高，為此我們進行了包括學生宿舍區在內的全校無線網絡覆蓋的設計和規劃。

在以往的無線網絡建設和應用的過程中，如果要更好地實現無線網絡的應用，移動終端漫游時必須能夠實現平滑地從一個AP切換到另一個AP上，承載這些應用的無線網絡平臺必須采用集中統一的控制，而目前各廠商的無線控制器都只能控制相同品牌的AP，所以我們必須首先定位無線設備的品牌，而全校的無線網絡建設需要資金巨大。如果我校自己建設，需要多次項目支持才能完成，一個技術部門首先很難掌控多次招標是相同的設備品牌，其次學校的網絡信息化建設有很多有待資金支持的緊急項目。

正當我們困惑無線網絡是否建設、如何建設的時候，2009年中國人民大學迎來了與移動運營商合作建設的契機。經過多次協商談判，通過比較測試產品的性能、設計方案和今后的運維服務等，確定了與中國移動合作建設校園無線網絡，并于2010年6月正式簽署協議。

目前我校的無線網絡完全獨立于有線網絡，與有線網絡的連接點只有在無線網絡的出口分別與校園網絡和中國移動網絡連接。獨立的無線網絡保證了當有線網絡出現某些故障時，無線網絡成為一種應急措施。同時我們利用無線網絡建設這個契機，完成了多年難以解決的全校各樓宇間光纖鋪設，全校四個區域匯聚點雙鏈路冗余，各樓宇與匯聚樓宇之間光纖連接，也為有線網絡的鏈路改造奠定基礎。

我校無線網絡建設如圖1所示。

此次建設全部采用統一的無線設備，無線控制器上板卡8塊。按照我校的無線規劃的覆蓋區域和密度，部署AP 900個，覆蓋所有的辦公區域、教學區域、公共場所和留學生公寓，覆蓋樓宇數量達到28座。

與此同時對部分已有無線網絡中的AP按照品牌進行調整，實現了統一的設備品牌，集中的控制管理，既避免了不同品牌的無線設備之間的信號干擾，也便于今后無線應用的工作開展。

此外，因部分教師要求課堂內的每個學生都能夠無線上網訪問，所以我們在人員密集的教學區域、會議中心全部采用11n系列AP保證密集覆蓋，數量為180個。

無線網絡訪問實現雙SSID，雙Portal，雙認證，分別計費。在控制器上設置人民大學網絡和中國移動兩組VLAN，每組VLAN中對應各自的地址池，兩個SSID對應各自的VLAN組，用戶登錄不同的SSID時獲得其對應VLAN的地址池中地址，因此用戶可以訪問不同的網絡出口（人民大學或中國移動），這樣就實現雙SSID的認證訪問。

圖1 中國人民大學無線網絡建設拓撲

為了便于無線的管理和維護，在校內部署一套無線網管系統，可以查看AP信號的覆蓋范圍、覆蓋熱敏度、流量、上網人數等歷史紀錄。

我們在無線控制器上開啟組播和IPv6功能，用戶可以觀看校內視頻組播，也能直接獲得IPv6地址進行IPv6地址的訪問。

在提供師生優質便利的上網環境的同時，我們在現有的無線網絡上做初步的應用。

1.利用無線網絡給室外大屏傳送發布信息

我校在室外路邊草坪安放了三大塊電子公告屏，用以通告學校的重要活動和訊息。因公告屏的地理位置不利于有線網絡的鋪設，我們通過無線方式對電子屏發布信息。

電子大屏中只有一個有線網卡，我們購買一個新的無線路由器，設置其網橋功能，無線路由器通過它的無線網卡與無線網絡連接，有線網卡與電子大屏連接。

因為校園無線網地址池中有多個連續段的IP地址，無線用戶的IP地址取決于其無線網卡的MAC地址，根據MAC地址不同，做哈希運算，地址池分配不同段內的IP地址。

無線路由器連接到無線校園網，獲得某一地址段內的地址如10.224. 200.45，根據這個地址，設置電子大屏網卡地址為同一網段的另一個地址如10.224.200.239，并在DHCP地址池取消此地址的自動分配，以保證電子大屏與無線路由器之間的通信。這樣就保證了電子大屏接收到無線網絡中發送的數據。

2.RFID的數據傳送

我校圖書館利用終端設備對圖書電子標簽進行讀取，利用校園無線網絡傳輸RFID數據。這些書庫分散在不同的樓宇、樓層，有的在有線沒有到達的地下室，無線網絡承載RFID的傳播數據，便于RFID數據的方便快捷讀取和傳輸。

經過幾年的無線網絡規劃和建設，中國人民大學的無線網絡已經初具規模，成為師生們信賴和依賴的上網方式。無線網絡只是提供上網還是遠遠不夠的，我們下一步要做的工作是在現有的無線網絡上開展各種無線網絡的應用，如手機主頁、適合長距離大范圍的校園安全監控系統、校內無線語音系統等。

（作者單位為中國人民大學網絡與教育技術中心）