高校無線網絡的設計與應用

李健

摘 要 無線網絡是無線通信技術和計算機網絡技術相互緊密結合的技術產物，它使計算機網絡擺脫的有線傳輸介質的束縛，為計算機網絡提供了一種更靈活、更方便、更快捷的傳輸方式。無線網絡已經開始在高校的校園網絡中得到廣泛應用，高校的無線網絡有其特有的特點和優勢，高校無線網絡的設計和應用是一個需要認真研究的方向。

【關鍵詞】無線網絡 AP IEEE802.11 無線網橋

近幾年我國信息化進程不斷加快，國內各個高校都已經建設了校園網絡，校園網絡深刻的改變了教師、學生和行政人員的工作、學習和生活，已經深深的滲透進高校校園的每一個角落。然而已經建成的高校網絡全部都是有線的計算機網絡，無法滿足師生越來越迫切的靈活使用網絡的需求，因此打造一個方便、快捷、靈活，能夠為校園用戶提供隨時接入的無線網絡已經成為校園網絡急待解決的問題。

1 無線網絡技術

高校的無線網絡主要是基于WLAN技術的無線網絡。WLAN（Wireless LAN，WLAN，無線局域網）是一種以無線通信為傳輸方式，以無線信道為傳輸介質的計算機局域網，是實現移動計算機網絡的關鍵技術之一。無線局域網以微波、激光和紅外線等無線電波作為傳輸介質，來部分或全部代替傳統局域網中的有線傳輸介質，實現了移動計算機網絡中移動節點的物理層與數據鏈路層功能，并為移動計算機網絡提供物理接口。

1.1 無線網絡的相關概念

（1）無線用戶：使用無線網卡上網的終端用戶。

（2）AP（Access Port）：無線終端訪問有線網絡的接入點，相當于無線終端與有線網絡通信的橋梁，實訓無線網絡和有線網絡的橋接功能。

（3）AC（Access Control）：無線控制器通過有線網絡與AP 相連，用于集中管理控制AP。

（4）無線介質：WLAN 采用無線射頻作為傳輸介質，實現AP 與無線終端、無線終端之間的通信。

（5）SSID（Service Set Identifier，服務組織標識碼）：無線局域網的名稱，用于標識不同的無線局域網。

1.2 無線網絡的協議

目前無線網絡廣泛使用的協議是IEEE802.11協議。已經發布的IEEE802.11系列的標準主要有以下這些。

（1）IEEE802.11：2.4GHz紅外線或擴頻物理層、MAC子層協議，1Mbps或2Mbps。

（2）IEEE802.11a：5GHz OFDM物理層、MAC子層協議，54Mbps。

（3）IEEE802.11b：2.4擴頻物理層、MAC子層協議，11Mbps。

（4）IEEE802.11g：2.4GHz OFDM物理層、MAC子層協議，54Mbps。

（5）IEEE802.11n：2.4GHz OFDM MIMO物理層、MAC子層協議，300Mbps。

（6）IEEE802.11i：WLAN安全機制。

IEEE802.11g是IEEE802.11工作小組于2003年6月發布的，可根據實際情況采用54Mbps、48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps、6Mbps等不同的網絡速率，實際工作速率在24Mbps左右，接近普通100Base-T的有線局域網的規格。IEEE802.11g的覆蓋范圍為室內100米，室外150米，并且與802.11b的Wi-Fi系統兼容，可以共存于同一無線網絡中，因此IEEE802.11g是目前工業界普遍認可并遵循的主流無線局域網協議。

1.3 訪問控制方式

無線網絡的訪問控制方式用于控制各移動終端與AP之間或移動終端與移動終端之間的通信。主要有兩種訪問控制方式方式：點協調功能（PFC）和分布式協調功能（DCF）。

2 高校無線網絡的典型解決方案

在進行高校無線網絡的解決方案的設計的時候，需要充分考慮設計原則為：

（1）高校無線網絡的穩定性。高校無線網絡的使用者比較多，主要包括學校的教師、學生、行政/工勤人員、臨時外來人員等，而且使用者對網絡的穩定性的要求很苛刻，因此無線網絡的穩定性是設計者在設計時候必須首先考慮的問題。設計人員必須保證網絡的穩定性，為使用者提供一個穩定性極佳的無線網絡環境。

（2）高校無線網絡的可管理性。無線網絡的設備和接入點物理設置分散、隱蔽，因此對無線設備和接入點的管理和維護相對困難，設計人員在設計的時候必須考慮選擇可以集中配置和管理、維護的無線設備。同時設計人員也要充分考慮的使用者身份的不同而需要進行的身份、訪問權限的管理問題。

無線網絡技術發展到今天已經經歷了三個時代，第一代無線網絡技術單純采用AP來實現最簡單的無線接入，無法提供其它的功能。第二代無線網絡技術，廣泛采用AC與可管理AP的構架，AC實質為第二層網絡設備，AP實現無線終端的接入、AC實現接入終端的匯聚和身份認證功能，有的AC還能夠實現第二層網絡交換功能，具有網絡的控制和用戶的管理功能，例如能夠實現：WEB認證、流量的控制、訪問的控制等功能；具有支持VLAN、VPN等安全管理的能力。第三代無線網絡技術采用以無線網絡交換機為核心的無線交換式網絡，將大部分的功能集中到Wireless Switch中實現，例如無線網絡管理、AP之間的自適應、無線網絡的安全管理、無線終端無縫漫游以及Qos功能等。

目前國內廣泛采用的校園無線網絡解決方案主要包括以下三種：

（1）“‘胖AP+AC”方案。該方案采用的是第二代無線網絡技術，技術的核心是AC，通過AC管理所有AP和無線網絡用戶，通過AC實現對無線網絡的安全、管理、監控等方面的控制。目前國內很多高校都采用了這種方案，該方案是實現率最高的一種高校無線網絡解決方案

（2）“‘瘦AP+ Wireless Switch”方案。該方案采用的是第三代無線網絡技術，該方案使用無線交換機連接并管理無線AP，所有的功能都被集中到無線交換機上，無線交換機還能實現二層交換功能，可以實現三層網絡設備的穿透，保證用戶的全網無線漫游。

（3）Mesh 無線網絡方案。無線Mesh網絡是無線網狀網，與傳統無線WLAN不相同，被稱之為多跳網絡。無線Mesh網絡是一種新的無線局域網類型。與傳統的WLAN不同的是，無線Mesh網絡中的AP是無線連接的，而且AP間可以建立多跳的無線鏈路。

3 結束語

高校無線網絡正深刻改變著高校用戶的網絡使用方式和習慣，是高校校園網絡未來發展的一個重要方向，也是一個重要的研究方向和研究課題。

參考文獻

[1]馬輝，李賀武，李星.大規模無線局網的設計與實現[J].計算機工程與應用，2003（03）.

[2]韓旭東，曹建海，張春業.IEEES02.llg協議關鍵技術及性能分析[J].現代通信，2003（12）.

作者單位

遼寧經濟職業技術學院信息工程系 遼寧省沈陽市 110122