高校校園網無線網絡設計分析

摘 要：在信息化建設中，各大高校都建成以光纖和銅纜為通信介質的有線校園網。隨著移動互聯網的興起，無線網絡的需求也越來越迫切，建立一個有線網絡為基礎，無線網絡為拓展的高校校園網，也成為各大高校近年來的建設任務。文章以廣西水利電力職業技術學院為例，對高校校園網無線網絡設計進行了研究，為校園用戶提供安全的無線接入。

關鍵詞：校園網；無線網絡；設計

互聯網的快速發展，使得越來越多的大學生利用校園網進行信息交流，網絡已經成為在校大學生學習、生活和娛樂的重要平臺。近年來，移動互聯網的迅猛發展，也使得更多的大學生利用手機、平板電腦、筆記本進行信息的交流，無線終端的數量快速增加，傳統的有線網絡已經不能滿足需求，因此建設一個強大的無線網絡也成為大勢所趨。

1 傳統有線網絡存在的局限性

1.1 信息點數量不足

傳統的有線網絡，需要有足夠的信息點，才能給用戶提供網絡接入，對于一些學生數量比較多且密集的場所，例如圖書館、教學樓、學生宿舍等，如果沒有預留足夠的信息點，則很多學生無法接入網絡。在早期建成的學生宿舍中，由于預留的網絡信息點不足，學生自行采購了交換機，在宿舍內通過交換機拓展端口的方法，滿足宿舍成員的接入，但是導致宿舍網線錯綜復雜，不易管理。

1.2 網絡無法拓展

在大學校園的開闊位置，例如操場、草坪、學術報告廳等空曠地點，由于沒有信息點，學生只能使用運營商的流量接入網絡，傳統的有線網絡擴展性不強，無法體驗到校園網方便快捷的優勢。

1.3 無線路由多，信號干擾嚴重

移動互聯網的興起和無線終端的普及，使得很多師生都在辦公室和學生宿舍自行購買了無線路由器，架設無線局域網，滿足個人使用需要。無線路由器的數量增加了，設置之間的信號干擾也隨之而生，且無法進行網絡用戶的有效管理。

2 無線局域網的特點

2.1 組網方便

與傳統的有線網絡相比，無線網絡不需要再挖墻鑿洞，預埋線管，敷設電纜，只需要在特定的位置布放無線訪問接入點（Access Point，AP），就可以實現無線網絡的覆蓋，組網方便快捷[1]。

2.2 施工速度快，工程周期短成本低

傳統的有線網絡，因為需要綜合布線，預埋信息點，周期長且成本高，無線網絡只需要把無線AP就近接入到校園網的交換機中，大大提升了施工速度，周期短且成本低。

2.3 無線速度快，可擴展性強

無線網絡技術發展正慢慢趨于成熟，支持802.11n標準的無線網絡設備傳輸速率已達到300 Mbps，且隨著技術的發展，無線網絡的傳輸速率也在不斷地提高，當某一場所的無線用戶數量增多時，只需要增加AP數量或者更換更高級別的AP，就可以實現無線網絡的無縫升級，擴展能力強。

2.4 靈活性高，移動性強

師生只要在無線覆蓋的地方均可使用校園網，不再擔心是否有信息點，在體育場、大草坪、報告廳快速接入網絡不再是夢想，且使用無線網絡的時候，不管位置如何移動，無線網絡的漫游技術仍然可以可靠快速地使用網絡，靈活性高，移動性強[2]。

3 無線網絡拓撲設計

大多數高校均建立了千兆、萬兆骨干的有線校園網，無線網絡的建設應該是有線網絡的有力補充，在設計中要遵循開放性、實用性、先進性的原則，統一規劃，分步實施，無線網絡與有線網絡并存，相互補充，既發揮了有線校園網高速可靠的優勢，也體現了無線網絡靈活方便的特點，避免了投資的浪費。

以廣西水利電力職業技術學院校園網建設為例，在一期校園網工程建設中，已經建立了萬兆骨干，千兆到桌面的高校校園網網絡。在二期的校園網建設中，考慮到實現無線網絡的校園覆蓋，使得圖書館、實驗室、教學樓、運動場等校園環境中師生均可快速便捷地接入無線網絡，滿足信息化教學的需求。

設計目標：可實現數據業務及語音業務的同時進行，并要確保語音業務的實時性；可方便地集中管理，有線和無線網絡采用統一的認證和計費系統無縫互聯，實現運營；系統具有方便、成熟的擴展性，良好的網絡管理、網絡監控、故障分析和處理能力，使系統具有極高的可維護性；建設無線網不要更改原有網絡的規劃和配置；無線系統具有較高的安全性，可以對無線的入侵和威脅作出有效的反應和防護；采用國際統一標準，以擁有廣泛的支持廠商，無線網絡廠商與原有有線網絡廠商設備兼容性高。

該校校園網絡采用星型網絡結構，網絡中心位于學校圖書館大樓，通過出口網關設備連接到Internet，核心層交換機采用低延遲，具備高速存儲轉發功能，為下一代園區網核心而專門設計開發的敏捷交換機華為S12708交換機，網絡中心通過萬兆光纜連接到各教學樓、實訓樓、宿舍樓等匯聚點，匯聚層采用快速以太網技術，快速存儲轉發性能，高速流量匯聚及監控的華為Quidway S9306交換機，樓層間、各部門間采用華為S5700-24TR型號交換機接入，每層樓除了一期工程有線信息點的安裝外，二期網絡建設在每一房間均布放無線AP點，實現無線信號覆蓋[3]。

核心層是所有數據流經的網絡層次，為整個網絡提供Internet的接入與本地局域網內數據交換，核心層采用3層網絡設備，無線網絡的核心無線控制器AC也連接到核心交換機，接入層直接連接到各樓層AP點，通過Vlan的劃分，Trunk設置、信道劃分等技術，使整個網絡正常運行。校園網無線網絡拓撲如圖1所示。

核心無線控制器AC采用銳捷的RG-WS6816高性能無線控制器，各樓層采用銳捷的RG-AP720-I放裝型無線AP。RG-WS6816高性能無線控制器是銳捷網絡推出的面向下一代高速無線網絡的無線控制器產品，可突破3層網絡保持與AP的通信，部署在網絡中，無需改動網絡架構和硬件設備，就可以提供無縫的安全無線網絡控制。無線接入點RG-AP720-I是銳捷網絡推出的搭載靈動天線、支持802.11ac Wave2最新技術標準的AP產品，通過擴展“AP衛星”，可實現用戶數、性能翻倍提升，整機最大達到2.4 Gbps，支持壁掛、吸頂安裝方式，可安全方便地安裝于墻壁、天花板等各種位置，通過以太網供電模式，方便部署在校園網環境中。

AP的位置部署應該根據實際的場景和需求進行初步選擇，然后再通過實地測量進行調整。盡可能做到AP覆蓋區域之間無間隙，保證所有區域都能覆蓋；AP之間重疊區域最小，盡可能減少所需AP的數量；AP的布放應考慮無線網絡安全的因素，信道的安全和單元大小；應先對用戶密度高的區域進行AP布置，然后再布置用戶密度低的區域； 在用戶密度高的區域，應在一定區域內降低AP無線信號的發射功率，則可放置更多AP，以在保證吞吐量的基礎上接入更多用戶，這樣才能保證更多的用戶訪問網絡。相互覆蓋區域的AP不能采用同一頻道，否則會造成AP在信號傳輸時相互干擾，從而降低AP的工作效率。為了最大限度地利用頻帶資源，可選取3個互不重合的頻道作為整個系統的工作頻段。

4 結語

廣西水利電力職業技術學院的無線校園網是在原有的有線校園網基礎上構建，一體化無線校園網既融合了有線網絡和無線網絡，還通過統一的硬件平臺、統一的網絡管理、統一的用戶管理、統一的應用安全，為校園用戶提供安全的無線接入。無線網絡與有線網之間形成負載分擔和冗余備份，大大提升了校園網服務的品質，提升學院的品牌形象。

[參考文獻]

[1]宋鵬.基于瘦AP組網方式的高校無線校園網的研究與設計[D].長沙：湖南大學，2013.

[2]鐘文基.數字化校園網的設計與實現[J].電腦知識與技術，2015（3）：82-83.

[3]高春陽，白亮，孫平.高校無線校園網建設研究[J].電腦知識與技術，2013（35）：7913-7914.