淺談校園網(wǎng)絡建設中的路由技術

覃宗興 廣西機電職業(yè)技術學院

隨著信息技術的發(fā)展，校園網(wǎng)作為高校的基礎設施，在高校的教學、科研和管理中發(fā)揮了不可替代的作用，高校的校園網(wǎng)絡體系的建設水平高低已經(jīng)成為高校實力展現(xiàn)的一個重要方面，如何建設校園網(wǎng)絡、完善校園網(wǎng)絡的綜合水平是至關重要的。而路由技術的在校園網(wǎng)的建設中起著至關重要的作用，如何選擇適合校園網(wǎng)絡規(guī)模的路由協(xié)議是十分重要的。

一、路由技術

在計算機網(wǎng)絡路由交換技術中，路由技術屬于基礎運行技術，該技術的應用效果將直接影響計算機網(wǎng)絡路由交換技術的應用效果[1]。路由器技術的應用原理如下。路由器端口接收到數(shù)據(jù)包信息之后，會對數(shù)據(jù)信息包的鏈路層進行解析，從而獲取既定IP 協(xié)議地址；同時對地址信息進行核對，并將下一環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸目的進行明確，確定都沒有任何問題之后，將該數(shù)據(jù)信息包進行轉發(fā)，完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿铡Ｈ绻趥鬏斶^程中，路由器不能獲取數(shù)據(jù)信息的IP 地址，從而無法解析信息內(nèi)容，此時路由器會將此類信息進行針對性遣送，使其返回源地址。考慮到數(shù)據(jù)信息的安全性，需要將該數(shù)據(jù)包進行銷毀，防止數(shù)據(jù)包滯留威脅網(wǎng)絡運行的安全性。

二、校園網(wǎng)絡建設現(xiàn)狀

從Wi-Fi4（802.11n）開始，我國各大高等院校依據(jù)本校校園網(wǎng)建設情況研究探索建設校園無線網(wǎng)絡，給師生提供校園Wi-Fi，滿足教工教學、科研、管理以及學生學習、生活等需求。目前，隨著無線設施成本的降低和學校信息化資金的投入，高校已經(jīng)基本完成教學樓、辦公樓、宿舍樓、圖書館、體育館、食堂、會議室等室內(nèi)無線覆蓋，學習和運動等室外區(qū)域也基本完成，在用戶入網(wǎng)接入方面已基本取代有線網(wǎng)絡。同時，各高校無線網(wǎng)絡已成規(guī)模，是設備種類繁多、各業(yè)務系統(tǒng)融合協(xié)同的復雜體系。中國政法大學依據(jù)學校無線設施的實際情況，本著節(jié)省資源提高設備利用率的原則，利用無線技術協(xié)議標準向下兼容的特性，新協(xié)議向下兼容舊協(xié)議，無線協(xié)議802.11n、802.11ac 以及802.11ax 標準下的AP 設備并存，滿足各種新舊移動終端設備的入網(wǎng)需求。同時，依據(jù)無線網(wǎng)絡設備性能的差異和不同區(qū)域網(wǎng)絡要求的不同，加強管理，優(yōu)化設備資源配置，調(diào)整AP 的頻段和信道，并最大化的利舊，將舊AP 調(diào)整到無線網(wǎng)絡要求低的區(qū)域，使資源得到有效利用。

三、OSPF 路由協(xié)議在校園網(wǎng)中的應用分析

由于不同網(wǎng)絡的規(guī)模不同，而其劃分的網(wǎng)絡區(qū)域也不盡相同，但是，一般都可分為骨干區(qū)域、非骨干區(qū)域。而在不同的區(qū)域使用的路由器是不同的，OSPF 路由協(xié)議有四種路由器——ASBR、ABR、IR、BR 可供網(wǎng)絡管理人員部署在不同的分層，主要負責不同的但又確定的工作。ASBR，自治系統(tǒng)邊界路由器。它位于OSPF 自主系統(tǒng)和非OSPF 網(wǎng)絡之間。ASBR 可以運行OSPF 和另一路由選擇協(xié)議（如RIP），把OSPF 上的路由發(fā)布到其他路由協(xié)議上。ASBR 必須處于校園網(wǎng)絡中的非存根OSPF 區(qū)域中。ABR，區(qū)域邊界路由器。它位于OSPF 區(qū)域邊界上，用來連接骨干區(qū)域（area0）和非骨干區(qū)域。ABR 可以同時屬于多個區(qū)域，但是其所屬的區(qū)域中必須有一個是area0。ABR 被認為同時是OSPF 主干和相連區(qū)域的成員。因此，它們同時維護著描述主干和相連區(qū)域的路由選擇表。一般在進行校園網(wǎng)設計時，ABR 被部署在校園網(wǎng)的核心層與匯聚層交界地帶。IR，內(nèi)部路由器。它的所有端口所連接的網(wǎng)段都屬于同一個OSPF 區(qū)域，因此，在結構上只有一個鏈路狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫。高校在進行網(wǎng)絡規(guī)劃建設時可以在某些區(qū)域內(nèi)部署IR，用于區(qū)域內(nèi)部的網(wǎng)絡連接。BR，骨干路由器。它的端口中至少有一個是連接到了骨干區(qū)域，因此，ABR 和位于area0 的IR 都可以稱為BR。它通常用來連接長距離骨干網(wǎng)上的ISP 和企業(yè)網(wǎng)絡，所以，它可以用于有多個校區(qū)的高校的不同校區(qū)的網(wǎng)絡互聯(lián)，但是其終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問的。

四、校園無線網(wǎng)絡優(yōu)化策略

（一）優(yōu)化配置

（1）信號強度和信道調(diào)整：為保證用戶用網(wǎng)的需求，無線設備在實際部署過程中，覆蓋區(qū)域的信號強度要求最好不低于-65dBm，同時保證AP 收到終端信號的RSSI 值不低于30。信道規(guī)劃兼顧三維空間信號覆蓋，水平或者垂直方向做到蜂窩式覆蓋，最大程度避免水平方向和垂直方向的信號干擾。2.4G 頻段采用20MHz 頻寬，并使用1、6、11 三個重疊信道。5G 頻段采用40MHz 頻寬，單AP 單射頻口部署一個頻段，使用149、153、157、161、165 信道。（2）功率調(diào)整：無線網(wǎng)絡每個信道的帶寬是有限的，這些帶寬資源平均分配給所有在同一信道的終端。為避免AP 間干擾，需要調(diào)整同頻同信道AP 的發(fā)射功率，降低這些AP 之間彼此可見度。

（二）優(yōu)化網(wǎng)絡管理

隨著校園無線網(wǎng)成為高校網(wǎng)絡的主要接入方式，高校IT 部門如何優(yōu)質地完成無線網(wǎng)絡的管理和運維面臨著新的挑戰(zhàn)，不僅熟悉網(wǎng)絡基礎架構、控制器、接入點（AP）和RF，而且還要采用智能高效的方法來管理網(wǎng)絡，建議采用高質量的無線網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，且系統(tǒng)能實現(xiàn)以下功能：（1）提供簡潔的可視化監(jiān)控界面，能夠提供集中、直觀的系統(tǒng)管理界面，分析出無線客戶端狀態(tài)及存在的潛在問題，并實時監(jiān)測無線客戶端的信號強度和干擾、信噪比、使用帶寬及健康程度。（2）具有定位和地圖功能：將定位和地圖功能結合，能夠顯示整個校園的完整視圖，生成無線網(wǎng)絡覆蓋熱區(qū)圖，能夠清晰、精確地顯示出網(wǎng)絡中的終端及位置等。

五、結語

隨著無線網(wǎng)絡技術復雜性的降低和高校網(wǎng)絡運維能力的增強，無線網(wǎng)絡在高校已經(jīng)成熟穩(wěn)定的運行，為師生提供了穩(wěn)定可靠的入網(wǎng)環(huán)境和較高的服務質量，未來學校將有更多的應用依托于無線網(wǎng)絡。因此，無線網(wǎng)絡的合理規(guī)劃、設計及優(yōu)質管理是做好學校信息化工作的基礎，并為日后無線網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)分析工作的開展做好準備。