構(gòu)建高校無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)探討

◎李麗新

在高校校園里，校園網(wǎng)承載著校師生日常學(xué)習(xí)辦公生活的大量任務(wù)。近幾年來互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式正在逐漸改變著傳統(tǒng)教學(xué)模式，網(wǎng)上授課、微課學(xué)習(xí)、視頻會議等一些新興的辦公教學(xué)形式逐漸被應(yīng)用，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)雖然一定程度上滿足了高校資源共享的需求，但隨著移動通訊技術(shù)的發(fā)展，無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)生活需要，在高校中搭建適用的無線網(wǎng)勢在必行。

一、高校校園無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

我國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及相對國外要晚，同樣無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用普及程度也不及美國、日本、英國等發(fā)達(dá)國家。在國外，不但在高校校園里無線網(wǎng)絡(luò)得到了普及，而且在一些大中型發(fā)達(dá)城市中無線網(wǎng)絡(luò)也達(dá)到了完全覆蓋。在國內(nèi)，由于地域與人口等諸多因素，城市無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋很難達(dá)到，而在我國高校中，部分學(xué)校雖然已經(jīng)完成無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和建設(shè)，但同時(shí)也出現(xiàn)了設(shè)備老舊和技術(shù)落后等問題，有待更新?lián)Q代；另一些尚未普及的高校為完善教師生現(xiàn)代化辦公學(xué)習(xí)的需求也正著手無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善。

二、無線局域網(wǎng)簡介

WLAN 是目前高校中普遍使用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其利用射頻（RF）技術(shù)，使用電磁波作為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中移動終端設(shè)備的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層功能，從而實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備訪問校內(nèi)資源和廣域網(wǎng)資源的功能。WLAN 目前使用的協(xié)議主要有IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac 協(xié)議等。常用的無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有ad hoc、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式和蜂窩三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所展現(xiàn)的功能和用途有很大不同，其中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（也稱為Infrastructure 模式）能夠通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線AP 結(jié)合與無線網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行通信，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常用于較大面積覆蓋范圍或有多個(gè)AP 互連的情況，可以有效的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，常在大中型局域網(wǎng)中使用，校園網(wǎng)常采用的就是該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

三、高校情況介紹

我校現(xiàn)有全日制本科以上在校生13000 余人，研究生近千人左右。教職工1100 余人，其中任教教師700 余人。主要建筑物有土木教學(xué)樓、逸夫教學(xué)樓、公共教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、行政樓、商貿(mào)樓、校醫(yī)院、文體中心、籃球場、體育場、第一、二食堂以及學(xué)生1-11 公寓等。具體建筑分布如文中圖所示。很多場所無法或不適合架設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)，由于教師和學(xué)員的流動性很大，學(xué)習(xí)和討論不僅僅局限于課堂，在校園的任何角落都需要能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，能夠隨時(shí)隨地的查閱資料、下載課件等，有線網(wǎng)絡(luò)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)校教學(xué)和學(xué)習(xí)的需要。

四、無線局域網(wǎng)搭建

整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接入分二級。 一級AP 與有線網(wǎng)絡(luò)為接合點(diǎn)，多個(gè)無線AP 通過接入交換機(jī)與校園原有的有線網(wǎng)絡(luò)融合為一體進(jìn)入公眾網(wǎng)；以室外多點(diǎn)大功率天線，室內(nèi)企業(yè)級路由和大功率功放實(shí)現(xiàn)樓間遠(yuǎn)距離無線覆蓋校區(qū)；二級AP 室內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)為結(jié)合點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的樓層，大于3 層的樓內(nèi)，適當(dāng)增加AP，以一級為核心的蜂窩式終端接入覆蓋樓層。

1.教學(xué)區(qū)域與實(shí)驗(yàn)室區(qū)域無線局域網(wǎng)的搭建。對于這種場所，無線用戶相對密集，可以根據(jù)教室或?qū)嶒?yàn)室的實(shí)際座位量和教室大小確定AP 數(shù)量和位置，一個(gè)小班教室一般安排一個(gè)AP。而在合班教室或禮堂，就要適當(dāng)增加AP 設(shè)備，并安排好各AP 位置，保證無線信號能有效覆蓋相應(yīng)區(qū)域。

2.辦公室區(qū)域無線局域網(wǎng)的搭建。對于辦公區(qū)域，一般情況下，各辦公室的有線局域網(wǎng)已非常完善，辦公區(qū)域的AP 主要安裝在走廊即可，數(shù)量也不用太多。對于會議室這種比較空曠的室內(nèi)空間，可以采用壁懸式AP，并且注意信號通道的規(guī)劃，不要產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)間的信號干擾，以確保會議質(zhì)量。

3.學(xué)生宿舍內(nèi)無線局域網(wǎng)的搭建。在宿舍樓里使用無線的主要位置就是各個(gè)宿舍，由于宿舍一般空間很小，沒有必要一間宿舍安排一個(gè)AP。一般三、四個(gè)宿舍安裝一個(gè)AP，將AP 安排在走廊，即可實(shí)現(xiàn)信號覆蓋。

4. 室外活無線局域網(wǎng)的搭建。室外學(xué)生活動區(qū)域比較典型的就是高校的足球場、籃球場以及文化廣場，這一類場所比較空曠，但也是學(xué)生日常比較集中的場所。在這些場所，通常采用室外型AP，并盡量布置在建筑的頂部。在部署的過程中，要考慮到信號覆蓋效果，同時(shí)還要考慮現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，保證較高網(wǎng)絡(luò)性價(jià)比。同時(shí)還要使用無線中繼器，對于附近沒有有線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接力。

五、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)

無線網(wǎng)采用的是無線傳輸介質(zhì)，信號丟失、泄露、被干擾的概率就比較大，此外，校園網(wǎng)的用戶主要是學(xué)生，學(xué)生的好奇心很強(qiáng)，他們經(jīng)常會有攻擊行為。因此，必須解決好無線網(wǎng)的安全問題。

從軟件角度看，IEEE802.11 工作組設(shè)計(jì)WEP 安全機(jī)制、AES-CCM 安全機(jī)制，基本可以滿足校園無線網(wǎng)的安全需求。從硬件角度看，無線網(wǎng)絡(luò)基本依存于現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)，通過有線網(wǎng)絡(luò)平臺上的各種安全措施，如防火墻、入侵檢測等功能，可以實(shí)現(xiàn)主要的安全功能。

結(jié)語：通過使用802.11ac 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的校園無線局域網(wǎng)絡(luò)，作為有線局域網(wǎng)的補(bǔ)充，更好的滿足了學(xué)校師生工作、學(xué)習(xí)、生活及娛樂的需要，促進(jìn)數(shù)字化高校的進(jìn)一步建設(shè)與落實(shí)。