無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用

段 杰 胡 明

摘要:隨著信息化建設(shè)的深入和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,為推動(dòng)高校信息化資源建設(shè)的發(fā)展起到了重要作用。本文就無(wú)線局域網(wǎng)相關(guān)的概念和技術(shù)以及在高校內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞:校園網(wǎng) 無(wú)線局域網(wǎng) IEEE 802.11

中圖分類(lèi)號(hào):TP393.17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-8454(2009)23-0086-02

在這個(gè)“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的時(shí)代,伴隨著有線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用,以快捷高效、組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢(shì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展。校園網(wǎng)已經(jīng)成為校園生活的重要組成部分,是教職員工和學(xué)生獲取資源和信息的主要途徑。它將校園里的院系、學(xué)生與從事社交、學(xué)術(shù)、業(yè)務(wù)活動(dòng)的行政人員緊密地聯(lián)系在一起,在教育系統(tǒng)中具有重要的作用。目前,越來(lái)越多的學(xué)生擁有筆記本電腦,在教室、實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū)館、大型會(huì)議室、體育館、室外廣場(chǎng)等場(chǎng)合,如何突破網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)限制、實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上網(wǎng)的問(wèn)題在應(yīng)用中不可避免。如果校園網(wǎng)中采用無(wú)線接入,這一切都會(huì)發(fā)生很大的變化。

一、無(wú)線局域網(wǎng)的歷史

說(shuō)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的起源,可能比各位想象的還要早。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用,可以追溯到50年前的第二次世界大戰(zhàn)期間,當(dāng)時(shí)美國(guó)陸軍采用無(wú)線電信號(hào)做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無(wú)線電傳輸科技,并且采用相當(dāng)高強(qiáng)度的加密技術(shù)。當(dāng)初美軍和盟軍都廣泛使用這項(xiàng)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)讓許多學(xué)者得到了靈感,在1971年時(shí),夏威夷大學(xué)(University of Hawaii)的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于封包式技術(shù)的無(wú)線電通訊網(wǎng)絡(luò),這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡(luò),可以算是相當(dāng)早期的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)。這最早的WLAN包括了7臺(tái)計(jì)算機(jī),它們采用雙向星型拓?fù)?bi-directional star topology),橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島(Oahu Island)上。從這時(shí)開(kāi)始,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可說(shuō)是正式誕生了。雖然目前幾乎所有的局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)都仍舊是有線的架構(gòu),不過(guò)近年來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用卻日漸增加,主要應(yīng)用在學(xué)術(shù)界(像大學(xué)校園)、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)等,而且相關(guān)的技術(shù)也一直在進(jìn)步,對(duì)企業(yè)而言要轉(zhuǎn)換到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也更加容易、更加便宜了。

二、無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

與有線網(wǎng)絡(luò)相比,無(wú)線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.安裝便捷

一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,施工周期最長(zhǎng)、對(duì)周邊環(huán)境影響最大的,就是網(wǎng)絡(luò)布線施工工程。在施工過(guò)程中,往往需要破墻掘地、穿線架管。而無(wú)線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢(shì)就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量,一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)AP(Access Point)設(shè)備,就可建立覆蓋整個(gè)建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。

2.使用靈活

在有線網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制。而一旦無(wú)線局域網(wǎng)建成后,在無(wú)線網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。

3.經(jīng)濟(jì)節(jié)約

由于有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者盡可能地考慮未來(lái)發(fā)展的需要,這就往往導(dǎo)致預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)。而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計(jì)規(guī)劃,又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造,而無(wú)線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。

三、校園無(wú)線局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)

1.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的選取

現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議主要采用的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEEE802.11g。在國(guó)內(nèi)802.11b是無(wú)線局域網(wǎng)的主流標(biāo)準(zhǔn),其中802.11g對(duì)802.11b向下兼容。802.11a與802.11b、802.11g不兼容。也就是說(shuō)如果選定802.11g,就自動(dòng)兼容了802.11b?；谝陨显?一般采用802.11g標(biāo)準(zhǔn)。從發(fā)展來(lái)看,今后應(yīng)采用同時(shí)兼容802.11 a /b/g的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品不但可工作在與802.11a相同的5GHz頻段,還可與工作在2.4GHz的802.11b和802.11g產(chǎn)品全面兼容,支持整個(gè)802.11 a/b/g標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)與兼容。

2.設(shè)計(jì)思想

針對(duì)學(xué)校不方便進(jìn)行大規(guī)模布線、不宜布設(shè)太多信息點(diǎn)以及可能需要臨時(shí)接入局域網(wǎng)的體育館、會(huì)議室、階梯教室和禮堂等場(chǎng)所的特點(diǎn),通過(guò)在現(xiàn)有的LAN中接入多個(gè)無(wú)線訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)(AP),再使用此訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建另一部分的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),用戶使用帶有無(wú)線網(wǎng)卡的電腦就能上網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

3.設(shè)計(jì)方案

由于在校園的不同區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入的規(guī)模以及用途都不一樣,所以把整個(gè)校園分為若干熱點(diǎn)區(qū)域(辦公區(qū)、教學(xué)區(qū)、資料區(qū)、宿舍區(qū)以及活動(dòng)區(qū))。利用無(wú)線接入設(shè)備對(duì)各區(qū)域進(jìn)行覆蓋,各區(qū)域通過(guò)現(xiàn)存的有線校園網(wǎng)絡(luò)和出口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)。

辦公區(qū)網(wǎng)絡(luò):辦公網(wǎng)絡(luò)主要面向?qū)W校的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及各職能部門(mén),辦公計(jì)算機(jī)所實(shí)現(xiàn)的功能主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的查詢、修改、添加、刪除等操作。這樣對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率的要求不是很高,接入的計(jì)算機(jī)也不是很多,每一層用一個(gè)接入點(diǎn)覆蓋,各接入點(diǎn)通過(guò)雙絞線連接到與網(wǎng)絡(luò)中心相連的交換機(jī)上?？紤]到辦公室的隔墻對(duì)電波的衰減作用,可以給接入點(diǎn)加裝高增益的天線。

教學(xué)區(qū)網(wǎng)絡(luò):教學(xué)區(qū)包括教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓,尤其是多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房和綜合報(bào)告廳,一般需要較多的接入服務(wù)。在教學(xué)過(guò)程中,大量傳送的是文本、圖像和部分視頻等數(shù)據(jù),對(duì)速度要求較高。除了普通教室可以用一個(gè)接入點(diǎn)覆蓋,其它可根據(jù)情況適當(dāng)增加接入點(diǎn),保證平均每個(gè)接入點(diǎn)上的接入用戶數(shù)在40人左右。接入點(diǎn)可置于天花板上合適的位置,保證足夠的覆蓋面積。另外相同樓層的不同接入點(diǎn)覆蓋區(qū)域之間要配置好信道的頻率,防止產(chǎn)生干擾。

資料區(qū)網(wǎng)絡(luò):資料區(qū)主要是圖書(shū)館,其覆蓋區(qū)域包括各閱覽室和走廊這些公共區(qū)域。從應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),提供對(duì)圖書(shū)館資料以及所購(gòu)買(mǎi)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索。因此設(shè)計(jì)時(shí)在圖書(shū)館設(shè)圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)分中心,進(jìn)行有線接入以無(wú)線設(shè)備進(jìn)行覆蓋。這里一般產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量比較小,可以每個(gè)閱覽室用一個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行覆蓋供學(xué)生上網(wǎng)檢索。

四、無(wú)線校園網(wǎng)組建中應(yīng)注意的問(wèn)題

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)盡管發(fā)展很快,但與傳統(tǒng)的有限網(wǎng)絡(luò)相比,仍有許多的不足。

1.慎重選擇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品

現(xiàn)在的市場(chǎng)上存在多種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,即使同等級(jí)的802.11b產(chǎn)品之間也有很多差別,為此,在選擇組網(wǎng)設(shè)備時(shí),要根據(jù)自身的實(shí)際情況,慎重選擇。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)誕生時(shí)間不長(zhǎng),各廠家之間的產(chǎn)品尚不能完全互相兼容,建網(wǎng)方案的可升級(jí)性不容忽視。在考慮引進(jìn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式時(shí),一定要明確資金和需求,以在價(jià)格與性能之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。

2.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性

由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用開(kāi)放的電磁波傳輸,如果沒(méi)有充分的防護(hù),很容易被盜,或者成為黑客侵入政府網(wǎng)站的工具。因此,要充分考慮安全性的要求。新的802. 11i 標(biāo)準(zhǔn)最近得到了IEEE 的批準(zhǔn),這為改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性鋪平了道路。

3.合理布局有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

目前無(wú)線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò),它只是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充,而不是完全代替有線網(wǎng)絡(luò)。原因是首先,無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品仍比較昂貴,增加了組網(wǎng)的成本;其次,無(wú)線傳輸速度還比較慢,以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)1Gbps的傳輸速度,而無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸速度被限制在10Mbps左右。因此要根據(jù)有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),進(jìn)行合理的布局,使兩種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)能夠充分發(fā)揮出來(lái),起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。

五、結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線局域網(wǎng)是落實(shí)信息化校園的重要一步。作為對(duì)有線局域網(wǎng)的補(bǔ)充,無(wú)線局域網(wǎng)能夠與學(xué)?，F(xiàn)有的骨干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最大化的兼容,同時(shí)擴(kuò)展有線網(wǎng)絡(luò)的范圍。

雖然目前并不十分完善,但是隨著技術(shù)的不斷成熟, 無(wú)線局域網(wǎng)將會(huì)有更大的發(fā)展機(jī)會(huì),可迅速地應(yīng)用于需要在移動(dòng)中聯(lián)網(wǎng)和在網(wǎng)間漫游的區(qū)域,并為不易布線的地方和遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持。

總之,隨著無(wú)線局域網(wǎng)越來(lái)越成熟,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)會(huì)逐漸走進(jìn)我們的校園,走到我們的身邊,使我們深切地感受到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)給我們帶來(lái)的方便快捷的服務(wù)。

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(編輯:隗爽)