校園網(wǎng)高速無線網(wǎng)絡建設需求分析

摘要：簡要分析了當前校園網(wǎng)無線發(fā)展的趨勢，結合我校的具體情況。從學校項目背景，項目需求，設計原則等方面提出了我校高速無線網(wǎng)絡建設的需求分析。

關鍵詞：信息化建設；校園網(wǎng)；無線網(wǎng)絡；需求分析

中圖分類號：TP393.18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2009)05-1148-02

An Analysis on the Requirements of High-speed Wireless Network Development in Intranet

ZHANG Tao1， MA Jian-fen2

(1.Jincheng Vocational and Technical College， Jincheng 048026;2.Taiyuan University of Technology， Taiyuan 030024，China)

Abstract: This paper briefly analyses the developmental tendancy of the wireless intranet. Taking the certain circumstances into account， Proceeding from the program background， requests and design discipline， the authors put forwards the requirements of high-speed wireless network development in Jincheng Vocational and Technical College's intranet.

Key words: informatization development; college intranet; wireless network; requirements analysis

1 引言

隨著我國高校校園網(wǎng)絡建設的普及，有線以太網(wǎng)絡建設逐漸普及并趨于成熟。以科研、教學、辦公、上網(wǎng)服務綜合一體化的校園網(wǎng)絡，為廣大的在校學生和教職工的學習、生活和工作帶來了極大的方便，網(wǎng)絡信息化同時也成為了高校重要工作內容之一。

隨著校園網(wǎng)絡信息化的普及，人們越來越要求盡可能方便、快速、移動式的使用網(wǎng)絡，同時，隨著筆記本電腦的普以及無線網(wǎng)卡產(chǎn)品的價格逐步降低，越來越多的人擁有無線網(wǎng)絡客戶端產(chǎn)品，據(jù)調查顯示，我國高等院校師生的筆記本電腦平均擁有比例已經(jīng)超過15%，并在以每年10%的速度遞增。因此，很多高校開始思考如何能夠使得在很多有線網(wǎng)絡無法延伸到的場合，以及如大型教室、禮堂、會議室、圖書館體育場館等場所，也同樣能夠訪問校園網(wǎng)絡，最大程度延伸網(wǎng)絡半徑，真正讓網(wǎng)絡滲透到校園的每個角落。這對于校園網(wǎng)的管理者和建設者來說，是急需思考與解決的問題。

對于這樣的需求，受到嚴格的地域限制的有線網(wǎng)絡顯然已經(jīng)不能滿足。能在教室、多媒體教室、階梯教室、禮堂、會議室、圖書館甚至在體育館、足球場、操場等場所連接互聯(lián)網(wǎng)成為校園用戶迫切的渴望，只有隨時隨地能夠連接到網(wǎng)絡，才能滿足目前用戶對網(wǎng)絡的需求。

為了滿足這樣的需求，無線局域網(wǎng)（WLAN）技術作為一項新興的網(wǎng)絡技術，開始逐步被應用于高校網(wǎng)絡建設中。全國各高校在經(jīng)過近幾年的無線實驗網(wǎng)的探索之后，紛紛開始規(guī)劃并建設作為有線網(wǎng)絡之補充的校園無線網(wǎng)絡，為校園提供全部的無線局域網(wǎng)信號覆蓋，并提供數(shù)據(jù)接入業(yè)務，讓學校師生體會到無線局域網(wǎng)給教師的教學和學生的學習帶來的好處。同時，該網(wǎng)絡的建成，也為下一步實現(xiàn)在校園無線網(wǎng)絡上提供VoIP、視頻監(jiān)控、視頻教學等增值服務，建立統(tǒng)一計費、管理和運營，提供了前提條件。

2 建設晉城職業(yè)技術學院無線網(wǎng)絡項目成立

2.1 項目背景

晉城職業(yè)技術學院非常注重現(xiàn)代化的校園網(wǎng)絡建設，已部署了包含辦公、教學、科研、圖書館、教工家屬區(qū)在內的完善的有線網(wǎng)絡，然而有線網(wǎng)絡只能提供用戶固定的、有限的網(wǎng)絡信息點，隨著社會的信息化發(fā)展與筆記本電腦的普及，學校的師生們需要能隨時隨處地獲取網(wǎng)絡提供的各種資源。需要在在無線網(wǎng)絡環(huán)境下多種用戶類別共存、高安全性、高穩(wěn)定性、可管理以及與已有有線網(wǎng)絡用戶的無縫整合等，有針對性的提出校園無線網(wǎng)絡整體解決方案。

針對大量的移動終端來講，靈活的接入網(wǎng)絡非常重要。通過無線網(wǎng)絡利用教育科研信息網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上的各種信息，實現(xiàn)資源共享，能夠為移動終端提供高效率的連接方式。因此，晉城職業(yè)技術學院無線網(wǎng)絡建設是一個典型的面向未來網(wǎng)絡化、信息化、具備多媒體綜合業(yè)務發(fā)展需求的網(wǎng)絡。[1]

2.2 項目需求

此次網(wǎng)絡建設是在晉城職業(yè)技術學院原有的有線網(wǎng)絡上，進行無線網(wǎng)絡擴充。要求完成全方位立體式無線覆蓋，讓師生們可以在這些區(qū)域隨時隨地、無拘束的連接到網(wǎng)絡，教職工可以依托無線完成各項教學辦公事務，外來來賓可以順暢的訪問校內和校外網(wǎng)絡資源。晉城職業(yè)技術學院原本具有完善的有線網(wǎng)絡結構，新的無線網(wǎng)絡建設要求在網(wǎng)絡互聯(lián)、認證計費、安全防御等方面與有線網(wǎng)絡進行良好的兼容和互補，校園有線網(wǎng)絡各部分主體結構內部不需要改變任何項目，只需用原有的網(wǎng)管、認證、計費系統(tǒng)就可以對無線網(wǎng)絡進行管理和統(tǒng)一認證，同時做到盡可能的簡化網(wǎng)絡結構，提高網(wǎng)絡訪問速度與效率。而且在進行無線部署中，不能對晉城職業(yè)技術學院的裝修和墻壁有任何損害。

此次校園無線局域網(wǎng)具體的建設目標：

1）側重實際應用，覆蓋校園內區(qū)域，為教學、科研、辦公及學習、生活、交流提供切實可用的、穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡環(huán)境。

2）采取先進通行的協(xié)議標準：目前無線局域網(wǎng)普遍采用802.11系列標準，無線局域網(wǎng)提供802.11a、802.11b、802.11g標準的聯(lián)網(wǎng)支持，可以匹配802.11a、802.11b、802.11g無線設備，提供可供實際應用的穩(wěn)定網(wǎng)絡通訊服務。

3）實現(xiàn)室內無線網(wǎng)絡的合理布建：考慮室內實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的不同情況和特點以及目前學生教室筆記本用戶數(shù)量日益增多的情況，應采取合理的布網(wǎng)方式滿足現(xiàn)在以及未來發(fā)展的需要。

4）保證覆蓋區(qū)域最大用戶并發(fā)數(shù)：考慮教室、報告廳、圖書室等人員密集，用戶并發(fā)數(shù)量較多的情況，保證比較充分的用戶使用帶寬，要求無線網(wǎng)用戶人均帶寬不小于1兆(bps)。

5）設計原則要求：各信號輸出點信號強度<20dbm；目標覆蓋區(qū)域任意點信號強度>-73dbm；單個AP用戶并發(fā)數(shù)<20個。

6）施工要求：不低于總數(shù)量95%的無線接入點需采用IEEE802.3af POE交換機遠程供電；綜合布線工程需要實施所有無線信息點到本地有線網(wǎng)設備間，綜合布線不應毀損目前樓內裝修，要求美觀得體，符合布線相關標準，合理安排施工時間，做到不影響學校的正常辦公、教學和科研。[2]

3 晉城職業(yè)技術學院無線網(wǎng)絡設計原則

對于晉城職業(yè)技術學院整體校園無線網(wǎng)絡的規(guī)劃，應著眼于高效、穩(wěn)定、安全的總體設計目標，同時易于使用、用戶界面統(tǒng)一、標準，表現(xiàn)力強；易于安裝、維護和管理，網(wǎng)絡運行質量高；開放性好，便于移植、擴展和推廣；要有較好的性能價格比，并在幾年內保持解決方案與技術上的領先，為用戶提供一個靈活的移動教學和辦公的平臺， 對用戶和無線網(wǎng)絡進行有效的管理，構建了一個穩(wěn)定的、可拓展的無線校園網(wǎng)環(huán)境。

3.1 標準的成熟性

對于晉城職業(yè)技術學院而言，在多年的信息化建設過程中，整體網(wǎng)絡系統(tǒng)之所以可以穩(wěn)定工作，與該校一直秉承標準化的建網(wǎng)思路息息相關。正是因為所有網(wǎng)絡設備遵循了標準協(xié)議，才能滿足良好的互操作性和兼容協(xié)調工作。

本次晉城職業(yè)技術學院無線網(wǎng)絡的規(guī)劃，同樣必須遵循標準的統(tǒng)一性，所采用的各項技術必須與國際主流標準協(xié)議相一致，并能夠保證與多個主流廠商的互操作性。

3.2 解決方案技術成熟性

無線網(wǎng)絡技術已經(jīng)發(fā)展多年，期間誕生了各種各樣的解決方案技術，但是對于晉城職業(yè)技術學院的網(wǎng)絡現(xiàn)狀和規(guī)模而言，必須采用國內眾多高校已經(jīng)在使用的成熟解決方案技術，才能將網(wǎng)絡使用和維護風險降到最低。

3.3 完善的安全措施

3.3.1 用戶接入認證的控制

晉城職業(yè)技術學院，建成后的無線網(wǎng)絡必須使用認證系統(tǒng)，同時，還可以利用無線網(wǎng)絡的認證安全功能，針對不同的用戶開設不同的認證權限，既可以滿足校內學生、教職工的認證權限和計費的區(qū)別，還可以對校外來訪用戶提供單獨的認證權限，做到“入網(wǎng)即認證、認證后分配權限、按權限計費”等多種多樣的用戶策略功能；

3.3.2 基于用戶的訪問策略

不同的用戶可能有不同的上網(wǎng)行為，包括HTTP、FTP、語音等，針對不同的應用，應加以配置不同的行為控制權限，既滿足針對不同用戶的網(wǎng)絡互訪的安全性，又可以針對特殊需求（如安全級別較高的領導等）賦予單獨的隔離訪問，不會受到非法用戶的入侵；

3.3.3 受保護的無線數(shù)據(jù)傳輸

無線網(wǎng)絡安全事件往往會發(fā)生在數(shù)據(jù)傳輸階段，因此，針對建成的無線網(wǎng)絡，必須能夠同時滿足合法的無線用戶與無線接入點的數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，以及無線接入點與上行網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕?/p>

3.3.4 對射頻環(huán)境的監(jiān)控

無線網(wǎng)絡依靠空中的無線頻譜載頻工作，正常、合理的無線信道，可以支撐無線設備穩(wěn)定的工作，滿足數(shù)據(jù)的正常發(fā)送。但是，非法用戶與非法無線設備的存在，將會對整個網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行構成極大的威脅。非法用戶可能利用射頻掃描工具探查合法無線設備的工作參數(shù)、用戶數(shù)據(jù)，繼而入侵網(wǎng)絡；非法的無線設備則可能侵占合法的無線信道，從而導致對合法設備的信道利用產(chǎn)生干擾。

因此，對于晉城職業(yè)技術學院規(guī)劃中的無線網(wǎng)絡，必須具備無線射頻監(jiān)控能力，能針對非法用戶的掃頻行為和嘗試連接進行定位，繼而第一時間告警并將其剔除；對于非法無線設備也需要進行快速發(fā)現(xiàn)與告警。

3.4 網(wǎng)絡可擴展性

無線網(wǎng)絡作為一項新興網(wǎng)絡技術，其普及速度越來越快，相應也帶來了其解決方案技術的更新速度加快。對北京師范大學而言，此次籌建無線網(wǎng)絡用于部署全校園區(qū)，投入巨大，性價比是用戶必須要考慮的方面，這其中，網(wǎng)絡系統(tǒng)面向未來的可擴充性和可升級性顯得非常重要。

因此，針對本次的無線網(wǎng)絡設計原則中，要求無線網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)對所有的無線接入點功能的配置和管理、無線入侵監(jiān)控、無線終端追蹤定位、無線電波傳輸分析的工作模式。同時整個系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需要進行規(guī)模上的擴展，擴展后所有功能和管理的模式保持不便。即便是未來的802.11n無線技術的成熟之后，也只要增加相應的接入點產(chǎn)品即可，無需改變整個無線網(wǎng)絡架構。

3.5 功能豐富的集中管理

由于晉城職業(yè)技術學院無線網(wǎng)絡的無線接入點規(guī)模非常龐大，且均分布于各個樓棟的天花板、墻壁和樓頂?shù)任恢?，平時很難直接觀察設備的工作狀態(tài)，因此，必須采用集中管理的方式來實現(xiàn)對全網(wǎng)設備的集中控制和管理。

因此，在網(wǎng)絡管理方面，規(guī)劃中的無線網(wǎng)絡必須具有全網(wǎng)設備工作狀態(tài)參數(shù)的集中監(jiān)控、射頻智能調控、射頻環(huán)境的實時監(jiān)控、網(wǎng)絡鏈路狀況的報警、無線用戶及設備的定位、豐富的報表輸出等實用功能。

3.6 可冗余的高可靠性

晉城職業(yè)技術學院本次規(guī)劃的無線網(wǎng)絡投入使用后，由于目前校內已經(jīng)擁有了較多的支持無線上網(wǎng)的計算機，可以預料到該無線網(wǎng)絡很快就會成為該校的重要網(wǎng)絡接入方式，因此，該網(wǎng)絡的穩(wěn)定性與可靠性必須經(jīng)受住大規(guī)模長時間使用的考驗，對于網(wǎng)絡的冗余性設計也在考慮之列。本次規(guī)劃所使用的設備，必須支持較好的冗余和故障熱備能力，以提高網(wǎng)絡的可靠性。

3.7 靈活的部署方式

針對晉城職業(yè)技術學院本次的無線網(wǎng)絡部署，為了更好的實現(xiàn)任何地方的靈活部署，應當全部選用支持標準802.3af協(xié)議的PoE（以太網(wǎng)供電）技術，可以滿足所有的無線接入點無需專門拉電源線，而是采用已經(jīng)部署的以太網(wǎng)雙絞線就可以滿足長達100米的供電，從而保證無線接入點的靈活部署。

4 結束語

通過我校的高速無線網(wǎng)絡需求分析，希望能給同類院校提供一些參考，促進高速無線網(wǎng)絡在高職院校的盡快發(fā)展。

參考文獻：

[1] 崔喆.基于無線局域網(wǎng)技術的校園網(wǎng)建設[J]. 網(wǎng)絡與信息，2008，(07):40.

[2] 郭靖軒.無線局域網(wǎng)技術在校園網(wǎng)中的應用與研究[J]. 科技信息(科學教研)， 2008，(18):20-21.