浙江大學(xué)：802.11n大型無線網(wǎng)校園全覆蓋

文/王佶 袁書宏 鄒池佳

浙江大學(xué)建設(shè)完成了五個(gè)校區(qū)近萬臺(tái)802.11n無線AP的高速校園無線網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)及室外區(qū)域全覆蓋。

浙江大學(xué)新一代高速校園無線網(wǎng)絡(luò)是學(xué)校的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是信息化發(fā)展的堅(jiān)實(shí)保障，也是教育科研的強(qiáng)大支撐。本文介紹了浙江大學(xué)建設(shè)與管理802.11n校園無線網(wǎng)絡(luò)的總體情況，并統(tǒng)計(jì)分析了用戶使用情況。

浙江大學(xué)校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)始于2006年，早期主要采用802.11g無線AP覆蓋部分公共教學(xué)辦公區(qū)域，然而隨著無線網(wǎng)需求日益增加，原自主投資建設(shè)的校園無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小、無線帶寬不足等矛盾日漸凸顯。2011年學(xué)校全面啟動(dòng)了新一輪信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，制定了“十二五”期間建成覆蓋全校的高速無線網(wǎng)絡(luò)的方針，旨在實(shí)現(xiàn)校園無線網(wǎng)絡(luò)縮短與世界一流大學(xué)差距、達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平的目標(biāo)。

學(xué)校新一代校園無線網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目于2012年8月全面啟動(dòng)，歷時(shí)六個(gè)月大規(guī)模工程施工，建設(shè)完成了覆蓋浙江大學(xué)五個(gè)校區(qū)近萬臺(tái)802.11n無線AP的高速校園無線網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)及室外區(qū)域全覆蓋。

建設(shè)概況

建設(shè)模式：社會(huì)合作

浙江大學(xué)新一代無線網(wǎng)絡(luò)采用社會(huì)合作的建設(shè)模式，合作思路：自主開放、互贏互利；合作原則：統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)維。無線核心網(wǎng)絡(luò)由學(xué)校投資建設(shè)，社會(huì)參與建設(shè)服務(wù)；無線接入網(wǎng)由社會(huì)投資建設(shè)，并根據(jù)學(xué)校的建設(shè)需求設(shè)計(jì)和施工；建設(shè)完成后由學(xué)校統(tǒng)一組織為師生提供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)管理。

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在學(xué)校信息化領(lǐng)導(dǎo)小組的指揮下，啟動(dòng)新一代無線網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模工程施工，目前基本完成了覆蓋校園絕大部分區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)任務(wù)。浙江大學(xué)共有紫金港、玉泉、西溪、華家池及之江五個(gè)校區(qū)，全網(wǎng)采用300M～450M雙頻802.11n標(biāo)準(zhǔn)的集中式瘦AP，單獨(dú)無線鏈路組網(wǎng)，充分考慮了無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性、冗余能力、自愈能力、高擴(kuò)展性等需求，目標(biāo)覆蓋區(qū)域任意點(diǎn)位信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到大于-65dbm的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)用戶跨無線控制器無縫漫游，無線網(wǎng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 無線網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

AP建設(shè)部分，多媒體教室、圖書館、會(huì)議室等高密度重點(diǎn)區(qū)域采用三條流450M雙頻AP；室外區(qū)域采用專業(yè)型室外大功率300M雙頻三模(802.11a/g/n) AP并搭配美化天線；其余區(qū)域采用兩條流300M雙頻AP，其中宿舍區(qū)采用1臺(tái)AP覆蓋4個(gè)房間且天線入室的方案。全網(wǎng)共安裝9500余臺(tái)無線AP，其中450M高帶寬AP及室外型AP各300余臺(tái)，部分樓宇由于裝修施工等原因無法安裝AP，隨著下一步此類樓宇A(yù)P安裝施工完成，全校AP數(shù)量將上升至近萬臺(tái)，圖2為五校區(qū)AP數(shù)量分布圖，紫金港和玉泉兩個(gè)校區(qū)的AP數(shù)量占總數(shù)的75%，五校區(qū)學(xué)生宿舍AP數(shù)量約占總數(shù)量的40%。

光纜建設(shè)部分，鋪設(shè)各校區(qū)內(nèi)光纜164公里，為五校區(qū)之間互聯(lián)光纜長度的2.2倍；核心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部分，共安裝認(rèn)證BRAS設(shè)備4臺(tái)、無線核心交換機(jī)11臺(tái)及無線控制器板卡23塊，除之江校區(qū)外，各校區(qū)核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)冗余備份；匯聚及接入網(wǎng)建設(shè)部分，匯聚交換機(jī)67臺(tái)，接入POE交換機(jī)768臺(tái)，接入樓宇數(shù)量約335幢，基本實(shí)現(xiàn)重要樓宇萬兆上聯(lián)及普通樓宇雙千兆上聯(lián)。

圖2 五校區(qū)AP安裝數(shù)量分布情況

教學(xué)科研支撐

浙江大學(xué)建設(shè)新一代無線網(wǎng)主要目的是為了支撐學(xué)校教學(xué)科研，無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成至今，支持了學(xué)校多個(gè)部門的教學(xué)科研工作。主要包括支持浙江大學(xué)新生報(bào)到現(xiàn)場(chǎng)；協(xié)助教務(wù)處建設(shè)移動(dòng)交互學(xué)習(xí)體驗(yàn)教室；配合會(huì)務(wù)中心提供學(xué)術(shù)會(huì)議無線網(wǎng)絡(luò)支持；學(xué)校行政辦事大廳無線覆蓋；圖書館信息共享空間無線覆蓋；支持學(xué)校無線移動(dòng)門戶等應(yīng)用。無線網(wǎng)絡(luò)延伸至教學(xué)科研各個(gè)角落，為教學(xué)科研帶來了極大便利。

管理與運(yùn)維

運(yùn)維模式：統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)維

新一代校園無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維模式是由學(xué)校提供統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)維。

1. 用戶認(rèn)證管理方面，實(shí)現(xiàn)有線無線一體化認(rèn)證，有線無線上網(wǎng)一次認(rèn)證授權(quán)。無線網(wǎng)絡(luò)主要采用瀏覽器登錄IPoE認(rèn)證模式，支持各類PC及手持無線智能終端上網(wǎng)，通過BRAS及Radius聯(lián)合部署，達(dá)到對(duì)用戶精細(xì)化管理的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)基于用戶的帶寬分配等個(gè)性化準(zhǔn)入控制；同時(shí)考慮認(rèn)證渠道備份因素，無線網(wǎng)絡(luò)支持L2TP撥號(hào)。

2. 設(shè)備管理方面，采用統(tǒng)一的智能網(wǎng)管系統(tǒng)全面監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)有線無線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一精細(xì)化管理，做到提前預(yù)警、及時(shí)解決問題，同時(shí)提供網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、資源和用戶的融合管理方式，真正做到端到端的管理。

3. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面，主要工作包括無線信號(hào)強(qiáng)度、AP頻道、功率等調(diào)整。紫金港及玉泉兩個(gè)校區(qū)的教學(xué)區(qū)域優(yōu)先開展無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，目前已經(jīng)完成重要樓宇測(cè)試工作，正在開展整改施工，整改完成樓宇采樣點(diǎn)校網(wǎng)下載平均速度達(dá)1.83Mbps。下一步網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作將擴(kuò)展至全校的335幢樓宇及室外區(qū)域。

4. 用戶故障管理方面，采用無線有線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一7x24小時(shí)報(bào)修服務(wù)，由學(xué)校統(tǒng)一登記，統(tǒng)一派單，統(tǒng)一維修，統(tǒng)一回訪用戶，實(shí)現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)故障一站式報(bào)修流程。目前無線網(wǎng)絡(luò)每周平均電話報(bào)修為32個(gè)，其中40%為信號(hào)較弱或信號(hào)不穩(wěn)定的問題，32%為用戶終端設(shè)備問題，其他問題占28%，其中由于建設(shè)存在問題而導(dǎo)致的用戶故障，統(tǒng)一由學(xué)校派單整改。

用戶使用情況統(tǒng)計(jì)

目前無線網(wǎng)絡(luò)試運(yùn)行正常，高峰時(shí)期瀏覽器登錄認(rèn)證并發(fā)用戶數(shù)達(dá)近1.3萬師生，其中87%為紫金港及玉泉校區(qū)用戶，五校區(qū)分布如圖3所示。無線網(wǎng)絡(luò)最大并發(fā)用戶數(shù)已經(jīng)接近有線網(wǎng)L2TP最大并發(fā)用戶數(shù)。

圖3 各校區(qū)高峰在線用戶分布情況

圖4 用戶終端操作系統(tǒng)分布情況

無線網(wǎng)絡(luò)接入終端操作系統(tǒng)類型統(tǒng)計(jì)如圖4所示，PC、Android終端和iOS終端三大主流設(shè)備數(shù)量總和占全部設(shè)備的99%，其中PC包括Windows系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)和Mac OS系統(tǒng)；安卓及蘋果設(shè)備包括手機(jī)及平板電腦。高峰時(shí)段無線網(wǎng)BRAS設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)流量總計(jì)達(dá)2365Mbps； PC用戶日均流量為460MB，日均時(shí)長4.4小時(shí)；Andriod用戶日均流量280MB；iOS用戶日均流量達(dá)305MB，以上流量為校網(wǎng)及Internet流量總和。數(shù)據(jù)顯示，智能移動(dòng)終端用戶總和已超過傳統(tǒng)PC用戶，印證了時(shí)下移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，也使無線網(wǎng)絡(luò)如何適應(yīng)手持智能終端用戶接入需求成為了新一代無線網(wǎng)必須面對(duì)的問題。

經(jīng)歷了長達(dá)半年的共同努力，跨越五個(gè)校區(qū)擁有近1萬臺(tái)AP超大型校園無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建設(shè)完成，進(jìn)入試運(yùn)行階段，目前網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。然而如何長期管理維護(hù)整張網(wǎng)絡(luò)成為了運(yùn)維管理部門需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。下一步需要學(xué)校建立無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理保障制度，組織合理的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，理清運(yùn)維管理思路。?