無線網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用中的相關(guān)問題探討

支松柏

（滁州市機(jī)電工程學(xué)校，安徽 滁州 239000）

無線網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用中的相關(guān)問題探討

支松柏

（滁州市機(jī)電工程學(xué)校，安徽 滁州 239000）

本文結(jié)合滁州市機(jī)電工程學(xué)校新校區(qū)實(shí)施無線校園網(wǎng)的情況，提出了無線網(wǎng)絡(luò)在無線校園網(wǎng)中的特點(diǎn)、優(yōu)勢及在使用中應(yīng)注意的問題，剖析了無線網(wǎng)絡(luò)存在的安全問題及無線網(wǎng)的保護(hù)安全技術(shù)，為校園無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)。

無線網(wǎng)絡(luò)；無線校園網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)安全；保護(hù)技術(shù)

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和日趨完善，手機(jī)、平板（PDA）、筆記本電腦的普及率越來越高，這些電子設(shè)備基本上都集成了無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI），學(xué)生可以通過無線網(wǎng)絡(luò)瀏覽校園網(wǎng)站，下載網(wǎng)站資源。教師可以利用無線電子設(shè)備在課堂的任何角落與學(xué)生進(jìn)行討論交流，活躍課堂氣氛，達(dá)到教學(xué)效果。

有線網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槭艿骄€路鋪設(shè)的約束，限制了許多教學(xué)活動的開展，而無線網(wǎng)絡(luò)可以在整個校園內(nèi)，在任何時候任何位置通過無線設(shè)備與校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，訪問校園網(wǎng)絡(luò)資源和信息。校園無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用融入到整個校園，因而使網(wǎng)絡(luò)無所不在，使信息化校園應(yīng)用更加廣泛。

二、IEEE802.11無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)絡(luò)（Wireless Local Area Networks）是指將計算機(jī)、電子通信等設(shè)備通過無線技術(shù)相連，形成一個巨大的，可以資源共享的信息載體。無線局域網(wǎng)從開發(fā)到目前的技術(shù)成熟，發(fā)展已有近八年的時間，終端用戶通過所持電子設(shè)備的無線網(wǎng)卡，以無線方式接人Internet，獲取所需資源或者進(jìn)行移動辦公。目前常用的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)主要有美國IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers，電機(jī)電子工程師協(xié)會）于1997年推出的IEEE802.11。目前全球使用的都是以此協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)。

802.11無線局域網(wǎng)絡(luò)在介質(zhì)存取控制（Medium Access Control；MAC）層及實(shí)體（Physical；PHY）層進(jìn)行了規(guī)范。隨著科技的不斷創(chuàng)新，為了更好的滿足人們?nèi)粘Ｊ褂眯枨?，IEEE又不斷推出了例如：802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11h、802.11i等幾個子標(biāo)準(zhǔn)。

三、無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與優(yōu)勢

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決計算機(jī)連接有線網(wǎng)絡(luò)渠道問題，使移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機(jī)，不受空間約束。設(shè)備通過電磁波在空氣中發(fā)送和接收date，能迅速、有效地實(shí)現(xiàn)計算機(jī)設(shè)備移動漫游的功能。

（一）安裝便捷。無線網(wǎng)的安裝不需要預(yù)留網(wǎng)線位置或破換建筑物墻體。不需要大面積作業(yè)，安裝時間也只是安裝有線網(wǎng)絡(luò)時間的1/3。

（二）覆蓋范圍廣。有線局域網(wǎng)的各種設(shè)備（交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器等）和端口布局通常是固定的，移動受到很大的限制，而無線網(wǎng)對空間條件要求很少，通過大氣電磁波就可以傳輸，信號穩(wěn)定，傳輸范圍大，接收人群廣。

（三）經(jīng)濟(jì)節(jié)約。目前很多學(xué)校的教學(xué)樓、辦公樓都是上世紀(jì)九十年左右建設(shè)的，計算機(jī)的廣泛使用，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和端口不夠用，需要承擔(dān)較多人力財力進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造，而重新布線，又會影響大樓的整體美觀。無線網(wǎng)絡(luò)不受布線位置的限制，極大的方便單位和個人的使用。

（四）易于擴(kuò)展。無線網(wǎng)絡(luò)可以按照個人需求靈活的進(jìn)行自由選擇和搭配?？梢苑?wù)于幾個用戶，也可以擴(kuò)展服務(wù)上千用戶，用戶進(jìn)入和退出無線網(wǎng)絡(luò)也更加自由。

（五）傳輸速率高。互聯(lián)網(wǎng)資源信息量越來越大，傳輸速率的高低決定無線網(wǎng)絡(luò)的生命。目前WLAN數(shù)據(jù)傳輸速率（Data Transfer Rate）可以達(dá)到300Mbit/s，數(shù)據(jù)傳輸距離（Data Transfer Range）可遠(yuǎn)至5千米以上，此外，抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)保密性好，可以避免有線網(wǎng)絡(luò)的安全問題，都是無線網(wǎng)的優(yōu)勢。

四、新校區(qū)無線校園網(wǎng)的使用分析

（一）雪中送炭的無線網(wǎng)絡(luò)。我校由三所中職學(xué)校合并而成，由于教師數(shù)和學(xué)生數(shù)猛增，使得網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計規(guī)劃，部分預(yù)設(shè)的信息點(diǎn)和端口發(fā)揮不了最大的作用。若采取有線網(wǎng)絡(luò)布線，一則時間長，且會造成二次環(huán)境破換。利用無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)校園網(wǎng)絡(luò)，迅速解決校園網(wǎng)絡(luò)施工的難題，使得教學(xué)工作平穩(wěn)有序的進(jìn)行。

（二）畫龍點(diǎn)睛的無線網(wǎng)絡(luò)。我校利用已經(jīng)鋪設(shè)成的有線校園網(wǎng)，添加無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，讓無線網(wǎng)絡(luò)的使用范圍變廣，為教師信息化教學(xué)提供豐富的移動平臺，支持個人數(shù)字助理（PDA）的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，且增設(shè)遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使得無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更加受到歡迎。

五、新校區(qū)無線校園網(wǎng)的探討方案

（一）對新校區(qū)的校園網(wǎng)提出的要求。1、現(xiàn)代化教學(xué)需求。目前的教學(xué)強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)資源的使用，通過探究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生在掌握知識內(nèi)容的同時，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。在教學(xué)過程中鏈接了一系列動畫、音視頻、網(wǎng)頁、word文稿等文件，集圖、文、音、視、動畫等大量多媒體元素于一體，用來輔助教學(xué)過程，儲備教學(xué)資源，提高學(xué)生動手實(shí)踐操作能力。

2、端口的限制。中職學(xué)校的學(xué)生強(qiáng)調(diào)動手能力，很多專業(yè)課都是在實(shí)訓(xùn)室或者是戶外上的，而有線校園網(wǎng)無法讓教師在這些區(qū)域與學(xué)生完成互動教學(xué)。通過無線上網(wǎng)方式，移動設(shè)備連接WIFI，輕松訪問Internet，完成各種APP應(yīng)用。

3、移動辦公。目前電子設(shè)備的發(fā)展趨向人機(jī)智能化。手機(jī)、PDA可高速瀏覽網(wǎng)頁，獲取所需資源和信息，收發(fā)電子郵件，遠(yuǎn)程控制等，教師可利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行移動辦公，提高工作效率。

4、臨時性活動。我校自成立以來，多所兄弟院校到我校進(jìn)行考察交流，學(xué)校的學(xué)術(shù)氛圍濃厚，教研室開展各項(xiàng)學(xué)術(shù)活動，校團(tuán)委組織學(xué)生開展文體娛樂活動等。由于一些活動在校內(nèi)公共場合進(jìn)行，使用有線網(wǎng)線路繁雜，利用無線網(wǎng)技術(shù)對原有的有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步擴(kuò)充，使網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋整個校園，保證各項(xiàng)活動圓滿順利進(jìn)行。

圖1 .校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

（二）無線校園網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)要求

1、微蜂窩覆蓋及漫游。最有效的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案：利用微蜂窩無線技術(shù)將教學(xué)樓，會議室，食堂餐廳，宿舍樓及其他地方覆蓋。檢查覆蓋區(qū)域的需要，合理分配和多個的配置參數(shù)，形成一個更大的覆蓋面積（由于一個單一的無線設(shè)備的發(fā)射功率是固定的，且AP會因穿透建筑物墻體造成信號衰減，因此單個無線設(shè)備無法覆蓋整個校園）。用戶終端打開WIFI后，設(shè)備會自動搜索信號，檢測信號的強(qiáng)度，完成簡單的設(shè)置后，建立信號最優(yōu)的無線鏈路。

2、無線中繼點(diǎn)。需要指出的是，在微蜂窩覆蓋技術(shù)中，AP需要連接到有線網(wǎng)絡(luò)。若在學(xué)校中遇到一些特殊環(huán)境，例如階梯教室、食堂餐廳、校園廣場等，那么有線布線將無法達(dá)到這一范圍，這時我們就采用無線中繼：即將兩個及以上的AP串聯(lián)，后一個接受接收前一個的發(fā)射信號，串聯(lián)接力下去，形成一個新的覆蓋網(wǎng)，從而達(dá)到覆蓋整個環(huán)境的要求。

圖2 .微蜂窩技術(shù)和無線中繼點(diǎn)

3、覆蓋開闊區(qū)域。將AP連接放大器電路設(shè)備和天線，可以將無線信號覆蓋到整個校園，無線覆蓋技術(shù)的運(yùn)用，使得網(wǎng)絡(luò)不僅僅局限于教室、閱覽室、圖書館等，操場、草坪、樹陰下都是廣闊的學(xué)習(xí)空間，使同學(xué)們很快融入學(xué)習(xí)的氛圍之中。

圖3 .無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋開闊區(qū)域

（三）運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)思考的問題

無線網(wǎng)絡(luò)容易安裝，覆蓋范圍廣，性價比高，易于擴(kuò)展，傳輸速率高，并自由增加客戶和具有靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然而，這種方便和自由也帶來了安全問題。

1、網(wǎng)絡(luò)互用問題。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)受到了人們極大的關(guān)注，但無線網(wǎng)主要是依靠電磁波在大氣中的傳播，受天氣情況、建筑物墻體和其他障礙物的反射比較顯著，會影響網(wǎng)絡(luò)的性能。就目前而言有線網(wǎng)仍占據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的主導(dǎo)地位，且無線局域網(wǎng)在技術(shù)上是充當(dāng)對有線網(wǎng)絡(luò)的互補(bǔ)、完善角色，是對有線網(wǎng)絡(luò)做出補(bǔ)充和增加，它們并不是競爭關(guān)系，因此，有線和無線校園網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)合理分配網(wǎng)絡(luò)，相互補(bǔ)充，發(fā)揮更大的作用。

2、網(wǎng)絡(luò)支持問題。無線網(wǎng)絡(luò)對軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備的兼容性和擴(kuò)展性要求較高，今后的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展日新月異，在使用中會不斷擴(kuò)展和升級，如果無線網(wǎng)絡(luò)軟硬件、設(shè)備之間不匹配、不兼容將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，給日常的學(xué)習(xí)和工作帶來障礙。

3、網(wǎng)絡(luò)安全問題。無線網(wǎng)絡(luò)的電磁波信號在大氣中傳輸，黑客通過操作計算機(jī)可以在空中攔截網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的數(shù)據(jù)包，這就會出現(xiàn)一系列的安全問題。無線網(wǎng)絡(luò)可以通過設(shè)置更改選項(xiàng)來提高網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù)。

圖4 .無線加密設(shè)置

（1）關(guān)閉非授權(quán)接入。用來確保無線接入點(diǎn)，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)安全時關(guān)閉非授權(quán)用戶。

（2）使用無線加密協(xié)議。設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)安全時將安全模式選擇為WPA-PSK，WPA加密規(guī)則選擇AES，設(shè)置密碼后隔一段時間要修改密碼。

（3）設(shè)置無線SSID廣播為禁用模式。廣播（SSID）是一種無線接入的用戶“身份證”，開啟無線接入的設(shè)備會自動搜索無線接入點(diǎn)。我們給每個無線接入點(diǎn)設(shè)置在一個獨(dú)特的和難以猜測的標(biāo)識，使無線信號隱藏而能難被發(fā)現(xiàn)。

圖5 .無線SSID廣播設(shè)置

（4）禁用動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議。通過這一設(shè)置，將迫使黑客攻擊的地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、防火墻和其他必要的參數(shù)，即使黑客可以使用無線訪問點(diǎn)，他需要知道你的地址。

（5）禁用或修改SNMP設(shè)置。黑客可以利用SNMP設(shè)置獲取有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵信息，如果無線接入點(diǎn)支持，需要禁用或修改默認(rèn)為公共和私人的標(biāo)識符。

4、WLAN與3G/4G的融合發(fā)展?，F(xiàn)今，通信行業(yè)已進(jìn)入3G/4G時代，然而3G/4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的高成本、頻譜資源受限和接入環(huán)節(jié)不完善等因素，使得3G/4G技術(shù)在帶寬需求日益增大的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面存在缺陷?；谶@種情況，3G+WLAN的理念應(yīng)運(yùn)而生，WLAN技術(shù)以低成本、高速、快速等優(yōu)勢迅速成為運(yùn)營商提高無線接入帶寬水平的最可行方式。

［1］麻信洛，李曉中，董建林.無線局域網(wǎng)的構(gòu)建和使用［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2006.

［2］王祥仲.無線局域網(wǎng)組建與維護(hù)實(shí)用教程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2007.

［3］楊威，劉彥宏.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計與安裝［M］.北京：高等教育出版社，2008.

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A

1671-5993（2015）01-0056-03

2014-10-15

支松柏（1984-），男，安徽滁州人，滁州機(jī)電工程學(xué)校教師，研究方向：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。