“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高校無線網(wǎng)的建設(shè)和維護

王健++寇宏

摘 要：隨著智慧校園逐漸成為高校的建設(shè)目標(biāo)以及教育信息化的蓬勃發(fā)展，校園無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為高校日常教學(xué)活動中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施之一。文章通過對國內(nèi)外高校無線網(wǎng)的發(fā)展分析，表明高校無線網(wǎng)建設(shè)的必要性，論述高校無線網(wǎng)的建設(shè)原則、關(guān)鍵技術(shù)、建設(shè)思路和規(guī)劃因素，指出校園無線網(wǎng)維護中的安全策略、運維與管控問題，為更好地應(yīng)用高校無線網(wǎng)提出一些建議。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；高校；無線網(wǎng)；建設(shè)；維護

在2015年《政府工作報告》中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”概念之后，各地政府紛紛推動“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展，教育這個傳統(tǒng)行業(yè)也迎來了一次“互聯(lián)網(wǎng)+”的升級，“互聯(lián)網(wǎng)+”也以各種方式滲透到高校日常工作和活動中?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”的出現(xiàn)，無疑使得在線學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等快速發(fā)展，這些學(xué)習(xí)方式的快速應(yīng)用需要移動設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)才能夠進行。教育信息化的高速發(fā)展，對現(xiàn)有的的校園聯(lián)網(wǎng)也形成迫切需求，而無線網(wǎng)絡(luò)的靈活性、投資少、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢卻得到完全展示，各個高校都順應(yīng)這一時代的需求，將無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為高校建設(shè)的重要組成部分納入到高校信息化建設(shè)中[1]。

1 國內(nèi)外無線網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r

無線網(wǎng)絡(luò)在國外高校中的發(fā)展非?？?，特別是北美和歐洲的高等院校。1999年10月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)在世界上率先啟動了校園無線網(wǎng)絡(luò)，在接下來的幾年，美國美洲大學(xué)、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院、明尼蘇達杜魯斯大學(xué)、東卡羅來納大學(xué)、杜克大學(xué)、明尼蘇大學(xué)、加拿大Concordia大學(xué)、英國的Emmanuel學(xué)院、劍橋大學(xué)等相繼進行了無線校園的部署，這些高等院校原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)良好，筆記本電腦、手機和ipda等便攜式移動設(shè)備在大學(xué)生中的使用率較高，因此他們早早地開展了大學(xué)校園內(nèi)的無線網(wǎng)工程[2]。2004年新加坡國立大學(xué)建設(shè)了校園無線網(wǎng)。2011年韓國中央大學(xué)校園無線網(wǎng)達到全覆蓋。截至2013年年底，美國大學(xué)無線校園網(wǎng)普及率達到99%以上。同時歐洲地區(qū)的大學(xué)無線網(wǎng)建設(shè)也在快速普及。

國內(nèi)校園無線網(wǎng)的建設(shè)起步較晚，但發(fā)展較快。中國內(nèi)地高校的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是從2002年開始。2002年5月，北京大學(xué)實施了對校本部的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，之后清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部、復(fù)旦大學(xué)、福州大學(xué)、南京郵電大學(xué)等高等院校相繼推出了校園無線網(wǎng)計劃[3]。2012年召開《2012年高校無線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)研討會》，各高校紛紛將校園無線網(wǎng)建設(shè)得以加速實施，浙江大學(xué)、吉林大學(xué)等985，211院校迅速在此之后投入大量資金和技術(shù)的支持，用于校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以保證教育信息化的發(fā)展和校園信息化的建設(shè)。2015年，安徽財經(jīng)大學(xué)攜手卓智打造了安徽首個無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋高校[4]。

2 高校無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必要性

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，無線網(wǎng)絡(luò)與智能手持終端的完美契合不僅使海量的信息資源可以便捷、快速、直觀地呈現(xiàn)在高校師生面前，因其“互聯(lián)”的特性，使每一個終端背后的個體，可以超越時間與空間，進行溝通與交流，從而對無線網(wǎng)的建設(shè)產(chǎn)生了新的機遇和挑戰(zhàn)。

2.1 隨時隨地上網(wǎng)的新需求

《第37次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》中顯示：截至2015年12月，我國手機用戶中通過3G/4G上網(wǎng)的比例為88.8%，而通過無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)的比例高達91.8%[5]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，使用者上網(wǎng)習(xí)慣體現(xiàn)了知識的碎片化、移動性和連續(xù)性，隨時隨地接入無線網(wǎng)絡(luò)推動了無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，也增加了獲取知識的便利性。無線網(wǎng)絡(luò)的使用，除了解決最底層的網(wǎng)絡(luò)需求外，還可以通過完善學(xué)習(xí)軟件來獲取用戶，提升用戶使用率，也是校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的價值所在。

2.2 對高校傳統(tǒng)教育的新沖擊

隨著智能終端的普及以及師生對移動終端依賴性的加強，使得信息的獲取呈現(xiàn)即時性與海量性、信息傳播的交互性以及傳播范圍的廣泛性等特征，構(gòu)成了對高校傳統(tǒng)教育的強勢沖擊[6]。這種沖擊對學(xué)校傳統(tǒng)的信息體系形成的沖擊更為顯著，迫使每一個學(xué)校及每一名教育者都去思考知識、信息的“資源共享”的問題。而學(xué)生完全可以在一個網(wǎng)絡(luò)終端，獲取任何已經(jīng)在網(wǎng)的信息。

2.3 在高校教學(xué)中的新應(yīng)用

校園無線網(wǎng)絡(luò)是近年來校園網(wǎng)絡(luò)的重要形式，自身具有便捷性和移動性特點，師生間用無線網(wǎng)絡(luò)可以更好地交流與探討，擴大了網(wǎng)絡(luò)的使用范圍，筆記本電腦、手機和ipad等都可以隨時連接網(wǎng)絡(luò)信號。教師運用無線網(wǎng)進行教學(xué)，可以在課前發(fā)布預(yù)習(xí)資料，學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)所學(xué)知識，促進了教學(xué)模式的創(chuàng)新。在無線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下，所有的教學(xué)程序都能及時得到反饋，強化了教學(xué)過程中的監(jiān)督和檢查以及教學(xué)方法，促進了教學(xué)管理的完善性。使用無線網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)，一方面促進了學(xué)生對教學(xué)資源的快速接收，另一方面教師可以運用無線網(wǎng)教學(xué)進行教學(xué)資料的查找，提供更多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，推動校園信息化的快速發(fā)展。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高校無線網(wǎng)的建設(shè)

3.1 高校無線網(wǎng)建設(shè)原則

3.1.1 開放性與兼容性原則

無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程較短，技術(shù)更新較快，在建設(shè)設(shè)計過程中，開放性和兼容性是擺在首要位置的原則，在選擇技術(shù)、系統(tǒng)和設(shè)備的時候要考慮是否符合國際國內(nèi)主流行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證后期擴容升級在技術(shù)和設(shè)備上的可能。

3.1.2 先進性與成熟性原則

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為發(fā)展較快的通信技術(shù)之一，技術(shù)與產(chǎn)品的先進性與成熟性存在矛盾，在建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)時尤其要找到契合點，在保證技術(shù)和產(chǎn)品一段時間的先進性的同時，又能為后期的擴容升級預(yù)留一定空間[7]。

3.1.3 經(jīng)濟性與實用性原則

無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不可能一蹴而就。校園無線網(wǎng)的建設(shè)水平要與學(xué)校需求相一致，在保證一定先進性的同時，考慮到現(xiàn)有的經(jīng)濟投入與收益，盡可能考慮其實用性。

3.2 高校無線網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

目前，高校建設(shè)的無線網(wǎng)使用最多的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11AC。IEEE802.11AC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是基于802.11X系列的2個關(guān)鍵功能的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，即多入多出功能與通道綁定功能，且傳輸速率是其原形IEEE802.11A的3倍，而功耗卻降低了近6倍。IEEE802.11AC引入新的高速方案—256QAM，這種技術(shù)不僅使網(wǎng)絡(luò)傳輸效率穩(wěn)定且可靠，還使其覆蓋網(wǎng)絡(luò)范圍擴大。IEEE802.11AC支持密集部署，具有較大的容量，可以將網(wǎng)絡(luò)擁堵情況發(fā)生概率降到最低，從而避免因引入過多AP（接入點）而產(chǎn)生的資源浪費和成本增加的問題[8]。

3.3 高校無線網(wǎng)建設(shè)思路

高校一般是多功能性區(qū)域集合體，校園無線網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵就是對校園內(nèi)不同的區(qū)域進行合理分區(qū)建設(shè)，并綜合考慮不同區(qū)域內(nèi)的覆蓋和容量的特點進而制定建設(shè)方案。一般將校園分為以下區(qū)域：室外區(qū)域、大型場館、教學(xué)行政區(qū)域和住宿區(qū)域。

3.3.1 室外區(qū)域

校園的室外區(qū)域普遍較大，大多為學(xué)校操場和室外活動場地，這些地方上網(wǎng)的人數(shù)一般較少，應(yīng)采用室外建站方案。由于場地的原因，無線AP基站需要偽裝。在建設(shè)時要考慮與室內(nèi)區(qū)域重復(fù)覆蓋的地方，重點關(guān)注AP方向的設(shè)計。

3.3.2 大型場館

大型場館一般包括食堂、體育館和報告廳。關(guān)鍵是對場館進行合理分區(qū)，劃分多個小區(qū)來進行覆蓋，兼顧人流方向和出入口相關(guān)的區(qū)域，盡量都劃分為一個小區(qū)，讓人們做到從接近場館到進入、場館內(nèi)活動、離開場館都不發(fā)生切換。

3.3.3 教學(xué)行政區(qū)域

學(xué)校內(nèi)教學(xué)行政區(qū)域包括教學(xué)樓、行政樓、圖書館，其建筑規(guī)模大，內(nèi)部房間多，一般建設(shè)采用室內(nèi)分布。行政區(qū)房間分布均勻、用網(wǎng)位置相對固定、無線區(qū)域用戶不太密集、墻體干擾不大等特點，可將無線AP裝入樓道，然后進行信號覆蓋。教學(xué)服務(wù)區(qū)房間面積大、用網(wǎng)位置不均勻、接入用戶密度高、并且無線信號覆蓋要求高的特點，可使用屋內(nèi)壁掛的方式，在容量人數(shù)多的教室安裝多個無線AP（1個AP能提供不少于30人的無線接入），避免信號不穩(wěn)定而帶來的問題，可以集體進行在線學(xué)習(xí)、遠程學(xué)習(xí)。

3.3.4 住宿區(qū)域

宿舍區(qū)域的建筑較密集且排列比較有規(guī)律，用網(wǎng)位置相對固定、接入用戶密度高、并且無線信號覆蓋要求高、墻體干擾大的特點，可將無線AP安裝在樓道頂部，通過饋線穿墻，天線盒安裝在房間內(nèi)的墻壁上。避免了信號穿墻導(dǎo)致的衰減，讓信號直達用戶。部署完之后要進行信號測試，盡量減少盲區(qū)。

總體對校園無線網(wǎng)絡(luò)進行建設(shè)時，要考慮建設(shè)規(guī)模，建設(shè)形式以及建設(shè)層次，不同規(guī)模的高等院校，對無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和需求不同，一般分為全局與局部建設(shè)，建設(shè)形式可分為學(xué)校建設(shè)與校企合作，建設(shè)層次分為一次性到位與分步建設(shè)，考慮建設(shè)層次時，要根據(jù)學(xué)校的規(guī)模進行無線網(wǎng)建設(shè)，確保校園網(wǎng)建設(shè)的延續(xù)性和適應(yīng)性[4]。

4 “互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高校無線網(wǎng)的維護

4.1 高校無線網(wǎng)的安全策略

校園無線網(wǎng)應(yīng)用中，極易遇到諸多安全隱患，比如拒絕服務(wù)攻擊、MAC地址欺騙、網(wǎng)絡(luò)竊聽等。為了有效保護校園無線網(wǎng)絡(luò)不被攻擊，以及用戶使用的安全性，學(xué)校要加強認證訪問控制，采用虛擬專用網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用無線入侵檢測技術(shù)，確保通信數(shù)據(jù)的保密性和完整性。

4.2 高校無線網(wǎng)的運維與管控

在運維方面，學(xué)校應(yīng)適當(dāng)增加專業(yè)技術(shù)崗位，由專人定期對無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進行檢查，確保無線網(wǎng)絡(luò)的安全、有效使用。高校可以適當(dāng)借助運營商的力量，與其合作開展無線網(wǎng)的運維管理模式，加快信息化建設(shè)。在管控方面，學(xué)生上網(wǎng)行為自我管理薄弱，“手機控”現(xiàn)象很嚴重，隨著學(xué)校無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，學(xué)校應(yīng)積極研究對策，可以采用手機代管理模式。學(xué)校還可以使用移動設(shè)備監(jiān)控平臺，通過無線網(wǎng)設(shè)備將學(xué)生移動設(shè)備納入系統(tǒng)管理之內(nèi)，若有學(xué)生在課堂違規(guī)使用，系統(tǒng)將會有記錄，甚至發(fā)出報警信號，以警示相關(guān)學(xué)生[9]。

5 結(jié)語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，無線網(wǎng)作為高校信息化建設(shè)的重要部分，在高校教學(xué)中起到關(guān)鍵作用，在建設(shè)高校無線網(wǎng)時要合理有效，對高校無線網(wǎng)維護應(yīng)專業(yè)全面。高校無線網(wǎng)的建設(shè)中要充分考慮師生在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，還要關(guān)注無線網(wǎng)維護的安全策略、運維和管控，才能保證校園無線網(wǎng)的安全與暢通。