大數(shù)據(jù)背景下無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字化校園網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用探究

◆傅天泓

大數(shù)據(jù)背景下無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字化校園網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用探究

◆傅天泓

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫機(jī)電分院 江蘇 214028)

在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)工作得到了長足發(fā)展。作為對數(shù)字化校園網(wǎng)所應(yīng)用有線網(wǎng)絡(luò)加以補(bǔ)充而存在的無線網(wǎng)絡(luò)，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在便捷方面。本文以大數(shù)據(jù)時(shí)代為背景，首先分析了數(shù)字化校園網(wǎng)對無線網(wǎng)絡(luò)具有的需求，然后針對“數(shù)字化校園網(wǎng)中無線網(wǎng)絡(luò)的具體運(yùn)用”展開了較為全面且深入的探究。

大數(shù)據(jù)時(shí)代；無線網(wǎng)絡(luò)；數(shù)字化校園網(wǎng)建設(shè)

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，校園網(wǎng)建設(shè)正在利用各種通信技術(shù)及信息化技術(shù)打造一個(gè)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“數(shù)字化校園”，實(shí)現(xiàn)可以“量化一切”的大數(shù)據(jù)[1]。大數(shù)據(jù)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，為數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)提供了更加科學(xué)的依據(jù)和手段。因此，作為擁有更高便捷性的無線網(wǎng)絡(luò)，將其應(yīng)用數(shù)字化校園網(wǎng)之中可謂是大勢所趨。本文便針對無線網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用展開了相應(yīng)的探究，具有的現(xiàn)實(shí)意義不言而喻。

1 大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)對無線網(wǎng)絡(luò)的具有需求

1.1建設(shè)目標(biāo)

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，主要表現(xiàn)在校園網(wǎng)用戶數(shù)量的增加、需求量的增大和多網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合覆蓋。大數(shù)據(jù)背景下，建設(shè)數(shù)字化校園網(wǎng)的主要目標(biāo)是以現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè)，要充分利用無線網(wǎng)絡(luò)具有的優(yōu)勢，要實(shí)現(xiàn)保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋校園各個(gè)區(qū)域這一目標(biāo)，并在主動(dòng)豐富用戶數(shù)據(jù)為不同終端接入網(wǎng)絡(luò)提供便利的同時(shí)，要保證用戶可以通過校園網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)對教學(xué)過程中產(chǎn)生的各類大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、收集和存儲(chǔ)。研究結(jié)果表明，對教學(xué)大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測、挖掘和分析，不僅可以加快科研工作的發(fā)展，還能夠提高教學(xué)工作的質(zhì)量，換句話說，將無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)過程中，可以通過提升網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的方式，保證管理水平與效率的穩(wěn)步提升，從而為數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)注入動(dòng)力。

1.2覆蓋要求

覆蓋要求是保證無線網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋校園內(nèi)的任何一個(gè)角落。宿舍區(qū)應(yīng)當(dāng)通過對無線智分方案加以利用的方式，保證無線網(wǎng)絡(luò)能夠滿足學(xué)生在日常生活、學(xué)習(xí)和娛樂過程中具有的種種需求；辦公區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)主要用于對有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充。因此，部署方式應(yīng)以放裝覆蓋為主，只有這樣才能保證無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋包括行政樓、辦公樓和圖書館在內(nèi)的各個(gè)區(qū)域，滿足學(xué)生、教師日常辦公、學(xué)習(xí)所需。網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖 1 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)圖

2 大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)中無線網(wǎng)絡(luò)的具體運(yùn)用

2.1設(shè)計(jì)指標(biāo)

首先重視無線信號的覆蓋指標(biāo)。若想保證無論在校園內(nèi)任何室內(nèi)區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)具有的作用在數(shù)字化校園網(wǎng)中能夠被完整的呈現(xiàn)出來，無線信號的強(qiáng)度都應(yīng)當(dāng)在2.4至2.5G的范圍內(nèi)，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)保證其信號強(qiáng)度高于-65dBm，且丟包率低于1％；在校園內(nèi)室外區(qū)域，無線信號的強(qiáng)度同樣應(yīng)當(dāng)在2.4至2.5G的范圍內(nèi)，但其信號強(qiáng)度需要高于-75dBm。另外，想要在最大程度上提高無線信號的穩(wěn)定性，同信道、同頻率干擾信號的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)被控制在-75dBm或是低于-75dBm這一范圍。只有滿足上文所提及的要求，才能保證無線網(wǎng)絡(luò)具有的優(yōu)勢能夠在校園中被完整地呈現(xiàn)出來。

其次是AP數(shù)量及防干擾指標(biāo)。若秩序擴(kuò)頻技術(shù)處于2.4GHz這一頻段內(nèi)，那么其所對應(yīng)的AP覆蓋區(qū)，可同時(shí)為3個(gè)不同信道工作的順利進(jìn)行提供支持，在對頻點(diǎn)進(jìn)行配置時(shí)，工作人員首先需要開展的工作是對目標(biāo)區(qū)域的頻率進(jìn)行檢測。在對室外AP覆蓋區(qū)的頻點(diǎn)進(jìn)行配置時(shí)，想要保證AP覆蓋的有效性，應(yīng)當(dāng)盡量避免不同信道之間存在互相干擾的情況，將移動(dòng)通信系統(tǒng)所應(yīng)用的蜂窩覆蓋這一原理與信道分配工作相結(jié)合；在對室內(nèi)AP覆蓋區(qū)的頻點(diǎn)進(jìn)行配置時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)對校園內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)進(jìn)行充分利用，以相鄰樓層以及平層角度作為切入點(diǎn)，在最大程度上避免AP覆蓋區(qū)域可能對縱向、橫向相鄰區(qū)產(chǎn)生干擾的情況發(fā)生。而且在設(shè)計(jì)過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)預(yù)留保護(hù)頻帶，對干擾保護(hù)比具有的要求加以滿足。除此之外，工作人員還應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)地勘察得出的結(jié)論和數(shù)據(jù)，確定覆蓋區(qū)域所對應(yīng)AP數(shù)目以及工作頻率，或是利用無線控制器實(shí)現(xiàn)AP頻率的自動(dòng)調(diào)整。

2.2設(shè)備選型

校園具有的特殊性決定了，在對無線網(wǎng)絡(luò)所應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行選型時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)從三個(gè)方面考慮：首先是應(yīng)用于宿舍區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該區(qū)域所應(yīng)用設(shè)備應(yīng)當(dāng)以三代智分的專用無線接入點(diǎn)作為首選，保證覆蓋工作能夠取得應(yīng)用的效果，該設(shè)備與其他設(shè)備相比最明顯的優(yōu)勢在于，支持802.11b/g/n以及a/n/ac同時(shí)開展工作。每個(gè)AP所伸出的4根天線可以覆蓋多達(dá)4個(gè)房間的區(qū)域。其次是應(yīng)用于辦公區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該區(qū)域所應(yīng)用設(shè)備主要為放裝型AP，該設(shè)備具有的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：其一，內(nèi)部裝有智能靈動(dòng)天線；其二，支持多達(dá)3條空間流；其三，雙路雙頻；其四，接入速率高達(dá)2.6Gbps；其五，雙電口上聯(lián)。正是由于上文所提及種種特點(diǎn)的存在，才保證該設(shè)備能夠滿足辦公區(qū)對無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋具有的要求。

除此之外，針對AC設(shè)備所開展的選型工作同樣需要引起重視。本文所討論方案應(yīng)用的無線控制器為萬兆無線控制器，該控制器在特定時(shí)間內(nèi)能夠?qū)Χ噙_(dá)1024個(gè)AP設(shè)備進(jìn)行同時(shí)管理，真正實(shí)現(xiàn)了集中控制并管理無線網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，AP零配置接入也由此得以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，將網(wǎng)管平臺(tái)與該無線控制器進(jìn)行結(jié)合，還能夠達(dá)成對有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維進(jìn)行一體化管理的要求，保證具有權(quán)限的無線用戶能夠接入到相應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)之中，從而獲取大量自身所需信息。

2.3安全防范

無線網(wǎng)絡(luò)具有的特殊性決定了無線通信雙方在對信號進(jìn)行傳輸時(shí)所依托的載體具有開放性特征。因此，若傳輸鏈路在對信號進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中沒有采取相應(yīng)的安全方法措施，數(shù)據(jù)丟失或其他安全問題發(fā)生的幾率就會(huì)有所上升。因此，在將無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)過程中時(shí)，安全方法工作就顯得十分重要。本文所討論應(yīng)用方案以第三代的無線安全機(jī)制為核心，該安全機(jī)制的建立基礎(chǔ)為AES-CCMP保密系統(tǒng)和802.1X認(rèn)證系統(tǒng)，以上兩系統(tǒng)機(jī)制是現(xiàn)階段諸多安全防范機(jī)制中，適用于無線網(wǎng)絡(luò)且取得良好應(yīng)用效果的機(jī)制之一。

2.4集成實(shí)現(xiàn)

在對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置時(shí)，首先需要保證無線網(wǎng)絡(luò)所對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的有效連接。只有這樣才能將無線網(wǎng)絡(luò)具有的功能進(jìn)行完整呈現(xiàn)。下面就以瘦AP網(wǎng)絡(luò)在搭建過程中需要完成的配置為例，展開敘述。

（1）AC、AP關(guān)聯(lián)

對于瘦AP網(wǎng)絡(luò)而言，工作人員無需對AP進(jìn)行單獨(dú)的配置。AP上電后，首先需要開展的工作是明確并獲取IP地址，想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，工作人員應(yīng)當(dāng)將DHCP Server置于網(wǎng)絡(luò)中，如果網(wǎng)絡(luò)中不具備相應(yīng)的DHCP Server，那么工作人員可以利用AC具有的DHCP功能對其進(jìn)行替代。若在AC和AP之間需要開展跨三層通信，那么，DHCP Server便需要對Option 138選項(xiàng)進(jìn)行下發(fā)，此時(shí)，Option 138作為AC所對應(yīng)的IP地址而存在，AP在成功獲取該地址后，便會(huì)與AC共同建立起通信隧道，為后續(xù)工作的開展提供便利。

（2）負(fù)載均衡裝置

在對以流量為基礎(chǔ)的負(fù)載均衡裝置進(jìn)行配置前，工作人員首先應(yīng)當(dāng)完成對負(fù)載均衡組進(jìn)行構(gòu)建的工作，指定均衡組所對應(yīng)負(fù)載閾值，并將相同區(qū)域內(nèi)，同樣需要實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的AP加入均衡組，只有這樣才能保證負(fù)載均衡這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（3）網(wǎng)絡(luò)基本功能的配置

想要保證無線網(wǎng)絡(luò)所具有基本功能的有效實(shí)現(xiàn)，工作人員應(yīng)當(dāng)明確對無線網(wǎng)絡(luò)所具有基本功能進(jìn)行配置的重要性。配置步驟主要包括：其一，對AC名稱和位置信息進(jìn)行配置；其二，對AP產(chǎn)品升級版本進(jìn)行配置；其三，在完成VLAN用戶的創(chuàng)建工作后，對VLAN所對應(yīng)三層接口進(jìn)行設(shè)置，如圖2所示；其四，對AP頻段和相應(yīng)的AP組進(jìn)行配置。

圖 2 VLAN架構(gòu)圖

3 結(jié)論

通過對上文所敘述的內(nèi)容進(jìn)行分析能夠看出，在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)工作面臨著比過去更加嚴(yán)格的要求，無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，不僅擺脫了有限網(wǎng)絡(luò)具有的限制，還在很大程度上提高了為用戶所提供服務(wù)具有的智能性和高效性。另外，也為不同終端的接入提供了更加人性化的平臺(tái)?？梢哉f正是由于將無線網(wǎng)絡(luò)在了對數(shù)字化校園網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過程中的應(yīng)用，才使得大數(shù)據(jù)應(yīng)用被廣泛應(yīng)用于校園內(nèi)的各個(gè)角落。

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