校园无线网络解决方案

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1、校园无线网络解决方案 一、 背景基于信息技术的研究成果和信息化进程加快的现状,信息电子化交换和信息资源共享已成为当今各行各业的基本需求。近年来,网络的发展极大地推动了教育系统的信息化进程,各院校在大力建设有线网络的同时,也日益关注无线网络在校园的应用。 近几年来,有线网络建设、运行和维护的实践表明,由于目前网络是“有线”的,所以在应用中有相当多的问题不可避免。诸如,很多学校只在部分区域接入网络,而无法顾及所有区域; 学校经费紧张的现状导致布置网线的教室、图书馆数量有限;有些具有历史意义的学校建筑物不适合钻孔布线;拥有多个校区的学校在校区间联网成本较高等。那么,在不宜进行网络布线的场馆该如何联网

2、呢?在教室、实验室等场合如何突破网络节点限制,实现多人同时上网呢?这些传统有线校园网的“网络盲点”问题,与师生员工“随时随地获取信息”的新需求之间的矛盾如今将可以通过Vivato无线Wi-Fi网络技术轻松解决。二、Vivato无线产品优势1、 覆盖Vivato Wi-Fi基站采用了 “智能天线”技术,即平面相控阵列天线系统(类似许多军用雷达系统采用的系统)。这种相控阵列系统由平板阵列组成,能够以电子方式形成狭窄的无线电波波束。由于信号能量集中,在基站发射功率相同的情况下,Vivato基站就可以提供更长距离的覆盖和更强的阻挡物穿透能力。Vivato 2.4G Hz室外Wi-Fi基站的覆盖范围最典

3、型的是可视距离内4 公里直接连接,基站与基站之间无线连接可达50公里,建筑物内的标准Wi-Fi用户的连接最远可达1 公里。一个Vivato室内无线基站的覆盖区域相当于12个传统AP的覆盖区域,如下二图:、抗干扰Vivato的Wi-Fi基站及高性能相控阵列智能天线系统的技术先进性使Vivato基站能够以电子方式形成狭窄的无线电波波束,这类波束能够精确瞄准,波形又可以维持在狭窄的覆盖区域,所以Vivato的系统几乎可以消除来自邻近信道的干扰(802.11b和802.11g系统存在这个问题,因为信道重叠率很高)。3、 成本一个Vivato无线基站完成了整个无线网,相比传统AP方案在设备成本和安装成本

4、上都更经济。4、 易安装Vivato%20Wi-Fi%20架构产品直接支持802.11b%20Wi-Fi客户,%20不必其它产品的介入。在实际应用中只需安装一个Vivato基站,就可以基本上完成了无线网的搭建。Vivato%20Wi-Fi%20交换减少了许多复杂的配线,也减少了为覆盖而部署的大量AP。5、 易管理Vivato系统在用户使用时自动连接。Vivato系统可以轻松的扩展,在系统变化时它所需要的管理很少。Vivato系统的管理方式和以太网交换系统一样。当使用了较多的Viviato%20Wi-Fi基站与网桥/路由器时,整个系统可以使用一个Vivato可视管理器。Vivato产品具有内置式

5、的安全机制,%20管理与应用工具。它们还集成了现在的第二层/%20第三层LAN%20管理系统,%20包括第三方的WLAN%20访问与安全控制器。6、 安全支持WPA及WPA2,多级的安全性-TKIP提供Wi-Fi级的加密;IEEE%20802.1x作为认证与访问控制协议;VPN通过与终止;认证VLANS;以及欺诈访问点检测,都包括在里面。一起使用时,Vivato产品可以通过一个统一的界面进行管理。三、网络拓朴1、拓朴图说明A) 使用Vitato室外交换机覆盖大片的室外场地(如体育场等),然后Vivato室外交换机通过与机房无线设备(Vivato室外交换机或Vivato无线网桥)进行中继无线连接

6、,使用户接入校园主干网。B) 使用一个或几个Vitato室内交换机覆盖未布线或不方便布线的建筑物内部。如图书馆、礼堂、阶梯教室及学生宿舍等,然后Vivato室内交换机通过与机房无线设备(Vivato室外交换机或Vivato无线网桥)进行中继无线连接,使用户接入校园主干网。C) 对于已有内部布线的建筑物,无须铺设光纤,通过Vivato无线网桥与机房无线设备(Vivato室外交换机或Vivato无线网桥)进行中继无线连接,就可方便、高性价比的将建筑物内网络接入校园主干网。D) 用VP1210室外基站,为一幢教学楼提供室内覆盖应用.在相邻的楼上安装一台VP1210室外基站,从外面发射信号给楼内,%2

7、0VP1210的信号可以穿过楼墙,基本上可以满足整个教学楼全部的无线上网要求.图3Vivato主要使用一个Vivato VP1210 802.11b室外Wi-Fi基站。把性能稳定的VP1210室外基站安到校园的建筑物顶上,就可以为整个校园(室内和室外)提供无线接入,并且能覆盖大面积的校园区域,同时也可以和相距几十公里的分校区提供远程无线连接。如图3.中Vivato Wi-Fi基站与有线网络连接,覆盖整个的校园和分校,加上很强的建筑物穿透能力。同时在一些信号不易达到的地方放置Vivato Wi-Fi 网桥/路由器,此网桥与基站之间使用WDS协议进行无线背靠背中继连接。基站和无线网桥均可对无线Wi

8、-Fi终端提供无线连接,而且移动无线用户可以在各个无线接入设备中平滑漫游。C)用VP1210室外基站,为一幢教学楼提供室内覆盖应用.Vivato VP1210 802.11b室外Wi-Fi基站的规格及性能参数。VA2200Vivato Wi-Fi 网桥/路由器的规格及性能参数。Vivato VP2200无线室内基站的规格及性能参数。四、认证与计费基于Radius的认证计费系统由Radius认证计费软件和服务器两部分组成,采用先认证,后分配IP,再通过Radius服务器的数据统一计费。由单台Radius服务器构成的计费系统最多可支持2048个宽带用户的计费,随着用户数量的增加,可通过增加Radi

9、us服务器数量的方式方便地扩充系统容量。该解决方案可很好地满足校园运营商的需要。 计费系统支持Radius 标准的AAA计费,用于校园用户有线或无线接入互联网的帐号授权、登陆验证、帐号管理和增值服务的费用计算,提供网络认证、网络管理、计费功能、用户管理和监视功能等宽带接入和营运管理功能和数据库接口。无线网络解决方案(二)校园无线网络随着宽带网络的迅猛发展,高校网络建设的逐步普及,越来越多的师生已经离不开网络,在实验室可以调阅数据库、图书馆里可以查阅全部分类藏书、回宿舍可以登录校园网站等等;越来越多的上网需求也带来了上网方式的逐步丰富作为有线网络的有益补充和技术发展,无线在校园里的应用已经越来越

10、普遍。下面以学生宿舍和图书馆为例,介绍无线网络构建的解决方案。 宿舍无线组网方案分析: 较旧的学生宿舍一般都没有网络布线,现在如果要布线,工程浩大,花费不菲,所以无线方式是最便捷、节约的方式。当然,无线网络必须保证足够的覆盖范围和网速,如果覆盖范围太小,能接入的用户数很少,需要的无线宽带路由器就会增多,成本也相应提高;如果网速太低,用户除了浏览网页以外什么也做不了,这样的无线就不足为用了。所以,宿舍无线组网首选TP-LINK域展?&速展? 无线产品系列。配套使用TP-LINK域展?&速展? 无线宽带路由器TL-WR640G/641G/642G、无线PCI网卡TL-WN650G、无线笔记本网卡T

11、L-WN610G,或无线USB网卡TL-WN620G(集成速展?技术)构建网络。TP-LINK域展?&速展?系列无线产品,可提供室内最远200米的传输距离(因环境而异),以及最高可达108M的无线传输速率,充分保证一个无线路由器能覆盖多个宿舍(深圳大学研究生宿舍环境实测可覆盖最少7间宿舍),并都能提供令人满意的速率。使学生在宿舍里也能享受视频影视、在线游戏等大数据流量上网娱乐。并可通过TP-LINK域展?&速展?无线宽带路由器TL-WR640G/641G/642G的防火墙、防止DoS攻击、多项保密功能等提供无线安全上网。TL-WR640G/641G/642G的DDNS、UPnP等功能还可以实现

12、构建免费个人网站、视频聊天等附加功能,增加上网乐趣。如图所示,将TP-LINK域展?&速展?无线宽带路由器TL-WR640G/641G/642G放置在同一层7间宿舍的中间一间,即可以覆盖全部宿舍,现在,每一间宿舍均可通过TP-LINK无线PCI网卡TL-WN650G、无线笔记本网卡TL-WN610G或无线USB网卡TL-WN620G实现无线上网。另外,还可选用TP-LINK 域展?无线宽带路由器TL-WR540G/541G/542G、无线PCI网卡TL-WN550G、无线笔记本网卡TL-WN510G,可以提供与TP-LINK域展?&速展?无线产品同样有效的无线覆盖,速率最高也可达到54Mbps

13、,满足一般学生宿舍上网的需要。 图书馆无线组网方案分析: 传统图书馆的阅览室和借阅室都不提供网络接入,老师和学生都不能实时查询馆藏情况,如果在阅览室有资料需要记录,更是得手抄才行。要满足这些新的需求,用有线方式就要进行布线,工程浩大,花费不菲,所以,最简单快捷的实现方式就是无线!可配套使用TP-LINK域展?&速展?无线宽带路由器TL-WR640G/641G/642G、无线PCI网卡TL-WN650G、无线笔记本网卡TL-WN610G,或无线USB网卡TL-WN620G(集成速展?技术)来构建无线网络。TP-LINK域展?&速展?系列无线产品,提供最高可达108M的无线传输速率,以及室内最远可

14、达200米的传输距离(因环境而异)。可实现目前速率最快、覆盖范围最广、连接最稳定的无线网络,轻松实现老师和学生实时查询馆藏,并助您在图书馆就能完成自己的研究!TP-LINK域展?&速展?无线宽带路由器TL-WR640G/641G/642G的防火墙、防止DoS攻击、多项保密功能等还可保证您的无线网络安全上网。如图所示,将TP-LINK域展?&速展?无线宽带路由器TL-WR640G/641G/642G放置在阅览室内,即可以覆盖整间阅览室,在此阅览室所有地方均可通过TP-LINK无线PCI网卡TL-WN650G、无线笔记本网卡TL-WN610G或无线USB网卡TL-WN620G实现无线上网。其他可选

15、用的无线系列产品有:TP-LINK域展?无线宽带路由器TL-WR540G/541G/542G、无线PCI网卡TL-WN550G、无线笔记本网卡TL-WN510G。可以提供与TP-LINK域展?&速展?无线产品同样有效的无线覆盖,速率最高也可达到54Mbps,满足一般上网的需要。校园网无线网络覆盖解决方案 统一规划 分步实施“统一规划,分步实施”是贯穿于大学无线校园网建设始终的重要思路。其无线网络的建设内容主要包括无线信号覆盖与组网、无线测试、无线网络管理和无线应用四部分。无线校园网的建设本质上也是一种网络基础设施建设,尽管WLAN发展时间不长,商业应用也刚刚开始,但几十年来随着有线网络的发展与

16、成熟,网络构建、网络管理与网络维护等概念早已深入人心,无线网的建设也同样包括这些基本内容。此外,由于WLAN的传输媒介是无线电波,同时还具备不同于有线网络的便捷、灵活等特性,所以,无线校园网的建设还包括无线信号覆盖效果测试、无线网络安全、无线网络典型应用等一些WLAN特有的内容。 无线网独立成网无线校园网作为一种重要的网络基础设施,必然也是各新校区基本建设的重要组成之一。但是,无线校园网的部署并不是一蹴而就的,我们的无线组网原则是“无线独立成网”,即在物理链路上AP尽量接入无线专用的交换机,在逻辑拓扑上无线尽量划入一个单独的VLAN,从而使无线校园网成为与有线校园网并行的网络。这种设计原则便于

17、集中管理无线设备,便于实施某些无线网络特有的网络管理策略,也便于实施无线网络的某些特殊应用。当然,在一些老楼的无线网络部署中,由于原先的布线系统和网络设备的分配均未考虑到无线网络的建设,在物理链路上为无线设备配备单独的交换机和网络链路也比较困难,我们只可能实施逻辑拓扑上的无线独立成网原则,这需要对楼宇原有的有线网络配置做较大的修改,工作量会比较大,但我们认为从长远角度来看这是值得的。在具体实施无线组网工程时,由于目前针对大规模WLAN的组网规划、设计和实施还没有成熟的理论和工具。我们考虑在明确有覆盖WLAN需求的热点后,就需要对热点情况进行初步的调研,这包括:(1)通过查看与热点有关的建筑图纸

18、并对热点进行实地考察以了解热点的覆盖面积、建筑结构特点以及某些可能影响WLAN部署的环境因素;(2)调研使用该热点无线网络用户的类型、数量和网络资源访问需求等。通过调研收集了热点相关信息后,结合各种无线信号覆盖技术的特点,就可以为热点选择适宜的覆盖方法来实施覆盖。 结合热点具体环境的特点,使用了下述几种覆盖方法。纯AP多蜂窝覆盖该方法单纯基于“增加AP数量”这个思路,它通过使用多个AP来达到大范围无线射频信号覆盖的目的。我们可以将某个需要完成无线信号覆盖的大范围区域划分为多个范围较小的区域范围,这些较小的区域范围应该是使用单纯一个AP即可实现覆盖的。纯AP多蜂窝覆盖实现起来相对简便、快捷,但存

19、在下述缺点:(1)易受WLAN高频和低功率的限制,在室内覆盖时,建筑格局的多样性和复杂性也会对AP信号覆盖的效果产生很大影响;(2)众所周知,目前主流的802.11b/g AP在从2.42.4835GHz的频段范围内只有3个完全不重叠的频点,如果无法将相邻AP的频点错开就会出现同频干扰,当干扰严重时就会影响正常的数据通信。从室外向室内覆盖该方法是AP多蜂窝覆盖的一种特殊应用。当某一楼宇建筑结构为规则的“筒子楼”时,可将AP装在楼宇外面,从楼宇两侧通过房间的窗户向楼宇覆盖,使用这种方式,每个AP可以覆盖多层楼面中的多个房间,这样只要使用少数几个AP就可以达到覆盖整幢楼宇的目的。当用户不是很多时,

20、该方法不失为一种便捷、低成本的部署方式。WLANGSM的合路覆盖该方法首先是基于“延伸单个AP信号的覆盖范围”和“增加AP数量”两种设计思想的组合。此外,该方法的重要特征是:使用符合WLANGSM合路要求的天馈系统来延伸单个AP信号的覆盖范围。天馈系统在移动通信领域是一个重要的组成部分,随着无线局域网的不断发展,一些原来在用户移动通信领域的概念逐渐移植到了无线局域网中。“WLANGSM合路的天馈系统”指的是在天馈系统中使用多频天线、多频功分器和耦合器等元器件,使GSM与WLAN 两网的无线信号可以通过一套天馈系统传送出去。该方法的优势之一是在支持WLAN的同时,还可以解决其他移动通信系统存在的

21、室内覆盖问题,降低投资成本和施工难度,加快工程进度,方便系统维护,对运营商开展综合无线业务较为有利。此外,天馈系统的优势之一是可以克服室内建筑格局的复杂性对无线信号覆盖效果的影响,在大面积室内覆盖时,无线信号可以较均匀地分布。单纯WLAN的天馈覆盖所谓单纯WLAN的天馈覆盖是相对于“GSMWLAN的合路覆盖”而提出的。该覆盖方式指的是“天馈系统中仅传送AP的无线信号”,因此,此覆盖方法中天馈系统的构建也可以仅依据传输2.4GHz的WLAN信号而设计。在实际应用中,当建筑环境复杂而又不具备与GSM合路的条件时,可以考虑单纯针对WLAN使用天馈系统。 无线网用户管理大学每天都有大量的外来人员在校区

22、内活动,很多人员有移动办公的需求;同时,我校又存在着大量对计算机技术不是非常精通的文科教师,如果强行采用802.1x的认证方式,如何为这些人员配置复杂的客户端软件,将会成为难以完成的任务。综合多种利弊因素,权衡之下,部署基于Web的无线认证成为我们的最终选择。对于如何配置VLAN的问题,我们选择了配置统一的VLAN。这样做的优点是显而易见的,统一的VLAN比较容易管理,一个不同于有线网络的VLAN相当于在逻辑上建立了一个独立于有线的网络。以此为基础,采用统一的安全策略、认证方式、访问控制都非常方便,对这个VLAN做的任何修改只会影响到这个VLAN的用户,而不会波及到有线网络用户。另一个特殊的优

23、势是可以在用户名和某个特定的IP地址之间建立起关联关系,这样用户不管在学校的哪个热点地区无线上网,都可以使用相同的IP地址。我们也只需要在这个VLAN里配置一台DHCP服务器就可以了。当然,这种选择也有其缺点所在,一方面,我们需要对所有热点地区的网络都进行重新配置,由于要使用不同于有线网络的单独VLAN,需要对交换机配置Trunk,这样交换机上每个端口都需要重新配置,工作量会非常大;另一方面,如果所有的无线网络都配置成相同的VLAN,那在同一个VLAN里的主机可能非常多,一旦有机器中毒,扫描整个VLAN可能会影响其他机器。综合多方面的利弊得失,我们最终的认证方法是:在校园公共区域学生教师比较集

24、中的地点,如公共绿地、教室、食堂等使用统一的VLAN,并使用Web认证方式进行安全认证,如果对数据通信的安全性有更高的要求,则可以再额外地使用三层VPN拨号。而在一些特殊的地点,如校办、党办、教务处、财务处等关键部门,则可以独立使用和有线网络相同的VLAN配置,根据需要采用802.1x认证以增加通信的安全性。 提高管理和应用水平在无线校园网的建设中,网络管理也具有很重要的地位。从设备管理角度来说,需要对各种无线设备的放置地点、配置参数等信息进行详细记录与管理。从安全管理角度来说,需要具备发现和快速处理假冒AP与无线DOS攻击的方法和能力。从性能管理的角度来说,需要充分了解和分析无线网络的一些具

25、体性能指标,如Channel 信号强度/质量、网络实时性能吞吐量、各AP的流量等。良好的网络需要良好的管理,在网络发生故障之前应该就可以检测到可能的故障隐患,在用户察觉之前应该就可以及时处理。当前,大学的无线校园网已凭借其不同于有线网络的便捷、灵活等特性服务于教学、行政和科研等工作。但我们还应清醒地认识到,无线网络的发展与最初有线网络的发展一样,需要有一些关键性的应用在网络上运行,应用才是无线网络发展的最大动力。例如:无线网络还可以作为有线网络的链路备份,在有线网络发生故障或者拥塞的情况下负担部分网络流量;此外,诸如VoIP、网络视频直播、视频监控等应用都是一些可能推动无线网络发展的应用,在建

26、设中我们也将逐步展开。高校无线校园网解决方案2007-8-10 作者:神州数码 点击进入论坛 一、无线需求 风起校园 高校校园网已经成为教师和学生获取资源和信息的主要途径之一,它在高校教育中的作用与地位日益显著。教师和学生对高校校园网的依赖性相当之高,随时随地获取信息已成为广大师生们的新需求。但是,传统的有线校园网存在着诸多网络盲点,比如在图书馆、大型会议室、体育馆等许多不宜网络布线的场馆设施如何联网?在教室、实验室等场合如何突破网络节点限制、实现多人同时上网的问题?神州数码高校无线校园网解决方案可以成功弥补有线校园网的不足,与校园有线网络相得益彰,共同构建一个无处不在的高校校园网络。 神州数

27、码无线校园网解决方案主要解决用户面临的如下问题: 1.解决信息点流动的问题。一般来说,如教室、图书馆、会议室等地方一般是不可能布设太多信息点的,但是随着学生笔记本电脑的普及和现代化教学的需要,往往在同一时刻有大量的电脑在上述场所出现,进行网上教学和活动,但目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域实现同时上网功能。而采用无线方式,在有限的信息点上连接无线接入器,就可轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点,实现多台电脑同时上网。 2.解决难以布线的问题。在实验室、体育馆、礼堂等地方是不宜布线的,但有时对工作的电脑却有上网的需求,采用无线局域网,可以简化在这些区域的网络实施,提供直径近200米的无

28、线网络覆盖,用户就可在无线所覆盖的区域移动的应用。 3.极大提高教学效率。教师和学生在上课的时候不必在往返于图书馆、办公室、教室、宿舍,采用无线方案可以使老师和同学们在上述地方随意的检索图书馆的网上资料、服务器的教案、寝室电脑里的作业。同时,为用户对校园网的其他资源的应用提供了更便利的条件,提高了资源的利用率。 4.有效降低建网成本。一般来说,AP(无线接入点)可以使原来的一个信息点同时接入数十乃至数百个用户,设备和布线的投资以及维护成本大大降低。 二、五大特点 优势凸现 1、完全符合国际标准: 符合802.11a/b/g标准,工作于2.4/5GHz ISM 开放频带。 2、高度可靠性: 神州

29、数码无线接入点设备具有接近100mW的信号发射功能,增加信号接收的灵敏度,可以提供可靠的无线数据传输,使用距离更远。依据用户与无线接入器之间的距离、可使用的传输带宽情况和信号干扰的不同动态,检查用户无线接入的传输速率。针对大规模无线网络的性能问题,神州数码网络4000AP接入点还支持802.11h标准的动态控制发送功率,可以做到基于用户数量、基于数据流量和基于AP性能的负载均衡,来自动选择无线信道,此外负载均衡还体现在支持链路完整性上。当AP检测到网络失效后,会及时释放掉它所连接的电脑,以便这些电脑能够及时的尝试与其他AP的可用连接。 3、方便的移动性: 不再受有线线缆的束缚,用户可以随意增加

30、工作站,实现随意漫游,创造移动中学习、办公,访问网络资源的网络应用环境。 4、简便易用: 神州数码无线产品在研发商遵从易用原则,中文化的操作界面、集群网管系统,都使用户安装、调试、维护简单容易。支持两种供电模式:POE(-48V远供,最远可实现200米)和本地供电。支持802.1X认证、Radius Client、DHCP Server、PPPOE、WEB等多种认证方式。 5、有效降低用户成本: 相对于其他同类产品,神州数码的无线局域网性能价格比极其突出。 三、方案完备 应用为先 室内无线局域网主要针对不方便进行大规模布线或不宜布设太多信息点的建筑,如:图书馆、办公大楼、网络教室、会议室和报告

31、大厅等,神州数码的典型无线校园网络整体解决方案如下。 建网后,师生们在使用无线网时也极其方便,用户只需将无线网卡直接插到笔记本电脑的PCMCIA插槽,或者通过USB适配器转接插到台式机的USB接口上,再经过简单的调试就可以轻松上网了,而且,没有线缆限制,用户可以在这些区域自用漫游。 下面将分别介绍不同环境下无线局域网的组建形式。 1、大型建筑无线网络解决方案 该方案针对难以进行全面布线的礼堂、图书馆等,用户可以利用已经存在的有线网络接口,轻松解决无线局域网的安装布设。可以方便、快捷地扩展信息接入点密度,实现移动办公。具体拓扑图如下所示: 该方案的特点是可以充分利用智能无线AP的性能,使整个网络

32、可以支持数百用户同时安全、稳定的使用。图中根据不同区域的网络应用,按照蜂窝状布设多个无线接入点(AP)。每个AP可以承担254个用户同时上网,从实际11M数据传输网络利用率考虑,推荐布设稍微密集的AP,可以承受较多用户同时上网的要求,而不至于网络堵塞,AP间的间距大约在50-200米之间。AP可以放在天花板、墙壁等地方,遵从的原则就是AP在视线以内,并尽可能在无线用户的中心位置。如此,信号发射接收强,用户无线连接质量高。AP之间可以做到负载均衡,相互冗余,并且通过自动适应频道或动态调整功率使得密集的AP之间避免了相互干扰。 AP通过普通的超五类双绞线与交换机相连,再将交换机的另一端与教室内已经

33、布好的网络接口相连与校园网连通。每个AP可以有一个固定的IP地址做网管应用,与用户的IP地址无关。校园网服务器端如果启用DHCP服务功能,那么用户就可以通过DHCP服务器自动获取IP地址,无需要任何配置就可以连接校园网,从而避免了繁琐的网络属性设置。 2、普通建筑无线网络的解决方案 校园中大多数场合如普通教室、宿舍、办公室、实验室等,可以直接将神州数码的普通型AP接入校园网的以太网端口,作为有线网络的补充,如下图所示: 不同楼层网络的布设情况如下图所示,采用多个无线接入点(AP),每个AP可带30个左右的用户,AP间距可以根据各楼层的实际结构和无线节点的数量和分布情况而定。在楼道或房间中布置若

34、干个AP,以实现上网区域都可以被无线信号完全覆盖为标准,这样可以承受较多用户同时上网的要求时,而不至于使网络堵塞或者瘫痪。AP的放置与无线客户端尽可能视线以内为原则,可以放在天花板、墙壁等地方,这样可以尽可能地覆盖其中所有无线用户区域。 每个AP通过普通的五类双绞线与交换机相连,再将校园骨干网与楼内已经布好的交换机接口相连,就可以与校园网连通。每个AP都应该有一个固定的IP地址,只做网管使用,与无线用户端IP无关。校园网服务器端如果启用DHCP服务功能,那么用户的IP地址就可以通过自动获取选项获取IP地址,从而避免了繁琐的网络属性设置。 3、多媒体教室和会议室解决方案 在多媒体教室和会议室,投

35、影机往往是必不可少的设备。但是,投影机的VGA线缆和接口的数量限制了主讲人计算机的物理位置和数量,因此,同时面对不同厂商的投影机,主讲人经常陷入投影机设定及兼容性问题的尴尬局面。而且,多个主讲人演讲要进行投影机和电脑之间连线的插拔,极其不方便。神州数码无线投影网关设备DCWL-3000Pr的推出,轻松解决了上述问题,用户使用投影机时能真正做到应付自如。应用拓扑图如下所示: 用环境1、与会者携带可以无线上网的笔记本电脑,通过无线网络来向投影机上投影,各个与会者可以和即时发言同步切换投影屏幕的内容,摆脱了投影仪线缆的束缚。免除了传统投影机在多个用户同时使用时,要随时插拨线缆带来的麻烦,只要轻轻一按

36、此款无线投影网关的摇控器或在电脑上轻点鼠标,就可以自由切换不同用户。 应用环境2、与会者可以不携带笔记本电脑,将所要投影的内容通过有线或无线网络上传到无线投影网关内并存储下来,然后在会议室中通过连接到无线投影网关的键盘或者鼠标来操控投影画面。 应用环境3、对于不便于搬动的台式机或没有无线网卡的笔记本,也可以连接到本地局域网上,通过连接在局域网上的DCWL-3000Pr无线投影网关将所要投影的画面展现在会议现场。 另外,为了更方便地进行操作,用户可以采用无线投影网关的专用遥控器进行投影操作,通过遥控器不仅可简单控制投影片的播放和翻页,还可以进行投影网关的配置。根据教育行业的应用需求特点,神州数码

37、网络集团还在遥控器中内置了激光笔,更加方便教学活动。本期导读 综合报道 硬件世界 整机与数码 软件.net 培训与职场 网络与安全 教育信息化 读者俱乐部 无线局域网WLAN 应用于校园网需注意的几个问题 1 网络覆盖的问题规划校园网络的时候,应考虑尽量覆盖大范围的室外场所。如果不能在大范围的校园覆盖面积下保证移动办公的需要,也就不能适应现代校园网的发展需求。在设计一个校园网WLAN的时候,应该保证接入点的覆盖面积与它相邻的接入面积有20%的重叠区域。这样可以最大限度地保证不受其他无线电频率的干扰。2 每个AP接入点的发射功率每个接入点都用最大的发射功率来设计校园网络不是一个很好的选择。跟蜂窝

38、电话接入系统一样,网络接入带宽的需求量决定了进行总体和分区域带宽设计的标准。比方说,图书馆可以采用多个AP重叠的设计;而有些地方,如室外的操场等场所,这些地方的上网需求不如图书馆,所以可以只设计一个接入AP。在人员需要密集上网的地方,如学校的寝室,在设计WLAN的时候,可以结合学校现有的LAN来设计,因为无线网络在满足大量用户同时上网方面不如有线局域网的优势明显。保证校园网内部AP设计科学合理,这是满足校园网应用资源的优化和合理配置的有效手段。3 访问AP的权限因为每个WLAN不可避免地需要上网登录,这就事先需要验证访问的权限,需要对WLAN在校园网进行内部管理以及解决如何分配WLAN的账号等

39、问题。比如说,可以配置为学院内部的教师只能登录学院内部的WLAN网络,学院的管理员统一分配学院内部的登录账号和密码,并不允许告知学院以外的人员。根据学校的寝室上网人员的数目进行访问权限密码的分配,可以进行适当的收费管理。4 对校园网WLAN的管理 对校园网的访问跟其他WLAN的控制访问没有什么区别,其中包括WEP加密技术和接入点具有的MAC地址过滤功能、外部防火墙等技术。对校园WLAN内部使用的网络,应该根据运营的成本进行详细的规划设计,合理进行收费。WLAN有它潜在的优势,但是,收费的合理性也会制约它应用的普及和发展。5 无线局域网应用校园网暂时的弊端(1)标准的不统一 我国的WAPI和WI

40、PI标准的无线局域网产品现在存在不统一。在这种前提下,现在遵循WIPI标准的产品很可能在新的兼容标准出台的时候出现不兼容的情况。因此,学校对无线局域网的投资暂时应该慎重。(2)网络安全问题WIPI遵守IEEE802.11a和IEEE802.11b标准,而符合这种标准的产品存在安全隐患。虽然IEEE802.11标准已经出台,但是,厂商投入研发这种产品还会有一个阶段,而且,满足新的标准的无线局域网设备,在开始阶段价格会比现在市场上的相关产品价格高。(3)性价比暂时不高 无线局域网产品因为现在还没有固定的标准出台,因此现在投资的产品很可能没有良好的可扩展性。但是随着厂商的投入加大,终端用户的需求量增

41、加,必然导致无线局域网的价格更趋向于合理建立无线校园网,已成为现代化校园的一个重要标志。据悉,到2008年,中国将有600所高校建设无线校园网。校园网用户有多种需求,如网络信息点流动的需求、难以布线区域网络建设的需求、利用网络提高教学效率的需求、降低成本和保护投资的需求等。这些迫切的需求都可以通过无线校园网的建设,找到完美的解决途径。在校园无线网络建设需求中,主要存在四种典型的应用:第一是校园内户外公共区域覆盖;第二是局部开放的室内大环境,如大型公共教室、图书阅览室等无线覆盖;第三是房间多、用户分散的楼宇,如教学办公楼、宿舍区等的无线覆盖;第四是实现以地区教育局为中心的整个地区教育系统的无线联

42、网。一、 室外区域无线覆盖方案学校体育场、中心广场、教学楼宇间公共区域等,一般是学校需要实现无线覆盖的室外公共区域。根据需覆盖的室外区域的实际情况,可以设计建立多个无线覆盖基站,采用重叠交叉无线覆盖的方式,完成区域的无缝无线覆盖。实际无线校园网建设项目中,选用Axelwave电信级室外无线AP,配合室外大夹角定向天线,成功实现系统设计目标。二、 室内区域无线覆盖桨敢?BR 室内覆盖区域的大小和建筑结构的复杂程度往往差别很大,需要根据具体需求,设计多种室内覆盖解决方案。一般来讲,针对局部开发的室内大环境,如图书阅览室、礼堂、体育馆、大教室等,网络用户数量较多而集中,推荐设计以单个AP小面积覆盖,

43、多个AP整合交叉覆盖形成大面积覆盖区域,每个AP都独立接到交换机上,保证有效带宽更宽。实际无线校园网建设项目中,采用Axelwave 兼容802.11b/g标准的无线AP设备,完成无线网络的室内覆盖。三、 室内区域无线覆盖方案二针对办公楼、教学楼等结构较为复杂的室内区域,可根据建筑结构具体情况,选用以下两种方案:方案A,采用高灵敏度的无线AP设备,配合分离式吸顶天线,以一个AP配合一个天线,或一个AP配合多个天线,完成室内区域的完全覆盖。实际无线校园网建设项目中,选用Axelwave 兼容802.11b/g标准的电信级无线AP设备,配合室内吸顶天线,完成楼宇内部无线覆盖。该无线AP支持使用分离

44、式天线,可以适应无线设备与高增益天线的连接使用,以保障高质量的无线信号能够覆盖更远距离,同时增强设备在干扰较大的频率环境中使用的能力。方案B,采用室外覆盖方式,选用室外无线AP,通过天线聚集无线信号,使无线覆盖范围更大、更远,穿透能力更强。设备与天线安置于楼宇顶部或底部,以无线信号向下或向上整体覆盖楼宇。实际无线校园网建设项目中,采用Axelwave 兼容802.11b/g标准的电信级无线AP设备,配合全向天线或定向天线,完成无线网络覆盖要求。四、 校校通无线联网系统以某地区无线校校通工程为例,该地区共有32所中小学,“校校通”工程建设目标是:以教育局为网络中心,实现32所学校的完全连网,同时

45、要完成各学校的校园局域网建设。32所学校相对教育局在地理布局上呈辐射状分布,教育局与最近的学校距离5公里,与最远学校距离15公里。根据地理分布的实际情况,以教育局为网络中心,设定其中18个学校为无线网络一级节点,14个学校为无线网络二级节点,二级节点通过一级节点与网络中心相连。在无线网络桥接系统设计中,采用了Axelwave兼容802.11a 标准的电信级无线网桥设备,配合双极化抛物面天线进行桥接,完全达到了系统设计的预期目标。 高校无线校园网现状 据一项调查表明,截至目前,我国已有15.1%的高校建有无线校园网,但绝大多数都属于试验性质,并没有广泛开放给学生使用。同时有36.2%的高校计划建

46、设无线校园网,两项合计达到了51.3%。 北京大学校园网光纤网调查同时表明,国内大学中希望购买笔记本计算机的学生达到67.2%,在这些学生中又有80左右希望通过分期付款方式购买。笔记本校园是当代大学生的切实呼唤,无线互连网技术从上世纪90年代末发展至今,已趋于成熟,最高速率已达到54M,并实现了漫游认证。实际上,IBM、三星等计算机厂商每年都分两次(暑假、寒假)向大学生提供特别优惠折扣的笔记本计算机,大大提高了部分地区大学生的计算机普及率和学习效率。 目前,无线校园局域网在国内高校已被越来越多的用户接受,北京大学、北京第二国外语学院、上海同济大学、西安交通大学、武汉大学、华中科技大学、东北大学

47、东软信息学院等相继采用了无线方式搭建或补充校园网。无论是校园内部信息点的分布设计、校园内建筑物间的网络连接,还是学校本部和分部的连网,无线网络技术都能发挥作用。此外,无线网络环境的引入,也为崭新的无线多媒体提供了应用平台,将教育信息化建设引入新的天地。 无线局域网解决方案 室内无线局域网主要针对不方便进行大规模布线或不宜布设太多信息点的建筑,如:图书馆、办公大楼、网络教室、会议室和报告大厅等,典型的无线校园网络整体解决方案如下: 典型的校园网解决方案在校园网各区域分别布设无线局域网络以后,用户能将无线网卡直接插到笔记本计算机的PCMCIA插槽,或通过USB适配器转接插到台式机的USB接口上,只

48、需简单的设置就能连接到校园网上,从而实现上网功能。教师或学生就能在这些区域漫游使用,用户无需所有设置就能在整个校园内连接到校园网上,从办公区到教学楼、从图书馆到宿舍都能实现移动漫游连接互连网。 当前无线校园网解决的问题 1.解决信息点流动的问题 一般来说,如教室、图书馆、会议室等地方一般是不可能布设太多信息点的,不过随着学生中笔记本计算机的普及和现代化教学的普及,上述场所往往在同一时刻有大量的计算机,而目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域上网。采用无线方式,在有限的信息点上连接无线接入器,就能轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点的应用。 解决方案2.解决难以布线的问题 在实验室、体育馆

49、、礼堂等地方是不宜布线的,但校园网的用户却有上网的需求,采用无线局域网,能简化在这些区域网络实施,提供直径近200米的无线网络覆盖,用户能在无线所覆盖的区域移动应用。 3. 提高教学效率 教师和学生上课的时候不必再往返于图书馆、办公室、教室、宿舍,采用无线方案能使老师和同学们在上述地方随意的检索图书馆的网上资料、服务器的教案、寝室计算机里的作业。同时,为用户对校园网的其他资源的应用提供了更便利的条件,提高了资源的利用率。 4. 节约成本 AP无线接入点能使原来的一个信息点同时接入数十乃至数百个用户设备,布线的投资及维护成本大大降低。 校园无线网设计原则 校园无线网的设计原则建立在充分考虑学校使

50、用需要的基础上,力求满足整个校园网的可靠性、先进性、实用性、可兼容及可扩展性。 (1)可靠性:确保系统可靠运行,关键设备应有冗余; (2)先进性:采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软、硬件技术,使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术和业务发展的需要; (3)实用性:能够最大限度地满足实际工作的需求,是每个信息系统在建设过程中所必须考虑的一种系统性能,他是自动化系统对用户最基本的承诺; (4)可兼容及可扩展性:在进行方案建设时,力求做到网络结构清晰、合理并具有扩展能力;硬件设置先进、可靠,能够满足网络及软件运行的需要;系统软件安全、可靠,界面友好,易于操作和维护。 校园各子网设计 (1)

51、教学子网:校园网建网的目的之一是利用计算机网络实现多媒体教学。在教学过程中,大量传送的是文本、图像和部分视频等数据,对速度需求较高,所以设计时推荐所有教学用有线接入百兆无线设备覆盖; (2)办公子网:办公子网主要面向学校的各级领导及各职能部门,办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。这样对无线的需求不是非常高,一般的无线设备都能够使用。 (3)图书馆子网:图书馆从应用来说是个相对独立的系统,因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心,进行有线接入以无线设备进行覆盖,这样就能减少布线的麻烦,相对于来阅读的同学能轻松的无线上网。 (4)宿舍区及后勤子网:宿舍区子网即在学生宿

52、舍内部连网,学生能直接浏览学校发布的信息及查阅一些电子文件,也能在宿舍接收老师的远程教学,后勤子网主要为食堂提供售饭一卡通计费系统等,由于宿舍区覆盖范围较广,故在宿舍区设一个网络分中心,分层进行无线覆盖,然后可通过有线连接,做到无线覆盖有线连接的效果。 在设计的各子网的时侯,能看得出无线应用的范围非常大,无线设施的便利点就是扩展起来方便安装方便是用方便。这样来看校园无线网又减少了投资、还方便了管理。 从应用需求方面考虑,无线网络非常适合学校的一些不易于网络布线的场所应用。目前大部分校园都建有有线局域网,怎么对原有网络进一步扩充,使校园的每个角落都处在网络中,形成真正意义上的校园网?本文所要介绍

53、的就是怎么采用无线局域网技术来组建校园网。 无线网络基础架构 无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)技术有蓝牙(Bluetooth)、IEEE 802.11 系列、HiperLAN、HomeRF技术等。其中,目前得到广泛应用的技术是IEEE 802.11 系列。IEEE 802.11b可支持11Mbps共享接入速度,采用2.4GHz ISM频段;和此相似的有IEEE 802.11a 技术,他采用了5GHz频段,其速率高达成54Mbps;去年新出现的IEEE 802.11g其实是一种混合标准,他即能适应IEEE 802.11b标准,又符合IEEE 80

54、2.11a标准,但目前还不是非常成熟。在目前情况下,综合考虑,IEEE 802.11b无论是传输距离还是传输速率都占有优势,因此无线校园网可选择IEEE 802.11b标准。 无线局域网的组成包括无线网卡和无线接入点(Access Point,简称AP)。无线局域网利用常规的局域网(如10/100/1000M以太网)及其互联设备(路由器、交换机)构成骨干支撑网。利用无线接入点(AP)来支持移动终端(MT)的移动和漫游。配有无线网卡的台式PC机、笔记本计算机或其他设备就能和无线网络连接起来。 对于客户端,无线网卡作为无线网络的接口实现和无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同,主要有三种类型:

55、PCMCIA无线网卡(适用于笔记本计算机,支持热插拔)、PCI无线网卡(适用于台式机)和USB无线网卡(适用于笔记本计算机和台式机,支持热插拔)。 无线接入点的作用是完成WLAN和LAN之间的桥接。WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之间。若不加外接天线,AP的覆盖理论上在视野所及之处约250m。但若在半开放性空间,或有间隔的区域,则约3050m左右。由于微波是直线传播,所以微波都是小角度穿透几面墙体,墙体将减弱信号,如果墙体为钢筋混凝土,信号则会更弱。所以,在实际情况下(通常在室外),还需要加上外接增益天线,使距离到达更远、信号更强。 具体建设方案 该方案在原有的有线校园网基

56、础上构建无线校园网络,能分为室内和室外两个部分进行。 1. 室内 指原先没有安装有线网络的教室、会议室、临时移动办公室等房间。 在室内部署WLAN的第一步是要确定AP的数量和位置。也就是要将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖,各覆盖区域之间无缝连接。所有AP通过双绞线和有线骨干网络相连,形成以有线网络为基础,无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端通过就近的AP接入网络,访问整个网络资源。 覆盖区的间隙会导致在这些区域内无法连通。安装人员能通过地点调查来确定AP的位置和数量。地点调查能权衡实际环境(如教室的面积等)和用户需求,考虑到教学环境对网络带宽、网络速度的需求,这包括覆

57、盖频率、信道使用和吞吐量需求等。多个AP通过线缆连接在有线网络上,使无线终端能够访问网络的各个部分。 通常情况下,一个AP最多能支持多达80台计算机的接入,当然,数量为2030台时工作站的工作状态最佳,AP的典型室内覆盖范围是30100m。根据教室和会议厅的大小,可设置1个或多个无线接入点。 例如,可在教室中放置4台AP(请见附图),使这个教室最多可容纳80120个无线网络用户。 2. 室外 指校园操场及其他公共场所等。 (1)设备的选择:AP、无线全向天线、无线定向天线。 全向天线:在所有水平方位上信号的发射和接收都相等。 定向天线:在一个方向上发射和接收大部分的信号。 (2)室外考虑因素

58、和教室、会议室不同的是,在校园区室外设置无线接入点要复杂一些,要把各自成一个局域网而又有一定距离的各栋楼房连接起来。在网络的每一端接入AP,并在距离远或信号弱地方,同时外接高增益天线,这样就能实现几公里以内的两个网段之间的互联了。 该方案中,我们在图书馆(中心机房)架设一个全向室外天线和一个室外定向天线。全向天线覆盖校园各教学楼和操场;在实验楼上架设定向天线,将信号传递给教学楼A;教学楼A上也要架设架设定向天线,将信号传递给教学楼B;在教学楼B上可架设全向天线能覆盖草坪,同时也能将信号传递给教学楼C。其他楼依此类推。 具体操作时,要根据实际情况(如各栋楼之间的实际距离及障碍物等)来考虑选择设备(如设备型号、是否要加用全向、定向天线,及增减设备数量等)。 当然,在楼房上架设无线网络设备还需加装避雷器、防潮箱等设备,以防止无线网络设备的损坏。 方案点评 只需无线网卡及一台AP,便能以无线方式配合既有的有线架构来分享网络资源。WLAN具有安装便捷、使用灵活、易于扩展、价格便宜、辐射小等好处,能快速、方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。在安全方面,IEEE 802.11b标准能提供保密机制,学校还能同时借助一些管理策略(如只有授权用户能访问无线设备等)和VPN(虚拟专用网)来强化安全性能。

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