無線通信在圖書館的應(yīng)用

凌　志

（安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院，安徽 合肥 230011）

無線通信在圖書館的應(yīng)用

凌志

（安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院，安徽 合肥 230011）

隨著信息化應(yīng)用在高校的建設(shè)與發(fā)展，老師與學(xué)生對(duì)于校園信息化資源相關(guān)操作的要求越來越高。同時(shí)，科技的進(jìn)步使得師生使用筆記本電腦的人數(shù)逐漸增加，老師與同學(xué)們希望能在學(xué)校中隨時(shí)隨處地通過網(wǎng)絡(luò)獲取自己所需要的各種資源。就此而言，受地域限制的有線網(wǎng)絡(luò)對(duì)此以不能滿足。為了滿足師生們的需求，我國的各大高校近年來都在對(duì)無線實(shí)驗(yàn)網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)的探索與研究，并開始對(duì)校園無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃與建設(shè)，試圖在全校進(jìn)行無線局域網(wǎng)信號(hào)覆蓋，并提供便捷之處。

圖書館；信息化；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

一、網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)

1.總體架構(gòu)

通過部署支持802.11ac的無線AP建設(shè)覆蓋全校的獨(dú)立的無線網(wǎng)絡(luò)。并和現(xiàn)有有線校園網(wǎng)進(jìn)行融合，安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院整網(wǎng)骨干邏輯拓?fù)淙鐖D1所示。

2.無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)選擇

在多年的發(fā)展與科技的進(jìn)步過程中，無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從最早的802.11b/a協(xié)議演進(jìn)到了802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示：新的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)在很多年以前就已經(jīng)問世，目前主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都已推出穩(wěn)定高效的千兆AP，且目前終端網(wǎng)卡已開始逐漸普及，本次安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以802.11ac標(biāo)準(zhǔn)為主，在人流的密集和校園重點(diǎn)區(qū)建立雙頻雙流的802.11ac面板式AP，在閱覽室、大廳等建立雙頻3條流且搭載智能天線的802.11ac的放裝AP。不僅適應(yīng)了現(xiàn)有無線應(yīng)用環(huán)境，又能為未來學(xué)校進(jìn)行擴(kuò)展而打下基礎(chǔ)。

二、無線網(wǎng)絡(luò)頻段設(shè)計(jì)

依照WLAN的國際規(guī)范和國際無線電管理委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，2.4GHz WLAN無線設(shè)備的工作頻段為2400～2483.5MHz，帶寬83.5MHz，劃分為14個(gè)子信道，每個(gè)子頻道帶寬為22MHz，最多有13個(gè)信道可用。

頻道分配如圖3所示。

三、無線網(wǎng)絡(luò)信道設(shè)計(jì)

AP的信道設(shè)計(jì)是無線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，為保證互不干擾，通常放裝AP的2.4G信道分配按照?qǐng)D4如下原則進(jìn)行。

5.8G和2.4G類似，采用蜂窩狀部署，如圖5所示。

由于無線信號(hào)對(duì)樓板和天花具有一定的穿透性，所以實(shí)地部署中的信道設(shè)計(jì)還需要考慮到樓上樓下的互不干擾頻率錯(cuò)開，如圖6所示。

四、無線網(wǎng)絡(luò)功率設(shè)計(jì)

無線網(wǎng)對(duì)人體有一定的輻射，為保證師生的健康，所有部署的AP在發(fā)射時(shí)的功率必須與國家無委會(huì)的規(guī)定相一致，堅(jiān)決履行國家無線電管理局有關(guān)文件的要求，室內(nèi)AP功率不應(yīng)大于100MW（20dB），室外AP功率不應(yīng)大于500MW（27dB）。

五、無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)模式設(shè)計(jì)（如圖7所示）

瘦AP架構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)本地轉(zhuǎn)發(fā)又可以運(yùn)行集中轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)行本地轉(zhuǎn)發(fā)的用戶，其相關(guān)的數(shù)據(jù)由AP獨(dú)自處理完成，不需要經(jīng)過AC；而運(yùn)行集中轉(zhuǎn)發(fā)的用戶，其相關(guān)的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過AC，由AC對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一地處理與完善。下面分別就本地轉(zhuǎn)發(fā)和集中轉(zhuǎn)發(fā)的區(qū)別做下簡(jiǎn)要描述：

本地轉(zhuǎn)發(fā)：如圖8所示。

在本地轉(zhuǎn)發(fā)模式中，無線用戶所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量直接由AP對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，其處理的方式與胖AP的處理方式完全相同。但此時(shí)AP依舊要通過AC才能實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行集中控制與管理。AC只和AP間建立控制通道，但不會(huì)建立數(shù)據(jù)隧道，用戶數(shù)據(jù)不經(jīng)過AC，直接由AP負(fù)責(zé)。

利用瘦AP進(jìn)行本地轉(zhuǎn)發(fā)的模式需要大規(guī)模組網(wǎng)，從而完全替代目前采取的集中轉(zhuǎn)發(fā)模式，在本地轉(zhuǎn)發(fā)模式中，網(wǎng)管、安全、認(rèn)證、漫游、QOS、負(fù)載均衡、流控、二層隔離等功能還是由AC進(jìn)行統(tǒng)一的控制，再由AP進(jìn)行具體實(shí)施；只是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不再是通過隧道傳送到AC，再經(jīng)由AC解封后統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)，而是由AP本地轉(zhuǎn)發(fā)。

此組網(wǎng)方式的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)分散到AP，從而降低AC壓力，輕松地應(yīng)對(duì)帶寬挑戰(zhàn)，徹底解決AC的瓶頸問題，提高網(wǎng)絡(luò)整體的吞吐率。

集中轉(zhuǎn)發(fā)：如圖9所示。

六、無線網(wǎng)BYOD訪客系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.無感知用戶接入管理設(shè)計(jì)

“無感知”認(rèn)證技術(shù)，具體是指對(duì)于終端用戶來說，無線網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)入過程沒有感知，即無須煩瑣的賬號(hào)密碼輸入、校驗(yàn)過程，即可實(shí)現(xiàn)無線的安全接入。實(shí)現(xiàn)無感知認(rèn)證的基礎(chǔ)，是各種智能操作系統(tǒng)自帶的802.1X客戶端，但不同系統(tǒng)的客戶端其易用性卻有著天壤之別：蘋果系的操作系統(tǒng)如iOS、MacOS在自帶802.1X客戶端的配置方面非常方便，首次只需輸入賬號(hào)、密碼即可如圖10所示。

但對(duì)于Windows和Android系統(tǒng)，則要煩瑣很多，如圖11所示。

這種認(rèn)證方式的煩瑣程度，是一般用戶無法接受的，大部分用戶甚至都找不到在哪里配置，如果基于這種方式構(gòu)建無感知認(rèn)證，無疑是不現(xiàn)實(shí)的。

網(wǎng)絡(luò)BYOD解決方案解決了這個(gè)難題，對(duì)于初次配置復(fù)雜的Windows和Android系統(tǒng)，給出了方便易用的配置助手，當(dāng)用戶連接到無線網(wǎng)絡(luò)以后，會(huì)自動(dòng)檢測(cè)用戶的設(shè)備類型，如果是Windows PC或者Android手機(jī)，則會(huì)自動(dòng)提示用戶下載使用小助手如圖12所示。

小助手雖然呈現(xiàn)給用戶的只是簡(jiǎn)單的賬號(hào)和密碼輸入，但后臺(tái)卻完成了完整的802.1X認(rèn)證環(huán)境的配置工作，同時(shí)，僅有首次認(rèn)證需要使用小助手，后續(xù)即可實(shí)現(xiàn)跟iOS一樣的入網(wǎng)即認(rèn)證的效果，實(shí)現(xiàn)“無感知”。

［1］華芳.利用3G手機(jī)提高館藏資源建設(shè)水平探究［J］.圖書館學(xué)刊，2009（8）：2-3.［2］彭麗君.Mobile2.0環(huán)境下高校圖書館推行移動(dòng)閱讀服務(wù)的可行性分析［J］.現(xiàn)代情報(bào)，2011（12）：1-2.

［3］3G通信技術(shù)在構(gòu)建移動(dòng)圖書館中的作用［J］.圖書館論壇，2010（24）：1-2.

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