粱宏

摘要：隨著高校校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善和移動應(yīng)用的需求推進(jìn)，高校教師和學(xué)生對于網(wǎng)絡(luò)的需求從最初的固定位置使用轉(zhuǎn)向移動辦公、移動學(xué)習(xí)，無線網(wǎng)再也不只是有線網(wǎng)的補(bǔ)充。該文從無線網(wǎng)總體設(shè)計(jì)和無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及網(wǎng)絡(luò)的最終部署幾方面展開論述，合理完成了高校無線校園網(wǎng)設(shè)計(jì)并在實(shí)際環(huán)境中得到應(yīng)用，使高校教師和學(xué)生可以在校園內(nèi)便捷的使用互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)資源的獲取以及資源共享。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)；校園網(wǎng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

隨著移動技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的個人設(shè)備趨向小型化，便攜化，部分最新的筆記本甚至已經(jīng)取消有線網(wǎng)卡將無線網(wǎng)卡作為標(biāo)準(zhǔn)配置。隨著這些智能移動終端的普及，高校教師和學(xué)生對于網(wǎng)絡(luò)的需求也從最初的固定位置使用轉(zhuǎn)向移動辦公、移動學(xué)習(xí)。教師和同學(xué)想在校園內(nèi)便捷實(shí)用互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)資源的獲取以及資源共享，校園無線網(wǎng)的出現(xiàn)解決了這一問題。

1校園無線網(wǎng)總體設(shè)計(jì)

校園無線網(wǎng)是校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的新需求，建設(shè)的目的是提供學(xué)校教學(xué)、科研、辦公、學(xué)生學(xué)習(xí)、生活等穩(wěn)定的可用的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。無線網(wǎng)絡(luò)使用的是通用的無線局域網(wǎng)協(xié)議802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，包括了802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，保證了在實(shí)際應(yīng)用中無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的服務(wù)。根據(jù)校園網(wǎng)室內(nèi)分布的不同情況，學(xué)生使用無線移動終端用戶數(shù)量日益增多的特點(diǎn)，采用合理有效地網(wǎng)絡(luò)布網(wǎng)方式滿足目前和近五年的發(fā)展需要。此外，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要和現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)認(rèn)證系統(tǒng)上的對接，從而能夠達(dá)到校園無線網(wǎng)和有線網(wǎng)的統(tǒng)一身份認(rèn)證功能。

2校園無線網(wǎng)構(gòu)建

無線網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該做到技術(shù)上先進(jìn)、管理上靈活，因此無線網(wǎng)建設(shè)采用無線控制器和FITAP相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)信號室內(nèi)外全覆蓋的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)對無線網(wǎng)設(shè)備靈活配置、高效管理。

2.1校園無線網(wǎng)技術(shù)規(guī)劃

校園無線網(wǎng)技術(shù)規(guī)劃：包含WLAN頻率規(guī)劃、頻率復(fù)用規(guī)劃、負(fù)載均衡規(guī)劃和AP容量規(guī)劃四方面。

WLAN頻率規(guī)劃。目前就WLAN技術(shù)對無線頻段的支持而言，2.4G頻段有3個不重疊的信道，5.8G頻段有5個不重疊的信道，本項(xiàng)目無線網(wǎng)絡(luò)采用2.4G+5.8G雙頻進(jìn)行覆蓋。2.4G頻段信號衰減模型為：PathLoss（dB）=46+10*n*Log D（m），5.8G頻段信號衰減模型為：PathLoss（dB）=32.4+20*lg[MHz]+20*lgd【KM】+a*d【KM】，按照以上兩個信號衰減模型進(jìn)行WLAN頻率規(guī)劃設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目實(shí)施時(shí)進(jìn)行工勘與優(yōu)化，大多數(shù)區(qū)域采用系統(tǒng)自動調(diào)優(yōu)功能調(diào)節(jié)AP信道，體育館等空曠覆蓋場景進(jìn)行手動信道規(guī)劃。2.4G覆蓋時(shí)采用1、6、11三個信道交錯使用，5.8G覆蓋時(shí)相鄰AP采用不相鄰的信道，不同樓層也考慮信道干擾問題。

頻率復(fù)用規(guī)劃。頻率復(fù)用的設(shè)計(jì)規(guī)劃主要考慮無線AP信號覆蓋的重疊區(qū)域。利用現(xiàn)有的802.11DCF即隨機(jī)征用仲裁方法并不能做到類似移動網(wǎng)絡(luò)的控制力度。結(jié)合無線網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)的不同場景目標(biāo)，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的角度出發(fā)，使用負(fù)載均衡功能實(shí)現(xiàn)一定程度上的頻率復(fù)用。

負(fù)載均衡規(guī)劃。無線控制器可以按照AP接人用戶數(shù)量和AP接人流量設(shè)計(jì)負(fù)載分擔(dān)策略并對接人用戶在不同AP之間進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)。當(dāng)某個AP負(fù)載超出設(shè)定值，無線控制器會根據(jù)周圍AP負(fù)載情況將用戶引導(dǎo)和轉(zhuǎn)接人其他負(fù)載輕的AP。

AP容量規(guī)劃。不同廠家和不同型號的無線產(chǎn)品理論接入用戶數(shù)均約為120-128，并且可以按照用戶的實(shí)際需求更改單個無線設(shè)備接人的用戶數(shù)量。然而從實(shí)際部署規(guī)劃和經(jīng)驗(yàn)來看，應(yīng)按照單個AP單個頻段覆蓋用戶數(shù)30-40實(shí)施較為合適，這樣的部署可以對接人用戶的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量做到最優(yōu)保障。

2.2校園無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)

無線匯聚交換機(jī)與核心交換機(jī)萬兆互聯(lián)，將無線數(shù)據(jù)流量進(jìn)行匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)。

無線控制器AC旁掛于無線匯聚交換機(jī)，管理流量經(jīng)過匯聚交換機(jī)到達(dá)AC，AC對AP進(jìn)行管理。無線控制器可以對用戶進(jìn)行精細(xì)的控制管理，具備完善的RF管理和安全機(jī)制，可以支持用戶在不同AP之間進(jìn)行快速漫游，同時(shí)具備超強(qiáng)的QoS保障機(jī)制和對IPv6的功能支持等。無線控制器與無線網(wǎng)管系統(tǒng)和用戶認(rèn)證管理系統(tǒng)可以進(jìn)行聯(lián)動，用來實(shí)現(xiàn)對無線用戶的接入控制，保障了網(wǎng)絡(luò)的安全性。為保證無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性，無線控制器采用1+1冗余部署，可有效避免單點(diǎn)故障發(fā)生。

PoE交換機(jī)分布在各樓層配線間，通過萬兆或千兆光鏈路上聯(lián)無線匯聚交換機(jī)。

AP通過部署在配線間的PoE交換機(jī)進(jìn)行PoE供電，采用雙頻放裝部署，室外AP采用全向天線的方式進(jìn)行覆蓋。針對不同的環(huán)境采用不同的覆蓋方式，更好地滿足了用戶的實(shí)際需求。

某高校無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

某高校校兩個校區(qū)，每個校區(qū)設(shè)置兩臺無線控制器AC，兩臺AC之間形成主備，確保AC設(shè)備安全可靠運(yùn)行。PoE交換機(jī)采用萬兆和千兆與無線匯聚交換機(jī)互聯(lián)，確保用戶可以從AP獲取足夠的帶寬，同時(shí)AC設(shè)備與認(rèn)證計(jì)費(fèi)平臺對接，對無線用戶進(jìn)行了準(zhǔn)入控制，確保了無線網(wǎng)的安全性。

2.3無線設(shè)備完成的技術(shù)指標(biāo)

為了保證信號覆蓋效果，室內(nèi)無線AP輸出點(diǎn)信號強(qiáng)度<20dbm，所有無線網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何位置信號強(qiáng)度應(yīng)-73dbm。無線網(wǎng)AP的供電方式必須使用PoE交換機(jī)遠(yuǎn)程供電模式。所有室內(nèi)外AP必須同時(shí)支持并工作在2.4GHz和5.8GHz頻段，用以滿足無線網(wǎng)用戶大容量需求和今后的擴(kuò)展需求。無線AP需提供完備的用戶安全隔離功能，確保無線用戶在使用過程中的信息保密。無線AP可以支持多個SSID名稱，并且可以為不同的SSID使用者提供不同的認(rèn)證或服務(wù)策略。無線AP可以自動實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡并支持用戶在無線網(wǎng)內(nèi)平滑漫游。

3結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展和移動應(yīng)用的需求推進(jìn)，無線網(wǎng)再也不只是有線網(wǎng)的補(bǔ)充，無線網(wǎng)已經(jīng)替代有線網(wǎng)絡(luò)成為覆蓋面最廣，使用頻率最高，用戶終端數(shù)最多，應(yīng)用平臺最為廣泛的泛在網(wǎng)絡(luò)。隨著云平臺、大數(shù)據(jù)等教育信息化技術(shù)在高校的建設(shè)推進(jìn)，無線網(wǎng)在校園信息化發(fā)展中也將發(fā)揮出更高的作用。