無線WiFi在油田社區(qū)網(wǎng)中的應(yīng)用研究

劉會峰 楊方勇 趙霈

[摘 要]在油田社區(qū)網(wǎng)的建設(shè)中，結(jié)合現(xiàn)有交換機網(wǎng)絡(luò)和EPON網(wǎng)絡(luò)，WiFi設(shè)備作為邊緣接入設(shè)備，在很多單位進(jìn)行了部署，通過通信處的賬號管理、無感知認(rèn)證等后臺管理系統(tǒng)，對員工的終端設(shè)備進(jìn)行了有效的接入和管理控制。

[關(guān)鍵詞]WiFi；賬號管理；無感知認(rèn)證

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.18.075

[中圖分類號]TN929.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）18-0-02

1 WiFi系統(tǒng)概述

WLAN有兩種基本架構(gòu)，一種是FAT AP架構(gòu)，又叫自治式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，另一種是AC+FIT AP架構(gòu)，又叫集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。長慶油田社區(qū)網(wǎng)采用AC+FIT AP的方式組建WiFi網(wǎng)絡(luò)。

在WLAN領(lǐng)域被大規(guī)模推廣和商用的是IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，WLAN也被定義為基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的無線局域網(wǎng)。802.11具有里程碑意義的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac。長慶油田現(xiàn)有接入用戶終端使用較多的是802.11g、802.11n和802.11ac這3種協(xié)議。802.1g的連接速度可以達(dá)到54 M，802.11n可以達(dá)到600 M，802.1ac連接速度可以達(dá)到1 G以上。

2 油區(qū)WiFi網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

在油區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)中，WiFi設(shè)備的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)一般有兩種，一種是EPON+Fit AP的組網(wǎng)方式，另一種是POE交換機+ Fit AP的組網(wǎng)方式。

2.1 EPON+ Fit AP組網(wǎng)方式

在采氣二廠榆林基地建設(shè)EPON網(wǎng)絡(luò)，采用EPON網(wǎng)絡(luò)+POE+ Fit AP交換機的組網(wǎng)方式，在POE交換機下面安裝AP無線接入點，接入無線終端。EPON網(wǎng)絡(luò)上行接入通信處的社區(qū)網(wǎng)中，在社區(qū)網(wǎng)中有AC設(shè)備控制管理AP設(shè)備，有Portal服務(wù)器向無線終端推送認(rèn)證界面，然后由Radius認(rèn)證服務(wù)器完成對無線終端的賬號分配、認(rèn)證、計費和授權(quán)，以及賬號的帶寬限制，并在網(wǎng)絡(luò)中部署安全審計設(shè)備記錄無線終端用戶的上網(wǎng)行為和實現(xiàn)溯源。

同時，Portal和Radius服務(wù)器通過二次開發(fā)實現(xiàn)無線終端的無感知認(rèn)證，用戶在首次認(rèn)證時，綁定的無線終端MAC地址會被服務(wù)器記錄，在二次登錄時終端用戶直接通過認(rèn)證，跳過輸入賬號的過程直接上網(wǎng)，提升用戶上網(wǎng)體驗。

組網(wǎng)方式：有的地方也可以直接使用有POE功能的ONU設(shè)備，采用POE ONU+ Fit AP的方式組網(wǎng)，就不需要安裝POE交換機；或者在AP數(shù)量較少的情況下使用普通ONU+POE供電模塊+ Fit AP的方式進(jìn)行接入。通過多種靈活的組合方式，選擇適宜的方式實現(xiàn)WiFi的組網(wǎng)。

帶寬分配：EPON OLT設(shè)備上行接口為GE接口，PON口的上下行為1 G，目前每個用戶終端賬號限制帶寬為8 M，OLT一個上行GE接口可以并發(fā)125個終端用戶，如果按照1∶3的收斂比，可以支持375個終端的接入。在帶寬不夠的情況下，可以采用上行GE捆綁、10 G PON等方式，根據(jù)接入用戶數(shù)量配置合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

2.2 交換機+Fit AP設(shè)備組網(wǎng)方式

用匯聚交換機+POE交換機+Fit AP的方式進(jìn)行組網(wǎng)，這種方式比較多，在采氣一廠、采氣四廠等一些比較集中的大樓和辦公區(qū)域都使用這種方式進(jìn)行組網(wǎng)。在WiFi接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成以后，接入通信處的社區(qū)網(wǎng)中，賬號認(rèn)證方式和流程和第一種組網(wǎng)相同。

兩種組網(wǎng)各有其優(yōu)勢和使用場合，EPON+Fit AP在接入終端比較分散的情況下，可以利用EPON網(wǎng)絡(luò)的可管理性、節(jié)省光纖資源、接入距離較遠(yuǎn)等優(yōu)勢接入AP設(shè)備。POE交換機+Fit AP的方式在大樓等集中辦公的區(qū)域，使用24端口以上的POE供電交換機接入AP的方式集中接入無線網(wǎng)絡(luò)。

3 油田WiFi網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)心得

3.1 信號比較弱，上網(wǎng)速度比較慢

影響WiFi無線信號強度的因素比較多，比如環(huán)境因素，室內(nèi)型AP在空曠地帶接入范圍在30～50 m，室外型AP接入范圍在150～200 m，不論使用室內(nèi)型AP還是室外型AP，覆蓋范圍會因為建筑物結(jié)構(gòu)特點而顯現(xiàn)出明顯的信號衰減特征，造成信號盲區(qū)。通過2.4 GHz微波對各種材質(zhì)的穿透損耗的實測經(jīng)驗值可以發(fā)現(xiàn)，水泥墻、轉(zhuǎn)墻、金屬等對信號損耗比較大，而玻璃、木門等對信號的損耗比較少。2.4 GHz的無線頻段信號源比較多，容易產(chǎn)生共振，所以對WiFi信號在一些環(huán)境下有干擾現(xiàn)象。手機等無線終端的收受靈敏度也有一定的差異，部分手機在-85 db以下仍舊可以使用。所有在部署安裝AP的時候應(yīng)該提前規(guī)劃，根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境合理部署AP設(shè)備的安裝位置，如有需要進(jìn)行WiFi信號的測試和優(yōu)化，實現(xiàn)WiFi信號的無縫覆蓋。

3.2 手機用戶有掉線、網(wǎng)絡(luò)拒接接入等現(xiàn)象

無線終端手機用戶掉線是比較常見的問題，產(chǎn)生的原因也比較多，WiFi技術(shù)屬于無線電技術(shù)的一種，易受環(huán)境干擾，本身和有線網(wǎng)絡(luò)相比存在不穩(wěn)定性，在信號不好的時候存在掉線的現(xiàn)象，終端用戶的認(rèn)證接入是在BRAS設(shè)備上，BRAS設(shè)備會經(jīng)常發(fā)ARP探測報文，在一段時間不能檢測到終端時，會把用戶切下線，所以用戶在掉線以后需要重新上線。長慶社區(qū)網(wǎng)的IP都是經(jīng)過NAT轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)和游戲服務(wù)器是否有掉線丟包還需要測試。手機用戶在接入WiFi網(wǎng)絡(luò)的時候有時候提示網(wǎng)絡(luò)拒絕接入，與SSID的漫游以及上層交換機網(wǎng)絡(luò)有一定的關(guān)系。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備ARP表項老化時間為20 s，MAC地址表項為5 s，用戶手機終端在行走或者切換熱點的時候會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)拒絕接入的情況，可以通過等待表項老化，或者修改網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行解決。

3.3 手機用戶使用問題

部分用戶在用手機連接WiFi的時候存在使用習(xí)慣問題，應(yīng)該讓用戶知道，長慶社區(qū)通信處的SSID基本以“CQYT-單位”的方式命名，凡是類似的SSID都可以接入。在首次登錄的時候會彈出Portal頁面，輸入賬號和密碼即可，在頁面下列有“綁定賬號”的選項，綁定以后可以實現(xiàn)無感知認(rèn)證。

4 油田WiFi網(wǎng)絡(luò)的常用維護(hù)命令

由于WiFi網(wǎng)絡(luò)是搭建在以太網(wǎng)絡(luò)上的，所以在WiFi出現(xiàn)故障的時候，除了要檢查以太網(wǎng)是否正常，還要檢查WiFi設(shè)備的運行狀態(tài)是否正常。WiFi網(wǎng)絡(luò)由AC和AP兩種設(shè)備組成，通常在AC設(shè)備上查看AP設(shè)備的運行狀態(tài)信息。AC設(shè)備信息可以通過網(wǎng)管或者AC的WEB方式登錄查看，也可以在AC上通過命令的方式查看，以命令為例。

disp ap by-ssid CQYT-CQ2C

546 20f1-7ce8-b0e0 CQYT-CQ2C-DZGYL-5#-XI2 cq2c585 172.24.174.232 AP6010DN-AGN nor 0 11H：41M：21S

547 c447-3f56-1f00 CQYT-CQ2C-DZGYL-2#-XI2 cq2c585 172.24.175.107 AP9330DN nor 0 7H：36M：7S

548 c447-3f56-1e60 CQYT-CQ2C-DZGYL-1#-XI2 cq2c585 172.24.174.29 AP9330DN nor 0 7H：36M：59S

549 20f1-7ce8-ae80 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI2 cq2c585 172.24.174.147 AP6010DN-AGN nor 0 7H：36M：26S

550 c447-3f56-1e20 CQYT-CQ2C-DZGYL-1#-XI1 cq2c585 172.24.171.57 AP9330DN nor 0 7H：36M：26S

551 20f1-7ce8-afe0 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI3 cq2c585 172.24.168.26 AP6010DN-AGN nor 0 7H：36M：0S

552 20f1-7ce8-b060 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI1 cq2c585 172.24.168.161 AP6010DN-AGN nor 3 1D：7H：19M：39S

553 20f1-7ce8-b820 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI4 cq2c585 172.24.172.58 AP6010DN-AGN nor 4 7H：36M：23S

disp ap by-ssid CQYT-CQ2C 這條命令是按照SSID的分類來查看AP的狀態(tài)和其他信息?？吹降男畔⒅校?二列是AP的MAC地址信息，第3列是AP的描述，第5列是AP的型號信息，第6列是AP的狀態(tài)，其中“nor”表示這個AP設(shè)備運行狀態(tài)正常，如果不正常則為”fault”“idle”等狀態(tài)，第7列為這個AP下接入的用戶終端數(shù)量，第8列為AP上線運行的時間，如果AP狀態(tài)為“nor”且在第7列STA有在線用戶數(shù)量，通過上面的信息基本可以看出用戶終端是否正常上網(wǎng)，和用戶的信號強度等信息。

5 結(jié) 語

WiFi網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和使用會越來越多，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)中也會遇到越來越多的問題，只有通過不斷的學(xué)習(xí)和提高解決故障的能力，積累方法和經(jīng)驗，提升自身的業(yè)務(wù)能力，才能更好地為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。

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