高职院校无线网络建设的思考

杨亚洲

[摘要]随着校园网发展完善,网络无处不在日益体现出来,校园网的建设也越来越向多方面发展,有线+无线的混合方式,可以给校园网用户提供最快捷、方便的网络应用。于是,就怎样根据高职院校的特点,建设一个安全可靠并且实用的校园无线网络提出一些看法和建设思路。

[关键词]数字化校园校园网无线网AP

中图分类号:G47文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220169-01

高职院校的校园网建设应以信息化建设服务和服从于学校事业发展的目标和任务为基本指导思想,紧密结合学院人才培养工作和学院实际发展的特点和现状,不断满足学校教育教学、科研、生活等对各项校园网设施和应用系统的需求。

随着高职院校网络的发展越来越快,绝大多数院校均建立了校园有线网络,尤其是笔记本电脑因价格降低而迅速普及,很多同学和教师拥有了笔记本电脑,有线网络的局限性凹显出来。试想,如果我们在图书馆、草地上、食堂内、上课等任何时间、地点,可以随意的进行上网交流、访问,那又是如何的惬意。

解决上述问题的答案就是无线网络,2003年6月IEEE 802.11g标准诞生,标志着无线的速率已经能满足正常的需求,而2006年1月15日,最新一代IEEE 802.11n的无线传输草案的通过,无线网的接入带宽已经能够达到100M带宽。这为无线网的普及带来了更多可能。当前的无线网技术已经具有可靠的通信、低成本、灵活性、移动性、快速安装、高吞吐量、保护用户投资、抗干扰性强、隐蔽性好、抗多径干扰等特点。通过专业网桥、接入点及客户端设备,能够搭建各种层次的无线网络,包括长距离局域网连接,点多点、点对点网络节点连接,室内外覆盖等各类无线网络。同时无线网络在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。采用无线方式,架设方便,运行、维护成本低,周期短。

那么,无线网络又该如何搭建呢?特别是还要考虑到,在高职院校可投入信息化建设的资金非常有限的情况。

制订详细的设计方案,了解高职院校的需求分析,找出重要应用点,是实现的重要前提。

工勘,无线项目中最重要的一环,工勘的好坏,会直接影响到后期信号的分布。错误的工勘,除了在前期物料的计算上带来大的误差,造成浪费或者因为缺料延误工期,更可能导致后期工程结束时,网络大范围的不可用,导致接连的返工。

覆盖,无线网络信号的覆盖包括室内覆盖和室外覆盖,顾名思义,两种是对于不同的场合应用的。针对学校的情况而言,这里的室外覆盖单纯指建筑外的覆盖。

室外覆盖,因为涉及的覆盖范围远大于室内,所以我们考虑的是首先能让用户收到无线信号,其次再考虑用户有效的接入带宽。无线信号的容易衰减是无线的一大硬伤,所以室外分布的时候,我们要尽量避开树木茂盛,或者遮挡的地方。勘测的时候最好有学校的平面图,然后确定需要覆盖的范围,再根据设备的性能,来决定无线设备的安放位置。一般来说,发射功率为20DB的AP,无遮挡的情况下覆盖范围为100M,然后再根据实际情况,选择合适的定向或者全向天线。

室内覆盖,目前有两种覆盖方式:小功率AP放装覆盖和室内分布系统。小功率AP放装覆盖,主要使用于比较空旷的大型场合,象会议室,体育馆等,特点是安装方便,同时信号也能保证。室内分布系统相对来说比较简单,学校里,基本都有运营商的室内分布系统,也就是运营商提供CDMA,3G等服务的那套线路。如果可能,跟运营商协商后,在该系统中接入我们的无线有源设备(AP),就可以共享这套线路了。接入使用的合路器,对该系统的损耗在0.5到1DB左右,这个损耗很低,可以接受。同时,无线网络工作在2.4GHZ频道,与其他系统互不干扰。此方式的好处是使用的设备少,工程费用很低,而且施工简单。但是同样,因为AP的性能有限,接入的用户就少了,同时,信号被扩散的范围比较广,相对前者,薄弱很多。如果跟运营商协商不通,则只能自行布置室内分布系统了。

完成信号覆盖的勘测和规划以后,我们无线网络的模型已经初步成型,接下来是网络拓扑的规划。目前无线的组网方式有两种,FAT AP和FIT AP+AC(无线控制器)组网,FAT AP是指无线网络的配置,数据的转发都在AP上实现,每台AP都是一个独立的系统,推荐在AP数量少的情况下使用,FIT AP+AC是最近开始流行的组网方式,AP只负责数据转发,同时AP的配置统一通过AC配置,AP上零配置。这种组网大大的方便了无线网络的管理,是众多厂家推荐的组网方式。

接下来要画好无线网络拓朴图、无线网络整体覆盖示意图制订AP信道规划表。

至此,一个基本的无线网络规划就展现在我们面前了,剩下的,就是研究不同厂家的产品质量和性能、价格等。要从比较细节入手,从吸顶天线、全向天线、定向天线、高频馈线、避雷器、信号功分器到室外屏蔽网线、天线支架,电源线、避雷接地等,还有网络相连的一系列需要配置交换机都要逐一了解。最重要的是了解不同厂家产品在不同环境下配以不同天线所能传输的距离或是穿墙能力,相信实测的参数,以实测数据为准。

无线的好处很多,但缺点也不少,无线的信号衰减是让人非常苦恼的,往往透过几堵墙,信号就已经衰减到不可用了。而且由于信号的不可见,无线覆盖的盲区排找起来也比较麻烦。经过测试,无线信号在发射功率为500MW的情况下,在天线底下,信号强度为-28DB左右,穿过一堵50厘米厚的墙后,信号衰减到-58DB,继续穿过一堵50里面的墙,信号减少到-85DB。这个相对于-70DB的最低强度要求来说,已经不能够满足使用了。同时,无线的带宽也是目前比较弱势的,由于无线需要使用大量的资源来维持无线信道,目前802.11G的实际物理线路在28M左右,这是在信号最好的情况下,所以无线对于某些需要高速应用的场合来说,还是比较不足的。无线只有3个不干扰的信道,也就是说,在一定的范围内,只有3台AP是不会干扰的,但是受AP接入用户性能限制,有时候一个地方AP的数量往往超过3台,这时候就导致信号干扰,表现为信号显示非常好但是怎么连就连接不上。在安全性方面,还有近年针对WEP、WPA等安全的破解,如著名BackTrack 4等基于 Linux,以及Aircrack-ng for Windows等等的破解无线工具,因此迫切要求改进加密方式、算法和进一步加强安全性。

参考文献:

[1]冉晓旻,无线网络原理与应用,清华大学出版社.

[2]杨哲编,无线网络安全攻防实战,电子工业出版社.