无线有序

文/本刊记者 张彤

无线有序

文/本刊记者 张彤

无线网络作为校园信息化基础设施之一，将得到全面发展，并涌现更多创新性教育应用和服务，推动信息化应用理念和应用模式的转变。

数字化校园建设的深入，使得今天的校园网络呈现出两个主要的发展趋势：宽带化和移动化。而802.11n标准的正式颁布，使得无线兼具移动与宽带网络的双重优势。不久的将来，在高校的信息化建设中，无线网络必将和有线网络“平分秋色”。

随着笔记本、上网本、智能手机、iPad等移动终端种类的不断增加，其灵活、便携的特点，越来越强大的功能，以及不断降低的成本，加速其在校园中的被使用率，从而对无线网络在校园教学、学习、办公、公共场所甚至虚拟社区中的普遍应用提出更高的要求。

应用激发“新趋势”

据统计，目前几乎所有笔记本电脑、上网本与智能手机等移动互联设备，都开始内建Wi-Fi芯片。据市场调研报告称，2010年802.11n出货量已超越802.11b/g产品，专家们普遍认为，未来符合11n标准的无线新产品将成为市场的主流。在这个技术大背景下，教育技术创新的应用环境也成为一股强大的助推力量。视频公开课、在线社区学习等现代教育技术的发展，加速教学创新与无线网络技术的结合，无线网络的移动性和兼容性加强师生的教学互动，教学效率得到很大提高。

教师和学生无论在宿舍、教室、图书馆、实验室，还是户外、草坪，都有移动上网的需求。同时，在高校中，由于经常举办各种学术讲座和会议，对于校外参会代表们来说，也迫切需要“不被限制地”接入网络。

今天，几乎全部的211/985高校都部署无线校园网，其中一半以上实现无线校园全网覆盖。信息无处不在，接入随时随地，日益庞大的信息流量和随需的教育资源获取需求，正在催生一个更自由的校园无线环境。

从连接到覆盖，无线网络技术正在改变校园网的存在与应用模式。随时、随地、随需地共享网络资源，对多样化终端和多元化、多媒体应用的支持，更好的协同性以及更高的品质与可管理性，成为无线校园网发展过程中亟待解决的新问题，也将是下一步无线校园网技术发展的热点和趋势。

图1 高校无线校园网发展阶段

无线校园“阶段”演进

纵观整个高校无线校园网的发展历程，可以分为三个阶段，如图1所示。

填补空白阶段

无线校园网在建设初期处于初步被接受状态。这时期，无线网是有线网络的补充，人们关心的是无线校园网的“有无”：是否需要建设无线校园网、无线在校园中的信号覆盖能力、传输速度、障碍物穿透能力等核心问题。

技术驱动阶段

当高校普遍建成无线校园网之后，无线技术的应用与发展就成为用户关注的焦点。胖AP、瘦AP、无线全网覆盖、统一认证/计费、基于身份的安全、基于数据流的QoS、基于带宽的均衡等新技术不断涌现。技术带动发展是这个阶段的显著特点。

业务驱动阶段

今天，802.11n技术的出现与普及使无线网络进入到宽带传输的阶段，在这一背景下，无线校园网开始从技术驱动向“以应用为王”的业务驱动“变轨”。首先，网络课件、视频公开课、社区化学习等新的学习形式不断出现，学生需要随时通过网络访问学习资源，而不再局限于特定的物理地点。其次，在运营方面，高校希望有效地管理重要的资产和资源，但是往往因为设备丢失或缺乏对设备所在位置的了解与有效管理，提高了管理成本。最后，因为无法在校园的室外环境中提供全方位的无线网络连接，影响了学生的学习体验。因此，如何创建一个可以满足所有用户当前和未来需求的、健全的端到端网络，成为下一代无线校园网建设的关键。

无线网络技术通过与校园各项应用的充分融合，开始逐步走向成熟，使用者更加关注的是高校原有的业务和资源如何利用无线网络进行整合、协调。无线校园网的信息安全、高度可管理和服务功能成为新时期的建设核心。

“给力” 无线校园网

教育是目前采用最新无线技术最为积极的市场之一。全球35%的教育机构已经建立无线网络。这个比例远远高于其他行业。下一代无线校园网的移动性、便利性和灵活性，使高校越来越积极地部署无线网络。

通过对虚拟蜂窝技术的应用，北京师范大学的无线校园网具备高容量和可无缝漫游的突出优势。在无线校园一、二期部署无线控制器的基础上，北师大无线网三期建设采用支持802.11n高速无线标准的解决方案，兼容现有的802.11b/g设备。通过Meru虚拟蜂窝技术，实现用户在校园不同区域的任何一个信道上，访问到的只有1个AP，从而保证无线网络的高容量和无缝漫游；在信道设计上采取单频部署架构，从而实现无需信道规划和现场勘查并最大功率覆盖；带宽可靠稳定，真正意义上保证校园无线网高带宽接入。

大连理工大学无线校园网建设强调“应需而动”的特点。校园无线网和有线网紧密无缝地结合，智能服务网关可以独立于无线控制器工作，面向无线、有线用户提供统一的服务，实现有线无线一体化。学校在每个楼宇内配置可管理的智能交换机，为学校师生提供无线校园网的接入服务，每个交换机给无线网划分单独支持VLAN技术的虚拟专网端口，使所有的无线网络运行在单独的VLAN中，从而实现和有线网络所访问的区域区别。

师生在体验无线上网的方便快捷后，对在校园内能够随时随地上网的需求越来越高，如何保障网络传输的品质、如何提升带宽支持多元化应用、如何保障信息安全信号稳定、如何强化管理成为考量下一步高校无线校园网建设和规划成功与否的新标准。

中国人民大学网络与教育技术中心主任顾涛强调：“中国人民大学无线校园网不仅仅作为有线网的补充而存在，我们在建设过程中坚持‘独立成网、全面覆盖、总体规划、分布实施’的建设原则。”在实际的应用中，中国人民大学发现，要更好地实现无线网络的应用，移动终端漫游时必须能够平滑地从一个AP切换到另一个AP上，承载这些应用的无线网络平台必须采用集中统一的控制。通过与移动运营商合作建设，人大建成全覆盖的新一代无线校园网络，其中支持802.11n协议的AP点183个，覆盖学校全部教学、办公楼宇29栋、部分宿舍和室外空地、道路等主要休闲场所。结合学校承担“教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范项目”子项目的需求，人大还在部分学生宿舍楼进行纯IPv6无线网的部署实验，部署支持IPv6的接入点100个，使无线网络的可管理性进一步提高。独立的全网无线部署不但保证师生随时随地自由上网，而且在有线网络出现故障时，成为一种应急措施。

“管理”出“效益”

无线校园网最大的发展驱动力，并非是技术的演进，而是数量越来越多、应用种类越来越复杂的便携终端。“各种智能终端的出现决定下一代无线网络技术将在校园网中超前应用”，北京师范大学信息网络中心王兴建表示：“随着无线智能终端的普及，校园无线网已经从最初的笔记本无线上网为主逐渐向各种智能手持终端突飞猛进转变。为了方便师生使用无线智能手机终端，我们先后开发iPhone、iPad以及Android等智能终端平台的认证客户端，增加无线上网终端易用性。”

确实如王兴建所言，目前在高校师生中风靡的苹果iPad平板电脑，在其各种版本中，都采用无线作为主要的网络连接方式，而同样在大学师生中使用比例很高的苹果iPhone智能手机在初期的版本中，无线更是唯一的联网方式。

然而，无线与智能终端的“匹配”并非一帆风顺。日前，美国乔治·华盛顿大学宣布，该校的无线网络出于安全功能的考虑将不支持iPad、iPhone和iPod Touch等移动设备在校园网内的使用。普林斯顿大学也发表声明说，由于一些故障影响该校的整个计算机系统，该校主动切断20%的联网设备，其中主要是通过无线校园网接入的便携式设备。几乎与此同时，康奈尔大学信息技术主管Steve Schuster在一封邮件中表示，当iPad接入该校网络后，网络带宽面临压力。该校已经出现网络连接问题，正在采取措施，确保iPad不会对该校的网络造成破坏性影响。

无线校园网最核心的价值是改善在校师生的上网体验。而众多丰富多样的智能移动终端，是师生们首选的无线应用体验平台，两者之间理应是“天作之合”。然而美国众多的“常青藤”却要将移动终端隔离在无线校园网络之外，这一现象的出现，让热衷于推进无线网络发展的高校信息化人士陷入深思。

要实现下一代无线校园网的良好体验，无线网络的架构、安全、管理都需要综合考虑，负载均衡、QoS、安全和管理在未来的无线校园网部署中需要重点关注。

负载均衡

面对来自移动设备的带宽压力，负载均衡是体现无线网络“智能”的重要指标。由于受到客户端无线网卡底层驱动算法机制的限制，用户总是会连上信号最强的AP，而未考虑该AP是否能提供最佳服务。而新的智能无线管理架构可根据周围无线信号覆盖情况及用户的流量需求，动态地将用户迁移到最适合的AP上，合理分配用户流量，保证无线网络的高效能和高可用度。

QoS

针对不同的用户业务类型，如对网络品质要求较高的视频和语音通信，无线安全接入技术，可以集中设置定义不同的QoS优先级，从而为语音、视频等对时延敏感的业务，提供更好的带宽与传输质量保证。

位置跟踪

位置服务对于帮助教育机构发现和管理高度移动的资产的位置具有重要意义。IT管理人员可利用无线实时定位服务，有效地监控和分配被使用的无线设备，从而为关键应用提供经济有效、高度精确的定位解决方案。

统一无线漫游

无线漫游管理架构，使用户可以在分布在室内和室外环境中的不同接入点之间漫游，而连接不会发生任何中断。在室内和室外无线漫游的能力意味着用户可以在移动过程中始终保持无线网络连接，而不需要反复登录网络或者寻找有线网络接口。只要一个区域被无线基础设施所覆盖，教师和学生就可以工作、共享资源并与位于任何位置的人员保持联系。

无线网络在高校有着极大的应用前景，但其发展并不能一蹴而就。北京邮电大学信息中心主任马严强调：“首先，基于目前的无线技术和校园网实际的应用情况，有线网络和无线网络在一个相对较长时间内将互为补充；其次，在架设无线局域网时，要根据不同应用环境，优化网络覆盖，比如在一些实验室中，无线网络的射频信号可能会对实验设备和测试环境造成严重干扰，在实际应用中必须予以屏蔽。因此选择不同的无线组网方式和架构技术，加强对使用环境的管理力度，就成为不可忽视的前提条件。”

在不断变化的教育环境中，人们通过降低校园网接入的复杂性，提供更可管理的优质网络环境，让使用者可以更自由地使用各种最新的便携式移动终端，从任何位置接入网络。未来，无线网络将作为校园信息化基础设施之一得到全面发展，并将涌现更多创新性教育应用和服务，推动信息化应用理念和应用模式的转变，提升教育信息化，实现教育现代化。