高校无线网络的设计与应用

李健

摘 要 无线网络是无线通信技术和计算机网络技术相互紧密结合的技术产物，它使计算机网络摆脱的有线传输介质的束缚，为计算机网络提供了一种更灵活、更方便、更快捷的传输方式。无线网络已经开始在高校的校园网络中得到广泛应用，高校的无线网络有其特有的特点和优势，高校无线网络的设计和应用是一个需要认真研究的方向。

【关键词】无线网络 AP IEEE802.11 无线网桥

近几年我国信息化进程不断加快，国内各个高校都已经建设了校园网络，校园网络深刻的改变了教师、学生和行政人员的工作、学习和生活，已经深深的渗透进高校校园的每一个角落。然而已经建成的高校网络全部都是有线的计算机网络，无法满足师生越来越迫切的灵活使用网络的需求，因此打造一个方便、快捷、灵活，能够为校园用户提供随时接入的无线网络已经成为校园网络急待解决的问题。

1 无线网络技术

高校的无线网络主要是基于WLAN技术的无线网络。WLAN（Wireless LAN，WLAN，无线局域网）是一种以无线通信为传输方式，以无线信道为传输介质的计算机局域网，是实现移动计算机网络的关键技术之一。无线局域网以微波、激光和红外线等无线电波作为传输介质，来部分或全部代替传统局域网中的有线传输介质，实现了移动计算机网络中移动节点的物理层与数据链路层功能，并为移动计算机网络提供物理接口。

1.1 无线网络的相关概念

（1）无线用户：使用无线网卡上网的终端用户。

（2）AP（Access Port）：无线终端访问有线网络的接入点，相当于无线终端与有线网络通信的桥梁，实训无线网络和有线网络的桥接功能。

（3）AC（Access Control）：无线控制器通过有线网络与AP 相连，用于集中管理控制AP。

（4）无线介质：WLAN 采用无线射频作为传输介质，实现AP 与无线终端、无线终端之间的通信。

（5）SSID（Service Set Identifier，服务组织标识码）：无线局域网的名称，用于标识不同的无线局域网。

1.2 无线网络的协议

目前无线网络广泛使用的协议是IEEE802.11协议。已经发布的IEEE802.11系列的标准主要有以下这些。

（1）IEEE802.11：2.4GHz红外线或扩频物理层、MAC子层协议，1Mbps或2Mbps。

（2）IEEE802.11a：5GHz OFDM物理层、MAC子层协议，54Mbps。

（3）IEEE802.11b：2.4扩频物理层、MAC子层协议，11Mbps。

（4）IEEE802.11g：2.4GHz OFDM物理层、MAC子层协议，54Mbps。

（5）IEEE802.11n：2.4GHz OFDM MIMO物理层、MAC子层协议，300Mbps。

（6）IEEE802.11i：WLAN安全机制。

IEEE802.11g是IEEE802.11工作小组于2003年6月发布的，可根据实际情况采用54Mbps、48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps、6Mbps等不同的网络速率，实际工作速率在24Mbps左右，接近普通100Base-T的有线局域网的规格。IEEE802.11g的覆盖范围为室内100米，室外150米，并且与802.11b的Wi-Fi系统兼容，可以共存于同一无线网络中，因此IEEE802.11g是目前工业界普遍认可并遵循的主流无线局域网协议。

1.3 访问控制方式

无线网络的访问控制方式用于控制各移动终端与AP之间或移动终端与移动终端之间的通信。主要有两种访问控制方式方式：点协调功能（PFC）和分布式协调功能（DCF）。

2 高校无线网络的典型解决方案

在进行高校无线网络的解决方案的设计的时候，需要充分考虑设计原则为：

（1）高校无线网络的稳定性。高校无线网络的使用者比较多，主要包括学校的教师、学生、行政/工勤人员、临时外来人员等，而且使用者对网络的稳定性的要求很苛刻，因此无线网络的稳定性是设计者在设计时候必须首先考虑的问题。设计人员必须保证网络的稳定性，为使用者提供一个稳定性极佳的无线网络环境。

（2）高校无线网络的可管理性。无线网络的设备和接入点物理设置分散、隐蔽，因此对无线设备和接入点的管理和维护相对困难，设计人员在设计的时候必须考虑选择可以集中配置和管理、维护的无线设备。同时设计人员也要充分考虑的使用者身份的不同而需要进行的身份、访问权限的管理问题。

无线网络技术发展到今天已经经历了三个时代，第一代无线网络技术单纯采用AP来实现最简单的无线接入，无法提供其它的功能。第二代无线网络技术，广泛采用AC与可管理AP的构架，AC实质为第二层网络设备，AP实现无线终端的接入、AC实现接入终端的汇聚和身份认证功能，有的AC还能够实现第二层网络交换功能，具有网络的控制和用户的管理功能，例如能够实现：WEB认证、流量的控制、访问的控制等功能；具有支持VLAN、VPN等安全管理的能力。第三代无线网络技术采用以无线网络交换机为核心的无线交换式网络，将大部分的功能集中到Wireless Switch中实现，例如无线网络管理、AP之间的自适应、无线网络的安全管理、无线终端无缝漫游以及Qos功能等。

目前国内广泛采用的校园无线网络解决方案主要包括以下三种：

（1）“‘胖AP+AC”方案。该方案采用的是第二代无线网络技术，技术的核心是AC，通过AC管理所有AP和无线网络用户，通过AC实现对无线网络的安全、管理、监控等方面的控制。目前国内很多高校都采用了这种方案，该方案是实现率最高的一种高校无线网络解决方案

（2）“‘瘦AP+ Wireless Switch”方案。该方案采用的是第三代无线网络技术，该方案使用无线交换机连接并管理无线AP，所有的功能都被集中到无线交换机上，无线交换机还能实现二层交换功能，可以实现三层网络设备的穿透，保证用户的全网无线漫游。

（3）Mesh 无线网络方案。无线Mesh网络是无线网状网，与传统无线WLAN不相同，被称之为多跳网络。无线Mesh网络是一种新的无线局域网类型。与传统的WLAN不同的是，无线Mesh网络中的AP是无线连接的，而且AP间可以建立多跳的无线链路。

3 结束语

高校无线网络正深刻改变着高校用户的网络使用方式和习惯，是高校校园网络未来发展的一个重要方向，也是一个重要的研究方向和研究课题。

参考文献

[1]马辉，李贺武，李星.大规模无线局网的设计与实现[J].计算机工程与应用，2003（03）.

[2]韩旭东，曹建海，张春业.IEEES02.llg协议关键技术及性能分析[J].现代通信，2003（12）.

作者单位

辽宁经济职业技术学院信息工程系 辽宁省沈阳市 110122