无线校园网络设计与实现

施游

摘要：该文讲述了无线校园网的建设目标、建设原则和规划设计。

关键词：无线；数字化校园；网络管理；网络安全；网络覆盖

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）03-0057-02

Design and Implementation of Wireless Campus Network

SHI You

（Hunan Normal University， Changsha 410006， China）

Abstract： The paper describes the networking purpose， networking principle and the planning and design of the wireless campus network.

Key words： wireless； Digital campus network； network management； network safety； network coverage

通过多年建设，湖南师范大学已建成了包含办公、教学、科研、图书馆、师生宿舍在内的、较为完善的有线网络。显而易见，有线网络只能提供用户固定的、有限的网络信息点。随着湖南师范大学数字校园建设的深入、随着各类智能终端爆炸性的增长，各类教学、科研、管理和服务等各项业务均强烈提出了建设无线网络的要求。

1 建设目标

湖南师范大学无线网建设目标是：

1）采用当今较为成熟、可靠的无线网技术，建设安全、稳定、可管、可控的无线校园网络。

2）在湖南师范大学教学区、办公区，提供高速、便捷、优质的互联网无线接入服务。

3）建成后的无线网络能无缝覆盖所建设的校园区域，与现有有线校园网络并行工作，并相互成为接入手段的备份。

2 建设内容

湖南师范大学无线网网络建设内容主要包以下几个方面：

1）建设一张无缝的、覆盖湖南师范大学主校区的，包含公共教学、活动区域、公共场馆的无线网。

2）建议采用当前较为成熟的高速以太网与802.11n无线网络技术；充分利用现有的有线骨干网络，独立建设无线的接入与汇聚网络。建设一张相对独立的，无缝覆盖的无线网络。支持目前主流的、各种形式的终端、手机、pad、笔记本等设备，满足各类群体工作、学习和生活的互联网访问需求。

3）建设一整套较为完善的无线网安全防护体系。采用目前较为成熟、可靠的无线通信加密技术，构建无线校园网的网络防护体系；与湖南师范大学现有的srun接入认证系统结合，实现无线终端准入控制和实名制身份认证；能实现全面的入网终端安全管控和行为审计。

4）能与现有的湖南师范大学数字校园系统、校园门户进行无缝对接，实现通用账号统一认证、能实施灵活的计费策略，能极大地满足各类查询的需要。

3 无线网络建设技术原则

湖南师范大学无线网网络建设所遵循的技术原则如下所示：

1）无线网络重点覆盖教学场所、办公场所、公共场所、体育场馆等；一期建设只涉及校本部的无线校园网络建设，积极启动二、三期无线校园网络的建设。

2）无缝覆盖楼栋内、教学楼密集区应该覆盖楼栋周边的公共区域，比如马路、草坪等。真正做到密集区无线信号无所不在。

3）充分考虑接入后，用户使用网络流畅，确保人员密集区域的无线接入。

4）充分考虑兼容性，确保当前市面上的较为流行的笔记本、pad、智能手机、智能终端等设备能接入到无线网络。

5）对接湖南师范大学数字校园系统，用户能用一卡通账号进行身份认证，能方便应用各类上网策略与计费策略。

6）无线覆盖公共教学区，应该满足大教室2个AP、小教室1个AP的部署方式（其中1个AP能提供不少于30人的无线接入）。

7）全面支持802.11g、802.11n标准。

8）专网专用，在接入层、汇聚层完全与有线网络隔离，互为备份，两张网络仅在核心层进行物理融合。

4 无线网络设计方案

湖南师范大学无线校园网络设计方案主要考虑无线承载网络设计、AC无线控制器部署、认证与计费设计、漫游方式选择等方面。

1）无线承载网络设计

无线校园网络专网专用，在接入层和汇聚层完全与有线网络隔离，仅在核心层进行物理融合。最终实现千兆POE无线交换接入，万兆无线主干的架构。

●无线网核心部分主要功能是完成无线网整网业务的流量转发；

●无线网汇聚部分主要功能是汇集各教学楼栋或教学区的接入层设备，若干相邻教学区可以采用单台多口交换机作为汇聚设备，汇聚设备采用2条万兆光纤链路上联至核心节点。

●无线网接入部分主要采用基于千兆POE的8口、24口、48口接入层交换机。接入层交换机需具备安全防御能力、用户管理能力，能有效防止和控制病毒传播和网络攻击，能控制非法用户接入并使用网络。接入层交换机通过千兆光纤链路与接入层交换机互连，构建高速的数据交换通道。

2）AC无线控制器部署

无线校园网络考虑采用两台无线控制器，实现控制的1+1冗余。当某一台AC控制器出现故障时，能实现100ms内的切换。切换不能影响语音或视频业务。双AC控制器能实现智能的 AP 负载分担；支持智能切换信道；支持 IPv4/IPv6 双栈；支持无线网络的二、三层漫游。

3）无线网络的认证与计费

随着湖南师范大学信息化步伐的加快，有线网络、业务系统等都已基本完善，但当用户需要登录业务系统时，至少进行两次认证（网络层认证，业务层认证），需要保留多个用户名和密码，非常繁琐。无线校园网络能实现无线、有线、业务三个方面的认证集成，能做到一套账号密码，一次认证的认证方式。

4）漫游方式

无线校园网络采用漫游切换控制技术，漫游方案采用无线控制器为核心，由AC控制器统一管理AP接入用户的会话。这样当用户或者移动终端移动到某一AP时，用户的相关信息，系统的授权，都能通过AC控制器实现所辖区域内的快速交换。这样就能实现随时保持用户会话完整性、可靠移动性，从而达到无缝漫游的目的。方案要求各个AP间的切换，时间控制在0ms-50ms之内，漫游切换丢包率控制在0.5%以下。

5 覆盖类型选择

经过信息统计，湖南师范大学无线校园网络设计可以分为几种：

1）行政、办公区域无线覆盖：行政、办公楼无线区域用户不太密集，墙体等干扰不大，不太需要考虑墙体穿越的问题。因此，可以选用室内面板AP的方式做信号覆盖。

2）教学区域无线覆盖：教学区域的特点是接入用户密度高、并且无线信号覆盖要求高。这种情况下，将AP部署在走廊，即会产生AP间的干扰，也会因为接入用户多而降低AP性能。因此，这个区域采用AP部署在教室内的方式。

3）其他楼栋空间覆盖：对于量子楼、保卫中心等环境，可以选择部署放装式AP在走廊。

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