无线网络在校园网中的设计和应用

李　钢

[摘要]随着无线网络技术的不断成熟和成本的不断降低，无线网络已经开始走进校园，成为校园网中不可取代的一部分。涉及一套覆盖教学楼、实验室、办公区、图书馆和宿舍的无线校园网，详细分析每部分子网的构成。

[关键词]无线网络 校园网 子网 AP设计

中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0510070－01

一、无线校园网的组成

无线校园网主要由无线数字校园网、移动教学平台、终端及其它配套组网设备构成。

（一）无线数字校园网。无线数字校园网是无线移动数字校园网的支撑，提供校内无线覆盖、漫游、宽带数据接入等功能。

1．AS（鉴权服务器）。AS的功能相当于无线数字校园网与GSM/GPRS

网络之间的互联网关，完成宽带网络与移动原有的GSM网络之间的适配功能；2．AC（接入控制器）。AC作为无线数字校园网汇聚层的用户业务接入设备，提供了功能强大的用户管理和业务控制功能；3．LAN switch。LAN switch，提供边缘用户的接入、汇聚功能；4．AP(access point），无线接入点。AP相当于以太网的集线器，使装有无线网卡的PC或移动设备可以通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源，室外覆盖300m左右；室外AP可达600m甚至千米以上；5．AAA Server（鉴权、认证、计费）。AAA服务器采用RADIUS（远端认证拨号接入服务）协议，主要完成认证、授权和计费的功能。

（二）移动教学平台。移动教学平台是无线移动数字校园网的教学支撑平台，提供无线数字校园网与GSM网之间的安全隔离、用户的访问控制、安全保密等功能。

1．安全隔离设备。安全隔离设备实现GSM网与无线数字校园网之间的安全隔离，保障内外网之间数据的安全交换；2．无线应用服务器。无线应用服务器是系统中最重要的一个组成部分，它主要实现端到端数据加密、远程终端和用户的访问控制、通用数据访问操作的功能；3．安全加密服务器。安全加密服务器是在平台中进行密钥管理和数据包加、解密服务的专用设备，通过硬件加密卡来提供加密服务；4．系统配置和管理工具。通用配置工具用来定义每个数据库系统和终端所需数据之间的各种逻辑转换关系，从而实现平台与各种应用系统之间无缝连接；5．DB。各种教学、管理数据库服务器。

（三）公用数字移动通信网。公用数字移动通信网是一个公网，借助其可实现无线数字校园网业务扩充，如话音、短信业务等。

二、无线数字校园网的网络设计

无线数字校园网建设应该充分考虑学校的实际情况，注重设备选型的性价比，采用成熟可靠的技术，为学校设计一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可兼容及升级扩展的校园网络。

按功能划分，可分为教学子网、实验室子网、办公子网、图书馆子网、宿舍区及后勤子网、室外覆盖区子网等。按网络结构模型进行划分，可分为核心层、汇聚层和接入层。

（一）核心层设计。核心层是网络的核心和骨干，它要求可靠性高、吞吐量大、路由转发能力强，一般采用大容量智能型可网管3层交换机。核心层包括移动教学平台及AS设备等。

（二）汇聚层设计。汇聚层由汇聚层交换机和AC组成。主要完成无线用户业务的分发、汇聚，提供用户管理、业务控制、网络安全及认证计费等功能。汇聚层交换机一般选用2层交换设备，其端口数目根据每个汇聚子网的接入层交换机个数来确定。端口类型由连接线缆的类型来确定，其入口与接入层交换机相连，使用电端口，出口与AC相连，使用光端口。

（三）接入层设计。接入层由AP、接入层交换机和用户终端构成，接入层的主要功能是完成用户流量的接入和隔离。用户终端通过无线网卡和无线接入点AP完成用户接入。接入层可采用配置较低的设备，但要具备较强的执行网络策略的能力。AP的使用数量根据覆盖区域的覆盖环境、用户数量等条件确定。

三、无线数字校园网网规与覆盖设计

（一）AP的配置原则。1．AP安装位置尽量高一些，确保其覆盖范围足够大，提升整体通信性能；2．将每个AP产生的无线覆盖区域进行少量交叉重叠，确保全网能够实现无缝链接；3．AP带宽是其所覆盖用户共享的，为确保网络通信速度不受影响，要控制好接入用户数，保证每个用户都能获得足够的传输带宽；4．控制好AP的安装位置，使其信号尽量不要穿越墙壁；5．因采用蜂窝覆盖方式，AP覆盖边缘地区会交叉重叠，AP需要合理配置信道以减少相互干扰。

（二）教学子网无线覆盖设计。在教学过程中，大量传送的是文本、图像和部分视频等数据，对速度要求较高，所以设计时推荐有线接入与无线接入相结合的方式。设计以单个AP小面积覆盖，多个AP整合交叉覆盖形成大面积覆盖区域，每个AP都独立接到接入交换机上，以保证有效带宽更宽。根据人数大教室可设置2～4个AP，小教室可设置1～2个AP，每层的AP接到各层接入交换机上，各层接入交换机再汇聚到每栋楼的汇聚层交换机上。

（三）实验室子网无线覆盖设计。建立无线网络实验室，将提供充分的网络连接的灵活性，可解决随着新设备的不断增加而改造实验室、频繁调整网络信息点的问题。对数据流量要求高的实验室可多配置AP，对要求低的实验室可少配置AP，每层的AP接到各层接入交换机上。

（四）办公子网无线覆盖设计。办公子网主要面向学校的各级领导以及各职能部门，办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。采用高灵敏度、穿透能力强的无线AP产品，配合分离式吸顶天线，以一个AP配合一个天线或多个天线，采用楼道安装AP覆盖方式以完成室内区域的完全覆盖，每层楼的AP数量与楼的形状有关。

（五）图书馆子网无线覆盖设计。以单个AP小面积覆盖，多个AP整合交叉覆盖形成大面积室内覆盖区域，每个AP都独立接到接入交换机上，保证有效带宽更宽。这样就可以减少布线的麻烦，对于来阅读的同学可以轻松的无线上网。每个图书室AP根据人数决定，一般1～2个AP就可满足要求。

（六）宿舍区及后勤子网无线覆盖设计。宿舍区子网面对学生，采用楼道安装AP覆盖方式就可满足要求，每层楼的AP数量与楼的形状有关。学生可以直接浏览学校发布的信息及查阅一些电子文档，也可以在宿舍接收教师的远程教学。后勤子网主要为食堂提供售饭一卡通计费系统等，采用室内安装AP覆盖方式可满足要求。

无线移动数字校园网不但在技术方面对教学进行支持，而且因这种支持可深入到教学的核心部分，它将引发许多新的教学和管理模式，如移动教室系统、移动校园安全管理、移动新生入学系统等。

参考文献：

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[4]邢幸，高校图书馆无线局域网的设计与建设[J].内蒙古科技与经济，2008.15.