校园无线网络的规划与设计毕业论文

校园无线网络的规划设计 云南林业职业技术学院学院云南林业职业技术学院学院 毕业设计 论文 题 目 校园无线网络的规划与设计 学生姓名 云南香位 专业班级 计算机应用技术 学 号院 系 林业信息工程学院 教师 职称 云南香位 完成时间 2016 年 4 月 校园无线网络的规划设计 1 目 录 摘 要 3 第一章 无线局域网络的定义与特点 4 1 1 无线局域网络的定义 4 1 2 无线局域网络的特点 4 第二章 无线校园网络的接入方式 6 2 1 无线网卡 7 2 2 无线接点与无线网桥 7 2 3 无线天线发射与接收 8 2 4 无线局域网接入控制器 AC 与认证服务器 AS 8 第三章 构建无线校园网络的基础架构 9 3 1 规划拓扑结构 9 3 2 规划网络层次 10 3 3 汇聚层和接入层设计 10 3 4 主干网设计 11 3 5 局域网设计 12 3 6 通信设备的选型 14 第四章 构建校园无线局域网的方案 15 4 1 WLAN 网络规划流程 15 4 2 调研及勘查 16 4 3 覆盖设计 16 第五章 校园网络建设对信息化的实现 无线网络拓宽了校园网络的应用20 第六章 网络通信与信息的安全 22 第七章 无线校园网络的实施方案 24 校园无线网络的规划设计 2 第八章 无线校园网络实施步骤与应用 26 第九章 无线校园网络的发展前景 28 总结 29 致 谢 30 参考文献 31 校园无线网络的规划设计 3 摘摘 要要 随着现代教育技术的应用手段的更新 校园网络的地位在学校教育教学中越来 越重要 无线网络技术的不断成熟和普及 拓宽了有线校园网络的应用空间 无线 网络解决方案更能满足校园网络的师生要求 并且拥有传统网络所不能比拟的易扩 容性和移动性 已经逐渐成为众多网络建设的最佳方案选择 在校园中安装无线接 入点 学校师生教职员工可以很方便接入校园网络 为工作 学习带来方便和提高 了效率 也提高了教学效果 本文就无线校园网络建设提供了一些技术性参考和设 计意见 关键词 无线网络 校园网络 AP 无线网卡 局域网 网络建设 校园无线网络的规划设计 4 第一章 无线局域网络的定义与特点 1 1 无线局域网络的定义 无线局域网络 WLAN Wireless Local Area Networks 是利用射频 RF 技术在 空气中发送和接受数据 无需线缆介质 是一个相当便利的数据传输系统 它是计 算机网络与无线通信技术相结合的产物 使用无线信道来接入网络 为通信的移动 化 个人化和多媒体应用提供了传输实现手段 并成为宽带接入网络的有效方案 无线网络取代了传统介质构成局域网络 提供有线局域网络的所有功能 无线局域 网的数据传输速率现已经能够稳定达到 11MB S 最新协议可以将无线传输的速度 提高到 54MB S 传输距离可以达到 20KM 以上 但根据目前的技术情况 无线局 域网络不是用来取代有线局域网络 而是用来弥补有线局域网络的不足 以达到网 络延伸的目的和追求 目前 与有线局域网相比较 无线局域网具有开发运营成本低 时间短 投资 回报快 易扩展 受自然环境 地形及灾害影响小 组网灵活快捷等优点 无线局 域网除能传输语音信息外 还能顺利地进行图形 图像及数字影像等多种媒体的传 输 而且随着 ATM 无线局域网的投入使用 其数据传输率将达到 20M 25Mbps 可更好地满足用户的需求 1 2 无线局域网络的特点 1 组网速度快 工程周期短 开发 运营成本低 在网络建设当中 网络布线的施工一般情况下是施工周期最长 对周边环境影 响最大的 在施工程时 往往需要破墙掘地 穿线架管 而无线局域网最大的优点 校园无线网络的规划设计 5 就是减少了繁杂的网络布线的工作量 一般只要安放一个或多个接入点 AP Access Point 无线 Hub 设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络 减少了对布线的需 求和与布线相关的一些开支 还可以为用户提供灵活性更高 移动性更强 扩充性 更方便的方式 2 使用灵活 具有高移动性 无线局域网络 通信范围不受环境条件的限制 拓宽了网络的传输范围 在有 线网络中 网络设备的安放位置受网络信息的限制 无线局域网可以使用网络设备 的位置选择变得更为容易 只要无线网的信号覆盖区域内 任何一个位置都可以接 入网络 3 扩展能力强 管理方便 在已有无线网络的基础上 只需通过增加 AP 无线接入点 及相应的软件设置即 可对现有网络进行有效扩展 同时 相对于有线网络 无线局域网的组建 配置和 维护较为容易 一般的计算机教师和工作人员都可以胜任网络的管理工作 4 抗干扰性强 安全性能高 无线局域网采用特定的带宽频率传输信号 减少了外界信号的干扰 增强传输 代码的可靠性 减少误码和错码的出现提高了抗干扰性 另外 无线局域网以空气 为介质 传输的信号可跨越很宽的频段 数据不容易被窃取 保证了网络传输的安 全性 同时无线局域网采取网络隔离及网络认证措施 无线局域网设置有严密的用 户口令及认证措施 防止非法用户入侵 同时 无线局域网设置附加的第三方数据 加密方案 即使信号被盗听也难以理解其中的内容 对于有线局域网中的诸多安全 问题 在无线局域网中基本上可以避免 5 受自然环境 地形及灾害影响小 无线网络由于本身特点 可根据客户需求灵活定制网络环境 覆盖范围大 几 乎不受地理环境制约 校园无线网络的规划设计 6 第二章 无线校园网络的接入方式 局域网组建规划是多学科知识的综合 涉及系统工程学 通信技术 网络技术 安全技术 软件工程等领域 如图 2 1 图 2 1 无线局域网 WLAN 技术大致有蓝牙 Bluetooth IEEE 802 11 系列 HiperLAN HomeRF 技术等 目前得到广泛应用的较成熟的技术是 IEEE 802 11 系列 分为有 IEEE 802 11b IEEE 802 11b 和 IEEE 802 11g 其中 IEEE 802 11b 支持 11Mbps 共享接 入速度 采用 2 4GHz ISM 频段 IEEE 802 11b 技术 它采用了 5GHz 频段 其速 率高达成 54Mbps 而 IEEE 802 11g 是一种混合标准 它即能适应 IEEE 802 11b 标 准 又符合 IEEE 802 11a 标准 但技术不是很成熟 综合目前技术情况考虑 IEEE 网络通信支持环境 网络通信平台 网络通信安全 网络应用支持平台 网络资源安全 网络应用平台 C S用户 B S用户 校园无线网络的规划设计 7 802 11b 无论是传输距离还是传输速率都占有优势 因此 大部分无线校园网可选择 IEEE 802 11b 标准 无线局域网的组成包括无线网卡 无线接入点 Access Point 简称 AP 和无 线天线 以及接入控制器 AC 和认证服务器 AS 无线局域网利用常规的局域网 如 10 100 1000M 以太网 及其互联设备 路由器 交换机 构成骨干支撑网 利用无 线接入点 AP 来支持移动终端 MT 的移动和漫游 配有无线网卡的台式 PC 机 笔记本电脑或其他设备就可以与无线网络连接起来 2 1 无线网卡 对于客户端 无线网卡作为无线网络的接口实现与无线网络的连接 无线网卡 根据接口类型的不同 主要有三种类型 PCMCIA 无线网卡 PCI 无线网卡和 USB 无线网卡 1 PCMCIA 无线网卡仅适用于笔记本电脑 支持热插拔 可以非常方便地实现 移动式无线接入 2 PCI 接口无线网卡适用于普通的台式计算机使用 3 USB 接口无线网卡适用于笔记本电脑和台式机 支持热插拔 这种类型的 网卡一般外置有天线 拆卸方便 是一种非常好的选择 2 2 无线接点与无线网桥 无线接入点 AP Access Point 的作用是完成 WLAN 和 LAN 之间的桥接 其 作用类似于以太网中的集线器 当网络中增加一个无线 AP 之后 即可成倍扩展网 络覆盖直径 根据产品特性 一个 AP 可以支持的接入计算机的数量相关很大 一 般产品可供接入的计算机数目是 30 40 台 最多可以支持到 100 台左右 由于无线 AP 基本上都拥有一个以太网接口 可以很方便与有线网络实现无缝连接 许多无线 AP 还拥有代理服务器和路由功能 借助于 ADSL 或 Cable Modem 等连接 从而实 校园无线网络的规划设计 8 现 Internet 接入共享 无线网桥 Bridge 是在以太网之间提供高速 远距离 30Km 以内 的连 接 一般用于连接两个或多个 LAN 每个 LAN 位于不同建筑物内 适合高吞吐 量的应用 以及有线难以铺设的场所和环境 2 3 无线天线发射与接收 WLAN 工作站也可漫游 Roaming 在不同的 AP 之间 AP 的覆盖理论上可达 到约 250m 左右 在半开放性空间 或有间隔的区域 也只能达到 30 50m 左右 由 于微波是直线传播 所以微波都是小角度穿透几面墙体 墙体将减弱信号 如果墙 体为钢筋混凝土 信号则会更弱 所以 在实际情况下 都要加装外接增益天线 天线主要有全向和指向天线 对所接收或发送的信号进行增益 使距离到达更远 信号更强 2 4 无线局域网接入控制器 AC 与认证服务器 AS 无线局域网接入控制器 AC 是 WLAN 和 IP 骨干网和外部网络之间的接口 网关 在非 802 1x 的 WLAN 中 AC 负责发起认证请求 监视用户实时使用情 况并采集计费信息送入 AS 中进行计费 认证服务器 AS 提供与 WLAN 无线接入区域之间的 IP 认证和计费信息 接口 AS AC AP 之间使用标准的 RADIUS 协议传送认证 鉴权和计费 信息 AS 能支持多个 AC 和 AP 即能够同时满足大范围的 WLAN 接入需求 校园无线网络的规划设计 9 第三章 构建无线校园网络的基础架构 3 1 规划拓扑结构 拓扑结构 中小型 小型局域网一般可采用星型结构 大中型局域网络考虑链路传输 的可靠性 可采用冗余结构 考虑因素 1 地理环境 2 传输介质与距离 3 可靠性 如图 2 7 星型 星型冗余 核心层 接入层 汇聚层 核心层 校园无线网络的规划设计 10 图 2 7 3 2 规划网络层次 局域网分层是按照网络规模划分为三个层次 1 核心层 2 汇聚层 3 接入层 如图 2 8 如图 2 8 校园无线网络的规划设计 11 4 中小型 小型局域网一般可采用核心 接入层 5 大型 大中型局域网络一般可采用核心 汇聚 接入层 3 3 汇聚层和接入层设计 汇聚层 存在与否 取决于网络规模的大小 当建筑楼内信息点较多 比如 大 于 22 个点 超出一台交换机的端口密度 而不得不增加交换机扩充端口时 就需要 有汇聚交换机 交换机间如果采用级连方式 即将一组固定端口交换机上联到一台 背板带宽和性能较好的汇聚交换机上 再由汇聚交换机上联到主干网的核心交换机 如果采用多台交换机堆叠方式扩充端口密度 其中一台交换机上联 则网络中就只 有接入 接入层 即直接信息点 通过此信息点将网络资源设备 PC 等 接入网络 汇 聚层采用级连还是堆叠 要看网络信息点的分布情况 汇聚层 接入层 一般采用 100Base TX 快速交换式以太网 采用 10 100Mbps 自 适应交换到桌面 传输介质是超五类或五类双绞线 要根据应用需求可选择支持 1 2 个光端口模块 汇聚层 接入层 级连 堆 叠 校园无线网络的规划设计 12 3 4 主干网设计 主干网技术的选择 要根据以上需求分析中用户网络规模大小 网上传输信息 的种类和用户可投入的资金等因素来考虑 主干网用来连接建筑楼宇和服务器群 可能会容纳网络上 50 80 的信息流 是 网络大动脉 连接建筑群的主干网一般以光缆作传输介质 典型的主干网技术主要有 100Mbps FX 以太网 1000Mbps SX LX 以太网等 3 5 局域网设计 你是否有这样的愿望 在校园的任何一个角落 无论在操场上 草坪上或者教 室 办公室 亦或教职工小区或者学生宿舍区 只要有一台笔记本电脑 或者台式 机 一块无线网卡您便可以轻松实现宽带上网 查阅自己需要的资料 欣赏网上精 彩的电影 这一切在以前也许只是一个梦想 必须通过烦琐的综合布线来实现 而 现在 随着无线网络的发展 一切都问题都迎任而解 通过无线方式接入 可以彻 底摆脱有线的束缚 轻松实现无线宽带接入互联网 并且价格已不再昂贵 并且已 经在我国知名学府 如北京大学 南开大学率先投入使用 无线网络是由无线网卡 无线集线器 无线交换机 计算机及其它相关设备组 成 利用无线微波信道作为传输介质的计算机网络 简称为 WLAN 无线局域网 无线局域网的网络速度与以太网相当 一个 AP Access Point 也称无线集线器 最大 可支持 200 多个用户的接入 WLAN 的数据传输率目前最高可达 11Mbps 传输距 离可远至 1 5 公里 它可以与现有的有线连网和谐地结合起来 不仅传输距离远 而且使网上的计算机也具有可移动性 能快速方便地解决使用有线方式不易实现的 移动办公网络的连接问题 校园无线网络的规划设计 13 大家可以想象一下 当学生们惊奇地发现自己的笔记本电脑在学校任何角落都 可以上网时的那份兴奋劲 现在这一切的实现都不是梦了 无线局域网设计 无线网络 网络无限 1 对等方式 图 1 2 接入方式 图 2 3 中继方式 图 3 图 1 无线对等局域网 图 2 无线网中继连接 图 3 以 AP 为中心的星型结构 建成的无线网络的性能 膝上型计算机 膝上型计算机 立式 PC PC机 笔记本 笔记本 笔记本 笔记本 AP 服务器 交换机 校园无线网络的规划设计 14 将建成的无线校园覆盖网络 能够达到如下要求 1 最高带宽为 11M 单片网卡下载速率最高可达 400K 远远超过了 ADSL 和 拨号上网 2 单个 AP 覆盖半径为 1 5 公里 能覆盖整个校园 增加若干分中心以后 可 以覆盖更大的范围 并且能完全屏蔽盲区 3 四层网络密码和入网 MAC 地址设备号认证 可有效控制上网计算机 管理 十分方便 4 利用校园现有的网络基础设施 免除学校挖沟布线的麻烦 节约学校投资 可在学校操场 演播厅等任意地方畅游网络 5 节省用户投资 每户只需一块无线网卡 USB 无线网卡或 PCMCIA 笔记本 无线网卡 即可共享单位的 Internet 出口 3 6 通信设备的选型 1 通信设备选型基本原则 2 品牌选择 扩展性考虑 量体裁衣 策略 性价比高 质量可靠的原则 3 核心交换机选型要求 高性能 高速率 便于升级和扩展 高可靠性 强大的网络控制能力 提供 QoS 和网络安全 以持 RADIUS TACACS 等认 证机制 良好的可管理性 支持通用网管协议 如 SNMP RMON RMON2 等 校园无线网络的规划设计 15 4 汇聚和接入层交换机选型要求 灵活性 高性能 在满足技术性能要求的基础上 最好价格便宜 使用方便 即插即用 配置简 单 具备一定的网络服务质量和控制能力以及端到端的 QoS 服务质量 如果用于跨地区企业分支部门通过公网进行远程上联的交换机 还应支持虚拟 专网 VPN 标准协议 支持多级别网络管理 5 远程接入与访问设备选型要求 第四章 构建校园无线局域网的方案 4 1 WLAN 网络规划流程 WLAN 网络规划流程可以分为以下几个步骤 调研及勘查 覆盖设计 频率规划 容量规划 网络优化几个步骤 通过调研了解客户需求 明确网络覆盖目标 应用背景 分析用户对象群及数 量 业务特征等 并对 WLAN 覆盖现场进行勘查 获得现场环境参数 传输及点位等 资源情况 在此基础上制定合理的 WLAN 网络规划总体原则和策略 覆盖设计阶段首先确定 WLAN 网络的覆盖方式 即采用室内还是室外覆盖方式 单独建设还是与移动通信网络合路等 确定覆盖方式之后根据现场环境参数进行链 路预算 在此基础上初步确定 AP 点位及数量 在有条件情况下 进行 WLAN 仿真 预测规划效果 并根据仿真结果进行调整 直到各项参数达到目标值 校园无线网络的规划设计 16 覆盖设计之后根据前面确定的 AP 点位及数量进行合理频率规划 规避频率干 扰 力求将干扰降到最小 若频点始终无法合理规划 需重新调整 AP 的点位及数量 然后根据用户需求进行容量规划 容量规划与频率规划是相互关联又相互制约 的 提升容量将增大干扰 降低干扰又会减少网络容量 容量规划的目的就是找到 容量和干扰整体最优的结合点 最后 在 WLAN 网络建成之后 进行实际的测试 做相应的优化调整 使网络性 能达到最优 当然 WLAN 网络规划的这几个步骤之间是相互关联 不可分割的 进行实际规 划设计时应综合考虑这几方面 这样才能减少网络规划往复次数 并使最终的 WLAN 网络性能接近最优 4 2 调研及勘查 前期调研和规划是网络规划的基础 是获得规划输入参数的过程 调研阶段需 与运营商进行良好沟通 以确定准确的覆盖目标 网络设计容量以及网络的预期质 量 由于 WLAN 信号在空间衰减较快 且 WLAN 多应用于室内环境 建筑结构 房屋 材质对 WLAN 信号的影响很大 需进行现场的勘查 为 WLAN 的规划 仿真做好前期 准备 另外 WLAN 使用的是非授权频段 前期勘查的另一目的是确认附近是否有干 扰源 是否需要与其他运营商或企业商议频率问题或采取其它干扰规避措施 4 3 覆盖设计 4 3 1 覆盖方式 校园无线网络的规划设计 17 WLAN 网络大体可以分为下面两种场景 4 类覆盖方式 1 室内覆盖 单独建设方式 共用室内分布系统建设方式 2 室外覆盖 室外型 AP 覆盖方式 Mesh 型网络覆盖方式 4 3 2 室内单独建设方式 这是目前最简单 应用最广的 WLAN 建设方式 如图 1 为某办公楼 WLAN 网络点 位图 校园无线网络的规划设计 18 图 1 某办公楼 WLAN 网络点位图 采取单独建设方式时 主要根据 WLAN 的覆盖和容量需求在相应的位置布放 并将走线长度控制在允许范围内 随后的链路预算只需计算空间损耗即可 一般来说 单独布放点位选择比较灵活 基本可以使用适合 WLAN 覆盖的最佳 点位 并且由于使用了较多的 AP 可以获得较大的网络容量 4 3 3 共用室内分布系统建设方式 目前很多高档写字楼已经进行了移动通信的室内分布系统建设 在引入 WLAN 时 可以考虑采用共用室分系统的建设方式 另外 没有室分系统的楼宇在规划建设室 内分布系统时可以将 WLAN 信号一同考虑 如图 2 所示 将 WLAN 的无线射频信号通过合路器馈入室内分布系统 各频段 信号共用天馈进行覆盖 图 2 室内型 校园无线网络的规划设计 19 由于 WLAN 设备输出信号强度较小 一般采用后端合路 使 AP 尽量接近天线 共用室内分布系统的优点在于可以充分利用原有资源 工程量较小 经济快捷 另一方面 应注意 WLAN 使用与原有系统不同的频段 需更换支持 2 4GHz 的元器件 需重新进行链路预算 共用室内分布系统时天线点位可能不是最优的 且由于使用 的 AP 较少 网络容量较低 4 3 4 室外型 AP 覆盖方式 对于居民楼 校园等以覆盖需求为主的地区 可以使用室外型 AP 进行覆盖 如图 3 所示 AP 置于建筑物顶端或外墙 使用室外型 AP 和高增益天线 对室内进 行覆盖 图 3 室外型 采用室外型覆盖方式建设速度快 网络维护简单 投资少见效快 但应注意下 面几方面问题 1 室外 WLAN 信号和室内 WLAN 信号之间的干扰 2 WLAN 为共享带宽 无法保障单个用户的带宽 校园无线网络的规划设计 20 3 室内 WLAN 信号的覆盖效果 4 3 5Mesh 型网络覆盖方式 对于室外较大面积 如城市 校园等 的 WLAN 覆盖可以采用 Mesh 型网络覆盖 如图 4 所示 Mesh 技术采用网状网结构 通过若干个基于无线互联的 AP 群对目标 区域进行覆盖 并将数据回传至有线 IP 骨干网 第五章 校园网络建设对信息化的实现 无线网络拓宽了校园网络 的应用 近几年 随着我国校园信息化的开展 各教育机构根据实际情况 都建起了一 定规模的计算机校园网络 信息化如雨后春笋般全面铺开 校园网的优势越来越明 显 效果越来越显著 部分地区已经建起了城域网达到了互联互通的程度 昆明 南海 顺德 中山 东莞 珠海等地区都已经建起了教育城域网 校园网的建设为 管理提供了有效的手段 为教育提供了电子化教学平台 为资源提供了共享的便利 为学校提供了对外的窗口 根据近几年来校园网络建设情况分析 由电缆或光缆构成的局域网有其本质的 缺陷 布线 改线工程量大 线路容易损坏 网中的各站点不可移动 特别是当要 把相距数公里到数十公里距离的远程站点接入网络时 或把这样距离的两个局域网 相连时 当采用电话线路做传输媒介时 有速率低 误码率高和线路可靠性差的问 题 而敷设专用通讯线路时 有布线施工难度大 费用多 耗时长等不足 这些问 题都不同程度的制约着正在迅速扩大的联网需求 解决这一难题且有效和快速的方 法是采用无线网络技术 无线校园网络建设对于提升我国信息化水平具有重要意义 对学校 教师以及 校园无线网络的规划设计 21 学生来说 具有广泛和现实的意义 将对教育 社会和国家产生深远的影响 1 对学生来讲有着重要的意义 每个学生都能平等地掌握和拥有获取网络资源和信息的资格 促进学生参与教学的互动性 丰富课程的教学资源 可以方便开展以学生为中心的教学模式 提升网络应用的协作方式 实现教与学的相互性 方便学生开展学习 沟通 讨论和协作 提升学生自身能力 丰富层面 运用网络增强就业的竞争能力 2 无线校园网对教师也起着重要的意义 有效地提高教师的业务能力 提升教育教学的能力和沟通能力 促进教师提高运用现代教育信息技术的操作技能技巧 全面改善教师的工作环境 从繁重的教学工作任务解脱 办公环境不局限 在一个固定地点 实时高效方便开展远程教育 3 无线网络对学校的意义 提高学校宣传效应 提高学校知名度和竞争力 推动学校教育改革 促进办学需求 减少教学环节的运营成本 推进学校信息化 网络化 现代化的建设 促进教学标准化 提高对教学的管理能力 提升教学质量 校园无线网络的规划设计 22 第六章 网络通信与信息的安全 学校对无线网络的要求集中在 价格低廉 安装快捷 具有移动性和易用性 支持快速增长的用户需求 同时具备安全性 什么是计算机安全 计算机安全是指保护数据处理系统而采取的技术的和管理的安全措施 保护计 算机硬件 软件和数据不会因偶尔或故意的原因而遭到破坏 更改和泄密 针对无线校园网的设计需求 无线校园网不仅要满足性能 价格等各种要求 还提供了便利性 是有保护 可管理 且增强无线网络安全的网络 第一 网络必须体现简单方便 当用户试图连接到网络时 无线网络自动分析 用户的网络配置 并提供连接 使用户直接连到网络而无需安装特殊的软件并更改 自己的网络设置 同时 网络必须完全兼容所有的电脑设备 不需要更改就能接入 校园无线网络的规划设计 23 第二 网络必须考虑安全性 1 所有常规有线网络存在的安全威胁和隐患都存在 2 外部人员可以通过无线网络绕过防火墙 对内部网络进行非授权存取 3 无线网络传输的信息没有加密或者加密很弱 易被窃取 窜改和插入 4 内部信息点可以设置无线网卡为 P2P 模式与外部员工连接 5 无线网络的安全产品相对较少 技术相对比较新 第三 网络应该体现可管理性和可运营性 无线校园网管理起来很方便 对技术人员的要求不是很高 一般经过数天的培 训都可以胜任 网络的管理系统十分人性化 只需要花几分钟的时间便可以监控和 管理整个无线网络的每一个 AP 和 无线用户的情况 根据本校本单位的实际情况 适当收费减轻学校的资金负担 应该是体现在网络的先进性和运营性 通过 AC 和 AS 可以权监网络计费系统 对于不同的局域网的应用环境与需求 无线局域网可采取不同的网络拓扑结构 来实现互连 1 网桥连接型 不同的局域网之间互连时 由于物理上的原因 若采取有线方 式不方便 则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接 无线网桥不仅提供二 者之间的物理与数据链路层的连接 还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转 换 2 基站接入型 当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时 各站点之 间的通信是通过基站接入 数据交换方式来实现互连的 各移动站不仅可以通过交 换中心自行组网 还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络 3 Hub 接入型 利用无线 Hub 可以组建星型结构的无线局域网 具有与有线 Hub 组网方式相类似的优点 在该结构基础上的无线局域网 可采用类似于交换型 以太网的工作方式 要求 Hub 具有简单的网内交换功能 4 无中心结构 要求网中任意两个站点均可直接通信 此结构的无线局域网一 校园无线网络的规划设计 24 般使用公用广播信道 MAC 层采用 CSMA 类型的多址接入协议 第七章 无线校园网络的实施方案 根据无线网络的特点 依照学校本身环境的结构和特点 线网络的实施可应用 在两大方面 其中一是室内教学环境 另外一个是室外校园环境 无线网络可以原 有的有线校园网基础扩建 也可直接进行分步实施进行完全无线链接 1 室内环境的无线网络实现 在室内部署 WLAN 的第一步是要确定 AP 的数量和位置 也就是要将多个 AP 形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖 各覆盖区域之间无缝连接 所有 AP 通过双绞线与有线骨干网络相连 形成以有线网络为基础 无线覆盖为延伸的大面 积服务区域 所有无线终端通过就近的 AP 接入网络 访问整个网络资源 覆盖区的间隙会导致在这些区域内无法连通 安装人员可以通过地点调查来确 定 AP 的位置和数量 地点调查可以权衡实际环境 如教室的面积等 和用户需求 校园无线网络的规划设计 25 考虑到教学环境对网络带宽 网络速度的要求 这包括覆盖频率 信道使用和吞吐 量需求等 多个 AP 通过线缆连接在有线网络上 使无线终端能够访问网络的各个 部分 通常情况下 一个 AP 最多可以支持多达 80 台计算机的接入 当然 数量为 20 30 台时工作站的工作状态最佳 AP 的典型室内覆盖范围是 30 100m 根据教室 和会议厅的大小 可配置 1 个或多个无线接入点 无线局域网在室外主要有以下几种结构 点对点型 点对多点型 多点对点型 和混合型 1 点对点型 该类型常用于固定的要联网的两个位置之间 是无线联网的常用方式 使用这 种联网方式建成的网络 优点是传输距离远 传输速率高 受外界环境影响较小 2 点对多点型 该类型常用于有一个中心点 多个远端点的情况下 其最大优点是组建网络成 本低 维护简单 其次 由于中心使用了全向天线 设备调试相对容易 该种网络 的缺点也是因为使用了全向天线 波束的全向扩散使得功率大大衰减 网络传输速 率低 对于较远距离的远端点 网络的可靠性不能得到保证 3 混合型 这种类型适用于所建网络中有远距离的点 近距离的点 还有建筑物或山脉阻 挡的点 在组建这种网络时 综合使用上述几种类型的网络方式 对于远距离的点 使用点对点方式 近距离的多个点采用点对多点方式 有阻挡的点采用中继方式 2 室外环境的无线网络实现 1 设备的选择 AP 无线全向天线 无线定向天线 全向天线 在所有水平 方位上信号的发射和接收都相等 定向天线 在一个方向上发射和接收大部分的信 号 2 室外考虑因素 校园无线网络的规划设计 26 与教室 会议室不同的是 在校园区室外配置无线接入点要复杂一些 要把各 自成一个局域网而又有一定距离的各栋楼房连接起来 在网络的每一端接入 AP 并 在距离远或信号弱地方 同时外接高增益天线 这样就可以实现几公里以内的两个 网段之间的互联了 根据实际情况 校园无线网络应用的实现通常出现在以下这几个方面 1 办公室 教师利用便携式电脑准备讲课稿 2 课堂 教室 教师利用笔记本电脑演示课件 学生利用终端访问课件或校园 网络信息资源 3 宿舍 学生课外访问学习参考资源 访问 Internet 学习更多知识 4 草坪绿地 户外环境实现轻松学习 5 会议培训室 利用笔记本参加会议交流 6 阅览室 利用笔记本访问特有资源教学楼无线覆盖 7 计算机实验室 可以采用有线或无线的连接 第八章 无线校园网络实施步骤与应用 构建无线校园网络是一个有序有理有据的过程 首先要做好网络的调查 研究 和策划 做好方案和设备的购买 以及工程的施工 安装等 还要做好各方面的评 估 测评 调试 应用等步骤 无线校园网络建设的工期与校园规模以及无线网络 建设密度相关 1 网络环境分析 根据需要建设的校园网实际场地情况和项目需求 了解现有网络情况 设备配 置 网络管理 应用类型等 建立无线覆盖或者无线网桥构建方案 2 现场效果测试 定位网络设备的性能 校园无线网络的规划设计 27 根据环境分析得出的结论 进行现场效果测试 通过特定的辅助工具 检测无 线覆盖范围 信号强度 网络通讯质量以确定 AP 的最佳安装位置 还可以调整天 线的高度和角度 达到最优的无线网络性能 3 网络建设的实施 在通过效果测试以后 进行设备选型 根据实际情况选择相应的 AP 放大器 天线以及其他的辅助设备进行无线校园网络的构建 4 网络工程项目评估和测评 网络建设完成后 在各种环境中进行测试 以确定无线网络的流量 稳定性 不同区域的带宽 桥接性能等要素 对项目进行评估 检测 对无线局域网的校园应用主要从以下三大方面考虑 一 提供基本的网络数据传输 达到资源共享的目的 可以将室外的教学楼 图书馆 学生宿舍等建筑物通过无线网桥 bridge 加以桥接 并且对室内的内的体育场 会议室 草坪等应用场合使用无线局域网 方式 WLAN 加以无线覆盖 无线信号覆盖到校园的任何角落 整个校园变成 了一个巨大的教学空间 二 通过无线网络建立校园内的安全监控网络 现在很多学校都在安防上投入巨资 但往往效果不尽人意 维护和管理要 花大量时间和人力 安全监控网络要求网络稳定性高 视频信号传输清晰 网络安 全性好 利用无线传输的优势可以完全避免有线方式带来的种种限制 隐蔽性好 见效快 而且监控点的位置可以根据需要随时做出调整 设备可以重复使用 为师 生提供良好的工作 研究和学习的环境 三 利用无线网络进行远程教育的开展 可利用网络的共享特性 在网络中心建立相关的资源网站 开展课程远程点播 和实时教学点播 采用网络认证的方法可以进行学校的学分制课程网络选修 从而 节约资源 减轻教师的压力 从而提高学校的教学管理能力 校园无线网络的规划设计 28 四 利用无线网络技术为学校管理和校务管理供了电子人力资源 很多学校利用无线网络技术都建立了 一卡通 设备擦卡 方便了师生各方面的 消费和管理 如图书管理 收费处理 考勤管理等应用 第九章 无线校园网络的发展前景 综上所述 面对校园网络的需求 随着无线设备技术的日趋成熟 人们逐渐对 无线局域网的认识 价格也不断下降 很多学校都建立了自己的公共机房和局域网 络 并尝试无线网的探索和应用 以及 INTEL 的 迅驰 移动技术在笔记