校園網(wǎng)建設(shè)中利用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的探討_圖文

1、多校區(qū)校園網(wǎng)建設(shè)中利用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的探討劉小武(宜賓學(xué)院初等教育學(xué)院,四川宜賓644007摘要:近年來(lái),由于教育體制的改革和發(fā)展的需要,許多學(xué)校進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的重組合并以及學(xué)校建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,使得越來(lái)越多的學(xué)校成立了地理位置上不為一體的分校區(qū),有的甚至跨了地區(qū)。同時(shí),由于信息技術(shù)的發(fā)展又要求學(xué)校這個(gè)學(xué)術(shù)中心必須建立信息資源共享的教學(xué)教育科研平臺(tái).在這種歷史背景下,利用傳統(tǒng)的有線LAN方式組建校園網(wǎng)絡(luò),出現(xiàn)了許多建設(shè)困難,本文是討論利用當(dāng)今先進(jìn)、成熟的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)。來(lái)解決這些問(wèn)題。關(guān)鍵詞:多校區(qū);網(wǎng)絡(luò)建設(shè);無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中圖分類(lèi)號(hào):TP393.18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16715365(200403

2、012803l在多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題由于多校區(qū)的出現(xiàn),這些學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上都存在有以下一些問(wèn)題出現(xiàn)。比如說(shuō):1在成本上,傳統(tǒng)LAN方式網(wǎng)絡(luò)布線,媒介主要依賴銅纜或光纜,構(gòu)成有線局域網(wǎng)。由于地形復(fù)雜,特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)接起來(lái)時(shí),敷設(shè)專(zhuān)用通信線路的布線施工難度大、費(fèi)用高。2在時(shí)間上,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期可能因?yàn)槭┕るy度大而可能沿長(zhǎng)。特別是敷設(shè)專(zhuān)用通信線路的布線施工耗時(shí)長(zhǎng),對(duì)正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞。3在網(wǎng)絡(luò)使用效果上,傳統(tǒng)LAN方式下的網(wǎng)絡(luò)電腦必須連接網(wǎng)線,不能支持無(wú)繩,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的漫游和移動(dòng),即網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動(dòng),使用不方便。等等問(wèn)題。我們利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(WaveLA

3、N這一新的組網(wǎng)技術(shù),與有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)混合組網(wǎng),可以很容易地解決我們?cè)诮M網(wǎng)過(guò)程中所遇到的上述一些問(wèn)題。下面,我們先來(lái)了解一下無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景與現(xiàn)況。2無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN的發(fā)展前景隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的推進(jìn),全面實(shí)現(xiàn)信息電子化交換和信息資源共享成為必要。雖然由于包括技術(shù)難度、技術(shù)成本、可靠性、無(wú)線局域網(wǎng)工程造價(jià)在內(nèi)等多種原因,導(dǎo)致無(wú)線局域網(wǎng)起步較遲,但隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成本持續(xù)下調(diào),配套技術(shù)日漸完善,覆蓋范圍不斷加寬,傳輸速度大大提高,促進(jìn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展和應(yīng)用。在校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中,利用它可以實(shí)現(xiàn)多校區(qū)之間資源共享及其統(tǒng)一管理,迅速解決對(duì)于地理位置分布較遠(yuǎn)、布線不方便的

4、多個(gè)校區(qū)之間以及校園內(nèi)建筑物之間的聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題。同時(shí),還可以在學(xué)校的任何時(shí)間、任何地點(diǎn)很方便地為教師和學(xué)生建立虛擬教室、電子圖書(shū)館和數(shù)據(jù)中心,為學(xué)生提供方便即時(shí)的無(wú)線上網(wǎng)服務(wù)。3無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)無(wú)線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)相比,具有很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。其具體優(yōu)點(diǎn)如下:3.1網(wǎng)絡(luò)安裝維護(hù)方面:安裝維護(hù)方便,無(wú)需布線,只需將無(wú)線局域網(wǎng)卡裝入個(gè)人電腦上,再將其配備的軟件安裝在個(gè)人電腦上,安裝瞬間即可完成。3.2在速度方面:高速寬帶接入,在標(biāo)準(zhǔn)802.11b的傳輸速度可提供可達(dá)llbtbps數(shù)據(jù)速率,而標(biāo)準(zhǔn)802.119無(wú)線局域網(wǎng)速率提升五倍,其數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到54Mbps,充分滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的需求。在音視頻點(diǎn)

5、播方面,300Kbps的數(shù)據(jù)傳送速度,可以使其圖象效果接近達(dá)到眾所周知的VCD圖象質(zhì)量,而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)高速的54Mbps速率可以使課件點(diǎn)播、視頻、音頻流以及大文件的交換變得異常輕松自如。3.3在安全性方面:由于采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS、跳頻(rHSS、跳時(shí)(THSS、等一系列無(wú)線擴(kuò)展頻譜技術(shù),使得其高度安全可靠。盜聽(tīng)者難以從空中捕獲到有用的信號(hào),且采用嚴(yán)格的用戶口令及認(rèn)證措施,防止非法用戶入網(wǎng),同時(shí),利用內(nèi)置的安全監(jiān)測(cè)特性和復(fù)雜的加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)安全,即使盜聽(tīng)者能從空中捕獲到相關(guān)信號(hào),也很難理解其內(nèi)容。收稿日期:20030619作者簡(jiǎn)介:劉小武(1971一,男,助理實(shí)驗(yàn)師,宜賓學(xué)院初等教育

6、學(xué)院從事計(jì)算機(jī)工作。2004年3期劉小武:多校區(qū)校園網(wǎng)建設(shè)中利用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的探討1293.4在靈活性方面:無(wú)線局域網(wǎng)支持完全自由移動(dòng),持續(xù)連接,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。目前可以支持90公里,小時(shí)的移動(dòng)速度,隨時(shí)隨地在局域網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)享受視頻點(diǎn)播(VOD、遠(yuǎn)程教育、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)游戲等一系列寬帶信息服務(wù)。3.5在網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面:無(wú)線局域網(wǎng)其覆蓋范圍廣,其具體的通信距離和覆蓋范圍視所選用的天線不同而異:定向傳送天線可到550公里;室外的全向天線可覆蓋1520公里的半徑范圍;室內(nèi)全向天線可覆蓋最大半徑250m的5000平方米的范圍。3.6在綠色環(huán)保和健康方面:無(wú)線局域網(wǎng)最大功率僅為100mW,PCMCIA無(wú)線

7、網(wǎng)卡輸出功率30毫瓦,當(dāng)不外接天線時(shí),可支持500米的傳輸距離。當(dāng)通過(guò)轉(zhuǎn)接線外接不同增益天線時(shí),支持遠(yuǎn)達(dá)50公里的傳輸。對(duì)人體無(wú)輻射傷害。4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系1日瞪:802.2IF_,F_,F_BY2.10(下面是802.11MAC物理媒體1物理媒體2物理媒體3物理媒體4上圖是IEEES02.“委員會(huì)提出的無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議體系。由圖中可以看出,與有線局域網(wǎng)一樣,無(wú)線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)工作主要在邏輯連路層LIE以下,即MAC層與物理層。由于無(wú)線傳輸技術(shù)與有線傳輸技術(shù)的差異及無(wú)線信道的獨(dú)特性,需要制定新的MAC協(xié)議和相應(yīng)的物理層協(xié)議。(1無(wú)線局域網(wǎng)的物理層主要由所使用的無(wú)線頻段及調(diào)制方式而定。目前使用的無(wú)線

8、頻段主要有亞微波(1GHz一3GHz、亞毫米波(10眺一30G也、紅外線等。(2亞微波及其以下頻段的無(wú)線電波相對(duì)來(lái)講傳播損耗較小,且對(duì)障礙物的透過(guò)性較好。與此相比,亞毫米波傳播損耗大,直線傳播性強(qiáng),對(duì)障礙物的透過(guò)性差。目前使用亞毫米波的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尚不多。另一無(wú)線傳輸媒體是紅外線,紅外線只能以視線傳播(即在信號(hào)發(fā)射點(diǎn)與接受點(diǎn)應(yīng)在能相互看到,中間不能有遮擋,無(wú)法穿透非透明障礙物,但它不受無(wú)線電管理部門(mén)的管制,并可達(dá)到相當(dāng)高的數(shù)據(jù)傳輸速率,故在無(wú)線局域網(wǎng)中也有使用。(3除了傳播特性之外,采用怎樣的調(diào)制方式將影響物理層的構(gòu)成內(nèi)容。無(wú)線電媒體的調(diào)制方式有擴(kuò)頻調(diào)制方式與窄帶調(diào)制方式。(4無(wú)線局域網(wǎng)的MA

9、C協(xié)議與有線局域網(wǎng)并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別。然而,由于無(wú)線傳輸媒體固有的特性及移動(dòng)性的影響,無(wú)線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議不可能沿用原來(lái)的局域網(wǎng)協(xié)議。例如,無(wú)線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議在差錯(cuò)控制、解決隱藏終端等方面應(yīng)有別于有線局域網(wǎng)。(5在實(shí)際中,依據(jù)實(shí)際的通信環(huán)境因素,例如所用的傳輸媒體、通信范圍、業(yè)務(wù)量大小等,無(wú)線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議在CSMA(即“具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)測(cè)多址接人”協(xié)議,可盡可能地降低數(shù)據(jù)碰撞的概率基礎(chǔ)上做些適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。IEEE802.1l的媒體訪問(wèn)控制協(xié)議是DFWMAC,它也是在CSMA上改進(jìn)的。5無(wú)線局域網(wǎng)的基本連接原理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基本連接分為“點(diǎn)到點(diǎn)”和“主從”兩種配置。5.1“點(diǎn)到點(diǎn)”配置:通

10、過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備,連接臺(tái)式PC或筆記本電腦,允許計(jì)算機(jī)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)接入和移動(dòng)并自動(dòng)建立點(diǎn)到點(diǎn)的連接,或者可用于局域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊和無(wú)線連接,在不同局域網(wǎng)系統(tǒng)之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。5.2“主從”配置:所有無(wú)線節(jié)點(diǎn)(也就是網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)設(shè)備的接入都是通過(guò)連接“訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)”進(jìn)行。訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)無(wú)線通信的管理以及與有線網(wǎng)絡(luò)橋接的工作。通過(guò)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的該地區(qū)的那個(gè)“訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)”的呼叫與連接,所有合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)用戶將通過(guò)該主節(jié)點(diǎn)(既“訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)”接入網(wǎng)絡(luò)。這種“主從”結(jié)構(gòu)配置,使得無(wú)線用戶在訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)工作時(shí),無(wú)需再去尋找其它節(jié)點(diǎn),從而使得從設(shè)備處于最理想的低耗電工作方式。6無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在

11、多校區(qū)綜合聯(lián)網(wǎng)方式6.1校區(qū)與校區(qū)之間的連接方式學(xué)校各校區(qū)之間,對(duì)于地理位置較進(jìn)的,易于布線的,可采用光纜連結(jié)。對(duì)于地理位置間隔較遠(yuǎn)且布線困難的,無(wú)線聯(lián)網(wǎng)方式。又由于只關(guān)心各校區(qū)之間的連接,對(duì)校外是否網(wǎng)絡(luò)能覆蓋并不關(guān)心,因而采用定向微波傳送來(lái)進(jìn)行各分校區(qū)之間的連接。這種方式數(shù)據(jù)傳送距離可達(dá)550公里。足以滿足各分校區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)連接。如下圖所示:圖一校區(qū)與校區(qū)之間的連接方式6.2各分校區(qū)內(nèi)部樓層間聯(lián)網(wǎng)方式:130宜賓學(xué)院學(xué)報(bào)2004年3期在各校區(qū)內(nèi)部容易布線的情況下,可以采用有線IAN方式,光纖到樓。在難于布線的環(huán)境下,無(wú)線局域網(wǎng)可充分發(fā)揮其高速、靈活組網(wǎng)之優(yōu)點(diǎn),在兩座建筑間安裝兩副天線采用定向

12、微波傳送即可解決難于布線的情況。我們可以使用一對(duì)無(wú)線網(wǎng)橋以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式在兩個(gè)建筑物之間搭建無(wú)線通道。也可以用多個(gè)無(wú)線網(wǎng)橋采用一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式在建筑群范圍內(nèi)搭建無(wú)線局域網(wǎng),將處于不同建筑物里的多個(gè)分散的局域網(wǎng)連成一個(gè)大網(wǎng)。下面以一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式為例加以說(shuō)明。我們將其中一點(diǎn)設(shè)置一個(gè)為主站(Master。其他點(diǎn)設(shè)置為從站(Slave。所有網(wǎng)橋設(shè)置相同的SSID碼。這樣各點(diǎn)之間就可以通信,形成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。j i l i:-.(:二二:二:璺.i8k圖二各分校區(qū)內(nèi)部樓層間聯(lián)網(wǎng)方式6.3室內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng)方案、,垂線嘲絡(luò)(州lcss LL圖三室內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖通過(guò)上述的有線、無(wú)線方式下的混合組網(wǎng),既克服了

13、在純無(wú)線組網(wǎng)方式下網(wǎng)絡(luò)成本較高的缺點(diǎn),又彌補(bǔ)了純有線組網(wǎng)方式下在特定環(huán)境中布線困難、建設(shè)周期長(zhǎng)、線路影響美觀、不能支持實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的漫游和移動(dòng)等缺陷,提高了學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的適用性與網(wǎng)絡(luò)檔次,更加突出了校園網(wǎng)能隨時(shí)隨地為學(xué)校師生員工提供高品質(zhì)的教育與科研服務(wù)這一重要特點(diǎn)。The Di鯽瑙幻n About the Techonlogy of Setfingup Network Without Wn.e in Multi-Schooled DistrictsUU Xiao-wu(University District B,644007,QlinaAbstract:Thanks to the needs of

14、the refrom and the development of education system,many schools have been subutantively rebuilt and merged.As the constmtion of schools has been increased,11Ore and n30re schools have become combined ones,but they a】fe separated in position and sorr地even cover different are8s.At the戳珂time,the development of information techonlogy calls for the schools to set up informationshared teaching and education research platform.Under this kind of background,It is difficult to make use of traditio