校園無線局域網(wǎng)wlan的設(shè)計(jì)方案(畢業(yè)設(shè)計(jì))

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250026 第一章WLAN在校內(nèi)的應(yīng)用概述1 HYPERLINK l _TOC_250025 其次章校內(nèi)網(wǎng)WLAN應(yīng)用需求1 HYPERLINK l _TOC_250024 第三章校內(nèi)網(wǎng)WLAN設(shè)計(jì)思想3 HYPERLINK l _TOC_250023 校內(nèi)網(wǎng)WLAN設(shè)計(jì)原則3 HYPERLINK l _TOC_250022 校內(nèi)網(wǎng)WLAN設(shè)計(jì)思想4 HYPERLINK l _TOC_250021 第四章校內(nèi)網(wǎng)WLAN建設(shè)方案4 HYPERLINK l _TOC_250020 物理設(shè)計(jì)4 HYPERLINK l _TOC_250019 有線部分物理獨(dú)立

2、組網(wǎng)6 HYPERLINK l _TOC_250018 無線掩蓋方案7 HYPERLINK l _TOC_250017 掩蓋區(qū)域7 HYPERLINK l _TOC_250016 設(shè)計(jì)指標(biāo)、原則及掩蓋方式7 HYPERLINK l _TOC_250015 室內(nèi)掩蓋8 HYPERLINK l _TOC_250014 室外掩蓋11 HYPERLINK l _TOC_250013 規(guī)律設(shè)計(jì)14 HYPERLINK l _TOC_250012 SSID和VLAN14 HYPERLINK l _TOC_250011 地址和路由16 HYPERLINK l _TOC_250010 無線用戶接入地址和路由規(guī)

3、劃16 HYPERLINK l _TOC_250009 無線網(wǎng)絡(luò)地址和路由規(guī)劃16 HYPERLINK l _TOC_250008 IPv6規(guī)劃考慮17 HYPERLINK l _TOC_250007 認(rèn)證和計(jì)費(fèi)19 HYPERLINK l _TOC_250006 第五章解決方案的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)20 HYPERLINK l _TOC_250005 高性能的IPv6和IPv4無線接入20 HYPERLINK l _TOC_250004 基于個(gè)人用戶的運(yùn)營管理20 HYPERLINK l _TOC_250003 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音等多種業(yè)務(wù)，有其它智能業(yè)務(wù)擴(kuò)展力量20 HYPERLINK l _TOC_25

4、0002 滿足校內(nèi)特點(diǎn)的安全和牢靠性21滿足生產(chǎn)、運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)要求的運(yùn)維和管理21 HYPERLINK l _TOC_250001 支持用戶全網(wǎng)漫游21 HYPERLINK l _TOC_250000 機(jī)敏部署、易于擴(kuò)展、高性價(jià)比22第一章 WLAN 在校內(nèi)的應(yīng)用概述校內(nèi)網(wǎng)已經(jīng)成為校內(nèi)生活的重要組成部分，成為老師和同學(xué)獵取資源和信息的主要途徑之一，它把學(xué)校中的同學(xué)、院系和社交、學(xué)術(shù)、業(yè)務(wù)活動的行政人員緊密地聯(lián)系在一起，在高校教育中的作用與地位日益顯著?！坝芯€”的，所以在有些應(yīng)用領(lǐng)域會消滅困難。例如，很多高校只是在部分區(qū)域接通了網(wǎng)絡(luò)，而不能顧及全部區(qū)域，布置了網(wǎng)線的教室、圖書館數(shù)量有限；有些高校經(jīng)費(fèi)

5、比較緊急，很難投入較大的財(cái)力來鋪設(shè)光纜；有些高校的建筑物具有肯定的歷史意義，不適合鉆孔布線；有些高校由多個(gè)校區(qū)組成，校區(qū)之間聯(lián)網(wǎng)成本較高，等等。館設(shè)施如何聯(lián)網(wǎng)？在教室、試驗(yàn)室等場合如何突破網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)限制、實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上網(wǎng)的問題？從應(yīng)用需求方面考慮，無線網(wǎng)絡(luò)很適合學(xué)校的一些不易于網(wǎng)絡(luò)布線的場所應(yīng)用?，F(xiàn)在如何使校內(nèi)的每個(gè)角落都處在網(wǎng)絡(luò)中，形成真正意義上的校內(nèi)網(wǎng)？想象一下，當(dāng)同學(xué)們放完暑假返回校內(nèi)，驚異地發(fā)覺自己的筆記本電腦在學(xué)校任何地方都可以上網(wǎng)時(shí)的那份欣喜若狂現(xiàn)在這已經(jīng)是一些學(xué)校的現(xiàn)實(shí)。其次章 校內(nèi)網(wǎng)WLAN 應(yīng)用需求IPv6IPv4（CNGIIPv6已經(jīng)建設(shè)完成并可以供應(yīng)接入服務(wù)。現(xiàn)在建設(shè)高校無

6、線網(wǎng)絡(luò)，除了要考慮對現(xiàn)有IPv4IPv6基于個(gè)人用戶的運(yùn)營管理無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要支持運(yùn)營管理功能，能夠依據(jù)單個(gè)用戶實(shí)現(xiàn)用戶管理，包括：認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、安全把握、QoS 把握等。支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音等多種業(yè)務(wù)，有其它智能業(yè)務(wù)擴(kuò)展力量校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)在支持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)是真正為語音業(yè)務(wù)優(yōu)化的無線設(shè)計(jì)，包括一體化的IP 電話解決方案，通過新技術(shù)延長客戶端待機(jī)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外語音不中斷的安全漫游。為學(xué)校供應(yīng)內(nèi)部話音的無縫掩蓋，以提高學(xué)校辦公效率和教學(xué)質(zhì)量。QoS話音呼叫把握等手段。無線網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)當(dāng)支持其他智能業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，如支持精準(zhǔn)的無線物理定位、無線視頻等。滿足校內(nèi)特點(diǎn)的安全和牢靠性校內(nèi)無線網(wǎng)的目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)收費(fèi)

7、的、可運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)，這樣的定位對牢靠性、安全、加密和非授權(quán)用戶的把握提出了更明確的要求：AP冗余的中心服務(wù)把握保證校內(nèi)簡單接入環(huán)境的安全無線接入。獨(dú)特的訪客隔離機(jī)制，保證跨校內(nèi)漫游用戶與校內(nèi)網(wǎng)用戶的隔離。同時(shí)支持端到端的網(wǎng)絡(luò)牢靠性保證技術(shù)。滿足生產(chǎn)、運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)要求的運(yùn)維和管理校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、環(huán)境簡單，因此無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)支持高效的運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)級的管理功能，便利將來無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理。MeshAPController把握。管理相結(jié)合，為運(yùn)營維護(hù)供應(yīng)高效率和低成本。支持用戶全網(wǎng)漫游校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持用戶全網(wǎng)快速、安全、無縫漫游，保證用戶在園區(qū)移動IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在移動中的不間斷性。機(jī)敏部署、易于擴(kuò)展、高性價(jià)

8、比易于擴(kuò)展的特性，支持無線接入點(diǎn)的即插即用功能。當(dāng)然，校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)要具有良好的性價(jià)比。第三章 校內(nèi)網(wǎng)WLAN 設(shè)計(jì)思想WLAN有用性：遵循面對應(yīng)用，留意實(shí)效，急用先上，逐步完善的原則；充分愛護(hù)已有投資，不設(shè)計(jì)成華而不實(shí)的無線網(wǎng)絡(luò)，也不設(shè)計(jì)成利用率低下的網(wǎng)絡(luò)，我們以有用TCO（擁有的總成本最低價(jià)比的校內(nèi)無線局域網(wǎng)絡(luò)。先進(jìn)性：接受先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)概念、技術(shù)、方法與設(shè)備，反映當(dāng)今先進(jìn)水平，又給將來的進(jìn)展留有余地；充分接受目前國際、國內(nèi)流行和成熟的技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng)技術(shù)的快速進(jìn)展。牢靠性：系統(tǒng)必需牢靠運(yùn)行，主要的、關(guān)鍵的設(shè)備應(yīng)有冗余，一旦系統(tǒng)某些部分消滅故障，應(yīng)能很快恢復(fù)工作，并且不能造成任何損失。開

9、放性：選擇的產(chǎn)品應(yīng)具有好的互操作性和可移植性，并符合相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；無論發(fā)生任何變化，均能夠最大可能性的開放標(biāo)準(zhǔn)?？蓴U(kuò)充性： 系統(tǒng)是一個(gè)逐步進(jìn)展的應(yīng)用環(huán)境，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品系統(tǒng)、系統(tǒng)容量與處理力量等方面必需具有升級換代的可能，這種擴(kuò)充不僅能充分愛護(hù)原有資源， 而且具有較高的性能價(jià)格比；具有極高的可維護(hù)性；安全性：必需具有高度的保密機(jī)制，機(jī)敏便利的權(quán)限設(shè)定和把握機(jī)制，以使系統(tǒng)具有多種手段來防備各種形式的非法侵入和機(jī)密信息的泄露。WLANWLANAP”無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， QoS的運(yùn)維管理。建議網(wǎng)絡(luò)部署應(yīng)當(dāng)結(jié)合高校的實(shí)際狀況，接受室內(nèi)、室外多種無線接入方式WLAN校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)在滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

10、的同時(shí)，保證對將來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的支IPv6的要求。為滿足高校網(wǎng)絡(luò)的安全性，建議校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)接受獨(dú)立的有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線接入點(diǎn)的互聯(lián)，同時(shí)本次無線網(wǎng)絡(luò)在滿足用戶接入安全認(rèn)證、加密的同時(shí)， 支持無線射頻的安全防護(hù)功能。第四章 校內(nèi)網(wǎng)WLAN 建設(shè)方案物理設(shè)計(jì)CiscoAP（專業(yè)叫法為“輕量型A”模式，可以在現(xiàn)有校內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立規(guī)律獨(dú)立的無線網(wǎng)絡(luò)。由于前APLWAPP把握器來處理（CiscoH-REAPSSID VLAN，因此借用現(xiàn)有校內(nèi)網(wǎng)的交換機(jī)/路由器組成集中把握管（Overlay）無線網(wǎng)絡(luò)，是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。在此模式下的物理組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如下。APIP態(tài)地址/IPAPAP-Mana

11、gerIP/把握隧道，但是從性能/APAP 和無線把握器的 AP-Manager 之間端到端環(huán)回延遲(round tripdelay)-80dbm。135100100400米2、障礙物阻擋AP2.4G1012dB木板墻(510cm):56dB玻璃窗(35cm):57dB各種建筑材料對無線訊號的影響如下：AP,AP5APAP 的傳送距離約剩下 15APAP15所以在安裝選點(diǎn)時(shí)，肯定要留意以避開墻、柱子等掩蓋方式：在掩蓋區(qū)域內(nèi)，選擇教學(xué)樓和辦公樓為主，其他區(qū)域?yàn)檩o的掩蓋方式，實(shí)現(xiàn)全校整體無線掩蓋。具體分為室內(nèi)掩蓋和室外掩蓋兩種方式，其中室外掩蓋部分包含部分區(qū)域接受 Mesh 方式進(jìn)行掩蓋。1997

12、2.4GHz強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，選配不同技術(shù)規(guī)格的全向天線、扇區(qū)天線，既要考慮到每個(gè)信號輸出點(diǎn)的電頻強(qiáng)度，又要顧及信號對人體可能存在的危害，達(dá)到“綠色環(huán)?！钡男ЧＴ俳?jīng)過現(xiàn)場的掩蓋區(qū)域現(xiàn)場勘測后，可以對無線掩蓋區(qū)域進(jìn)行再進(jìn)行具體描述。室內(nèi)掩蓋室內(nèi)掩蓋規(guī)劃原則：APAPAPAP1， 6，11現(xiàn)全方位的掩蓋。AP25APAP16AP12室內(nèi)典型環(huán)境掩蓋（一）主要特點(diǎn)是：環(huán)境開闊、用戶數(shù)量相對集中、對帶寬需求較高，主要用戶群是校內(nèi)老師、同學(xué)，例如：多功能廳、會議室、報(bào)告廳等。主要用戶群：校領(lǐng)導(dǎo)、老師以及來訪用戶，用戶使用環(huán)境相對封閉。室內(nèi)典型環(huán)境掩蓋（二）環(huán)境特點(diǎn)是：房間多、用戶數(shù)量不多但分布較分散的樓宇，樓長

13、、墻體結(jié)構(gòu)厚、房間多，用戶無線應(yīng)用也比較頻繁。主要用戶群是校內(nèi)老師、同學(xué)。如：教學(xué)樓、科研樓等。這個(gè)典型環(huán)境包括：法學(xué)大樓、新聞大樓、人文大樓、經(jīng)濟(jì)大樓、科研辦公樓、教學(xué) 1 樓、新圖書館、多媒體教學(xué)樓等。該環(huán)境下，掩蓋AP房間的門窗傳輸?shù)绞覂?nèi)，實(shí)現(xiàn)了比較細(xì)膩的掩蓋環(huán)境，AP教學(xué)樓四層室內(nèi)無線掩蓋示意圖120m，100m，14APAP8AP11AP12AP教學(xué)樓室內(nèi) 1 層無線掩蓋示意圖80m，60m4APAP810科研教學(xué)樓室內(nèi) 1 層掩蓋示意圖333040m3AP1AP室外掩蓋APAP它的獨(dú)特性主要包括：天線的使用天線的正常使用包括對天線增益和天線類型的選擇。對室外設(shè)備特殊要求室外設(shè)備應(yīng)當(dāng)

14、放置在密封盒內(nèi)；天線布置應(yīng)當(dāng)增加避雷器放置雷擊；POEAP室內(nèi)掩蓋建筑法學(xué)大樓AP20新聞大樓11經(jīng)濟(jì)大樓 A42經(jīng)濟(jì)大樓 B20人文大樓13科研教學(xué)樓25教學(xué) 1 樓40新圖書館16多媒體教學(xué)樓15小計(jì)：202室外典型環(huán)境掩蓋（一）環(huán)境特點(diǎn)是：宿舍樓、家屬樓、部分教學(xué)樓、后勤、體育場、室外空曠休息區(qū)等區(qū)域相對比較分散、無線用戶應(yīng)用更加機(jī)敏、活動范圍更廣。整體校區(qū)室外部分進(jìn)行全面掩蓋，通過室外無線接入點(diǎn)外接增益天線的方式掩蓋室內(nèi)區(qū)域。體現(xiàn)掩蓋范圍最大化的掩蓋原則，來保證無線用戶需求。Wlan內(nèi)用戶進(jìn)行無線掩蓋。AP、外接天線（全向、扇區(qū)）桿等組成。依據(jù)簡單的室外建筑結(jié)構(gòu)，外接天線的選擇更加尤為

15、重要。選擇天線型號時(shí)應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境考慮如下因素：增益、水平波束寬度、垂直波束寬度、極化方式、視覺效果（尺寸、外形、重量。增益當(dāng)規(guī)劃掩蓋范圍較小，安裝位置距重點(diǎn)掩蓋區(qū)域也很近時(shí)，天線增益可以低一些。當(dāng)天線置于樓頂，目標(biāo)為掩蓋四周地區(qū)較大面積時(shí)，選擇增益較大的天線為益。水平、垂直波束寬度AP3580601508。需要選擇天線垂直和水平的角度要相對較大扇區(qū)天線，天線的增益也需要選擇增益較大天線，保證更大的掩蓋范圍。并且， 天線的安裝位置需要依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行微小調(diào)整，達(dá)到最好的掩蓋效果，可以選 擇安裝在掩蓋樓本身中間側(cè)面墻或相關(guān)四周有利于無線傳輸?shù)钠渌ㄖ?，例如：靜園、林園等；AP天線或者全向天線。選

16、擇定向天線，主要是通過對樓反射信號掩蓋本身樓房；而選擇全向天線時(shí)，信號掩蓋將比較均勻。具體方案應(yīng)從現(xiàn)場掩蓋需求，樓身寬度和樓群分布狀況角度動身來確定。當(dāng)樓房建筑較窄，樓層較多時(shí)，一般將選擇定向天線。例如：知行樓區(qū)域、東風(fēng)樓區(qū)域等。室外典型環(huán)境掩蓋（二）WLAN APMeshAPWLAN相互認(rèn)證和配置，從而智能地為網(wǎng)絡(luò)流量設(shè)計(jì)一條最優(yōu)的路徑，實(shí)現(xiàn)帶寬和掩蓋 APAP802.11802.11a/b/g802.11i;Intel802.11802.11s。CiscoAironet1500APIEEE802.11h802.11b/g同時(shí)接受一種目前正在申請專利的自適應(yīng)無線路徑協(xié)議（AWP，在遠(yuǎn)程接入點(diǎn)

17、之間建立一個(gè)動態(tài)的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。Aironet APWi-Fi（參見下圖。Cisco Aironet 1500Mesh體應(yīng)用帶來如下好處：高帶寬/吞吐量；有線無線一體化網(wǎng)絡(luò)安全；快速安全切換漫游；一體化管理與維護(hù)；針對不同應(yīng)用級別的差異化服務(wù)質(zhì)量；具備高度可擴(kuò)展的系統(tǒng)。RAP(Aironet 15109.5dBi Sector5.8G5.5dBiOmnidirectional2.4G9.5dBiSectorRAPAP5.5dBiRAPPAP(Aironet 1510dBi Omnidirectional 天線做為 5.8G 的無線回傳鏈路天線 ， 接受 5.5 dBi Omnidirectio

18、nal 天線做為 2.4G 無線客 戶端接入的天線。 使用 7.5dBi 的OmnidirectionalRAPCiscoAWPRAP。Mesh APAPAP（例如由就近的交通路口的信號燈的電源引出AP設(shè)施，我們建議只需把AP擊的損害，所以我們在方案中并沒有配置避雷裝置，在實(shí)際工程中，可以依據(jù)需要酌情增加少量必要的外接避雷器。規(guī)律設(shè)計(jì)SSID 和VLAN依據(jù)高校實(shí)際狀況和應(yīng)用需求，建議學(xué)校內(nèi)區(qū)使用三種 SSIDSSIDData-SSID：WebVoWLAN/MAC證SSID Guest-SSID，為訪客/VLANSSID/或者不允APGuest-SSID。AP-Group 技術(shù)，將全部APGr

19、oupAPVLAN300APSSIDAP，APAP-Group，AP-GroupVLAN，IP建議依據(jù)用戶實(shí)際狀況（應(yīng)用類型、上網(wǎng)人數(shù)等AP-Group30AP；VoiceAP-Group80AP。依據(jù)實(shí)際狀況，建議：Data-SSID16AP-Group，AP-GroupVLANVoice-SSID4AP-Group，AP-GroupVLANData-SSIDVLAN101-116Voice-SSIDVLAN157-160Guest-SSIDVLAN191VLAN)VLAN199Supervisor Engine 720VLAN地址和路由無線用戶接入地址和路由規(guī)劃依據(jù)高校接入用戶的數(shù)量，并預(yù)

20、留肯定擴(kuò)展力量的前提下，建議：32C(C1-C32)，8000/話音/戶接入地址安排C1C16，4000IPv4Data-SSIDVLAN101-VLAN116VLANCIPv4C32250IPv4Guest-SSID（SSIDVLAN191，CIPv4C27C30，1000IPv4Voice-SSIDVLAN157-VLAN160VLANCIPv4C17C26C31，2750IPv4SSIDVLAN，IPv4IP-DHCP-RelayAP-GroupAPAP-Group量（VLANVLAN，VLANDHCPDHCPWiSMDHCP RequestDHCP Proxy作（WiSMVLAN。無線

21、網(wǎng)絡(luò)地址和路由規(guī)劃AP，APDHCPIPIPAPIP，雖然從原理上來講APAP-ManagerIP護(hù)數(shù)據(jù)/把握隧道，但是從性能/可管理性等角度動身，建議在滿足下列條件的前APAPAP-Manager(round delay)100APVLANAPL3APVLAN中，部署時(shí)統(tǒng)一安排給這些 AP 靜態(tài) IP 地址VLANL3AP（與原有校內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)隔離IP32CIPv4C21C22(500IPv4IP300AP;6509WiSM4IPv4APAP-ManagerManagement-Interface;無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要兩類地址：管理地址AP-Manager, Management從管理網(wǎng)段安排；S

22、SIDVLANDynamic-InterfaceAP-Group就有多少Dynamic-Interface從客戶端VLAN中安排IPv6用戶終端IPv6 地址設(shè)計(jì)按IPv664Prefix64AutoConfigurationEUI-64MAC地址終端 IPv6 單播地址獲得過程：Controller/APIPv6Pass-through整個(gè)LWAPPICMPv6IPv6Sup720AutoconfigVLANDHCPv6無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IPv6 地址設(shè)計(jì)當(dāng)前無線部分無需設(shè)置 IPv6 地址IPv6Native IPv6LWAPPIPv6Sup 720VLANCERNET2IPv6IPv66500

23、 Sup720VLANIPv66500IPv6Sup 720VLANCERNET2IPv6IPv6IPv4IPv6認(rèn)證和計(jì)費(fèi)WebMacData-SSIDWebPortal，MD5-CHAPCERNETPortal/RADIUSCERNETVoice-SSIDMacCERnetPortal/RADIUS第五章 解決方案的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)高性能的IPv6IPv4IPv6IPv6計(jì)，利用核心交換機(jī)超大容量的背板和轉(zhuǎn)發(fā)力量，保證交換無瓶頸，為用戶供應(yīng)高性能的無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。思科無線把握器是業(yè)界最高性能的無線把握器之一，在設(shè)計(jì)初始即為全部的AP6509WISMWISM8G bps300APAP20（中度負(fù)荷8G/300/201.33M65095WISM1500AP 1.33M基于個(gè)人用戶的運(yùn)營管理思科“瘦AP”集中化解決方案具有運(yùn)營級的網(wǎng)絡(luò)管理力量，可以供應(yīng)機(jī)敏一體化的認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、管理等解決方案適于基于個(gè)人用戶的運(yùn)營管理，便于高校用（服務(wù)質(zhì)量級別（如轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級等、以及日志管理和計(jì)費(fèi)。支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音等多種