校園無線網(wǎng)絡的規(guī)劃及設計畢業(yè)設計論文終稿

..WORD文檔可編輯技術(shù)資料專業(yè)分享XX林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學院畢業(yè)設計〔論文題目校園無線網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計學生姓名XX香位專業(yè)班級計算機應用技術(shù)學號院〔系林業(yè)信息工程學院教師<職稱>XX香位完成時間2016年4月目錄摘要3第一章.無線局域網(wǎng)絡的定義與特點41.1無線局域網(wǎng)絡的定義41.2無線局域網(wǎng)絡的特點4第二章、無線校園網(wǎng)絡的接入方式62.1、無線網(wǎng)卡72.2、無線接點與無線網(wǎng)橋72.3、無線天線發(fā)射與接收82.4、無線局域網(wǎng)接入控制器〔AC與認證服務器〔AS8第三章、構(gòu)建無線校園網(wǎng)絡的基礎(chǔ)架構(gòu)93.1規(guī)劃拓撲結(jié)構(gòu)93.2規(guī)劃網(wǎng)絡層次103.3匯聚層和接入層設計103.4主干網(wǎng)設計113.5局域網(wǎng)設計123.6通信設備的選型14第四章、構(gòu)建校園無線局域網(wǎng)的方案154.1、WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃流程154.2、調(diào)研及勘查164.3覆蓋設計16第五章校園網(wǎng)絡建設對信息化的實現(xiàn),無線網(wǎng)絡拓寬了校園網(wǎng)絡的應用20第六章網(wǎng)絡通信與信息的安全22第七章、無線校園網(wǎng)絡的實施方案24第八章、無線校園網(wǎng)絡實施步驟與應用26第九章、無線校園網(wǎng)絡的發(fā)展前景28總結(jié)29致謝30參考文獻31摘要隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的應用手段的更新,校園網(wǎng)絡的地位在學校教育教學中越來越重要,無線網(wǎng)絡技術(shù)的不斷成熟和普及,拓寬了有線校園網(wǎng)絡的應用空間,無線網(wǎng)絡解決方案更能滿足校園網(wǎng)絡的師生要求,并且擁有傳統(tǒng)網(wǎng)絡所不能比擬的易擴容性和移動性,已經(jīng)逐漸成為眾多網(wǎng)絡建設的最佳方案選擇。在校園中安裝無線接入點,學校師生教職員工可以很方便接入校園網(wǎng)絡,為工作、學習帶來方便和提高了效率,也提高了教學效果。本文就無線校園網(wǎng)絡建設提供了一些技術(shù)性參考和設計意見。關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡;校園網(wǎng)絡;AP;無線網(wǎng)卡;局域網(wǎng)；網(wǎng)絡建設第一章.無線局域網(wǎng)絡的定義與特點1.1無線局域網(wǎng)絡的定義無線局域網(wǎng)絡WLAN<WirelessLocalAreaNetworks>是利用射頻〔RF技術(shù)在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù),無需線纜介質(zhì),是一個相當便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,使用無線信道來接入網(wǎng)絡,為通信的移動化,個人化和多媒體應用提供了傳輸實現(xiàn)手段,并成為寬帶接入網(wǎng)絡的有效方案。無線網(wǎng)絡取代了傳統(tǒng)介質(zhì)構(gòu)成局域網(wǎng)絡,提供有線局域網(wǎng)絡的所有功能。無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)已經(jīng)能夠穩(wěn)定達到11MB/S,最新協(xié)議可以將無線傳輸?shù)乃俣忍岣叩?4MB/S,傳輸距離可以達到20KM以上。但根據(jù)目前的技術(shù)情況,無線局域網(wǎng)絡不是用來取代有線局域網(wǎng)絡,而是用來彌補有線局域網(wǎng)絡的不足,以達到網(wǎng)絡延伸的目的和追求。目前,與有線局域網(wǎng)相比較,無線局域網(wǎng)具有開發(fā)運營成本低、時間短,投資回報快,易擴展,受自然環(huán)境、地形及災害影響小,組網(wǎng)靈活快捷等優(yōu)點。無線局域網(wǎng)除能傳輸語音信息外,還能順利地進行圖形、圖像及數(shù)字影像等多種媒體的傳輸。而且隨著ATM無線局域網(wǎng)的投入使用,其數(shù)據(jù)傳輸率將達到20M～25Mbps,可更好地滿足用戶的需求。1.2無線局域網(wǎng)絡的特點1>、組網(wǎng)速度快、工程周期短,開發(fā)、運營成本低在網(wǎng)絡建設當中,網(wǎng)絡布線的施工一般情況下是施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的。在施工程時,往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網(wǎng)最大的優(yōu)點就是減少了繁雜的網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安放一個或多個接入點AP〔AccessPoint無線Hub設備就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡,減少了對布線的需求和與布線相關(guān)的一些開支,還可以為用戶提供靈活性更高、移動性更強、擴充性更方便的方式。2>、使用靈活,具有高移動性無線局域網(wǎng)絡,通信范圍不受環(huán)境條件的限制,拓寬了網(wǎng)絡的傳輸范圍。在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息的限制。無線局域網(wǎng)可以使用網(wǎng)絡設備的位置選擇變得更為容易,只要無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi),任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。3>、擴展能力強,管理方便在已有無線網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上,只需通過增加AP<無線接入點>及相應的軟件設置即可對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行有效擴展。同時,相對于有線網(wǎng)絡,無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護較為容易,一般的計算機教師和工作人員都可以勝任網(wǎng)絡的管理工作。4>、抗干擾性強,安全性能高無線局域網(wǎng)采用特定的帶寬頻率傳輸信號,減少了外界信號的干擾,增強傳輸代碼的可靠性,減少誤碼和錯碼的出現(xiàn)提高了抗干擾性。另外,無線局域網(wǎng)以空氣為介質(zhì),傳輸?shù)男盘柨煽缭胶軐挼念l段,數(shù)據(jù)不容易被竊取,保證了網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩?同時無線局域網(wǎng)采取網(wǎng)絡隔離及網(wǎng)絡認證措施；無線局域網(wǎng)設置有嚴密的用戶口令及認證措施,防止非法用戶入侵；同時,無線局域網(wǎng)設置附加的第三方數(shù)據(jù)加密方案,即使信號被盜聽也難以理解其中的內(nèi)容。對于有線局域網(wǎng)中的諸多安全問題,在無線局域網(wǎng)中基本上可以避免。5>、受自然環(huán)境、地形及災害影響小。無線網(wǎng)絡由于本身特點,可根據(jù)客戶需求靈活定制網(wǎng)絡環(huán)境,覆蓋范圍大,幾乎不受地理環(huán)境制約。第二章無線校園網(wǎng)絡的接入方式局域網(wǎng)組建規(guī)劃是多學科知識的綜合,涉及系統(tǒng)工程學、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、安全技術(shù)、軟件工程等領(lǐng)域。如圖2-1：圖2-1無線局域網(wǎng)〔WLAN技術(shù)大致有藍牙〔Bluetooth、IEEE802.11系列、HiperLAN、HomeRF技術(shù)等。目前得到廣泛應用的較成熟的技術(shù)是IEEE802.11系列：分為有IEEE802.11b、IEEE802.11b和IEEE802.11g。其中,IEEE802.11b支持11Mbps共享接入速度,采用2.4GHzISM頻段；IEEE802.11b技術(shù),它采用了5GHz頻段,其速率高達成54Mbps；而IEEE802.11g是一種混合標準,它即能適應IEEE802.11b標準,又符合IEEE802.11a標準,但技術(shù)不是很成熟。綜合目前技術(shù)情況考慮,IEEE802.11b無論是傳輸距離還是傳輸速率都占有優(yōu)勢,因此,大部分無線校園網(wǎng)可選擇IEEE802.11b標準。無線局域網(wǎng)的組成包括無線網(wǎng)卡、無線接入點〔AccessPoint,簡稱AP和無線天線,以及接入控制器AC和認證服務器AS。無線局域網(wǎng)利用常規(guī)的局域網(wǎng)〔如10/100/1000M以太網(wǎng)及其互聯(lián)設備〔路由器、交換機構(gòu)成骨干支撐網(wǎng)。利用無線接入點〔AP來支持移動終端〔MT的移動和漫游。配有無線網(wǎng)卡的臺式PC機、筆記本電腦或其他設備就可以與無線網(wǎng)絡連接起來。2.1、無線網(wǎng)卡對于客戶端,無線網(wǎng)卡作為無線網(wǎng)絡的接口實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡的連接。無線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同,主要有三種類型：PCMCIA無線網(wǎng)卡、PCI無線網(wǎng)卡和USB無線網(wǎng)卡。1PCMCIA無線網(wǎng)卡僅適用于筆記本電腦,支持熱插拔,可以非常方便地實現(xiàn)移動式無線接入。2PCI接口無線網(wǎng)卡適用于普通的臺式計算機使用。3USB接口無線網(wǎng)卡適用于筆記本電腦和臺式機,支持熱插拔。這種類型的網(wǎng)卡一般外置有天線,拆卸方便,是一種非常好的選擇。2.2、無線接點與無線網(wǎng)橋無線接入點AP〔AccessPoint的作用是完成WLAN和LAN之間的橋接。其作用類似于以太網(wǎng)中的集線器。當網(wǎng)絡中增加一個無線AP之后,即可成倍擴展網(wǎng)絡覆蓋直徑。根據(jù)產(chǎn)品特性,一個AP可以支持的接入計算機的數(shù)量相關(guān)很大,一般產(chǎn)品可供接入的計算機數(shù)目是30-40臺,最多可以支持到100臺左右。由于無線AP基本上都擁有一個以太網(wǎng)接口,可以很方便與有線網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫連接。許多無線AP還擁有代理服務器和路由功能,借助于ADSL或CableModem等連接,從而實現(xiàn)Internet接入共享。無線網(wǎng)橋〔Bridge是在以太網(wǎng)之間提供高速、遠距離〔30Km以內(nèi)的連接。一般用于連接兩個或多個LAN〔每個LAN位于不同建筑物內(nèi),適合高吞吐量的應用,以及有線難以鋪設的場所和環(huán)境。2.3、無線天線發(fā)射與接收WLAN工作站也可漫游〔Roaming在不同的AP之間。AP的覆蓋理論上可達到約250m左右,在半開放性空間,或有間隔的區(qū)域,也只能達到30-50m左右。由于微波是直線傳播,所以微波都是小角度穿透幾面墻體,墻體將減弱信號,如果墻體為鋼筋混凝土,信號則會更弱。所以,在實際情況下,都要加裝外接增益天線〔天線主要有全向和指向天線,對所接收或發(fā)送的信號進行增益,使距離到達更遠、信號更強。2.4、無線局域網(wǎng)接入控制器〔AC與認證服務器〔AS無線局域網(wǎng)接入控制器〔AC是WLAN和IP骨干網(wǎng)和外部網(wǎng)絡之間的接口網(wǎng)關(guān)。在非802.1x的WLAN中,AC負責發(fā)起認證請求,監(jiān)視用戶實時使用情況并采集計費信息送入AS中進行計費。認證服務器〔AS提供與WLAN無線接入?yún)^(qū)域之間的IP認證和計費信息接口。AS、AC、AP之間使用標準的RADIUS協(xié)議傳送認證、鑒權(quán)和計費信息。AS能支持多個AC和AP,即能夠同時滿足大范圍的WLAN接入需求。第三章、構(gòu)建無線校園網(wǎng)絡的基礎(chǔ)架構(gòu)3.1規(guī)劃拓撲結(jié)構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)中小型、小型局域網(wǎng)一般可采用星型結(jié)構(gòu)；大中型局域網(wǎng)絡考慮鏈路傳輸?shù)目煽啃?可采用冗余結(jié)構(gòu)?？紤]因素1地理環(huán)境2傳輸介質(zhì)與距離3可靠性如圖2-7星型星型冗余圖2-73.2規(guī)劃網(wǎng)絡層次局域網(wǎng)分層是按照網(wǎng)絡規(guī)模劃分為三個層次：<1>核心層<2>匯聚層<3>接入層如圖2-8：如圖2-8<4>中小型、小型局域網(wǎng)一般可采用核心/接入層；<5>大型、大中型局域網(wǎng)絡一般可采用核心/匯聚/接入層。3.3匯聚層和接入層設計匯聚層:存在與否,取決于網(wǎng)絡規(guī)模的大小。當建筑樓內(nèi)信息點較多〔比如,大于22個點超出一臺交換機的端口密度,而不得不增加交換機擴充端口時,就需要有匯聚交換機。交換機間如果采用級連方式,即將一組固定端口交換機上聯(lián)到一臺背板帶寬和性能較好的匯聚交換機上,再由匯聚交換機上聯(lián)到主干網(wǎng)的核心交換機。如果采用多臺交換機堆疊方式擴充端口密度,其中一臺交換機上聯(lián),則網(wǎng)絡中就只有接入接入層:即直接信息點,通過此信息點將網(wǎng)絡資源設備〔PC等接入網(wǎng)絡。匯聚層采用級連還是堆疊,要看網(wǎng)絡信息點的分布情況。匯聚層、接入層:一般采用100Base-TX快速交換式以太網(wǎng),采用10/100Mbps自適應交換到桌面,傳輸介質(zhì)是超五類或五類雙絞線。要根據(jù)應用需求可選擇支持1–2個光端口模塊.3.4主干網(wǎng)設計主干網(wǎng)技術(shù)的選擇,要根據(jù)以上需求分析中用戶網(wǎng)絡規(guī)模大小、網(wǎng)上傳輸信息的種類和用戶可投入的資金等因素來考慮。主干網(wǎng)用來連接建筑樓宇和服務器群,可能會容納網(wǎng)絡上50–80%的信息流,是網(wǎng)絡大動脈。連接建筑群的主干網(wǎng)一般以光纜作傳輸介質(zhì),典型的主干網(wǎng)技術(shù)主要有100Mbps-FX以太網(wǎng)、1000MbpsSX/LX以太網(wǎng)等。3.5局域網(wǎng)設計你是否有這樣的愿望？在校園的任何一個角落,無論在操場上,草坪上或者教室,辦公室,亦或教職工小區(qū)或者學生宿舍區(qū)。只要有一臺筆記本電腦〔或者臺式機,一塊無線網(wǎng)卡您便可以輕松實現(xiàn)寬帶上網(wǎng),查閱自己需要的資料,欣賞網(wǎng)上精彩的電影。這一切在以前也許只是一個夢想,必須通過煩瑣的綜合布線來實現(xiàn)。而現(xiàn)在,隨著無線網(wǎng)絡的發(fā)展,一切都問題都迎任而解,通過無線方式接入,可以徹底擺脫有線的束縛,輕松實現(xiàn)無線寬帶接入互聯(lián)網(wǎng),并且價格已不再昂貴。并且已經(jīng)在我國知名學府,如北京大學,南開大學率先投入使用。無線網(wǎng)絡是由無線網(wǎng)卡、無線集線器、無線交換機、計算機及其它相關(guān)設備組成,利用無線微波信道作為傳輸介質(zhì)的計算機網(wǎng)絡,簡稱為WLAN<無線局域網(wǎng)>。無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡速度與以太網(wǎng)相當。一個AP<AccessPoint,也稱無線集線器>最大可支持200多個用戶的接入。WLAN的數(shù)據(jù)傳輸率目前最高可達11Mbps,傳輸距離可遠至1.5公里,它可以與現(xiàn)有的有線連網(wǎng)和諧地結(jié)合起來,不僅傳輸距離遠,而且使網(wǎng)上的計算機也具有可移動性,能快速方便地解決使用有線方式不易實現(xiàn)的移動辦公網(wǎng)絡的連接問題。

大家可以想象一下,當學生們驚奇地發(fā)現(xiàn)自己的筆記本電腦在學校任何角落都可以上網(wǎng)時的那份興奮勁……現(xiàn)在這一切的實現(xiàn)都不是夢了。無線局域網(wǎng)設計無線網(wǎng)絡,網(wǎng)絡無限1.對等方式圖12.接入方式圖23.中繼方式圖3圖1無線對等局域網(wǎng)圖2無線網(wǎng)中繼連接圖3以AP為中心的星型結(jié)構(gòu)建成的無線網(wǎng)絡的性能：將建成的無線校園覆蓋網(wǎng)絡,能夠達到如下要求：1．最高帶寬為11M,單片網(wǎng)卡下載速率最高可達400K,遠遠超過了ADSL和撥號上網(wǎng)；2．單個AP覆蓋半徑為1.5公里,能覆蓋整個校園；增加若干分中心以后,可以覆蓋更大的范圍,并且能完全屏蔽盲區(qū)；3．四層網(wǎng)絡密碼和入網(wǎng)MAC地址設備號認證,可有效控制上網(wǎng)計算機,管理十分方便；4．利用校園現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施,免除學校挖溝布線的麻煩,節(jié)約學校投資；可在學校操場、演播廳等任意地方暢游網(wǎng)絡；5．節(jié)省用戶投資：每戶只需一塊無線網(wǎng)卡〔USB無線網(wǎng)卡或PCMCIA筆記本無線網(wǎng)卡,即可共享單位的Internet出口。3.6通信設備的選型1.通信設備選型基本原則2.品牌選擇擴展性考慮"量體裁衣"策略性價比高、質(zhì)量可靠的原則3.核心交換機選型要求高性能,高速率便于升級和擴展,高可靠性強大的網(wǎng)絡控制能力,提供QoS和網(wǎng)絡安全,以持RADIUS、TACACS+等認證機制良好的可管理性,支持通用網(wǎng)管協(xié)議,如SNMP、RMON、RMON2等4.匯聚和接入層交換機選型要求靈活性高性能在滿足技術(shù)性能要求的基礎(chǔ)上,最好價格便宜,使用方便,即插即用,配置簡單具備一定的網(wǎng)絡服務質(zhì)量和控制能力以及端到端的QoS〔服務質(zhì)量如果用于跨地區(qū)企業(yè)分支部門通過公網(wǎng)進行遠程上聯(lián)的交換機,還應支持虛擬專網(wǎng)VPN標準協(xié)議。支持多級別網(wǎng)絡管理。5.遠程接入與訪問設備選型要求第四章、構(gòu)建校園無線局域網(wǎng)的方案4.1、WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃流程WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃流程可以分為以下幾個步驟：調(diào)研及勘查、覆蓋設計、頻率規(guī)劃、容量規(guī)劃、網(wǎng)絡優(yōu)化幾個步驟。通過調(diào)研了解客戶需求,明確網(wǎng)絡覆蓋目標、應用背景,分析用戶對象群及數(shù)量、業(yè)務特征等；并對WLAN覆蓋現(xiàn)場進行勘查,獲得現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)、傳輸及點位等資源情況。在此基礎(chǔ)上制定合理的WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃總體原則和策略。覆蓋設計階段首先確定WLAN網(wǎng)絡的覆蓋方式,即采用室內(nèi)還是室外覆蓋方式、單獨建設還是與移動通信網(wǎng)絡合路等。確定覆蓋方式之后根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)進行鏈路預算,在此基礎(chǔ)上初步確定AP點位及數(shù)量。在有條件情況下,進行WLAN仿真,預測規(guī)劃效果,并根據(jù)仿真結(jié)果進行調(diào)整,直到各項參數(shù)達到目標值。覆蓋設計之后根據(jù)前面確定的AP點位及數(shù)量進行合理頻率規(guī)劃,規(guī)避頻率干擾,力求將干擾降到最小。若頻點始終無法合理規(guī)劃,需重新調(diào)整AP的點位及數(shù)量。然后根據(jù)用戶需求進行容量規(guī)劃。容量規(guī)劃與頻率規(guī)劃是相互關(guān)聯(lián)又相互制約的,提升容量將增大干擾,降低干擾又會減少網(wǎng)絡容量,容量規(guī)劃的目的就是找到容量和干擾整體最優(yōu)的結(jié)合點。最后,在WLAN網(wǎng)絡建成之后,進行實際的測試,做相應的優(yōu)化調(diào)整,使網(wǎng)絡性能達到最優(yōu)。當然,WLAN網(wǎng)絡規(guī)劃的這幾個步驟之間是相互關(guān)聯(lián)、不可分割的,進行實際規(guī)劃設計時應綜合考慮這幾方面,這樣才能減少網(wǎng)絡規(guī)劃往復次數(shù),并使最終的WLAN網(wǎng)絡性能接近最優(yōu)。4.2、調(diào)研及勘查前期調(diào)研和規(guī)劃是網(wǎng)絡規(guī)劃的基礎(chǔ),是獲得規(guī)劃輸入?yún)?shù)的過程。調(diào)研階段需與運營商進行良好溝通,以確定準確的覆蓋目標、網(wǎng)絡設計容量以及網(wǎng)絡的預期質(zhì)量。由于WLAN信號在空間衰減較快,且WLAN多應用于室內(nèi)環(huán)境,建筑結(jié)構(gòu)、房屋材質(zhì)對WLAN信號的影響很大,需進行現(xiàn)場的勘查,為WLAN的規(guī)劃、仿真做好前期準備。另外,WLAN使用的是非授權(quán)頻段,前期勘查的另一目的是確認附近是否有干擾源,是否需要與其他運營商或企業(yè)商議頻率問題或采取其它干擾規(guī)避措施。4.3覆蓋設計覆蓋方式WLAN網(wǎng)絡大體可以分為下面兩種場景、4類覆蓋方式。〔1室內(nèi)覆蓋：單獨建設方式、共用室內(nèi)分布系統(tǒng)建設方式；〔2室外覆蓋：室外型AP覆蓋方式、Mesh型網(wǎng)絡覆蓋方式。室內(nèi)單獨建設方式這是目前最簡單、應用最廣的WLAN建設方式。如圖1為某辦公樓WLAN網(wǎng)絡點位圖。

圖1

某辦公樓WLAN網(wǎng)絡點位圖采取單獨建設方式時,主要根據(jù)WLAN的覆蓋和容量需求在相應的位置布放,并將走線長度控制在允許范圍內(nèi)。隨后的鏈路預算只需計算空間損耗即可。一般來說,單獨布放點位選擇比較靈活,基本可以使用適合WLAN覆蓋的最佳點位；并且由于使用了較多的AP,可以獲得較大的網(wǎng)絡容量。共用室內(nèi)分布系統(tǒng)建設方式目前很多高檔寫字樓已經(jīng)進行了移動通信的室內(nèi)分布系統(tǒng)建設,在引入WLAN時可以考慮采用共用室分系統(tǒng)的建設方式；另外,沒有室分系統(tǒng)的樓宇在規(guī)劃建設室內(nèi)分布系統(tǒng)時可以將WLAN信號一同考慮。如圖2所示,將WLAN的無線射頻信號通過合路器饋入室內(nèi)分布系統(tǒng),各頻段信號共用天饋進行覆蓋。

圖2

室內(nèi)型由于WLAN設備輸出信號強度較小,一般采用后端合路,使AP盡量接近天線。共用室內(nèi)分布系統(tǒng)的優(yōu)點在于可以充分利用原有資源,工程量較小,經(jīng)濟快捷。另一方面,應注意WLAN使用與原有系統(tǒng)不同的頻段,需更換支持2.4GHz的元器件；需重新進行鏈路預算。共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時天線點位可能不是最優(yōu)的；且由于使用的AP較少,網(wǎng)絡容量較低。室外型AP覆蓋方式對于居民樓、校園等以覆蓋需求為主的地區(qū),可以使用室外型AP進行覆蓋。如圖3所示,AP置于建筑物頂端或外墻,使用室外型AP和高增益天線,對室內(nèi)進行覆蓋。

圖3

室外型采用室外型覆蓋方式建設速度快,網(wǎng)絡維護簡單,投資少見效快。但應注意下面幾方面問題?！?室外WLAN信號和室內(nèi)WLAN信號之間的干擾；〔2WLAN為共享帶寬,無法保障單個用戶的帶寬；〔3室內(nèi)WLAN信號的覆蓋效果。Mesh型網(wǎng)絡覆蓋方式對于室外較大面積〔如城市、校園等的WLAN覆蓋可以采用Mesh型網(wǎng)絡覆蓋。如圖4所示,Mesh技術(shù)采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu),通過若干個基于無線互聯(lián)的AP群對目標區(qū)域進行覆蓋,并將數(shù)據(jù)回傳至有線IP骨干網(wǎng)。第五章校園網(wǎng)絡建設對信息化的實現(xiàn),無線網(wǎng)絡拓寬了校園網(wǎng)絡的應用近幾年,隨著我國校園信息化的開展,各教育機構(gòu)根據(jù)實際情況,都建起了一定規(guī)模的計算機校園網(wǎng)絡,信息化如雨后春筍般全面鋪開,校園網(wǎng)的優(yōu)勢越來越明顯,效果越來越顯著,部分地區(qū)已經(jīng)建起了城域網(wǎng)達到了互聯(lián)互通的程度〔XX、南海、XX、XX、XX、XX等地區(qū)都已經(jīng)建起了教育城域網(wǎng)。校園網(wǎng)的建設為管理提供了有效的手段；為教育提供了電子化教學平臺；為資源提供了共享的便利；為學校提供了對外的窗口。根據(jù)近幾年來校園網(wǎng)絡建設情況分析,由電纜或光纜構(gòu)成的局域網(wǎng)有其本質(zhì)的缺陷：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各站點不可移動。特別是當要把相距數(shù)公里到數(shù)十公里距離的遠程站點接入網(wǎng)絡時,或把這樣距離的兩個局域網(wǎng)相連時,當采用電話線路做傳輸媒介時,有速率低、誤碼率高和線路可靠性差的問題；而敷設專用通訊線路時,有布線施工難度大,費用多、耗時長等不足。這些問題都不同程度的制約著正在迅速擴大的聯(lián)網(wǎng)需求。解決這一難題且有效和快速的方法是采用無線網(wǎng)絡技術(shù)。無線校園網(wǎng)絡建設對于提升我國信息化水平具有重要意義,對學校、教師以及學生來說,具有廣泛和現(xiàn)實的意義,將對教育、社會和國家產(chǎn)生深遠的影響：1

對學生來講有著重要的意義：①

每個學生都能平等地掌握和擁有獲取網(wǎng)絡資源和信息的資格；②

促進學生參與教學的互動性,豐富課程的教學資源；③

可以方便開展以學生為中心的教學模式,提升網(wǎng)絡應用的協(xié)作方式；④

實現(xiàn)教與學的相互性,方便學生開展學習,溝通、討論和協(xié)作；⑤

提升學生自身能力,豐富層面,運用網(wǎng)絡增強就業(yè)的競爭能力。2無線校園網(wǎng)對教師也起著重要的意義：①

有效地提高教師的業(yè)務能力,提升教育教學的能力和溝通能力；②

促進教師提高運用現(xiàn)代教育信息技術(shù)的操作技能技巧；③

全面改善教師的工作環(huán)境,從繁重的教學工作任務解脫,辦公環(huán)境不局限在一個固定地點；④

實時高效方便開展遠程教育。3無線網(wǎng)絡對學校的意義：①

提高學校宣傳效應,提高學校知名度和競爭力；②

推動學校教育改革,促進辦學需求,減少教學環(huán)節(jié)的運營成本；③

推進學校信息化、網(wǎng)絡化、現(xiàn)代化的建設；④

促進教學標準化,提高對教學的管理能力,提升教學質(zhì)量。第六章網(wǎng)絡通信與信息的安全學校對無線網(wǎng)絡的要求集中在：價格低廉,安裝快捷,具有移動性和易用性,支持快速增長的用戶需求,同時具備安全性。什么是計算機安全?計算機安全是指保護數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)而采取的技術(shù)的和管理的安全措施,保護計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)不會因偶爾或故意的原因而遭到破壞、更改和泄密。針對無線校園網(wǎng)的設計需求,無線校園網(wǎng)不僅要滿足性能、價格等各種要求,還提供了便利性,是有保護、可管理、且增強無線網(wǎng)絡安全的網(wǎng)絡。第一,網(wǎng)絡必須體現(xiàn)簡單方便。當用戶試圖連接到網(wǎng)絡時,無線網(wǎng)絡自動分析用戶的網(wǎng)絡配置,并提供連接,使用戶直接連到網(wǎng)絡而無需安裝特殊的軟件并更改自己的網(wǎng)絡設置。同時,網(wǎng)絡必須完全兼容所有的電腦設備,不需要更改就能接入。第二,網(wǎng)絡必須考慮安全性。1、所有常規(guī)有線網(wǎng)絡存在的安全威脅和隱患都存在。2、外部人員可以通過無線網(wǎng)絡繞過防火墻,對內(nèi)部網(wǎng)絡進行非授權(quán)存取。3、無線網(wǎng)絡傳輸?shù)男畔]有加密或者加密很弱,易被竊取、竄改和插入。4、內(nèi)部信息點可以設置無線網(wǎng)卡為P2P模式與外部員工連接。5、無線網(wǎng)絡的安全產(chǎn)品相對較少,技術(shù)相對比較新。第三,網(wǎng)絡應該體現(xiàn)可管理性和可運營性。無線校園網(wǎng)管理起來很方便。對技術(shù)人員的要求不是很高,一般經(jīng)過數(shù)天的培訓都可以勝任。網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)十分人性化,只需要花幾分鐘的時間便可以監(jiān)控和管理整個無線網(wǎng)絡的每一個AP和無線用戶的情況。根據(jù)本校本單位的實際情況,適當收費減輕學校的資金負擔,應該是體現(xiàn)在網(wǎng)絡的先進性和運營性。通過AC和AS可以權(quán)監(jiān)網(wǎng)絡計費系統(tǒng)。對于不同的局域網(wǎng)的應用環(huán)境與需求,無線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)互連：1、網(wǎng)橋連接型：不同的局域網(wǎng)之間互連時,由于物理上的原因,若采取有線方式不方便,則可利用無線網(wǎng)橋的方式實現(xiàn)二者的點對點連接,無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接,還為兩個網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。2、基站接入型：當采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時,各站點之間的通信是通過基站接入、數(shù)據(jù)交換方式來實現(xiàn)互連的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網(wǎng),還可以通過廣域網(wǎng)與遠地站點組建自己的工作網(wǎng)絡。3、Hub接入型：利用無線Hub可以組建星型結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng),具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點。在該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的無線局域網(wǎng),可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式,要求Hub具有簡單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。4、無中心結(jié)構(gòu)：要求網(wǎng)中任意兩個站點均可直接通信。此結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)一般使用公用廣播信道,MAC層采用CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)議。第七章、無線校園網(wǎng)絡的實施方案根據(jù)無線網(wǎng)絡的特點,依照學校本身環(huán)境的結(jié)構(gòu)和特點,線網(wǎng)絡的實施可應用在兩大方面：其中一是室內(nèi)教學環(huán)境；另外一個是室外校園環(huán)境。無線網(wǎng)絡可以原有的有線校園網(wǎng)基礎(chǔ)擴建,也可直接進行分步實施進行完全無線鏈接。1、室內(nèi)環(huán)境的無線網(wǎng)絡實現(xiàn)在室內(nèi)部署WLAN的第一步是要確定AP的數(shù)量和位置。也就是要將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區(qū)域進行交叉覆蓋,各覆蓋區(qū)域之間無縫連接。所有AP通過雙絞線與有線骨干網(wǎng)絡相連,形成以有線網(wǎng)絡為基礎(chǔ),無線覆蓋為延伸的大面積服務區(qū)域。所有無線終端通過就近的AP接入網(wǎng)絡,訪問整個網(wǎng)絡資源。覆蓋區(qū)的間隙會導致在這些區(qū)域內(nèi)無法連通。安裝人員可以通過地點調(diào)查來確定AP的位置和數(shù)量。地點調(diào)查可以權(quán)衡實際環(huán)境〔如教室的面積等和用戶需求,考慮到教學環(huán)境對網(wǎng)絡帶寬、網(wǎng)絡速度的要求,這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等。多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡上,使無線終端能夠訪問網(wǎng)絡的各個部分。通常情況下,一個AP最多可以支持多達80臺計算機的接入,當然,數(shù)量為20~30臺時工作站的工作狀態(tài)最佳,AP的典型室內(nèi)覆蓋范圍是30~100m。根據(jù)教室和會議廳的大小,可配置1個或多個無線接入點。無線局域網(wǎng)在室外主要有以下幾種結(jié)構(gòu)：點對點型、點對多點型、多點對點型和混合型:1>點對點型該類型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個位置之間,是無線聯(lián)網(wǎng)的常用方式,使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡,優(yōu)點是傳輸距離遠,傳輸速率高,受外界環(huán)境影響較小。2>點對多點型該類型常用于有一個中心點,多個遠端點的情況下。其最大優(yōu)點是組建網(wǎng)絡成本低、維護簡單；其次,由于中心使用了全向天線,設備調(diào)試相對容易。該種網(wǎng)絡的缺點也是因為使用了全向天線,波束的全向擴散使得功率大大衰減,網(wǎng)絡傳輸速率低,對于較遠距離的遠端點,網(wǎng)絡的可靠性不能得到保證。3>混合型這種類型適用于所建網(wǎng)絡中有遠距離的點、近距離的點,還有建筑物或山脈阻擋的點。在組建這種網(wǎng)絡時,綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡方式,對于遠距離的點使用點對點方式,近距離的多個點采用點對多點方式,有阻擋的點采用中繼方式。2、室外環(huán)境的無線網(wǎng)絡實現(xiàn)1設備的選擇：AP、無線全向天線、無線定向天線。全向天線：在所有水平方位上信號的發(fā)射和接收都相等。定向天線：在一個方向上發(fā)射和接收大部分的信號。2室外考慮因素與教室、會議室不同的是,在校園區(qū)室外配置無線接入點要復雜一些,要把各自成一個局域網(wǎng)而又有一定距離的各棟樓房連接起來。在網(wǎng)絡的每一端接入AP,并在距離遠或信號弱地方,同時外接高增益天線,這樣就可以實現(xiàn)幾公里以內(nèi)的兩個網(wǎng)段之間的互聯(lián)了。根據(jù)實際情況,校園無線網(wǎng)絡應用的實現(xiàn)通常出現(xiàn)在以下這幾個方面。1、辦公室：教師利用便攜式電腦準備講課稿；2、課堂/教室：教師利用筆記本電腦演示課件,學生利用終端訪問課件或校園網(wǎng)絡信息資源；3、宿舍：學生課外訪問學習參考資源；訪問Internet,學習更多知識；4、草坪綠地：戶外環(huán)境實現(xiàn)輕松學習；5、會議培訓室：利用筆記本參加會議交流；6、閱覽室：利用筆記本訪問特有資源教學樓無線覆蓋。7、計算機實驗室：可以采用有線或無線的連接。第八章、無線校園網(wǎng)絡實施步驟與應用構(gòu)建無線校園網(wǎng)絡是一個有序有理有據(jù)的過程,首先要做好網(wǎng)絡的調(diào)查、研究和策劃,做好方案和設備的購買,以及工程的施工、安裝等,還要做好各方面的評估、測評、調(diào)試、應用等步驟。。無線校園網(wǎng)絡建設的工期與校園規(guī)模以及無線網(wǎng)絡建設密度相關(guān)。1、網(wǎng)絡環(huán)境分析根據(jù)需要建設的校園網(wǎng)實際場地情況和項目需求,了解現(xiàn)有網(wǎng)絡情況、設備配置、網(wǎng)絡管理、應用類型等,建立無線覆蓋或者無線網(wǎng)橋構(gòu)建方案。2、現(xiàn)場效果測試,定位網(wǎng)絡設備的性能根據(jù)環(huán)境分析得出的結(jié)論,進行現(xiàn)場效果測試。通過特定的輔助工具,檢測無線覆蓋范圍、信號強度、網(wǎng)絡通訊質(zhì)量以確定AP的最佳安裝位置,還可以調(diào)整天線的高度和角度,達到最優(yōu)的無線網(wǎng)絡性能。3、網(wǎng)絡建設的實施在通過效果測試以后,進行設備選型,根據(jù)實際情況選擇相應的AP、放大器、天線以及其他的輔助設備進行無線校園網(wǎng)絡的構(gòu)建。4、網(wǎng)絡工程項目評估和測評網(wǎng)絡建設完成后,在各種環(huán)境中進行測試,以確定無線網(wǎng)絡的流量、穩(wěn)定性、不同區(qū)域的帶寬、橋接性能等要素,對項目進行評估、檢測。對無線局域網(wǎng)的校園應用主要從以下三大方面考慮：一提供基本的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸,達到資源共享的目的

可以將室外的教學樓、圖書館、學生宿舍等建筑物通過無線網(wǎng)橋〔bridge加以橋接,并且對室內(nèi)的內(nèi)的體育場、會議室、草坪等應用場合使用無線局域網(wǎng)方式〔WLAN加以無線覆蓋。無線信號覆蓋到校園的任何角落,整個校園變成了一個巨大的教學空間。

二通過無線網(wǎng)絡建立校園內(nèi)的安全監(jiān)控網(wǎng)絡

現(xiàn)在很多學校都在安防上投入巨資,但往往效果不盡人意。維護和管理要花大量時間和人力。安全監(jiān)控網(wǎng)絡要求網(wǎng)絡穩(wěn)定性高、視頻信號傳輸清晰、網(wǎng)絡安全性好。利用無線傳輸?shù)膬?yōu)勢可以完全避免有線方式帶來的種種限制,隱蔽性好、見效快,而且監(jiān)控點的位置可以根據(jù)需要隨時做出調(diào)整,設備可以重復使用。為師生提供良好的工作、研究和學習的環(huán)境。

三利用無線網(wǎng)絡進行遠程教育的開展可利用網(wǎng)絡的共享特性,在網(wǎng)絡中心建立相關(guān)的資源網(wǎng)站,開展課程遠程點播和實時教學點播。采用網(wǎng)絡認證的方法可以進行學校的學分制課程網(wǎng)絡選修。從而節(jié)約資源、減輕教師的壓力,從而提高學校的教學管理能力。四利用無線網(wǎng)絡技術(shù)為學校管理和校務管理供了電子人力資源很多學校利用無線網(wǎng)絡技術(shù)都建立了"一卡通"設備擦卡,方便了師生各方面的消費和管理,如圖書