河北保定白洋淀大觀園景區(qū)WiFi覆蓋項目技術(shù)方案

河北白洋淀大觀園景區(qū)WiFi覆蓋項目技術(shù)建議書2016年3月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1、概述 31.2現(xiàn)狀分析 31.3設計原則 31.4需求分析 52、方案設計 62.1AP布放設計 62.2網(wǎng)絡拓撲 72.3無線安全 82.4無線網(wǎng)絡部署方案 82.5無線網(wǎng)絡管理 102.6供電問題 112.7覆蓋效果理論計算 123、無線業(yè)務特點 133.1支持最新802.11ac技術(shù) 133.3支持頻譜導航功能 133.5內(nèi)置射頻優(yōu)化引擎(ROE) 133.6支持智能負載均衡 134、無線網(wǎng)絡管理 141、概述1.2現(xiàn)狀分析隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動終端的爆炸增長，無線終端和無線應用的快速普及，極大的推動了無線網(wǎng)絡的發(fā)展。在這個移動互聯(lián)的時代，無線已經(jīng)成為終端接入的主導力量。智慧旅游，BYOD已成大勢所趨，而景區(qū)WLAN的應用需求正在進一步加大。景區(qū)的競爭重點已經(jīng)從“硬”轉(zhuǎn)“軟”，即從硬件設施轉(zhuǎn)移到了如何提供高水平高質(zhì)量的增值服務和體驗。如今，景區(qū)的軟實力已經(jīng)成為行業(yè)的關(guān)注重點。隨著全球信息化技術(shù)的快速發(fā)展和無線網(wǎng)絡技術(shù)的廣泛應用，為景區(qū)提供全新的高速信息服務已經(jīng)成為了一種趨勢，能否提升參展人員和參展商的滿意度。而無線網(wǎng)絡具有其移動性強、靈活度高、可以快速部署的優(yōu)點，最適合于在景區(qū)中搭建高質(zhì)量的網(wǎng)絡信息服務平臺。WLAN憑借自己的高帶寬、低成本、可漫游的技術(shù)優(yōu)勢，能有效分擔用戶密集地點的3G帶寬壓力，帶給客戶更佳的體驗；同時自建的WLAN網(wǎng)絡，又可以對用戶的偏好進行收集和智能分析，以便定向營銷和業(yè)務推廣。1.3設計原則為達到河北白洋淀大觀園景區(qū)WiFi網(wǎng)絡系統(tǒng)建設的目標，在網(wǎng)絡設計構(gòu)建中，我們始終堅持以下建網(wǎng)原則：實用性和先進性采用先進成熟的技術(shù)滿足安新大觀園各種應用系統(tǒng)的需求，兼顧其他相關(guān)的管理需求，保證滿足安新大觀園各種應用系統(tǒng)業(yè)務的同時，又體現(xiàn)出網(wǎng)絡系統(tǒng)的先進性。在網(wǎng)絡設計中把先進的技術(shù)與現(xiàn)有的成熟技術(shù)、標準和設備結(jié)合起來，充分考慮到網(wǎng)絡應用的需求和未來的發(fā)展趨勢，盡可能采用先進的網(wǎng)絡技術(shù)以適應更高的傳輸需要，使整個系統(tǒng)在相當一段時期內(nèi)保持技術(shù)的先進性，以適應未來信息化的發(fā)展的需要。高可靠性網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應用系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵保證，對于安新大觀園網(wǎng)絡來說更是如此，為保證各項業(yè)務應用，網(wǎng)絡必須具有高可靠性，盡量避免系統(tǒng)的單點故障。要對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡設備等各個方面進行高可靠性的設計和建設。在網(wǎng)絡設計中特別是關(guān)鍵節(jié)點的設計中，選用高可靠性網(wǎng)絡產(chǎn)品，在網(wǎng)絡設計上應采用硬件備份、冗余等可靠性技術(shù)，合理設計網(wǎng)絡冗余拓撲結(jié)構(gòu)，制訂可靠的網(wǎng)絡備份策略，保證網(wǎng)絡具有故障自愈的能力，最大限度地保證安新大觀園網(wǎng)絡系統(tǒng)的高效運行。標準性與開放性網(wǎng)上原有設備應該和新增設備采用國際標準協(xié)議進行互連互通，確保本網(wǎng)絡系統(tǒng)的基礎(chǔ)設施的作用可以充分的發(fā)揮。在結(jié)構(gòu)上真正實現(xiàn)開放，基于開放式標準，堅持統(tǒng)一規(guī)范的原則，從而為未來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。網(wǎng)絡采用國際上通用標準的主流的網(wǎng)絡協(xié)議，不僅保證與其它網(wǎng)絡之間的平滑連接和互通，還能適應未來若干年的網(wǎng)絡發(fā)展趨勢，便于將來網(wǎng)絡自身的擴展。高性能河北白洋淀大觀園景區(qū)WiFi網(wǎng)絡系統(tǒng)的性能是景區(qū)信息系統(tǒng)良好運行的基礎(chǔ)，設計中必須保障網(wǎng)絡及設備的高吞吐能力，保證各種信息（數(shù)據(jù)、語音、圖象）的高質(zhì)量傳輸，力爭實現(xiàn)透明網(wǎng)絡，網(wǎng)絡不能成為河北白洋淀大觀園景區(qū)實施現(xiàn)代化應用業(yè)務的瓶頸。靈活性及可擴展性網(wǎng)絡系統(tǒng)是一個不斷發(fā)展的系統(tǒng)，網(wǎng)絡不僅需要保持對以前技術(shù)的兼容性，還必須具有良好的靈活性和可擴展性，具備支持多種應用系統(tǒng)的能力，提供技術(shù)升級、設備更新的靈活性，能夠根據(jù)安新大觀園不斷深入發(fā)展的需要，根據(jù)未來業(yè)務的增長和變化，平滑的擴充和升級現(xiàn)有的網(wǎng)絡覆蓋范圍、擴大網(wǎng)絡容量和提高網(wǎng)絡的各層次節(jié)點的功能，最大程度的減少對網(wǎng)絡架構(gòu)和現(xiàn)有設備的調(diào)整。易操作性和可管理性由于河北白洋淀大觀園景區(qū)網(wǎng)絡復雜性，隨著業(yè)務的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡管理的任務必定會日益繁重。所以在網(wǎng)絡設計中，必須建立一套全面的網(wǎng)絡管理解決方案。網(wǎng)絡設備必須采用智能化，可管理的設備，同時采用先進的網(wǎng)絡管理軟件，實現(xiàn)先進的管理。最終能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控、監(jiān)測整個網(wǎng)絡的運行情況，合理分配網(wǎng)絡資源、動態(tài)配置網(wǎng)絡負載、可以迅速確定網(wǎng)絡故障等。通過先進的管理策略、管理工具提高網(wǎng)絡的運行性能、可靠性，簡化網(wǎng)絡的維護工作，從而為辦公、管理提供最有力的保障。1.4需求分析1、保證河北白洋淀大觀園景區(qū)的無線覆蓋，為旅游人員及服務人員提供一個高速穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡2、所有無線設備可管理，通過網(wǎng)管系統(tǒng)能夠?qū)λ性O備進行管理。2、方案設計根據(jù)河北白洋淀大觀園景區(qū)的無線網(wǎng)絡需求和無線網(wǎng)絡設計原則，結(jié)合無線技術(shù)和產(chǎn)品的特點，方案設計如下：2.1AP布放設計根據(jù)現(xiàn)場實際勘測、信號測試情況，無線網(wǎng)絡采取蜂窩式部署方式。AP安裝在景區(qū)的室外區(qū)域。AP布放位置如下：請參考CAD制圖的的無線AP點位圖2.2網(wǎng)絡拓撲目前推薦使用的無線組網(wǎng)方式為AC+瘦AP的方式，采用無線集中管理的方式，方便管理，方便維護，即插即用；旁掛式組網(wǎng)是指AC旁掛在在匯聚交換機旁邊，實現(xiàn)對AP的WLAN業(yè)務管理。在旁掛式組網(wǎng)中，AC管理AP是通過NAC和AP之間的控制隧道傳輸?shù)摹?shù)據(jù)業(yè)務流可以通過數(shù)據(jù)隧道經(jīng)AC轉(zhuǎn)發(fā)，也可以不經(jīng)過AC直接轉(zhuǎn)發(fā)。此次的AC采用有線無線一體化的控制，不僅具備傳統(tǒng)的AC控制器功能，同時通過AC控制器自身具備的POE端口為無線AP供電，起到了POE交換機的功能，實現(xiàn)有線無線一體化的功能。本次工程采用AP就近接入的原則，同時選用交換機加POE模塊為AP提供遠程供電；既減少了施工布線的工作，又減少了出現(xiàn)單點故障的可能，室外區(qū)域通過室外型802.11acAP對景區(qū)的室外區(qū)域進行覆蓋，保證參展人員和參展商在室外可以隨時隨的的通過景區(qū)無線WLAN網(wǎng)絡訪問互聯(lián)網(wǎng)。2.3無線安全無線局域網(wǎng)絡主要服務于景區(qū)的參展人員和內(nèi)部員工，也是規(guī)模的公眾型網(wǎng)絡，網(wǎng)絡安全問題在建網(wǎng)時必須考慮問題，安全方式主要側(cè)重幾個方面：用戶安全、網(wǎng)絡安全，而在局域網(wǎng)絡中主要依附于用戶實體的屬性；主要包括用戶使用的信息終端二層屬性（諸如：MAC地址）及用戶的帳號、密碼，而對于單位用戶來說，帳號信息都是一個實名原則，這樣本無線網(wǎng)絡中著重考慮使用無線網(wǎng)絡的空口信息的安全機制，同時也要考慮與無線相關(guān)的有線網(wǎng)絡的安全問題；無線網(wǎng)絡安全：無線網(wǎng)絡安全部分主要包括以下方面的內(nèi)容：MAC地址過濾：目前支持基于MAC地址的過濾，限制具有某種類型的MAC地址特征的終端才能進入網(wǎng)絡中；SSID管理：是一種網(wǎng)絡標識的方案，將網(wǎng)絡進行一個邏輯化標識，對終端上發(fā)的報文都要求進行上帶SSID，如果沒有SSID標識則不能進入網(wǎng)絡；WEP加密：WEP加密是一種靜態(tài)加密的機制，通信雙方具有一個共同的密鑰，終端發(fā)送的空口信息報文必須使用共同的密鑰進行加密；支持AES加密，AES安全機制是一種動態(tài)密鑰管理機制，同時密鑰生成也基于不對稱密鑰機制來實現(xiàn)的，同時密鑰的管理也定期更新，具有體的時間由系統(tǒng)可以設定，一般情況都設定為5分鐘左右，這樣非法用戶要想在5分鐘之內(nèi)進行獲取足夠數(shù)量的報文進行匹配出密鑰出來，從無線空口的流量來看，基本上是不可能的；H3C的無線方案中可根據(jù)用戶名來劃分權(quán)限，即相同用戶在不同地點接入無線網(wǎng)絡其權(quán)限保持一致；密鑰設置可能根據(jù)SSID信息與用戶信息進行組合，即不同的SSID下不同的用戶的密鑰生成可以不一樣，這樣一定程度上保證用戶之間串號問題產(chǎn)生，從而保護投資，以達到營維平衡2.4無線網(wǎng)絡部署方案本次設計的有線無線一體化方案為無線控制器＋802.11ac“瘦”AP方案，無線控制器作為無線數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)發(fā)中心，內(nèi)置于網(wǎng)絡中心機房的核心交換機，無線接入點則部署在室外。11acFitAP和無線控制器之間既可以在同一個網(wǎng)段，也可以不在同一個網(wǎng)段，它們之間通過CAPWAP協(xié)議自動建立隧道（該隧道基于UDP，可以穿越三層網(wǎng)絡），結(jié)合有線交換機的接入功能，這樣就非常容易部署有線無線一體化接入方案。本方案的特點如下：1)IEEE802.11ac技術(shù)主要依靠物理層和MAC層的技術(shù)改進來實現(xiàn)速率的提升。2）全系無線產(chǎn)品支持IPv4和IPv6雙棧，為用戶提供和有線網(wǎng)近乎同等的應用承載：無線交換機支持MLDSnooping，配合現(xiàn)有IPv6有線網(wǎng)絡，實現(xiàn)IPv6組播業(yè)務；AP和無線控制器之間可以建立基于IPv6地址的隧道，多個無線控制器之間可以建立基于IPv6地址的隧道；支持IPv6管理特性。3）智能射頻管理：每個AP上電時，無線控制器會根據(jù)AP的鄰居關(guān)系動態(tài)調(diào)整AP工作的信道和發(fā)射功率，在保證覆蓋的前提下保證AP間的干擾最小。當AP覆蓋區(qū)域受到外界強信號干擾時，無線控制器會控制AP自動切換到合適的工作信道以規(guī)避干擾信號當覆蓋區(qū)域內(nèi)的某個AP發(fā)生故障而造成覆蓋黑洞時，無線控制器會自動調(diào)整相鄰的AP的發(fā)射功率以消除黑洞區(qū)域，當故障AP恢復工作后無線控制器可以自動調(diào)整鄰居AP的發(fā)射功率恢復原始工作狀態(tài)。4）智能負載均衡：無線控制器可以設定AP間對接入用戶進行負載分擔，負載分擔的策略可以是基于AP接入的用戶數(shù)量，AP流量負載情況；當無線控制器發(fā)現(xiàn)AP的負載超過設定的門限值以后，對于新接入的用戶無線控制器會自動計算此用戶周圍是否還有負載較輕的AP可供用戶接入，如果有則AP會拒絕用戶的關(guān)聯(lián)請求，用戶會轉(zhuǎn)而接入其他負載較輕的AP；只對處于AP覆蓋重疊區(qū)的無線用戶才啟動AP負載均衡功能，有效的避免誤均衡的出現(xiàn)。5)無線入侵檢測：非法設備是未經(jīng)網(wǎng)絡管理者許可部署的無線設備或者是發(fā)起無線攻擊的設備，無線控制器可以指定AP工作在兩種工作模式：模式一、AP負責監(jiān)聽空口所有信道的信息，但不負責用戶報文的轉(zhuǎn)發(fā)。模式二、AP在為用戶轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的同時定期切換到其他信道監(jiān)聽信息；2.5無線網(wǎng)絡管理基于標準的SNMP協(xié)議實現(xiàn)對設備的管理，iMC中專門的無線局域網(wǎng)管理軟件WSM組件可實現(xiàn)對WLAN所有網(wǎng)元的管理。網(wǎng)管工作站可以放在網(wǎng)上的任意位置，通過標準的SNMP即可實現(xiàn)對無線交換機的管理。無線控制器可以實現(xiàn)更為強大的管理包括AP的自動拓撲發(fā)現(xiàn)、自動升級、批量配置、分級管理、分級告警等，并可實現(xiàn)針對無線覆蓋空間內(nèi)的射頻掃描、非法接入點監(jiān)聽等安全功能。而無線局域網(wǎng)管理軟件WSM可以實現(xiàn)配置管理整個WLAN無線網(wǎng)絡，其具備以下特點：1、零配置安裝：接入點無需準備預設置，AP從無線控制器繼承配置信息?？蓪o線控制器接入中心機房核心交換機中，AP無需事先進行任何配置，即通過接入層交換機接入有線網(wǎng)絡，并自動注冊到無線控制器上，獲得DHCPSERVER分配的IP地址，并自動下載配置文件正常工作，在大規(guī)模AP的項目中大量節(jié)省安裝維護成本。2、防盜防入侵：敏感配置信息不在本地保存，即使設備被入侵被盜也不會丟失安全信息。實際運營中很多AP是放置在公共場所，如果密鑰、SSID等安全信息在本地保存的話，一旦失竊對全網(wǎng)安全性造成威脅，AP由于其零配置安裝，一旦掉電不會保存任何信息，避免入侵。3、支持靈活的拓撲結(jié)構(gòu)：AP允許多種部署，從而能夠直接或間接連接到管理它的無線局域網(wǎng)控制器。無線控制器與AP之間可以隔離任何路由器或交換機，只要共同連接進有線網(wǎng)絡，AP就可以自動尋找到無線控制器實現(xiàn)注冊。4、自動設置發(fā)射功率和分配射頻信道：自動設置發(fā)射功率和分配射頻信道，用以優(yōu)化射頻單元大小和滿足各國對射頻信道的要求。當有個別AP故障時，無線控制器會自動調(diào)大相鄰AP的功率彌補信號盲區(qū)。5、基于身份的組網(wǎng)：根據(jù)用戶名對用戶權(quán)限進行區(qū)分，不同于傳統(tǒng)的WLAN網(wǎng)絡通過接入的有線交換機端口對用戶權(quán)限進行劃分，并且可以對用戶的位置、帶寬以及漫游等歷史數(shù)據(jù)進行記錄跟蹤。6、提供增強的安全性和無縫漫游：通過這項基于身份的組網(wǎng)功能，經(jīng)過改進的用戶組認證接入控制、始終強制的漫游策略以及對帶寬使用的監(jiān)視實現(xiàn)了無線局域網(wǎng)的增強的安全性，實現(xiàn)了無縫的用戶移動性和自由性，從而可以進行安全連接和漫游，一次認證多次接入，免去在不同AP下切換的再次認證。。7、安全管理：提供入侵檢測功能，專用AP可以不斷地掃描空域，以便對要求更高安全性的環(huán)境提供全天候保護。一旦無線網(wǎng)絡中有非法接入點接入，AP將上報相應的告警給無線控制器，并通過網(wǎng)管軟件顯示。2.6供電問題由于本次無線網(wǎng)中AP設備數(shù)量較多，AP布放位置根據(jù)實際覆蓋效果而調(diào)整，在已建設完成的建筑物上較難進行本地供電。因此本次采用基于標準的802.3af的PoE模塊實現(xiàn)對AP的供電,完全滿足802.11ac高帶寬的需求。通過以太網(wǎng)線在傳輸數(shù)據(jù)同時給AP供電，供電距離達100米，滿足實際組網(wǎng)的要求。2.7覆蓋效果理論計算信號強度和傳輸距離的換算公式AP加卡的信號總強度公式：Gt－Gr＋AP天線增益＋終端天線增益＝L信號總強度（dB）Gt（AP或終端功率，單位dB），Gr（終端或AP靈敏度，單位dB）距離產(chǎn)生的信號衰減公式：40＋20lgd＝L1（dB）d（距離，單位m）工程中最大傳輸距離以45m計算，所以L1＝72dB障礙物的衰減：物體dB地板30帶窗戶的磚墻2辦公室墻6辦公室墻的金屬門6磚墻的金屬門12.4靠近金屬門的磚墻3工程中實際的障礙物的最大衰減是臨窗墻的衰減3dB加上房間墻的衰減12dB等于15dB。3、無線業(yè)務特點3.1支持最新802.11ac技術(shù)此方案采用的產(chǎn)品WA4320x型AP遵從802.11ac協(xié)議標準，采用專業(yè)模塊化設計，單射頻能提供高達866Mbps的無線接入速度，是相同環(huán)境下802.11n產(chǎn)品的3倍左右。且向下兼容802.11a/b/g/n協(xié)議。3.3支持頻譜導航功能將用戶盡量引導到5G頻段上，讓用戶體驗802.11ac的極速網(wǎng)絡。5G信道數(shù)量多，能夠獲得非常好的性能。3.5內(nèi)置射頻優(yōu)化引擎(ROE)AP內(nèi)置射頻優(yōu)化引擎(RFOptimizingEngine)，通過基于特征和協(xié)議的射頻優(yōu)化，有效提升無線部署中高密度接入、流媒體傳輸?shù)葓鼍爸械膽眉铀倌芰唾|(zhì)量保障效果。3.6支持智能負載均衡AP支持按接入用戶數(shù)量和流量的復雜均衡方式，當無線控制器發(fā)現(xiàn)無線接入設備的負載超過設定的門限值以后，對于新接入的用戶無線控制器會自動計算此用戶周圍是否還有負載較輕的無線接入設備可供用戶接入，如果有則會拒絕用戶的關(guān)聯(lián)請求，用戶會轉(zhuǎn)而接入其他負載較輕的無線接入設備，從而最大限度的提高了無線網(wǎng)絡容量。4、無線網(wǎng)絡管理作為接入層網(wǎng)絡，無線網(wǎng)絡維護工作量較大，加之無線網(wǎng)絡的靈活性和不可見性，對無線網(wǎng)絡的管理需求也較有線網(wǎng)絡更加強烈。無線網(wǎng)絡直接面對最終用戶，對管理系統(tǒng)穩(wěn)定性、實時性、有效性要求都較高。WSM無線運營管理組件依托iMC智能管理平臺，實現(xiàn)有線無線一體化的管理，在iMC系統(tǒng)全面的有線網(wǎng)絡管理的基礎(chǔ)上，為管理員提供無線網(wǎng)絡管理能力。管理員無需重新搭建IT管理平臺，即可在原有的有線網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中增加無線管理功能，與有線管理平臺統(tǒng)一部署，節(jié)省用戶投入，節(jié)約維護成本。H3C無線運營管理組件（WSM）在下一代業(yè)務軟件平臺iMC的基礎(chǔ)上進行開發(fā)，不僅為管理員提供了靈活的組件選擇，同時符合業(yè)界主流的SOA架構(gòu)，具備良好的擴展性，能夠滿足客戶網(wǎng)絡管理不斷發(fā)展的需求?；赪eb的管理系統(tǒng)，為無線業(yè)務管理者提供了簡便、友好的管理平臺。與iMC智能管理平臺及其它組件配合，還可實現(xiàn)無線設備的面板管理、故障管理、性能監(jiān)控、軟件版本管理、配置文件管理、接入用戶管理等功能，并可對網(wǎng)絡中的其它設備進行統(tǒng)一管理，真正實現(xiàn)有線無線一體化管理。無線有線一體化管理H3C無線運營管理組件（WSM）作為iMC智能管理中心的無線業(yè)務管理核心，對于網(wǎng)絡中的AC、FATAP、FITAP、移動終端等無線設備與有線設備進行一體化集中管理，全網(wǎng)設備信息和狀態(tài)一目了然。網(wǎng)絡資源通過多種視圖進行查看，視圖內(nèi)分組管理，將規(guī)模巨大的無線接入設備有效組織，便于管理員維護。多樣化的拓撲管理WSM中的無線業(yè)務邏輯拓撲幫助管理員直觀了解網(wǎng)絡部署情況及設備/鏈路當前狀態(tài)。系統(tǒng)可根據(jù)不同的方式組織資源，有效進行拓撲分組、真實組織全網(wǎng)資源。物理位置視圖中管理員可根據(jù)需要創(chuàng)建多緯度、多層次的物理位置結(jié)構(gòu)，并在指定建筑物底圖上根據(jù)真實情況擺放設備，逼近真實網(wǎng)絡環(huán)境。無線終端查看和漫游記錄審計WSM可以直接在拓撲圖中對移動終端的信息進行查看，包括MAC地址、信號強度、發(fā)射速率集、RSSI、SSID、使用信道、所在AC設備、所在AP設備等，并能查看各移動終端的全部漫游記錄，使管理員隨時了解最終接入用戶的情況，并對其接入軌跡進行審計。RF覆蓋及無線網(wǎng)絡規(guī)劃在實際無線環(huán)境的部署和維護中，需要關(guān)注無線設備的RF范圍、覆蓋管理以及無線網(wǎng)絡規(guī)劃擴容問