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一個(gè)無(wú)線校園網(wǎng)的建設(shè)方案
現(xiàn)在許多學(xué)校建有有線局域網(wǎng),而將它怎么進(jìn)行擴(kuò)展,讓校園每個(gè)角落都有網(wǎng)絡(luò),使其成為真正意義上的校園網(wǎng)?這篇文章提供給大家分享,如何運(yùn)用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)組建校園網(wǎng)。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)
無(wú)線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetwork,簡(jiǎn)稱WLAN)技術(shù)有藍(lán)牙(Bluetooth)、IEEE802.11系列、HiperLAN、HomeRF技術(shù)等。其中,目前得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)是IEEE802.11系列。IEEE802.11b可支持11Mbps共享接入速度,采用2.4GHzISM頻段;和此相似的有IEEE802.11a技術(shù),他采用了5GHz頻段,其速率高達(dá)成54Mbps;去年新出現(xiàn)的IEEE802.11g其實(shí)是一種混合標(biāo)準(zhǔn),他即能適應(yīng)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn),又符合IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn),但目前還不是非常成熟。在目前情況下,綜合考慮,IEEE802.11b無(wú)論是傳輸距離還是傳輸速率都占有優(yōu)勢(shì),因此無(wú)線校園網(wǎng)可選擇IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)。
無(wú)線局域網(wǎng)的組成包括無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線接入點(diǎn)(AccessPoint,簡(jiǎn)稱AP)。無(wú)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(shè)備(路由器、交換機(jī))構(gòu)成骨干支撐網(wǎng)。利用無(wú)線接入點(diǎn)(AP)來(lái)支持移動(dòng)終端(MT)的移動(dòng)和漫游。配有無(wú)線網(wǎng)卡的臺(tái)式PC機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備就能和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。
對(duì)于客戶端,無(wú)線網(wǎng)卡作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接口實(shí)現(xiàn)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接。無(wú)線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同,主要有三種類型:PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡(適用于筆記本計(jì)算機(jī),支持熱插拔)、PCI無(wú)線網(wǎng)卡(適用于臺(tái)式機(jī))和USB無(wú)線網(wǎng)卡(適用于筆記本計(jì)算機(jī)和臺(tái)式機(jī),支持熱插拔)。
無(wú)線接入點(diǎn)的作用是完成WLAN和LAN之間的橋接。WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之間。若不加外接天線,AP的覆蓋理論上在視野所及之處約250m。但若在半開(kāi)放性空間,或有間隔的區(qū)域,則約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(hào),如果墻體為鋼筋混凝土,信號(hào)則會(huì)更弱。所以,在實(shí)際情況下(通常在室外),還需要加上外接增益天線,使距離到達(dá)更遠(yuǎn)、信號(hào)更強(qiáng)。
具體建設(shè)方案
該方案在原有的有線校園網(wǎng)基礎(chǔ)上構(gòu)建無(wú)線校園網(wǎng)絡(luò),能分為室內(nèi)和室外兩個(gè)部分進(jìn)行。
1.室內(nèi)
指原先沒(méi)有安裝有線網(wǎng)絡(luò)的教室、會(huì)議室、臨時(shí)移動(dòng)辦公室等房間。
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(gè)AP形成的各自的無(wú)線信號(hào)覆蓋區(qū)域進(jìn)行交叉覆蓋,各覆蓋區(qū)域之間無(wú)縫連接。所有AP通過(guò)雙絞線和有線骨干網(wǎng)絡(luò)相連,形成以有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),無(wú)線覆蓋為延伸的大面積服務(wù)區(qū)域。所有無(wú)線終端通過(guò)就近的AP接入網(wǎng)絡(luò),訪問(wèn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源。
覆蓋區(qū)的間隙會(huì)導(dǎo)致在這些區(qū)域內(nèi)無(wú)法連通。安裝人員能通過(guò)地點(diǎn)調(diào)查來(lái)確定AP的位置和數(shù)量。地點(diǎn)調(diào)查能權(quán)衡實(shí)際環(huán)境(如教室的面積等)和用戶需求,考慮到教學(xué)環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)速度的需求,這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等。多個(gè)AP通過(guò)線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上,使無(wú)線終端能夠訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分。
通常情況下,一個(gè)AP最多能支持多達(dá)80臺(tái)計(jì)算機(jī)的接入,當(dāng)然,數(shù)量為20~30臺(tái)時(shí)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(huì)議廳的大小,可設(shè)置1個(gè)或多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)。
例如,可在教室中放置4臺(tái)AP(請(qǐng)見(jiàn)附圖),使這個(gè)教室最多可容納80~120個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶。
2.室外
指校園操場(chǎng)及其他公共場(chǎng)所等。
(1)設(shè)備的選擇:AP、無(wú)線全向天線、無(wú)線定向天線。
全向天線:在所有水平方位上信號(hào)的發(fā)射和接收都相等。
定向天線:在一個(gè)方向上發(fā)射和接收大部分的信號(hào)。
(2)室外考慮因素
和教室、會(huì)議室不同的是,在校園區(qū)室外設(shè)置無(wú)線接入點(diǎn)要復(fù)雜一些,要把各自成一個(gè)局域網(wǎng)而又有一定距離的各棟樓房連接起來(lái)。在網(wǎng)絡(luò)的每一端接入AP,并在距離遠(yuǎn)或信號(hào)弱地方,同時(shí)外接高增益天線,這樣就能實(shí)現(xiàn)幾公里以內(nèi)的兩個(gè)網(wǎng)段之間的互聯(lián)了。
該方案中,我們?cè)趫D書館(中心機(jī)房)架設(shè)一個(gè)全向室外天線和一個(gè)室外定向天線。全向天線覆蓋校園各教學(xué)樓和操場(chǎng);在實(shí)驗(yàn)樓上架設(shè)定向天線,將信號(hào)傳遞給教學(xué)樓A;教學(xué)樓A上也要架設(shè)架設(shè)定向天線,將信號(hào)傳遞給教學(xué)樓B;在教學(xué)樓B上可架設(shè)全向天線能覆蓋草坪,同時(shí)也能將信號(hào)傳遞給教學(xué)樓C。其他樓依此類推。
具體操作時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況(如各棟樓之間的實(shí)際距離及障礙物等)來(lái)考慮選擇設(shè)備(如設(shè)備型號(hào)、是否要加用全向、定向天線,及增減設(shè)備數(shù)量等)。
當(dāng)然,在樓房上架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還需加裝避雷器、防潮箱等設(shè)備,以防止無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞。
方案點(diǎn)評(píng)
只需無(wú)線網(wǎng)卡及一臺(tái)AP,便能以無(wú)線方式配合既有的有線架構(gòu)來(lái)分享網(wǎng)絡(luò)資源。WLAN具有安裝便捷、使用靈活、易于擴(kuò)展、價(jià)格便宜、輻射小等好處,能快速、方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連通問(wèn)題。在安全方面,IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)能提供保密機(jī)制,學(xué)校還能同時(shí)借助一些管理策略(如只有授權(quán)用戶能訪問(wèn)無(wú)線設(shè)備等)和VPN(虛擬專用網(wǎng))來(lái)強(qiáng)化安全性能。