《高校校园无线局域网应用初探.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高校校园无线局域网应用初探.docx（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高校校园无线局域网应用初探论文导读：希望利用移动式、便携式的上网设备实现数据通信、信息资源检索、远程教学、移动办公、移动会议、移动学习等活动,校园无线局域网为之提供了可能。无线基站AP(AccessPoint):无线接入AP是一个无线子网的基站。关键词：高校校园网，无线局域网，无线基站AP 0引言随着现代多媒体技术的发展,以及笔记本电脑、掌上型、膝上型电脑等便携式终端设备的广泛使用,学校师生对无线上网需求越来越高，希望利用移动式、便携式的上网设备实现数据通信、信息资源检索、远程教学、移动办公、移动会议、移动学习等活动,校园无线局域网为之提供了可能。因此,组建校园无线局域网能更有效的促
2、进高校现代化教学。1高校有线局域网现状及问题分析近年来,信息技术的发展日新月异,正以不可抗拒的力量改变着人们的生产方式、生活方式,同时也正在影响并改变着学校的管理模式、教学模式乃至师生的学习方式，校园网(有线局域网)在教学、科研和管理上发挥了巨大的作用。但是,有线网络也存在一定的局限性:(1)网络组建受布线的限制。在校园有线网络建设、运行和维护的实践过程中,由于众多高校的校园网大多是通过光纤、网线连接起来的“有线网”,有线网络在某些场合要受到布线的限制,例如:已装修好的住宅、图书馆、校园中具有历史意义怕受破坏的古迹及年久失修的历史建筑不适合钻孔布线,不便施工的报告厅、操场、展览会馆等。(2)不
3、方便移动办公。诸如很多学校只在部分区域接入有线网络,而无法顾及所有区域，有线网络的接入点比较固定,网中的各节点不可移动，而且接口数量也有限,布线、改线工程量大,线路容易损坏等等。因此,移动设备接入网络很不方便,移动办公受到很大限制。免费论文，高校校园网。(3)难以满足日益变化发展的校园格局。现阶段高校有一个显著的特点就是建立分校区,校本部与分校区之间的网络传输媒介主要依赖铜缆或光缆构成有线局域网。当要把相离较远的节点连接起来时,架设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,因此，对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。2无线局域网概述无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从
4、专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下, 提供以太网互联功能。无线网络设备特点：(1)无线网卡:无线局域网中无线网卡是操作系统与无线产品之间的接口,用来创建透明的网络连接，其作用与有线网卡类似。无线网卡按照其接口类型的不同,主要有三种:PCMCIA无线网卡(适用于笔记本电脑,支持热插拔)、PCI无线网卡(适用于台式机)和USB无线网卡(适用于笔记本电脑和台式机,支持热插拔)，它们都用于短距离无线网络设备之间的通信。(2)无线基站AP(Access Point):无线接入AP 是一个无线子网
5、的基站，它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲、存储和传输数据,是支持一组无线用户入网的设备。免费论文，高校校园网。AP作为无线子网中的核心设备是必不可少的,同时也是WLAN 和LAN 之间的桥接设备，WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之间，无线访问接入AP通常通过以太网线连接到有线网络上,并通过天线与无线设备进行通信，其作用半径取决于天线的方向和增益（若不加外接天线, AP的覆盖范围理论上在视野所及之处约230m，但若在半开放性空间,或有间隔的区域,则约2030m左右，由于微波是直线传播,所以微波都是小角度穿透几面墙体, 墙体将减弱信号, 如果墙体为钢筋混凝土,信号则会更弱
6、。所以在实际情况下，尤其在室外还需要加上外接增益天线,使传输距离到达更远、信号更强）。(3)无线路由器(Wireless Router):无线路由器是典型的网络层设备,是两个局域网之间传输数据包的中介系统,负责完成网络层中继或第三层中继任务。近年来,为了提高无线通信的能力和效率,不少无线路由设备整合了交换机和防火墙的功能。(4)校园无线局域网可提供常规的Web服务、ftp服务、E-mail服务、拨号服务、代理服务、图书馆电子借阅等多种服务,还可以根据各高校特点,开通国际著名电子期刊浏览、移动办公系统、移动BBS讨论系统、移动答疑系统、移动新闻系统、移动教室管理系统、MIS等多种服务。学校应该进
7、一步完善无线局域网软硬件的建设,以此来进一步推进数字化校园建设。3校园无线网络终端配置3.1无线接入器的配置网络的物理连接就是一根网线接入AP作为信息的入口,在无线上网的计算机上安装好无线网卡,通过AP 和无线网卡之间的无线电信号接受信息,网络物理连接后就是具体参数的设置,也就是无线网络终端配置的关键。这主要涉及两个方面:(1)首先要设置一台能配置AP参数的计算机,将一根网线一头接入AP ,而将另一头接入用于配置AP参数的计算机,同时还要保证这台计算机的IP地址和需要设置的AP在同一网段,以保证直接通信;(2)进入Web 配置界面后会看到AP的运行状态、无线设置、TCP/IP设置、流量统计、软
8、件升级、保存加载设置和修改密码等选项,因此只需要对TCP/IP的IP 地址、子网掩码、默认网关和DHCP客户端等参数进行设置,这些参数基本和有线网络的设置一样。若考虑到网络安全性,就要在无线设置中选择安全设置,使用WEP加密模式可以阻止无线网络所有非经授权的访问，AP经过这一序列设置后,就可把信号源的网线接入AP。3.2无线网卡的配置在安装无线网卡的计算机或笔记本电脑上安装好驱动程序后,就会出现和普通网卡一样的网络属性，如果其网络属性和有线网络状况下不一样,就可能是驱动程序安装不正确造成的,就要检查驱动程序是否正确，无线网卡的配置与当前网络的参数和AP的DHCP 配置有关,即当AP的DHCP
9、设为Disabled时,无线网卡的IP地址、子网掩码、默认网关和DNS都必须作相应设置。如AP设置为192.168.1.1,则无线网卡的IP 地址就为192.168.1.x（x为2-254 之间一个地址,但不能和网络中已经分配的地址重复),子网掩码就为255.255.255.0,默认网关就为192.168.1.1,DNS设置就为222.172.200.x(学校的DNS服务器)。4校园无线局域网的构建4.1无线校园网构建方法一是阀值法。通过调整AP的阀值设置,控制AP接入覆盖范围,从而在相同覆盖面积条件下,通过增加AP数量,提高系统容量;二是频率复用。学校人群主要由管理人员、教师、科研人员和大量
10、学生构成,以上人群工作和学习主要分布在以下区域:教学楼、图书馆、办公楼、实验研究楼、学生宿舍、运动场以及校内各类休闲活动场地(草坪、广场等)。因此,在同一覆盖范围内的多个AP利用802.11g协议规定的13个可用信道中相互干扰最小信道进行设计,客户端无线网卡根据各AP信号强度,选择不同信道工作,从而提高系统容量。4.2室内无线网室内：指原先没有安装有线网络的教室、会议室、临时移动办公室等。设备的选择:室内AP(WST-330)、全向天线、吸顶天线。免费论文，高校校园网。在室内部署WLAN的第一步是要确定AP的数量和位置，也就是要将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖,各覆盖区域之间
11、无缝连接。所有AP通过双绞线与有线骨干网络相连,形成以有线网络为基础,无线覆盖为延伸的大面积服务区域，所有无线终端通过就近的AP接入网络,访问整个网络资源。免费论文，高校校园网。覆盖区的间隙会导致在这些区域内无法连通，技术人员可以通过地点调查来确定AP的位置和数量。地点调查可以权衡实际环境（如教室的面积等）和用户需求,考虑到教学环境对网络带宽、网络速度的要求, 这包括覆盖频率、信道使用和吞吐量需求等。多个AP通过线缆连接在有线网络上,使无线终端能够访问网络的各个部分。免费论文，高校校园网。通常情况下,一个AP最多可以支持多达80台计算机的接入,数量为2030台时工作站的工作状态最佳,AP的典型
12、室内覆盖范围是30100m,根据教室和会议厅的大小,可配置1个或多个无线接入器。针对不同区域无线校园网覆盖方案有所不同:教学楼主要为教室,是学生和教师主要活动场所。教室的结构是完整的整体空间,在每个教室根据面积和容纳人数设置一个或多个AP,从而使信号覆盖教室各角落。图书馆内多为宽敞、高大空间,适于无线局域网实现网络的覆盖,使用设备少,覆盖率高,可根据室内面积和估计容量布置AP。办公楼、实验研究楼和宿舍楼通常是在走廊放置若干AP,让无线信号覆盖各房间;也可通过室外无线覆盖法,在楼外架设AP和增益天线,透过窗户让网络覆盖各宿舍,相对而言通过室外构建网络成本较低,且可以兼顾宿舍周边地带无线上网需要。
13、免费论文，高校校园网。室内拓扑结构如图1所示： 图1 室内WLAN拓扑结构4.3室外无线网室外：指校园操场及其他室外公共场所等。设备的选择:高功率无线AP(WST-400)、无线全向天线、无线定向天线。全向天线:在所有水平方位上信号的发射和接收都相等。定向天线:在一个方向上发射和接收大部分的信号。室外考虑因素与教室、会议室不同,在校园区室外配置无线接入点要复杂一些,要把各自成一个局域网而又有一定距离的各栋楼房连接起来。在网络的每一端接入AP,并在距离远或信号弱的地方同时外接高增益天线,就可以实现有效距离内两个网段之间的互连。例如:在图书馆楼顶架设一个全向室外天线和一个室外定向天线。全
14、向天线覆盖校园各教学楼和操场;在教学楼上架设定向天线,将信号传递给理学楼A;理学楼A上也要架设定向天线,将信号传递给理学楼B;在理学楼B上架设全向天线可以将无线信号覆盖草坪, 同时也可以将信号传递给理学楼C。其他实验楼、体教楼依此类推。具体操作时,要根据实际情况(如各栋楼之间的实际距离以及障碍物等)来考虑选择设备(如设备型号、是否要加用全向、定向天线, 以及增减设备数量等)。在楼房上架设无线网络设备还需加装避雷器、防潮箱等辅助设备,以防止无线网络设备的损坏。针对校园湖、体育场以及各类休闲区域一般多为室外空旷地带,可使用室外型AP配合功率放大器和大功率天线,以取得大面积网络覆盖。由于目前802.
15、11g无线局域网自身的局限性,建筑的布局和结构基本决定了每个AP的覆盖范围。因此,在进行无线网络规划时,必须先对每个建筑物进行详细的信号强度测试,同时根据在AP间无线覆盖缝隙最小的条件下,尽量扩大AP间距的设计原则定位每个AP的位置。室外网络拓扑结构如图2所示： 图2 室外网络拓扑结构4.4校园无线局域网安全设计在安全方面,由于无线局域网中数据是以广播的形式传播的,容易被非法用户截获,给无线局域网用户带来损失。因此,就必须使用无线加密功能,对传输的数据进行加密。在无线局域网安全设计上,WLAN 技术提供了与有线网络等价的标准专用(WEP)安全体系结构,并提供了128位的加密密钥。Ci
16、sco1100或1240系列无线AP采用了基于IEEE802.11g标准的集中安全体系结构。这种新安全体系结构利用Cisco Secure Access Control Server 2000 EAP型RADIUS(远程授权拨号接入用户服务)服务器软件,提供与网络登录集成的集中用户认证，用户提供学校授权的用户名和密码后,客户机将通过AP与放置于网络中心的RADIUS服务器交互确认信息，RADIUS 服务器对客户机进行认证后,将密钥发送给AP，借助这种基于标准的集中管理体系结构,无线网络安全才能够得到保证,并且可以满足不同等级信息安全的要求。5结束语校园无线局域网具有灵活性、低成本、移动方便、易
17、安装等特点,随着无线技术的快速发展，无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线网络虽然还不能完全脱离有线网络,但无线网络已经成功服务于某些高校,以它的高速传输能力和灵活性日益发挥重要的作用,但无线局域网也存在数据可靠性、安全性、网络传输距离有限等问题,大学校园应大力进行校园无线局域网技术研究和实用化工作,有效弥补校园有线网络的不足,应用无线局域网技术最大限度地扩展延伸校园有线网络。参考文献1黎连夜.网络综合布线系统与施工J.机械工业出版社,2003(1):42-44.2吕兴军.高校无线局域网的规划与设计J.徐州工程学院学报,2007(12):10-12.3贾青,刘乃安.无线局域网中AP
18、互通性的研究J.电力系统通信,2005(4):16-17.4王友贵,张春梅.无线局域网技术在校园中的应用J.安庆师范学院学报(自然科学版),2003(1):17-19.5王传喜.无线局域网技术在校园网中的应用J.中国教育网络,2006(3):63-64.6王执毅.校园无线局域网的建设J.理工科研,2007(1):24-36.7荣曼生,郭兆宏.校园无线网络的构建及其在教学中的应用J.中国电化教育,2005(10):56-69.8汤金松,安宝生.无线网络在教育系统中应用分析J.中国远程教育,2003(19):60-62.9阮洁珊,沈芳阳,韩贵来,林志,周晓冬,黄永泰.无线局域网技术及其安全机制分析J.计算机与现代化,2004(3):21-23.