無線有序

文/本刊記者 張彤

無線有序

文/本刊記者 張彤

無線網絡作為校園信息化基礎設施之一，將得到全面發展，并涌現更多創新性教育應用和服務，推動信息化應用理念和應用模式的轉變。

數字化校園建設的深入，使得今天的校園網絡呈現出兩個主要的發展趨勢：寬帶化和移動化。而802.11n標準的正式頒布，使得無線兼具移動與寬帶網絡的雙重優勢。不久的將來，在高校的信息化建設中，無線網絡必將和有線網絡“平分秋色”。

隨著筆記本、上網本、智能手機、iPad等移動終端種類的不斷增加，其靈活、便攜的特點，越來越強大的功能，以及不斷降低的成本，加速其在校園中的被使用率，從而對無線網絡在校園教學、學習、辦公、公共場所甚至虛擬社區中的普遍應用提出更高的要求。

應用激發“新趨勢”

據統計，目前幾乎所有筆記本電腦、上網本與智能手機等移動互聯設備，都開始內建Wi-Fi芯片。據市場調研報告稱，2010年802.11n出貨量已超越802.11b/g產品，專家們普遍認為，未來符合11n標準的無線新產品將成為市場的主流。在這個技術大背景下，教育技術創新的應用環境也成為一股強大的助推力量。視頻公開課、在線社區學習等現代教育技術的發展，加速教學創新與無線網絡技術的結合，無線網絡的移動性和兼容性加強師生的教學互動，教學效率得到很大提高。

教師和學生無論在宿舍、教室、圖書館、實驗室，還是戶外、草坪，都有移動上網的需求。同時，在高校中，由于經常舉辦各種學術講座和會議，對于校外參會代表們來說，也迫切需要“不被限制地”接入網絡。

今天，幾乎全部的211/985高校都部署無線校園網，其中一半以上實現無線校園全網覆蓋。信息無處不在，接入隨時隨地，日益龐大的信息流量和隨需的教育資源獲取需求，正在催生一個更自由的校園無線環境。

從連接到覆蓋，無線網絡技術正在改變校園網的存在與應用模式。隨時、隨地、隨需地共享網絡資源，對多樣化終端和多元化、多媒體應用的支持，更好的協同性以及更高的品質與可管理性，成為無線校園網發展過程中亟待解決的新問題，也將是下一步無線校園網技術發展的熱點和趨勢。

圖1 高校無線校園網發展階段

無線校園“階段”演進

縱觀整個高校無線校園網的發展歷程，可以分為三個階段，如圖1所示。

填補空白階段

無線校園網在建設初期處于初步被接受狀態。這時期，無線網是有線網絡的補充，人們關心的是無線校園網的“有無”：是否需要建設無線校園網、無線在校園中的信號覆蓋能力、傳輸速度、障礙物穿透能力等核心問題。

技術驅動階段

當高校普遍建成無線校園網之后，無線技術的應用與發展就成為用戶關注的焦點。胖AP、瘦AP、無線全網覆蓋、統一認證/計費、基于身份的安全、基于數據流的QoS、基于帶寬的均衡等新技術不斷涌現。技術帶動發展是這個階段的顯著特點。

業務驅動階段

今天，802.11n技術的出現與普及使無線網絡進入到寬帶傳輸的階段，在這一背景下，無線校園網開始從技術驅動向“以應用為王”的業務驅動“變軌”。首先，網絡課件、視頻公開課、社區化學習等新的學習形式不斷出現，學生需要隨時通過網絡訪問學習資源，而不再局限于特定的物理地點。其次，在運營方面，高校希望有效地管理重要的資產和資源，但是往往因為設備丟失或缺乏對設備所在位置的了解與有效管理，提高了管理成本。最后，因為無法在校園的室外環境中提供全方位的無線網絡連接，影響了學生的學習體驗。因此，如何創建一個可以滿足所有用戶當前和未來需求的、健全的端到端網絡，成為下一代無線校園網建設的關鍵。

無線網絡技術通過與校園各項應用的充分融合，開始逐步走向成熟，使用者更加關注的是高校原有的業務和資源如何利用無線網絡進行整合、協調。無線校園網的信息安全、高度可管理和服務功能成為新時期的建設核心。

“給力” 無線校園網

教育是目前采用最新無線技術最為積極的市場之一。全球35%的教育機構已經建立無線網絡。這個比例遠遠高于其他行業。下一代無線校園網的移動性、便利性和靈活性，使高校越來越積極地部署無線網絡。

通過對虛擬蜂窩技術的應用，北京師范大學的無線校園網具備高容量和可無縫漫游的突出優勢。在無線校園一、二期部署無線控制器的基礎上，北師大無線網三期建設采用支持802.11n高速無線標準的解決方案，兼容現有的802.11b/g設備。通過Meru虛擬蜂窩技術，實現用戶在校園不同區域的任何一個信道上，訪問到的只有1個AP，從而保證無線網絡的高容量和無縫漫游；在信道設計上采取單頻部署架構，從而實現無需信道規劃和現場勘查并最大功率覆蓋；帶寬可靠穩定，真正意義上保證校園無線網高帶寬接入。

大連理工大學無線校園網建設強調“應需而動”的特點。校園無線網和有線網緊密無縫地結合，智能服務網關可以獨立于無線控制器工作，面向無線、有線用戶提供統一的服務，實現有線無線一體化。學校在每個樓宇內配置可管理的智能交換機，為學校師生提供無線校園網的接入服務，每個交換機給無線網劃分單獨支持VLAN技術的虛擬專網端口，使所有的無線網絡運行在單獨的VLAN中，從而實現和有線網絡所訪問的區域區別。

師生在體驗無線上網的方便快捷后，對在校園內能夠隨時隨地上網的需求越來越高，如何保障網絡傳輸的品質、如何提升帶寬支持多元化應用、如何保障信息安全信號穩定、如何強化管理成為考量下一步高校無線校園網建設和規劃成功與否的新標準。

中國人民大學網絡與教育技術中心主任顧濤強調：“中國人民大學無線校園網不僅僅作為有線網的補充而存在，我們在建設過程中堅持‘獨立成網、全面覆蓋、總體規劃、分布實施’的建設原則。”在實際的應用中，中國人民大學發現，要更好地實現無線網絡的應用，移動終端漫游時必須能夠平滑地從一個AP切換到另一個AP上，承載這些應用的無線網絡平臺必須采用集中統一的控制。通過與移動運營商合作建設，人大建成全覆蓋的新一代無線校園網絡，其中支持802.11n協議的AP點183個，覆蓋學校全部教學、辦公樓宇29棟、部分宿舍和室外空地、道路等主要休閑場所。結合學校承擔“教育科研基礎設施IPv6技術升級和應用示范項目”子項目的需求，人大還在部分學生宿舍樓進行純IPv6無線網的部署實驗，部署支持IPv6的接入點100個，使無線網絡的可管理性進一步提高。獨立的全網無線部署不但保證師生隨時隨地自由上網，而且在有線網絡出現故障時，成為一種應急措施。

“管理”出“效益”

無線校園網最大的發展驅動力，并非是技術的演進，而是數量越來越多、應用種類越來越復雜的便攜終端。“各種智能終端的出現決定下一代無線網絡技術將在校園網中超前應用”，北京師范大學信息網絡中心王興建表示：“隨著無線智能終端的普及，校園無線網已經從最初的筆記本無線上網為主逐漸向各種智能手持終端突飛猛進轉變。為了方便師生使用無線智能手機終端，我們先后開發iPhone、iPad以及Android等智能終端平臺的認證客戶端，增加無線上網終端易用性。”

確實如王興建所言，目前在高校師生中風靡的蘋果iPad平板電腦，在其各種版本中，都采用無線作為主要的網絡連接方式，而同樣在大學師生中使用比例很高的蘋果iPhone智能手機在初期的版本中，無線更是唯一的聯網方式。

然而，無線與智能終端的“匹配”并非一帆風順。日前，美國喬治·華盛頓大學宣布，該校的無線網絡出于安全功能的考慮將不支持iPad、iPhone和iPod Touch等移動設備在校園網內的使用。普林斯頓大學也發表聲明說，由于一些故障影響該校的整個計算機系統，該校主動切斷20%的聯網設備，其中主要是通過無線校園網接入的便攜式設備。幾乎與此同時，康奈爾大學信息技術主管Steve Schuster在一封郵件中表示，當iPad接入該校網絡后，網絡帶寬面臨壓力。該校已經出現網絡連接問題，正在采取措施，確保iPad不會對該校的網絡造成破壞性影響。

無線校園網最核心的價值是改善在校師生的上網體驗。而眾多豐富多樣的智能移動終端，是師生們首選的無線應用體驗平臺，兩者之間理應是“天作之合”。然而美國眾多的“常青藤”卻要將移動終端隔離在無線校園網絡之外，這一現象的出現，讓熱衷于推進無線網絡發展的高校信息化人士陷入深思。

要實現下一代無線校園網的良好體驗，無線網絡的架構、安全、管理都需要綜合考慮，負載均衡、QoS、安全和管理在未來的無線校園網部署中需要重點關注。

負載均衡

面對來自移動設備的帶寬壓力，負載均衡是體現無線網絡“智能”的重要指標。由于受到客戶端無線網卡底層驅動算法機制的限制，用戶總是會連上信號最強的AP，而未考慮該AP是否能提供最佳服務。而新的智能無線管理架構可根據周圍無線信號覆蓋情況及用戶的流量需求，動態地將用戶遷移到最適合的AP上，合理分配用戶流量，保證無線網絡的高效能和高可用度。

QoS

針對不同的用戶業務類型，如對網絡品質要求較高的視頻和語音通信，無線安全接入技術，可以集中設置定義不同的QoS優先級，從而為語音、視頻等對時延敏感的業務，提供更好的帶寬與傳輸質量保證。

位置跟蹤

位置服務對于幫助教育機構發現和管理高度移動的資產的位置具有重要意義。IT管理人員可利用無線實時定位服務，有效地監控和分配被使用的無線設備，從而為關鍵應用提供經濟有效、高度精確的定位解決方案。

統一無線漫游

無線漫游管理架構，使用戶可以在分布在室內和室外環境中的不同接入點之間漫游，而連接不會發生任何中斷。在室內和室外無線漫游的能力意味著用戶可以在移動過程中始終保持無線網絡連接，而不需要反復登錄網絡或者尋找有線網絡接口。只要一個區域被無線基礎設施所覆蓋，教師和學生就可以工作、共享資源并與位于任何位置的人員保持聯系。

無線網絡在高校有著極大的應用前景，但其發展并不能一蹴而就。北京郵電大學信息中心主任馬嚴強調：“首先，基于目前的無線技術和校園網實際的應用情況，有線網絡和無線網絡在一個相對較長時間內將互為補充；其次，在架設無線局域網時，要根據不同應用環境，優化網絡覆蓋，比如在一些實驗室中，無線網絡的射頻信號可能會對實驗設備和測試環境造成嚴重干擾，在實際應用中必須予以屏蔽。因此選擇不同的無線組網方式和架構技術，加強對使用環境的管理力度，就成為不可忽視的前提條件。”

在不斷變化的教育環境中，人們通過降低校園網接入的復雜性，提供更可管理的優質網絡環境，讓使用者可以更自由地使用各種最新的便攜式移動終端，從任何位置接入網絡。未來，無線網絡將作為校園信息化基礎設施之一得到全面發展，并將涌現更多創新性教育應用和服務，推動信息化應用理念和應用模式的轉變，提升教育信息化，實現教育現代化。