組建基于“海蜘蛛”和接入點的中小無線局域網(wǎng)

中博信息技術(shù)研究院有限公司培訓(xùn)院 劉宏文

目前中小網(wǎng)絡(luò)接入方式主要包括ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）、EPON（以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)）、LAN（局域網(wǎng)）、無線局域網(wǎng)（WLAN）等方式，其中WLAN因其技術(shù)較成熟，在國外已有豐富的應(yīng)用、易于擴(kuò)展、傳輸速率高、安裝便捷、設(shè)備價格低廉，建設(shè)成本低等諸多優(yōu)勢已經(jīng)逐漸成為中小網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)覆蓋的首選方式。

1 現(xiàn)有中小網(wǎng)絡(luò)接入現(xiàn)狀

目前，大多數(shù)中小網(wǎng)絡(luò)接入方式比較簡單，一般多采取ADSL或低速光纖LAN方式、EPON等，通過modem〔ONU/ONT（光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端）〕接入，下聯(lián)普通路由器〔或具備路由功能的設(shè)備，主要為了實現(xiàn)NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）方式〕再接一定端口數(shù)量的交換機(jī)，在需要使用網(wǎng)絡(luò)的地點布放五類線纜實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。傳統(tǒng)有線方式接入由于受到室內(nèi)裝潢、線纜質(zhì)量等多方面因素的影響，導(dǎo)致實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的施工復(fù)雜、成本高、擴(kuò)展困難，從而制約了迅速擴(kuò)大的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)需求。

2 現(xiàn)有中小網(wǎng)絡(luò)的管理現(xiàn)狀

大多數(shù)中小網(wǎng)絡(luò)的管理一般只在路由上實現(xiàn)了NAT、DHCP（動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）、簡單端口映射等功能，而對用戶管理、流量控制、防火墻策略等方面都未涉及或涉及甚少，因此網(wǎng)絡(luò)的可控性、網(wǎng)絡(luò)病毒防范性比較差。此類網(wǎng)絡(luò)內(nèi)只要有一臺計算機(jī)中毒，整個網(wǎng)絡(luò)就都有可能面臨癱瘓。使用專業(yè)的路由器管理網(wǎng)絡(luò)對于許多中、小型網(wǎng)絡(luò)用戶來說有價格過高、配置復(fù)雜的缺點。而軟件路由器的出現(xiàn)解決了這些問題。軟件路由器對硬件要求較低，甚至只需要一臺486計算機(jī)，一張軟盤，兩塊網(wǎng)卡、幾百元一套的軟路由操作系統(tǒng)就可以安裝出一臺非常專業(yè)當(dāng)路由系統(tǒng)，性價比非常高。

3 軟路由

3.1 軟路由概述

軟件路由器是借助軟件模擬路由功能的路由器，其本身是一款路由操作系統(tǒng)，借助使用普通計算機(jī)作為載體實現(xiàn)路由功能的設(shè)備。軟件路由的操作系統(tǒng)一般為Linux或Windows或Linux，路由設(shè)置是基于Windows或Linux的。

從軟件路由器的性能和穩(wěn)定性角度看，軟件路由器一般硬件配置要比硬件路由器配置高，所以某些情況下速度比幾千上萬元的硬件路由器還要快；大多數(shù)軟件路由的操作系統(tǒng)一般為Linux或Windows，受益于穩(wěn)定的Linux和BSD（伯克利軟件套件）內(nèi)核，因此軟件路由器的穩(wěn)定性也非常好。

從目前產(chǎn)品發(fā)展的角度看，軟件路由器發(fā)展較快，由于受到計算機(jī)的限制，軟件路由器一般只能使用以太網(wǎng)卡，因此使用有一定局限性，但很多桌面級路由器不能實現(xiàn)的功能，通過低成本的軟件路由器亦可實現(xiàn)，如PPPoE（以太網(wǎng)上點到點協(xié)議）服務(wù)器，VPN（虛擬專用網(wǎng)）服務(wù)器、DNS（域名服務(wù)器）等。

3.2 軟件路由器Hi-spider（海蜘蛛）介紹

軟件路由器產(chǎn)品種類繁多，如Hi-spider、router OS（ROS路由操作系統(tǒng)），其中Hi-spider是比較著名的一款軟路由，有免費版、網(wǎng)絡(luò)版、企業(yè)版和ISP（互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商）版，應(yīng)用性能強(qiáng)大，目前國內(nèi)已有很多企業(yè)、網(wǎng)吧等中小網(wǎng)絡(luò)在使用。

Hi-spider具備滿足良好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，整體性能優(yōu)越，配置簡單，提供多方面的管理功能，極具性價比。通過傳統(tǒng)的X86平臺計算機(jī)，安裝軟件后，即可實現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)接入、路由功能、VPN功能、防火墻功能、上網(wǎng)行為管理功能、PPPoE撥號服務(wù)功能、流量控制和網(wǎng)絡(luò)打印、推送網(wǎng)頁等。

其中免費版對于一般小網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)足夠，如想實現(xiàn)更多、更強(qiáng)大的功能可以通過付費來實現(xiàn)過去價格昂貴的企業(yè)級路由器才能實現(xiàn)的功能。

3.3 軟路由實現(xiàn)PPPoE

PPPoE可以使以太網(wǎng)的主機(jī)通過一個簡單的橋接設(shè)備連到一個遠(yuǎn)端的接入集中器上。通過PPPoE協(xié)議，遠(yuǎn)端接入設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對每個接入用戶的控制和計費。目前各大運營商的寬帶接入都使用了該協(xié)議。

在一些中小網(wǎng)絡(luò)中，如能引入PPPoE服務(wù)器，將使得網(wǎng)絡(luò)的可管理性大大提高、如對流量的控制、對上網(wǎng)時間的控制、對上網(wǎng)網(wǎng)速的控制、對指定站點的控制、對軟件登陸的控制等等將變得更加方便。但具備PPPoE服務(wù)器功能的設(shè)備，一般都是電信級設(shè)備，價格和配置都不是一般用戶所能接受和涉及的。此時我們可以通過使用軟件路由器的內(nèi)置模塊來實現(xiàn)中小網(wǎng)絡(luò)的PPPoE服務(wù)器架設(shè)。

4 組網(wǎng)實例

如某培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有多個教室，由于培訓(xùn)的需要，需要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，傳統(tǒng)布線方式在教室里布放網(wǎng)線，一來工程大、二來線纜太多，影響教室內(nèi)的布局美觀和安全。所以使用AP無線接入方式，同時通過軟路由實現(xiàn)對所有的接入用戶進(jìn)行控制，包括寬帶接入、帶寬控制、網(wǎng)站訪問控制等。

4.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

1）一般每個教室需要接入的計算機(jī)平均在20臺左右，故每個教室布放一個AP，如Dlink-DAP1360（無線AP）。

2）多個教室的AP上聯(lián)到交換機(jī)上，可采用華為3550交換機(jī)。

3）交換機(jī)上聯(lián)到軟路由上。

4）軟路由具體要求：

硬件：使用奔四計算機(jī)一臺，內(nèi)存128MB（推薦256BM）即可，電子盤（硬盤）一塊（容量200MB即可），網(wǎng)卡2塊（1塊接外網(wǎng)，另1塊接內(nèi)網(wǎng)）。

軟件：海蜘蛛V8企業(yè)版一套。免費版的PPPoE只有15個用戶，如需實現(xiàn)更多用戶需要使用企業(yè)版。

安裝：可下載相關(guān)鏡像刻盤，機(jī)器改為光驅(qū)啟動，根據(jù)提示安裝。或者下載img映像，使用WINPE（Windows預(yù)安裝環(huán)境）方式或者下硬盤掛載到其他機(jī)器上，用physdiskwrite.exe程序?qū)懭氲较鄳?yīng)存儲設(shè)備中即可。

5）拓?fù)洌M網(wǎng)示意見圖1。

4.2 配置

4.2.1 海蜘蛛配置

1）海蜘蛛上做基本配置，一般安裝完畢后，會根據(jù)版本給出不同的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)接口地址，根據(jù)缺省地址，用IE（Internet explorer）方式登錄到海蜘蛛路由器上進(jìn)行配置。配置包括各接口地址，在接口配置中配置廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)接口，廣域網(wǎng)接口根據(jù)實際接入可以是PPPoEclient、DHCPclient、靜態(tài)IP（網(wǎng)際協(xié)議）等方式；局域網(wǎng)基本地址網(wǎng)卡可是制定網(wǎng)段的第一個地址，如10.0.0.x/24。

2）在服務(wù)管理中設(shè)置DHCPserver和PPPoEserver。

3）在PPPoE服務(wù)中，創(chuàng)建撥號用戶管理，并做好限速。

4）在PPPoE服務(wù)中，設(shè)置好NAT模式。 5）在防火墻中設(shè)置相應(yīng)策略，包括限制網(wǎng)站及端口封閉等。以上只是根據(jù)需求寫出了配置要點。實際應(yīng)用時，還可以具體設(shè)置實際應(yīng)用，如多線接入、專業(yè)級防火墻等。

4.2.2 交換機(jī)配置

可根據(jù)實際情況配置。本環(huán)境可以不做任何配置。實際應(yīng)用可以配置VLAN來實現(xiàn)更多用戶隔離。

4.2.3 AP配置

DAP1360實際應(yīng)用可以配置成7種模式，但本例中只需配置成純AP模式。同時不做WDS（無線分布式系統(tǒng)），故每個AP的SSID（服務(wù)集標(biāo)識）一般以教室名命名。無線信道采用自動或者手動在13個頻道內(nèi)以5為隔離分配（如1、6、11，2、7、12，3、8、13），防止信道干擾。

4.3 測試及結(jié)論

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建好網(wǎng)絡(luò)后，可找一臺帶有無線網(wǎng)卡的計算機(jī)進(jìn)行測試，首先根據(jù)SSID連接到相應(yīng)的無線AP上，之后本機(jī)創(chuàng)建撥號連接根據(jù)之前設(shè)置的撥號賬戶和密碼，進(jìn)行撥號測試和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試。

無線AP設(shè)置最大帶機(jī)數(shù)量為32，正常培訓(xùn)時，一般一個AP帶機(jī)數(shù)為20。經(jīng)10次、每次10～20 min觀察，軟路由常規(guī)CPU（中央處理單元）占有率在1%～3%，平均負(fù)載正常為輕度負(fù)載。無線內(nèi)網(wǎng)Ping包時延在20 ms以下，外網(wǎng)多數(shù)在50 ms左右（該數(shù)值和外網(wǎng)服務(wù)器有關(guān)），已基本接近有線接入水平。

綜合來看，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，WLAN技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛，同時軟件路由器將會在更多場合應(yīng)用。基于軟路由和AP的WLAN將為更多中小網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)增力。