無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用

趙悅 董宇 王丹華 曲洋

摘 要 高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是高等教育現(xiàn)代化發(fā)展的基本內(nèi)容，應(yīng)用日益成熟的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以進(jìn)一步提升高校網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率和通信效率。本文首先對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體目標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)合遼寧大學(xué)的實(shí)際情況，探討無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的具體應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式選擇、通信協(xié)議選擇、設(shè)備選型、安全技術(shù)方案設(shè)計(jì)等，以期解決高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中的實(shí)際問題。

【關(guān)鍵詞】無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 安全技術(shù)方案

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，高校校園網(wǎng)已經(jīng)成為學(xué)校開展教學(xué)管理活動(dòng)的重要工具，也是師生之間聯(lián)系的重要渠道。隨著智能網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的普及與應(yīng)用，廣大師生對(duì)校園網(wǎng)的覆蓋率和通信效率提出了更高的要求。傳統(tǒng)以有限網(wǎng)為主的構(gòu)網(wǎng)模式已經(jīng)無法滿足高校應(yīng)用需求。而且，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來得到快速發(fā)展，通信質(zhì)量和通信穩(wěn)定性越來越高，可以成為高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要技術(shù)，為移動(dòng)辦公和教學(xué)管理提供支持。

1 高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體目標(biāo)

隨著筆記本電腦和智能手機(jī)的普及，高校師生對(duì)校園網(wǎng)的使用頻率顯著提升，高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)滿足師生隨時(shí)隨地連入網(wǎng)絡(luò)的需求。進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，提高網(wǎng)絡(luò)速率和通信安全性。在此情況下，應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)有限組網(wǎng)技術(shù)的不足，打破高校建網(wǎng)的局限性，使校園網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到運(yùn)動(dòng)場、圖書館、超市等區(qū)域，最大程度的滿足師生的用網(wǎng)需求。

以遼寧大學(xué)的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例，該校目前的校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域主要集中在學(xué)校辦公區(qū)、教學(xué)區(qū)、學(xué)生宿舍區(qū)以及圖書館的數(shù)字閱覽室等主要區(qū)域，組網(wǎng)技術(shù)以有限網(wǎng)為主，無線網(wǎng)覆蓋范圍有限，且信號(hào)強(qiáng)度較弱。比如在教學(xué)樓內(nèi)，無線網(wǎng)僅能覆蓋階梯教室、辦公室和實(shí)驗(yàn)室等區(qū)域，而在走廊、樓梯等區(qū)域信號(hào)較差，或接收不到信號(hào)。此外，在校園醫(yī)務(wù)室、超市、運(yùn)動(dòng)場、食堂等區(qū)域，也未實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

現(xiàn)采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平，總體建設(shè)目標(biāo)包括以下幾點(diǎn)：

（1）在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，增加校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋目標(biāo)。

（2）豐富網(wǎng)絡(luò)接入形式，滿足不同設(shè)備、不同偏好的網(wǎng)絡(luò)接入需求，為廣大師生使用校園網(wǎng)絡(luò)提供便利。

（3）實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的無縫銜接，構(gòu)建全方位立體化的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（4）提高校園網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和管理水平，加快校園數(shù)字化進(jìn)程，為網(wǎng)絡(luò)信息安全及信息通信效率提供保障。

2 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的具體應(yīng)用

2.1 無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式選擇

近年來，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，組網(wǎng)模式也發(fā)生了較大變化。目前具有代表性的組網(wǎng)模式分為Fat AP模式和Fit AP模式兩種。Fat AP模式又被稱為胖網(wǎng)模式，組網(wǎng)特點(diǎn)是建設(shè)成本低，見效快，集網(wǎng)絡(luò)用戶認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)加密技術(shù)為一體。但由于每臺(tái)AP設(shè)備都需要單獨(dú)配置，無法實(shí)現(xiàn)集中管理，平時(shí)的管理維護(hù)成本較高。因此，F(xiàn)at AP模式一般適用于小規(guī)模組網(wǎng)。Fit AP組網(wǎng)模式采用AC設(shè)備實(shí)現(xiàn)集中控制，具有信道自動(dòng)選擇和AP自適應(yīng)功能，管理配置較為簡單，網(wǎng)絡(luò)整體性能較強(qiáng)，是目前網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化發(fā)展的主要方向。根據(jù)兩種組網(wǎng)模式的特點(diǎn)，以及校園無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的實(shí)際需要，本次設(shè)計(jì)以Fit AP模式為基礎(chǔ)，構(gòu)建大規(guī)模校園無線網(wǎng)絡(luò)。充分發(fā)揮Fit AP網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理、信道自動(dòng)選擇、AP自適應(yīng)、無線安全管理和RF監(jiān)測等功能作用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中管理，滿足校園網(wǎng)的大范圍快速接入需求。

2.2 通信協(xié)議選擇

目前可供校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)選擇的通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議包括IEEE802.11系列協(xié)議和IEEE802.16協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是所有設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中的通信規(guī)則集合，包括計(jì)算機(jī)終端設(shè)備、路由器、交換器和防火墻等。在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中規(guī)定了設(shè)備之間通信必須采用的格式和通信優(yōu)先級(jí)等內(nèi)容。IEEE802.11系列協(xié)議是Wi-Fi技術(shù)產(chǎn)品遵循的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括802.11a、802.11b、802.11g和802.11n協(xié)議等。IEEE802.16協(xié)議是WiMAX技術(shù)產(chǎn)品采用的通信協(xié)議，包括802.16wimax協(xié)議等。WiMAX的技術(shù)起點(diǎn)較高，能夠兼容各種無線產(chǎn)品，并與Internet實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，是一種新興的無線通信技術(shù)。綜合多方面考慮，在條件允許下，本次設(shè)計(jì)采用802.11n標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，兼容802.11a、802.11b和802.11g協(xié)議，能夠滿足校園網(wǎng)絡(luò)雙頻通用、抗干擾能力強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要。

2.3 設(shè)備選型

在設(shè)備選型方面，校園網(wǎng)絡(luò)屬于公共網(wǎng)絡(luò)，對(duì)通信質(zhì)量和通信安全性有較高要求。隨著無線通信設(shè)備生產(chǎn)能力的提高，目前各地設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)設(shè)備基本能夠滿足校園網(wǎng)的使用要求，而且兼容性較好，以后的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展也較為方便。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括AP設(shè)備、AC設(shè)備、交換機(jī)和天線等。在本次設(shè)計(jì)中，選用支持802.11系列協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備，能夠支持多種安全機(jī)制，還具有PoE供電功能，能夠滿足校園網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行要求。

2.4 安全技術(shù)方案設(shè)計(jì)

在校園網(wǎng)絡(luò)安全配置方面，要采取多重保護(hù)措施，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的通信安全。由于在WLAN網(wǎng)絡(luò)中容易早呢更加新節(jié)點(diǎn)，因此要對(duì)所有訪問節(jié)點(diǎn)進(jìn)行審計(jì)，監(jiān)督節(jié)點(diǎn)行為，并對(duì)特殊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隔離。此外還要采用用戶認(rèn)證技術(shù)和信息加密技術(shù)，對(duì)重要信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。本次設(shè)計(jì)的安全部署情況如下：

（1）采用AES-CCMP技術(shù)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。

（2）在IEEE802.11i協(xié)議的基礎(chǔ)上，引入WAPI安全機(jī)制。

（3）對(duì)不同用戶采取不同的認(rèn)證方式，并采取AES、VPN和EAP等數(shù)據(jù)加密技術(shù)，為重要信息技術(shù)加以保護(hù)。

（4）對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控和管理。其中，AES-CCMP技術(shù)采用分組密碼體制，運(yùn)用高級(jí)加密算法（AES），可以有效提高數(shù)據(jù)加密強(qiáng)度，從而為校園無線網(wǎng)絡(luò)通信的安全性提供保障。

3 結(jié)束語

綜上所述，在高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以進(jìn)一步提高校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，提升網(wǎng)絡(luò)想通信效率及通信安全性。通過合理選擇組網(wǎng)模式和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以確保無線網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，滿足廣大師生隨時(shí)隨地、快速入網(wǎng)需求。通過完善設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)安全配置，可以為校園網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行可靠性提供保障，將信息數(shù)據(jù)受到破壞的可能性將至最低。

參考文獻(xiàn)

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[2]蔣雷紅.校園無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海交通大學(xué)，2012.

作者單位

遼寧大學(xué) 遼寧省沈陽市 110036