淺談校園網絡建設中的路由技術

覃宗興 廣西機電職業技術學院

隨著信息技術的發展，校園網作為高校的基礎設施，在高校的教學、科研和管理中發揮了不可替代的作用，高校的校園網絡體系的建設水平高低已經成為高校實力展現的一個重要方面，如何建設校園網絡、完善校園網絡的綜合水平是至關重要的。而路由技術的在校園網的建設中起著至關重要的作用，如何選擇適合校園網絡規模的路由協議是十分重要的。

一、路由技術

在計算機網絡路由交換技術中，路由技術屬于基礎運行技術，該技術的應用效果將直接影響計算機網絡路由交換技術的應用效果[1]。路由器技術的應用原理如下。路由器端口接收到數據包信息之后，會對數據信息包的鏈路層進行解析，從而獲取既定IP 協議地址；同時對地址信息進行核對，并將下一環節的數據傳輸目的進行明確，確定都沒有任何問題之后，將該數據信息包進行轉發，完成數據傳輸的任務。如果在傳輸過程中，路由器不能獲取數據信息的IP 地址，從而無法解析信息內容，此時路由器會將此類信息進行針對性遣送，使其返回源地址。考慮到數據信息的安全性，需要將該數據包進行銷毀，防止數據包滯留威脅網絡運行的安全性。

二、校園網絡建設現狀

從Wi-Fi4（802.11n）開始，我國各大高等院校依據本校校園網建設情況研究探索建設校園無線網絡，給師生提供校園Wi-Fi，滿足教工教學、科研、管理以及學生學習、生活等需求。目前，隨著無線設施成本的降低和學校信息化資金的投入，高校已經基本完成教學樓、辦公樓、宿舍樓、圖書館、體育館、食堂、會議室等室內無線覆蓋，學習和運動等室外區域也基本完成，在用戶入網接入方面已基本取代有線網絡。同時，各高校無線網絡已成規模，是設備種類繁多、各業務系統融合協同的復雜體系。中國政法大學依據學校無線設施的實際情況，本著節省資源提高設備利用率的原則，利用無線技術協議標準向下兼容的特性，新協議向下兼容舊協議，無線協議802.11n、802.11ac 以及802.11ax 標準下的AP 設備并存，滿足各種新舊移動終端設備的入網需求。同時，依據無線網絡設備性能的差異和不同區域網絡要求的不同，加強管理，優化設備資源配置，調整AP 的頻段和信道，并最大化的利舊，將舊AP 調整到無線網絡要求低的區域，使資源得到有效利用。

三、OSPF 路由協議在校園網中的應用分析

由于不同網絡的規模不同，而其劃分的網絡區域也不盡相同，但是，一般都可分為骨干區域、非骨干區域。而在不同的區域使用的路由器是不同的，OSPF 路由協議有四種路由器——ASBR、ABR、IR、BR 可供網絡管理人員部署在不同的分層，主要負責不同的但又確定的工作。ASBR，自治系統邊界路由器。它位于OSPF 自主系統和非OSPF 網絡之間。ASBR 可以運行OSPF 和另一路由選擇協議（如RIP），把OSPF 上的路由發布到其他路由協議上。ASBR 必須處于校園網絡中的非存根OSPF 區域中。ABR，區域邊界路由器。它位于OSPF 區域邊界上，用來連接骨干區域（area0）和非骨干區域。ABR 可以同時屬于多個區域，但是其所屬的區域中必須有一個是area0。ABR 被認為同時是OSPF 主干和相連區域的成員。因此，它們同時維護著描述主干和相連區域的路由選擇表。一般在進行校園網設計時，ABR 被部署在校園網的核心層與匯聚層交界地帶。IR，內部路由器。它的所有端口所連接的網段都屬于同一個OSPF 區域，因此，在結構上只有一個鏈路狀態的數據庫。高校在進行網絡規劃建設時可以在某些區域內部署IR，用于區域內部的網絡連接。BR，骨干路由器。它的端口中至少有一個是連接到了骨干區域，因此，ABR 和位于area0 的IR 都可以稱為BR。它通常用來連接長距離骨干網上的ISP 和企業網絡，所以，它可以用于有多個校區的高校的不同校區的網絡互聯，但是其終端系統通常是不能直接訪問的。

四、校園無線網絡優化策略

（一）優化配置

（1）信號強度和信道調整：為保證用戶用網的需求，無線設備在實際部署過程中，覆蓋區域的信號強度要求最好不低于-65dBm，同時保證AP 收到終端信號的RSSI 值不低于30。信道規劃兼顧三維空間信號覆蓋，水平或者垂直方向做到蜂窩式覆蓋，最大程度避免水平方向和垂直方向的信號干擾。2.4G 頻段采用20MHz 頻寬，并使用1、6、11 三個重疊信道。5G 頻段采用40MHz 頻寬，單AP 單射頻口部署一個頻段，使用149、153、157、161、165 信道。（2）功率調整：無線網絡每個信道的帶寬是有限的，這些帶寬資源平均分配給所有在同一信道的終端。為避免AP 間干擾，需要調整同頻同信道AP 的發射功率，降低這些AP 之間彼此可見度。

（二）優化網絡管理

隨著校園無線網成為高校網絡的主要接入方式，高校IT 部門如何優質地完成無線網絡的管理和運維面臨著新的挑戰，不僅熟悉網絡基礎架構、控制器、接入點（AP）和RF，而且還要采用智能高效的方法來管理網絡，建議采用高質量的無線網絡管理系統，且系統能實現以下功能：（1）提供簡潔的可視化監控界面，能夠提供集中、直觀的系統管理界面，分析出無線客戶端狀態及存在的潛在問題，并實時監測無線客戶端的信號強度和干擾、信噪比、使用帶寬及健康程度。（2）具有定位和地圖功能：將定位和地圖功能結合，能夠顯示整個校園的完整視圖，生成無線網絡覆蓋熱區圖，能夠清晰、精確地顯示出網絡中的終端及位置等。

五、結語

隨著無線網絡技術復雜性的降低和高校網絡運維能力的增強，無線網絡在高校已經成熟穩定的運行，為師生提供了穩定可靠的入網環境和較高的服務質量，未來學校將有更多的應用依托于無線網絡。因此，無線網絡的合理規劃、設計及優質管理是做好學校信息化工作的基礎，并為日后無線網絡大數據分析工作的開展做好準備。