无线网络技术在校园网中的应用
段 杰 胡 明
摘要:随着信息化建设的深入和无线网络技术的发展,无线网络在校园网络建设中的应用越来越广泛,为推动高校信息化资源建设的发展起到了重要作用。本文就无线局域网相关的概念和技术以及在高校内的应用进行探讨。
关键词:校园网 无线局域网 IEEE 802.11
中图分类号:TP393.17 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)23-0086-02
在这个“网络就是计算机”的时代,伴随着有线网络的广泛应用,以快捷高效、组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。校园网已经成为校园生活的重要组成部分,是教职员工和学生获取资源和信息的主要途径。它将校园里的院系、学生与从事社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起,在教育系统中具有重要的作用。目前,越来越多的学生拥有笔记本电脑,在教室、实验室、图书馆、大型会议室、体育馆、室外广场等场合,如何突破网络节点限制、实现多人同时上网的问题在应用中不可避免。如果校园网中采用无线接入,这一切都会发生很大的变化。
一、无线局域网的历史
说到无线网络的起源,可能比各位想象的还要早。无线网络的初步应用,可以追溯到50年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术。当初美军和盟军都广泛使用这项技术。这项技术让许多学者得到了灵感,在1971年时,夏威夷大学(University of Hawaii)的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络,这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。这最早的WLAN包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑(bi-directional star topology),横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛(Oahu Island)上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。虽然目前几乎所有的局域网络(LAN)都仍旧是有线的架构,不过近年来无线网络的应用却日渐增加,主要应用在学术界(像大学校园)、医疗界、制造业和仓储业等,而且相关的技术也一直在进步,对企业而言要转换到无线网络也更加容易、更加便宜了。
二、无线局域网的优点
与有线网络相比,无线局域网具有以下优点:
1.安装便捷
一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
2.使用灵活
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
3.经济节约
由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
三、校园无线局域网的设计
1.无线网络标准的选取
现在无线网络通信协议主要采用的标准是IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEEE802.11g。在国内802.11b是无线局域网的主流标准,其中802.11g对802.11b向下兼容。802.11a与802.11b、802.11g不兼容。也就是说如果选定802.11g,就自动兼容了802.11b。基于以上原因,一般采用802.11g标准。从发展来看,今后应采用同时兼容802.11 a /b/g的产品。这种产品不但可工作在与802.11a相同的5GHz频段,还可与工作在2.4GHz的802.11b和802.11g产品全面兼容,支持整个802.11 a/b/g标准,实现无线标准的互联与兼容。
2.设计思想
针对学校不方便进行大规模布线、不宜布设太多信息点以及可能需要临时接入局域网的体育馆、会议室、阶梯教室和礼堂等场所的特点,通过在现有的LAN中接入多个无线访问节点(AP),再使用此访问节点构建另一部分的无线网络,用户使用带有无线网卡的电脑就能上网,从而实现校园网络互联。
3.设计方案
由于在校园的不同区域网络接入的规模以及用途都不一样,所以把整个校园分为若干热点区域(办公区、教学区、资料区、宿舍区以及活动区)。利用无线接入设备对各区域进行覆盖,各区域通过现存的有线校园网络和出口实现互联和互联网访问。
办公区网络:办公网络主要面向学校的各级领导以及各职能部门,办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。这样对网络速率的要求不是很高,接入的计算机也不是很多,每一层用一个接入点覆盖,各接入点通过双绞线连接到与网络中心相连的交换机上。考虑到办公室的隔墙对电波的衰减作用,可以给接入点加装高增益的天线。
教学区网络:教学区包括教学楼、实验楼,尤其是多媒体教室、网络机房和综合报告厅,一般需要较多的接入服务。在教学过程中,大量传送的是文本、图像和部分视频等数据,对速度要求较高。除了普通教室可以用一个接入点覆盖,其它可根据情况适当增加接入点,保证平均每个接入点上的接入用户数在40人左右。接入点可置于天花板上合适的位置,保证足够的覆盖面积。另外相同楼层的不同接入点覆盖区域之间要配置好信道的频率,防止产生干扰。
资料区网络:资料区主要是图书馆,其覆盖区域包括各阅览室和走廊这些公共区域。从应用来说是一个相对独立的系统,提供对图书馆资料以及所购买数据库的检索。因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心,进行有线接入以无线设备进行覆盖。这里一般产生的数据量比较小,可以每个阅览室用一个接入点进行覆盖供学生上网检索。
四、无线校园网组建中应注意的问题
无线网络尽管发展很快,但与传统的有限网络相比,仍有许多的不足。
1.慎重选择无线网络产品
现在的市场上存在多种网络产品,即使同等级的802.11b产品之间也有很多差别,为此,在选择组网设备时,要根据自身的实际情况,慎重选择。无线网络诞生时间不长,各厂家之间的产品尚不能完全互相兼容,建网方案的可升级性不容忽视。在考虑引进无线网络运行模式时,一定要明确资金和需求,以在价格与性能之间找到一个平衡点。
2.无线网络的安全性
由于无线网络使用开放的电磁波传输,如果没有充分的防护,很容易被盗,或者成为黑客侵入政府网站的工具。因此,要充分考虑安全性的要求。新的802. 11i 标准最近得到了IEEE 的批准,这为改善无线网络的安全性铺平了道路。
3.合理布局有线网络与无线网络
目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充,而不是完全代替有线网络。原因是首先,无线局域网产品仍比较昂贵,增加了组网的成本;其次,无线传输速度还比较慢,以太网可实现1Gbps的传输速度,而无线局域网的传输速度被限制在10Mbps左右。因此要根据有线网络和无线网络的特点,进行合理的布局,使两种网络的优势能够充分发挥出来,起到优势互补的作用。
五、结束语
无线局域网是落实信息化校园的重要一步。作为对有线局域网的补充,无线局域网能够与学校现有的骨干网络实现最大化的兼容,同时扩展有线网络的范围。
虽然目前并不十分完善,但是随着技术的不断成熟, 无线局域网将会有更大的发展机会,可迅速地应用于需要在移动中联网和在网间漫游的区域,并为不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。
总之,随着无线局域网越来越成熟,无线网络会逐渐走进我们的校园,走到我们的身边,使我们深切地感受到无线网络给我们带来的方便快捷的服务。
参考文献:
[1]唐向前,戴国梁.运用无线网络技术组建局域网实践[J].现代计算机,2005(1).
[2]黄灵敏.大学校园WLAN的组网模式及相关应用[J].广西教育学院学报,2006(1).
[3]刘丽琳.无线校园网与有线校园网的无缝结合[J].电脑知识与技术,2005(6):51-52.
[4]黎连业,郭春芳,向东明.无线网络及其应用技术[M].北京:清华大学出版社,2004.6.
(编辑:隗爽)
摘要:随着信息化建设的深入和无线网络技术的发展,无线网络在校园网络建设中的应用越来越广泛,为推动高校信息化资源建设的发展起到了重要作用。本文就无线局域网相关的概念和技术以及在高校内的应用进行探讨。
关键词:校园网 无线局域网 IEEE 802.11
中图分类号:TP393.17 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)23-0086-02
在这个“网络就是计算机”的时代,伴随着有线网络的广泛应用,以快捷高效、组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。校园网已经成为校园生活的重要组成部分,是教职员工和学生获取资源和信息的主要途径。它将校园里的院系、学生与从事社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起,在教育系统中具有重要的作用。目前,越来越多的学生拥有笔记本电脑,在教室、实验室、图书馆、大型会议室、体育馆、室外广场等场合,如何突破网络节点限制、实现多人同时上网的问题在应用中不可避免。如果校园网中采用无线接入,这一切都会发生很大的变化。
一、无线局域网的历史
说到无线网络的起源,可能比各位想象的还要早。无线网络的初步应用,可以追溯到50年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术。当初美军和盟军都广泛使用这项技术。这项技术让许多学者得到了灵感,在1971年时,夏威夷大学(University of Hawaii)的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络,这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。这最早的WLAN包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑(bi-directional star topology),横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛(Oahu Island)上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。虽然目前几乎所有的局域网络(LAN)都仍旧是有线的架构,不过近年来无线网络的应用却日渐增加,主要应用在学术界(像大学校园)、医疗界、制造业和仓储业等,而且相关的技术也一直在进步,对企业而言要转换到无线网络也更加容易、更加便宜了。
二、无线局域网的优点
与有线网络相比,无线局域网具有以下优点:
1.安装便捷
一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
2.使用灵活
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
3.经济节约
由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
三、校园无线局域网的设计
1.无线网络标准的选取
现在无线网络通信协议主要采用的标准是IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEEE802.11g。在国内802.11b是无线局域网的主流标准,其中802.11g对802.11b向下兼容。802.11a与802.11b、802.11g不兼容。也就是说如果选定802.11g,就自动兼容了802.11b。基于以上原因,一般采用802.11g标准。从发展来看,今后应采用同时兼容802.11 a /b/g的产品。这种产品不但可工作在与802.11a相同的5GHz频段,还可与工作在2.4GHz的802.11b和802.11g产品全面兼容,支持整个802.11 a/b/g标准,实现无线标准的互联与兼容。
2.设计思想
针对学校不方便进行大规模布线、不宜布设太多信息点以及可能需要临时接入局域网的体育馆、会议室、阶梯教室和礼堂等场所的特点,通过在现有的LAN中接入多个无线访问节点(AP),再使用此访问节点构建另一部分的无线网络,用户使用带有无线网卡的电脑就能上网,从而实现校园网络互联。
3.设计方案
由于在校园的不同区域网络接入的规模以及用途都不一样,所以把整个校园分为若干热点区域(办公区、教学区、资料区、宿舍区以及活动区)。利用无线接入设备对各区域进行覆盖,各区域通过现存的有线校园网络和出口实现互联和互联网访问。
办公区网络:办公网络主要面向学校的各级领导以及各职能部门,办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。这样对网络速率的要求不是很高,接入的计算机也不是很多,每一层用一个接入点覆盖,各接入点通过双绞线连接到与网络中心相连的交换机上。考虑到办公室的隔墙对电波的衰减作用,可以给接入点加装高增益的天线。
教学区网络:教学区包括教学楼、实验楼,尤其是多媒体教室、网络机房和综合报告厅,一般需要较多的接入服务。在教学过程中,大量传送的是文本、图像和部分视频等数据,对速度要求较高。除了普通教室可以用一个接入点覆盖,其它可根据情况适当增加接入点,保证平均每个接入点上的接入用户数在40人左右。接入点可置于天花板上合适的位置,保证足够的覆盖面积。另外相同楼层的不同接入点覆盖区域之间要配置好信道的频率,防止产生干扰。
资料区网络:资料区主要是图书馆,其覆盖区域包括各阅览室和走廊这些公共区域。从应用来说是一个相对独立的系统,提供对图书馆资料以及所购买数据库的检索。因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心,进行有线接入以无线设备进行覆盖。这里一般产生的数据量比较小,可以每个阅览室用一个接入点进行覆盖供学生上网检索。
四、无线校园网组建中应注意的问题
无线网络尽管发展很快,但与传统的有限网络相比,仍有许多的不足。
1.慎重选择无线网络产品
现在的市场上存在多种网络产品,即使同等级的802.11b产品之间也有很多差别,为此,在选择组网设备时,要根据自身的实际情况,慎重选择。无线网络诞生时间不长,各厂家之间的产品尚不能完全互相兼容,建网方案的可升级性不容忽视。在考虑引进无线网络运行模式时,一定要明确资金和需求,以在价格与性能之间找到一个平衡点。
2.无线网络的安全性
由于无线网络使用开放的电磁波传输,如果没有充分的防护,很容易被盗,或者成为黑客侵入政府网站的工具。因此,要充分考虑安全性的要求。新的802. 11i 标准最近得到了IEEE 的批准,这为改善无线网络的安全性铺平了道路。
3.合理布局有线网络与无线网络
目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充,而不是完全代替有线网络。原因是首先,无线局域网产品仍比较昂贵,增加了组网的成本;其次,无线传输速度还比较慢,以太网可实现1Gbps的传输速度,而无线局域网的传输速度被限制在10Mbps左右。因此要根据有线网络和无线网络的特点,进行合理的布局,使两种网络的优势能够充分发挥出来,起到优势互补的作用。
五、结束语
无线局域网是落实信息化校园的重要一步。作为对有线局域网的补充,无线局域网能够与学校现有的骨干网络实现最大化的兼容,同时扩展有线网络的范围。
虽然目前并不十分完善,但是随着技术的不断成熟, 无线局域网将会有更大的发展机会,可迅速地应用于需要在移动中联网和在网间漫游的区域,并为不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。
总之,随着无线局域网越来越成熟,无线网络会逐渐走进我们的校园,走到我们的身边,使我们深切地感受到无线网络给我们带来的方便快捷的服务。
参考文献:
[1]唐向前,戴国梁.运用无线网络技术组建局域网实践[J].现代计算机,2005(1).
[2]黄灵敏.大学校园WLAN的组网模式及相关应用[J].广西教育学院学报,2006(1).
[3]刘丽琳.无线校园网与有线校园网的无缝结合[J].电脑知识与技术,2005(6):51-52.
[4]黎连业,郭春芳,向东明.无线网络及其应用技术[M].北京:清华大学出版社,2004.6.
(编辑:隗爽)
