無線網(wǎng)絡技術在高校網(wǎng)絡建設的應用
時間:2022-03-07 09:22:02
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摘要:在高校校園中,無線網(wǎng)絡技術可以讓師生利用個人PC、掌上終端(智能手機、PAD等)在任意位置接入互聯(lián)網(wǎng)。辦公室內也無須為每臺計算機配備有線連接,從而大大降低網(wǎng)絡建設初期的成本與有線網(wǎng)絡信息點鋪設的復雜性。該文從無線網(wǎng)絡組網(wǎng)模式、通信協(xié)議、無線通信設備以及校園網(wǎng)絡安全配置四個方面分析無線網(wǎng)絡技術的實際應用,為高校無線網(wǎng)絡建設與實現(xiàn)無線網(wǎng)絡覆蓋提供可參考的建議,進而提升高校整體網(wǎng)絡建設實力。
關鍵詞:無線網(wǎng)絡技術;高校;網(wǎng)絡建設;通信協(xié)議
高校校園的網(wǎng)絡建設工作,不僅要滿足師生的基本要求,也是推動教學、管理與科研等各項工作開展的基礎。隨著網(wǎng)絡與智能移動終端等設備在教學中的逐漸普及,高校網(wǎng)絡建設需更加關注覆蓋率及通信效率,為了滿足實際應用,在有線網(wǎng)絡建設的基礎上,開始建設無線網(wǎng)絡。
1無線網(wǎng)絡技術應用的價值
在當前環(huán)境下,高校網(wǎng)絡建設已經(jīng)從傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡過渡到有線、無線網(wǎng)絡共存。而無線網(wǎng)絡技術具有明顯的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)為以下四點:①使用更加靈活。無線網(wǎng)絡對比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡,最為顯著的優(yōu)勢就是靈活性。脫離網(wǎng)線的制約,師生在使用網(wǎng)絡時只需使用網(wǎng)絡賬戶,便可在學校無線網(wǎng)絡覆蓋范圍內登錄,使得高校各項工作與學生的學習、娛樂也更加便利[1]。②網(wǎng)絡建設更加便捷。有線網(wǎng)絡初期階段需要鋪設網(wǎng)線才可以使用,必須使用物理連接方法,初期建設需要高昂的成本以及復雜的施工過程。③建設與維護成本更低。無線網(wǎng)絡技術大大節(jié)省了有線網(wǎng)絡的開支,進而網(wǎng)絡維護工作量減少,節(jié)省了設備材料費及人工維護費等費用,使得網(wǎng)絡建設與運維更具經(jīng)濟性。④網(wǎng)絡建設更具擴展性。高校無線網(wǎng)絡建設具有很強的擴展性,這就使校園網(wǎng)局限性、覆蓋率不足等問題得到改善,師生在學校中可以享受到更加流暢的網(wǎng)絡服務,提高了高校網(wǎng)絡的運行質量。
2高校無線網(wǎng)絡建設條件
2.1無線網(wǎng)絡建設環(huán)境
高校無線網(wǎng)絡建設必須提前分析校園網(wǎng)絡環(huán)境,根據(jù)環(huán)境勘察與分析情況制定無線網(wǎng)系統(tǒng)搭建方案,保證無線網(wǎng)絡覆蓋部署的有效性??偨Y高校校園無線網(wǎng)絡建設環(huán)境,有室外開發(fā)、室內開發(fā)與密集室內三種類型。①室外開發(fā)環(huán)境。高校室外開發(fā)環(huán)境包括體育場、露天廣場、各種景觀等,具體指代一些比較空曠且周圍開闊的室外環(huán)境,無線網(wǎng)絡建設更為有目標性。②室內開發(fā)環(huán)境。一般是指室內規(guī)模較大的空間,例如禮堂、大教室、圖書館、各類報告廳等。雖然是室內環(huán)境,但面積較大且十分開闊,可容納人數(shù)也相對較多,具有較大的人群密集度,無線網(wǎng)絡設計需要考慮的問題也比較多[2]。③密集室內空間。一般是指密集度較高的室內空間,例如教室、學生宿舍等。雖然室內密集空間數(shù)量較多,但是各空間容納人數(shù)有限,無線網(wǎng)絡建設時應該重點分析網(wǎng)絡信號的穿墻力以及覆蓋率,保證無線網(wǎng)絡的體驗質量。
2.2校園無線網(wǎng)絡建設現(xiàn)狀
高校校園無線網(wǎng)絡技術,網(wǎng)絡管理非常重要,要提前總結校園網(wǎng)絡建設情況,為高校教學管理工作提供高質量的網(wǎng)絡服務,使得師生之間通過網(wǎng)絡密切交流,實現(xiàn)高校和兄弟院校的緊密聯(lián)系與信息共享。不僅使得教師學術視野更加廣闊,學生接受專業(yè)知識的渠道也更為多樣化。信息技術的發(fā)展推動高校無線網(wǎng)絡的普及,高校在原本有線網(wǎng)絡的基礎上也開始無線網(wǎng)絡建設。這主要是因為有線網(wǎng)絡在使用上存在的局限性,例如有線網(wǎng)絡建設必須要提前在校園中布線,而且布線工程量也比較大,對于網(wǎng)絡建設地點也有各種要求。所以當前很多高校也只是選擇部分區(qū)域鋪設有線網(wǎng)絡,如果經(jīng)費有限,也會對有線網(wǎng)絡建設帶來直接影響[3]。除此之外,個別高校建筑物有著悠久的歷史,網(wǎng)絡布線、鉆孔等會破壞建筑物完整性與歷史文化價值;若是規(guī)模較大的高校,有多個校區(qū),各校區(qū)之間距離較遠,也是影響網(wǎng)絡建設的因素,例如光纜建設需要耗費大量的時間和精力。如果應用無線網(wǎng)絡技術,便可以解決以上問題。由此可見無線網(wǎng)絡的優(yōu)勢更加明顯,所以它也是現(xiàn)階段高校網(wǎng)絡建設的一項重點內容[4]。
3高校網(wǎng)絡建設中的無線網(wǎng)絡技術
3.1高校無線網(wǎng)絡建設目標
高校師生使用智能手機、PAD和筆記本電腦已經(jīng)成為十分普遍的現(xiàn)象,而且在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,人們對有線網(wǎng)的需求量逐漸減少,高校網(wǎng)絡建設也終將進入到無線網(wǎng)絡階段。無線網(wǎng)絡技術應用,可以滿足師生高頻率的網(wǎng)絡使用需求,隨時隨地連接無線網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡技術本身也可以將學校中的網(wǎng)絡覆蓋率、網(wǎng)絡速率、通信安全性提高。與此同時,無線網(wǎng)絡技術可以彌補有線網(wǎng)絡的種種限制,擴大網(wǎng)絡在校園中的覆蓋率,使得師生可以各個場所登錄網(wǎng)絡,為學習、搜索信息提供便利條件[5]。例如某高校內已經(jīng)有無線網(wǎng)絡覆蓋,但是覆蓋區(qū)域比較有限,只覆蓋了教室、辦公室、實驗室等區(qū)域,走廊與樓梯等不能接收到信號或信號較差。校內其他場所,如超市、食堂與校醫(yī)院等區(qū)域沒有完全覆蓋無線網(wǎng)絡。新一階段的校園網(wǎng)絡建設開始之后,學校采用無線網(wǎng)絡技術,設定無線網(wǎng)絡建設目標如下:①基于有線網(wǎng)絡積極拓寬校園無線網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域,使校園內實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的全覆蓋。②采用多樣化的網(wǎng)絡接入方式,可以支持不同設備與需求的網(wǎng)絡接入,給師生使用網(wǎng)絡創(chuàng)造更加便利的條件。③有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡之間可以實現(xiàn)無縫銜接,打造三維立體化校園網(wǎng)絡。④加強校園網(wǎng)絡運維管理,加快實現(xiàn)高校數(shù)字化建設,保證網(wǎng)絡信息的安全性與通信效率。在以上四點目標的引導下,無線網(wǎng)絡建設工作將更具有針對性[6]。
3.2無線網(wǎng)絡技術的應用
3.2.1無線網(wǎng)絡組網(wǎng)模式無線網(wǎng)絡技術在我國互聯(lián)網(wǎng)技術領域已經(jīng)十分普遍,技術產(chǎn)品的更新速度也非???,組網(wǎng)模式在行業(yè)發(fā)展的推動下也出現(xiàn)明顯改變。最為常見且有代表性的組網(wǎng)模式有兩種,即Fat⁃AP(胖)模式、FitAP(瘦)模式。FatAP模式具有建設效率高、成本低的特點,而且同時具備網(wǎng)絡用戶認證靈活、網(wǎng)絡管理方便、數(shù)據(jù)加密技術等諸多技術功能。但是AP設備的配置具有獨立性,很難達到集中管理效果,日常管理與維護還需要投入大量人力物力。所以,F(xiàn)atAP模式更適合在小規(guī)模組網(wǎng)中應用。Fit⁃AP組網(wǎng)模式集中控制需要使用AC設備,可以自動選擇信道,憑借AP自適應這一項功能簡化了管理配置,加強了網(wǎng)絡的整體性,在當前網(wǎng)絡規(guī)模化也是主要的發(fā)展趨勢。按照FatAP及FitAP模式的特征,做到“胖瘦結合”,確定高校無線網(wǎng)絡建設的大規(guī)模覆蓋需求,建議總體采用FitAP模式,特殊場景使用Fat⁃AP模式,利用FitAP網(wǎng)絡模式的多元化功能,例如AP自適應、無線資源管理、自動選擇信道等,使校園內的網(wǎng)絡全部實現(xiàn)集中管理??梢园葱柙O置這與校園網(wǎng)建設大規(guī)模、接入效率高等要求相符[7]。3.2.2通信協(xié)議高校無線網(wǎng)絡建設需要選擇通信協(xié)議,一般代表性的通信協(xié)議有IEEE802.11系列協(xié)議、IEEE802.16協(xié)議。校園內所有無線通信設備都要利用網(wǎng)絡協(xié)議,實現(xiàn)設備和網(wǎng)絡通信規(guī)則的連接與集合,例如計算機終端、路由器和交換器。網(wǎng)絡通信協(xié)議對于設備通信有明確規(guī)定,即要求格式、通信優(yōu)先級等。如果選擇IEEE802.11系列協(xié)議,使用對象是以Wi-Fi技術產(chǎn)品為主,該標準協(xié)議中涵蓋802.11a協(xié)議、802.11b協(xié)議等。對比IEEE802.16協(xié)議,適用對象為WiMAX技術產(chǎn)品,其中涵蓋了802.16wimax協(xié)議。因為WiMAX技術標準要求比較高,具有兼容性,也能夠無縫對接Internet,屬于新無線通信技術??紤]高校無線網(wǎng)絡建設需求,建議選擇802.11n標準協(xié)議,同時與802.11a協(xié)議、802.11b協(xié)議、802.11g協(xié)議兼容,可以達到高校網(wǎng)絡雙頻通用與抗干擾等諸多建設要求。3.2.3無線通信設備選擇無線通信設備,因為校園網(wǎng)絡是公共網(wǎng)絡的一部分,提出通信質量、通信安全等諸多要求。無線通信設備生產(chǎn)水平不斷提升,廣大廠商在技術設備方面也能基本滿足高校網(wǎng)絡的建設與使用需求,具備良好的兼容性,后續(xù)擴展、維護也十分便捷??捎脽o線網(wǎng)絡設備比較豐富。綜合高校校園網(wǎng)絡建設要求與需求,建議基于802.11系列協(xié)議選擇無線通信基礎設備,滿足多種安全機制要求,與高校網(wǎng)絡運行需求相符。3.2.4校園網(wǎng)絡安全配置高校網(wǎng)絡安全配置非常必要,而且是在無線網(wǎng)絡技術應用條件下,建議采取多重安全保護策略,保證各個流程的通信安全。因為WLAN網(wǎng)絡可以根據(jù)需求增設新節(jié)點,所以訪問節(jié)點均要嚴格審計,尤其要對節(jié)點行為進行監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)特殊節(jié)點及時隔離。運用用戶認證技術、信息加密技術,是保護高校關鍵信息數(shù)據(jù)的有效技術手段。在高校無線網(wǎng)絡建設基礎上,關于校園網(wǎng)絡安全配置與部署,提出如下要求:①應用AES-CCMP技術加密無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。②選擇IEEE802.11i協(xié)議,并與WAPI安全機制協(xié)同運行。③用戶認證應采取針對性的方法,認證過程還需要進行加密處理,建議采用AES、VPN、EAP技術。④加強監(jiān)管無線網(wǎng)絡運行,AES-CCMP技術為分組密碼體制,應該要采用高級加密算法,使數(shù)據(jù)加密強度得到提升。
4結束語
綜上所述,高校在原本有線網(wǎng)絡的基礎上,進一步拓展網(wǎng)絡覆蓋規(guī)模,并且為師生使用網(wǎng)絡提供更便捷的渠道。憑借無線網(wǎng)絡的諸多優(yōu)勢,高校在校園覆蓋規(guī)模、信息傳輸效率、網(wǎng)絡信息安全等方面均得到了改善,而且隨著高校無線網(wǎng)絡建設的不斷深入,也為教師開展教學管理與科研、學生專業(yè)學習及課余生活創(chuàng)造更為良好的條件,整體實現(xiàn)了學校信息化建設的目標。
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作者:王宇鵬 單位:吉林建筑大學