【正文】 新大樓無線網(wǎng)絡(luò)解決方案新大樓無線網(wǎng)絡(luò)解決方案一、新大樓無線解決方案原則新大樓無線是Cisco結(jié)構(gòu)化無線網(wǎng)絡(luò)解決方案，專門為XXX新大樓無線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。根據(jù)具體需求和勘測情況，在此次網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施中遵循以下原則： 先進(jìn)性和實(shí)用性并重系統(tǒng)建設(shè)要有一定的前瞻性。在無線網(wǎng)絡(luò)建成后的35年之內(nèi)，不會由于業(yè)務(wù)量的增加導(dǎo)致對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備的重大調(diào)整。同時(shí)要考慮實(shí)際的應(yīng)用水平，避免技術(shù)環(huán)境過于超前造成投資浪費(fèi)。 兼容性網(wǎng)絡(luò)采用開放式體系結(jié)構(gòu)，易于擴(kuò)充，使相對獨(dú)立的分系統(tǒng)易于進(jìn)行組合和調(diào)整。選用的通信協(xié)議符合國際標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)的硬件環(huán)境、通信環(huán)境、軟件環(huán)境相互獨(dú)立，自成平臺，使相互間依賴減至最小，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，某的無線局域網(wǎng)全部支持從交換機(jī)直接通過PoE供電，不必為AP另行配置電源插座。某的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)滿足國際和國內(nèi)的無線標(biāo)準(zhǔn)，市場占有率超過60%，某WLAN最大程度的兼容符合WiFi標(biāo)準(zhǔn)的各種無線終端設(shè)備，如Intel訊馳系統(tǒng)、國內(nèi)和臺灣、香港生產(chǎn)的通過WiFi認(rèn)證的無線局域網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，事實(shí)上，幾乎今天在市面上知名的品牌均可以兼容。 無線輻射根據(jù)中國國家無線電管理委員會的規(guī)定，在辦公室內(nèi)部署無線網(wǎng)絡(luò)信號輻射不得超過100mw。同樣的原因，在通常情況下，終端使用5mw左右的發(fā)射功率，以避免大功率長期輻射對人體的影響。，隨著終端和AP之間的信號的強(qiáng)弱，AP和終端會自動協(xié)商根據(jù)信號的衰減程度，自動降低傳輸速率和增大傳輸功率。某無線系統(tǒng)在辦公室內(nèi)部署的型號統(tǒng)一都根據(jù)國家規(guī)定最大為100mw，功率智能調(diào)節(jié)。 實(shí)時(shí)的射頻自動監(jiān)測無線信號容易受到其他信號的干擾，無需注冊即可獲得使用，因此下列設(shè)備可能造成干擾： 微波爐 其他大樓的無線系統(tǒng) 因此某的AP實(shí)時(shí)進(jìn)行射頻的監(jiān)測，AP后臺的控制器能夠?qū)崟r(shí)對AP進(jìn)行控制，控制功率的大小，比如當(dāng)1個(gè)AP實(shí)效以后，其他的AP通過自動計(jì)算對功率進(jìn)行增加；出現(xiàn)信號的時(shí)候，控制器能夠?qū)π盘柛蓴_來源進(jìn)行定位，確定何處的信號干擾，信號干擾的程度如何，并地圖方式顯示在網(wǎng)管上。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)在物理安全方面存在一定的優(yōu)勢。有線接口位于建筑物內(nèi)部，這意味著企業(yè)可以利用加密卡和通行證來將未經(jīng)授權(quán)的用戶拒之門外。但是在無線網(wǎng)絡(luò)中，這種物理保護(hù)并不存在。無線信號會擴(kuò)散到物理圍墻之外，從而可能將企業(yè)的WLAN拓展到某個(gè)停車場或者相鄰建筑物。為了最大限度地解決這個(gè)問題，必須采用正確的RF設(shè)計(jì)、發(fā)射功率控制和先進(jìn)的定位技術(shù)。 自動負(fù)載均衡有線網(wǎng)絡(luò)在本質(zhì)上具有確定性――第二層（以太網(wǎng)）和第三層（IP）交換機(jī)和路由器都是便于理解、可以預(yù)測的。但是，用戶在無線網(wǎng)絡(luò)中的體驗(yàn)則依賴于無線信號的傳播和建筑物的其他特性。這些特性可能會迅速發(fā)生變化，從而影響連接速度和錯(cuò)誤率。一個(gè)位于城區(qū)的辦公場所的RF環(huán)境在早上10點(diǎn)和3點(diǎn)時(shí)是完全不同的。在早上10點(diǎn)，有數(shù)以百計(jì)的用戶在移動使用網(wǎng)絡(luò)。而在早上3點(diǎn)，辦公室的大門緊鎖，沒有人在辦公，而且附近的辦公室和咖啡廳也不會產(chǎn)生RF干擾。 更多的情況下，在同一時(shí)間，大家從各自的辦公室匯聚到會議廳，特別是當(dāng)人數(shù)比較多，超出了1個(gè)AP的承受范圍，那么帶寬會慢的無法工作；為了保障帶寬，如果在AP設(shè)置了限制，那么后來的人員無法得到無線連接服務(wù)，因?yàn)樵诤笈_控制器的模式，可以對AP自動的負(fù)載均衡，將終端分別發(fā)送到不同的AP，自動計(jì)算和對終端的流量進(jìn)行均衡，比如，當(dāng)這個(gè)AP的利用率到了80%，那么控制器自動將用戶引導(dǎo)到另外的空閑的相鄰AP上面，而在我們的設(shè)計(jì)中，所有的AP部署已經(jīng)考慮了人員的位置和可能的集中的情況，完全可以智能的處理動態(tài)的負(fù)載變化。 自動頻道管理和跨IP域漫游，11，為了實(shí)現(xiàn)自動漫游，需要對頻道的管理。某無線系統(tǒng)由于采用了后臺集中控制的方式，能夠當(dāng)AP布防后，通過實(shí)時(shí)射頻監(jiān)測，然后自動對頻道進(jìn)行分配，并地圖方式顯示在網(wǎng)管上。無線局域網(wǎng)的AP如果處于不同的子網(wǎng)，在漫游的過程中，需要處理三層的漫游，在后臺保持用戶的DHCP得來的IP租用，認(rèn)證的會話密鑰等，控制器可以自動完成三層無線漫游。 安全性無線網(wǎng)絡(luò)支持最多的安全特性，采用集中認(rèn)證，對每個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密。通過對射頻的實(shí)時(shí)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)并定位惡意的AP，惡意AP是未經(jīng)授權(quán)的人員通過自己設(shè)置一個(gè)AP，吸引無線終端連接到惡意AP從而非法獲得數(shù)據(jù)的黑客方法。對惡意AP的掃描配合采用安全無線認(rèn)證協(xié)議，能夠解決AP和無線之間的相互信任問題。目前無線局域網(wǎng)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)主要有某和微軟等公司，能夠支持最多的安全保障和擴(kuò)展的端口安全管理。 終端定位配合射頻實(shí)時(shí)監(jiān)測功能，射頻指紋掃描能夠?qū)K端所在的位置進(jìn)行定位，當(dāng)一個(gè)移動終端變換位置時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)35米的定位，同時(shí)和門禁系統(tǒng)結(jié)合，對外來的臨時(shí)人員進(jìn)行RFID的定位，人員佩戴RFID標(biāo)示的腰扣終端，可以將人員位置顯示在網(wǎng)絡(luò)管理界面的大樓地理圖上。方便對無線終端的監(jiān)控和管理。在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)上有針對ERP系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng)的API，可以結(jié)合ERP和安全管理系統(tǒng)將定位信息集成到工作流程的管理中。 地理化圖形管理界面網(wǎng)絡(luò)管理界面全部圖形化，能夠輸入新大樓的平面圖，并且能夠進(jìn)行微調(diào)，能夠輸入障礙物等信息，在網(wǎng)管上面可以操作全部的無線功能。在AP上無需任何配置。二、新大樓無線解決方案的架構(gòu)二．1整體架構(gòu)為了全面地滿足企業(yè)的RF管理需求，某設(shè)計(jì)了一個(gè)集中、簡便的WLAN架構(gòu)。它的核心組件是 “分離MAC”架構(gòu)，以及接入點(diǎn)功能分別部署于一個(gè)輕型接入點(diǎn)和一個(gè)集中WLAN控制器（如圖1所示）。更加特別的是，對時(shí)間敏感的活動――例如信標(biāo)處理、與客戶端的握手、介質(zhì)訪問控制（MAC）層加密和RF監(jiān)控――都是由接入點(diǎn)處理的。所有其他活動都由WLAN控制器處理，它需要具備整個(gè)系統(tǒng)的可見度。、幀轉(zhuǎn)換和橋接功能，以及對于用戶移動、安全、QoS和――可能更加重要的是――實(shí)時(shí)RF管理的系統(tǒng)級策略。圖1 典型的分離MAC架構(gòu) 某無線局域網(wǎng)控制器具備的實(shí)時(shí)RF管理對于某輕型無線解決方案具有重要的意義。它是某產(chǎn)品的一項(xiàng)獨(dú)有特色。某無線局域網(wǎng)控制器可以利用動態(tài)算法，創(chuàng)建一個(gè)完全自行配置、優(yōu)化和治愈的環(huán)境，讓某WLAN適用于提供安全、可靠的業(yè)務(wù)應(yīng)用。這是通過執(zhí)行下列RRM功能實(shí)現(xiàn)的： 無線資源監(jiān)控 動態(tài)信道分配 干擾檢測和避免 動態(tài)發(fā)射功率控制 覆蓋盲區(qū)檢測和糾正 客戶端和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡無線資源監(jiān)控RF網(wǎng)絡(luò)的管理需要充分了解影響無線空間的因素。某輕型接入點(diǎn)采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，不僅能夠提供服務(wù)，還可以同時(shí)監(jiān)控所有信道。 MAC層所開展的、廣泛的開發(fā)工作。除了提供服務(wù)以外，以及在其他地區(qū)有效的信道。這可以提供最高限度的保護(hù)――系統(tǒng)將發(fā)現(xiàn)可能從其他國家進(jìn)口的惡意接入點(diǎn)，或者某個(gè)知道怎樣更改所在國家規(guī)定操作方式的黑客。這些黑客能夠讓惡意設(shè)備位于帶外，從而躲過大部分WLAN入侵檢測系統(tǒng)（IDS）的掃描。某輕型接入點(diǎn)可以在不超過60ms的時(shí)間里進(jìn)行“信道外”掃描，以監(jiān)聽這些信道。在此期間搜集到的分組將被發(fā)送到某無線局域網(wǎng)控制器。后者將對這些分組進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)惡意接入點(diǎn)（無論服務(wù)集標(biāo)識符[SSID]是否被廣播）、惡意客戶端、臨時(shí)客戶端和干擾接入點(diǎn)。在缺省情況下，%的時(shí)間進(jìn)行信道外掃描。這項(xiàng)任務(wù)會在所有接入點(diǎn)之間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分配，以確保相鄰接入點(diǎn)不會同時(shí)進(jìn)行掃描，對WLAN的性能造成不利的影響。這使得管理員可以通過每個(gè)接入點(diǎn)搜集到的信息，了解他們的WLAN的運(yùn)行狀況，將網(wǎng)絡(luò)可見度提高到重疊式網(wǎng)絡(luò)所無法提供的水平，解決為每三到五個(gè)接入點(diǎn)部署無線監(jiān)視器這一做法可能出現(xiàn)的“隱藏節(jié)點(diǎn)”問題。注意：在必要情況下，某輕型接入點(diǎn)可以被專門部署為無線監(jiān)視器，但是成本因素和對更高網(wǎng)絡(luò)可見度的要求通常會促使最終用戶采用上述方式。動態(tài)信道分配 MAC功能需要采用一種基于二進(jìn)制指數(shù)退避的沖突避免機(jī)制，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路存?。–SMA/CA）。 MAC層由一個(gè)四路交換協(xié)議定義：Request to Send (RTS) – Clear to Send (CTS)Data – ACK當(dāng)某個(gè)基站需要發(fā)送信息時(shí)，它會將其提供給介質(zhì)。如果介質(zhì)是閑置的，接入點(diǎn)將會允許該基站發(fā)送它的數(shù)據(jù)。否則，基站將被告知等到其他正在使用介質(zhì)的基站完成任務(wù)之后再發(fā)送數(shù)據(jù)。這可以防止兩個(gè)客戶端同時(shí)在同一個(gè)信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)幀受損。在使用CSMA/CA時(shí)，同一個(gè)信道上的兩個(gè)接入點(diǎn)（位于同一個(gè)區(qū)域）與兩個(gè)不同信道上的兩個(gè)接入點(diǎn)相比，將獲得其一半的容量。這可能會導(dǎo)致問題。例如，某個(gè)在咖啡廳中查看電子郵件的用戶可能會對相鄰企業(yè)中的接入點(diǎn)的性能造成不利的影響。即使位于不同的網(wǎng)絡(luò)之中，在信道1上向咖啡廳網(wǎng)絡(luò)發(fā)送流量的用戶也可能會導(dǎo)致使用同一個(gè)信道的企業(yè)數(shù)據(jù)遭到破壞。某無線局域網(wǎng)控制器可以通過動態(tài)分配接入點(diǎn)信道，避免沖突，從而解決這個(gè)問題和其他同頻干擾問題。因?yàn)槟齿p型解決方案通過它的RRM工具而具有覆蓋整個(gè)企業(yè)的可見度，所以信道可以被“重復(fù)利用”，以避免浪費(fèi)寶貴的RF資源。換句話說，信道1將會分配給一個(gè)遠(yuǎn)離該咖啡廳的接入點(diǎn)。相比之下，其他WLAN系統(tǒng)在這種情況下通常要求完全禁止使用信道1。因此，某的解決方案更為有效。某無線局域網(wǎng)控制器的動態(tài)信道分配功能還有助于最大限度地減小某輕型WLAN解決方案中的相鄰接入點(diǎn)之間的同頻干擾。例如，信道35和40不能同時(shí)使用54Mbps，具體取決于接入點(diǎn)和客戶端的擺放位置。通過分配信道，某無線局域網(wǎng)控制器可以隔離相同信道，從而避免這個(gè)問題（如圖2所示）。圖2 動態(tài)信道分配 33%效率 100%效率某無線局域網(wǎng)控制器可以通過分析多種實(shí)時(shí)RF特性，有效地處理信道分配。這些特性包括：接入點(diǎn)接收能量――這取決于網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)拓?fù)洌贿@項(xiàng)功能可以讓信道獲得最高的網(wǎng)絡(luò)容量。噪聲――這個(gè)因素會限制客戶端和接入點(diǎn)的信號質(zhì)量。噪聲的增大會導(dǎo)致有效網(wǎng)格的減小。通過優(yōu)化信道和避免噪聲源，某無線局域網(wǎng)控制器可以在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)，保持系統(tǒng)容量不變。如果某個(gè)信道因?yàn)樵肼曔^高而無法使用，該信道將會被避開。――如果存在其他無線網(wǎng)絡(luò)，某無線局域網(wǎng)控制器將會改變信道的使用方式，以避免與其他網(wǎng)絡(luò)的干擾。例如，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用的是信道6，另一個(gè)相鄰WLAN將被分配信道1或者11。這可以通過限制頻率重疊，提高網(wǎng)絡(luò)容量。如果因?yàn)槟硞€(gè)信道的使用量過高而導(dǎo)致沒有可用容量，某無線局域網(wǎng)控制器將會選擇避開這個(gè)信道。利用率――在啟用這項(xiàng)功能時(shí)，容量計(jì)算將會考慮到某些接入點(diǎn)傳輸?shù)牧髁慷嘤谄渌尤朦c(diǎn)（例如一個(gè)休息室相對于一個(gè)工程區(qū)域）。因此，那些需要最多帶寬的接入點(diǎn)將在信道分配方面獲得更高的重視。客戶端負(fù)載――通過在調(diào)整信道結(jié)構(gòu)時(shí)考慮客戶端負(fù)載，可以最大限度地減少客戶端對于WLAN的影響。某無線局域網(wǎng)控制器會周期性地監(jiān)控信道分配情況，搜尋“最佳的”分配方式。只有在可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)性能，或者改進(jìn)某個(gè)性能低下的接入點(diǎn)的性能時(shí)，才會進(jìn)行調(diào)整。某無線局域網(wǎng)控制器可以將RF特性信息與智能算法相結(jié)合，執(zhí)行針對整個(gè)系統(tǒng)的決策。利用軟決策機(jī)制，可以滿足互相沖突的需求，為最大限度地減少網(wǎng)絡(luò)干擾確保最佳的選擇。最終結(jié)果是在一個(gè)三維空間中實(shí)現(xiàn)最佳的信道配置，而位于樓層上方和下方的接入點(diǎn)在總體WLAN配置中扮演著重要的角色。干擾檢查和避免“干擾”，包括惡意接入點(diǎn)、藍(lán)牙設(shè)備或者相鄰WLAN。某輕型接入點(diǎn)一直在掃描所有信道，尋找主要的干擾源（如圖3所示）。（缺省值為10%），一個(gè)消息就會被發(fā)送到某無線控制系統(tǒng)（WCS）。某無線局域網(wǎng)控制器將設(shè)法重新分配信道，以便在存在干擾的情況下提高系統(tǒng)性能。這可能會導(dǎo)致相鄰某輕型接入點(diǎn)位于同一個(gè)信道上，但是這顯然要比讓接入點(diǎn)繼續(xù)留在一個(gè)因?yàn)槟硞€(gè)干擾接入點(diǎn)而無法使用的信道上好得多（考慮到利用率因素）。圖3 動態(tài)信道分配機(jī)制對干擾的反應(yīng)惡意設(shè)備管理員可以從某WCS實(shí)時(shí)地查看RF環(huán)境的情況（如圖4所示）。這有助于了解無線空間的運(yùn)行狀況，尤其是試圖診斷WLAN故障時(shí)。圖4 某WCS無線統(tǒng)計(jì)信息視圖動態(tài)發(fā)射功率控制正確的接入點(diǎn)發(fā)射功率設(shè)置對于保證WLAN的平穩(wěn)運(yùn)行具有重要的意義。這對于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余也非常重要，有助于確保在接入點(diǎn)失去連接時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)的故障切換。某無線局域網(wǎng)控制器可根據(jù)實(shí)時(shí)的WLAN情況動態(tài)地控制接入點(diǎn)的發(fā)射功率。在正常情況下，功率可以保持在較低的水平，以獲得額外的容量和減少干擾。某輕型解決方案將試圖根據(jù)最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對接入點(diǎn)進(jìn)行平衡，以確保它們在相鄰接入點(diǎn)之間保持65dbm的發(fā)射功率。如果檢測到某個(gè)發(fā)生故障的接入點(diǎn)，周圍接入點(diǎn)的功率將會自動提高，以填補(bǔ)覆蓋范圍受損所導(dǎo)致的漏洞。只允許對發(fā)射功率進(jìn)行靜態(tài)設(shè)置的WLAN解決方案在支持動態(tài)網(wǎng)絡(luò)需求方面的能力極為有限。某RRM算法采用了獨(dú)特的設(shè)計(jì)，可以創(chuàng)建最佳的用戶體驗(yàn)。例如，如果接入點(diǎn)的發(fā)射功率被調(diào)低為四級（一級最高，五級最低），而且用戶的接收信號強(qiáng)度指示（RSSI）值降低到某個(gè)可以接受的閾值之下，接入點(diǎn)功率將會被提高，以便為客戶端提供更好的體驗(yàn)。如果用戶的RSSI值位于閾值之下，功率將決不會被調(diào)低。用戶可以在某WCS中，方便地查看各個(gè)功率等級和接入點(diǎn)相鄰設(shè)備信息，如圖5所示。圖5 利用某WCS監(jiān)控功率等級覆蓋盲區(qū)檢測和糾正如果某個(gè)接入點(diǎn)上的客戶端的RSSI等級較低，某輕型接入點(diǎn)將會向某WCS發(fā)出一個(gè)“覆蓋盲區(qū)”警報(bào)。這表示存在一個(gè)覆蓋信號持續(xù)較差的區(qū)域，其中沒有可通信的漫游地點(diǎn)。管理員可以查找接入點(diǎn)的歷史記錄，了解這些警報(bào)是不是一種長期現(xiàn)象。長期現(xiàn)象意味著存在一個(gè)長期的覆蓋盲區(qū)，而不是一個(gè)偶發(fā)性的問題。如果是的話，某無線局域網(wǎng)控制器將會調(diào)節(jié)接入點(diǎn)的發(fā)射功率等級，糾正所檢測到的盲區(qū)。否則，IT人員將可以借助準(zhǔn)確的位置信息解決問題?？蛻舳撕途W(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡只有在客戶端能夠通過負(fù)載均衡，有效地利用容量的