【文章內(nèi)容簡介】 辨出是舊有的還是新的路由，從而有效避免路由環(huán)路。在AWR中，每個節(jié)點都持續(xù)跟蹤其與周邊節(jié)點的連接狀況，并敏感地發(fā)現(xiàn)斷掉的連接。為在動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)中保持路由表的一致性，每個節(jié)點都周期性地與周邊節(jié)點相互溝通并交換信息，還會在出現(xiàn)重要新信息時立刻進行再溝通。除了路由環(huán)路避免機制(該機制消除了致使大多數(shù)距離向量路由協(xié)議備受困擾的路由環(huán)路問題)外，一個特殊的消息機制也被引入，用于進一步加強收斂速度，以及通過讓路由盡可能本地化來減少路由開銷。為進一步改善路由的自適應性和穩(wěn)定性，AWR維持多條到達每個目的地的路由，這是為了快速的錯誤恢復和負載均衡。在任何時刻，所有的路由都保證是不會發(fā)生環(huán)路的。AWR在移動和固定的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中都表現(xiàn)出色。它綜合了多種具有吸引力的特點：1) 完全分布式結(jié)構(gòu)，提供鏈路和節(jié)點運作性能短時異常后的自我恢復，確保沒有系統(tǒng)級的單點故障。區(qū)分由移動性、路由器故障等造成的暫時性無線信號衰減和實質(zhì)性的無線鏈路丟失的能力，每個目的地擁有多條無環(huán)路的路由以便快速故障恢復和負載平衡。2) 動態(tài)性，自適應性，自動組網(wǎng)，自我恢復，對拓撲結(jié)構(gòu)和鏈接質(zhì)量的變化靈活自適應，通過考慮鏈路質(zhì)量，最大化用戶的吞吐量，保證高移動性和大幅度提升服務能力。3) 支持多電臺、多跳的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)；高度的可擴展性(低的計算和通訊開銷)。對于鋪設(shè)大規(guī)模的無線網(wǎng)狀網(wǎng)來說尤其重要。4) 安全性，對所有路由包都有加密和認證。：1)可靠性提高在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，鏈路為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如果其中的某一條鏈路出現(xiàn)了故障，節(jié)點便可以自動轉(zhuǎn)向其他可接入的鏈路，因而對網(wǎng)絡(luò)的可靠性有了很大程度的提高。但是在采用星型結(jié)構(gòu)的蜂窩移動通信系統(tǒng)中，一旦某條鏈路出現(xiàn)故障，可能造成大范圍的服務中斷。2)傳輸速率大大提高在采用無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中，可融合其他網(wǎng)絡(luò)或技術(shù)仁如WiFi,UWB等，速率可以達到54 Mbit/ s，甚至更高。而目前正在發(fā)展的3G技術(shù)，其傳輸速率在高速移動環(huán)境中僅支持144 Kbit/s，步行慢速移動環(huán)境中支持384 Kbit/s，在靜止狀態(tài)下才達到2 Mbit/s 。3)降低成本在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，大大節(jié)省了骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，而且AP等基礎(chǔ)設(shè)備比起蜂窩移動通信系統(tǒng)中的基站等設(shè)備便宜得多。 hoc網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別：無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與Adhoc網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上均是點對點網(wǎng)絡(luò)，兩者主要區(qū)別在于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務模式不同，對于前者，節(jié)點的主要業(yè)務是來往于因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的業(yè)務。而對于后者，節(jié)點的主要業(yè)務是任意一對節(jié)點之間的業(yè)務流，而且Ad hoc主要應用在軍事上，還未進行大規(guī)模的商用。：WLAN在結(jié)構(gòu)上是典型的采取單跳方式的點對多點網(wǎng)絡(luò)，因而數(shù)據(jù)不可轉(zhuǎn)發(fā)。WLAN可在較小的范圍內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)服務，、 a可達54 Mbit/s，通常情況下WLAN接入點的覆蓋范圍僅限于幾百米，因此如果想在大范圍內(nèi)應用WLAN的這種高速率的服務模式，建設(shè)成本將非常高。而對于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)，則可以通過WR對數(shù)據(jù)進行不斷轉(zhuǎn)發(fā)，直至把它們送至目的節(jié)點，從而把接入點的覆蓋服務延伸到幾公里遠。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的顯著特點就是可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)高速通信。第3章 校園無線網(wǎng)絡(luò)需求分析隨著校園網(wǎng)應用的普及和應用水平的不斷提高，學校中工作和生活與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系越來越密切，而學校中的網(wǎng)絡(luò)終端資源卻很有限，越來越難以滿足師生的需求。無線局域網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟可以為此提供更加高效靈活的解決方案，通過無線網(wǎng)絡(luò)，可以在校園的任何地方方便地訪問校園內(nèi)外網(wǎng)，可以較少的投資獲得空前的應用靈活性。為更方便、快捷的服務于校區(qū)教學工作，滿足服務于師生日常信息查詢需求和校園安全監(jiān)控，以下基于無線網(wǎng)絡(luò)的應用需求顯得越來越迫切。1)移動寬帶移動寬帶是無線校園網(wǎng)的基礎(chǔ)應用之一，其突出特點是：允許用戶隨時隨地接入校園局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，獲取自己所需要的信息，大吞吐量的帶寬能夠保證多個用戶同時進行網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。通過這樣一個移動寬帶將校園內(nèi)外資源整合起來，校園內(nèi)外的資源利用效率可得到很大的提高，彌補了目前校園資源一般比較緊張的現(xiàn)狀。例如：由于擴招的影響，現(xiàn)有教室、實驗室等方面的資源就存在相對不夠用的情況，但擴建不僅需要時間、資金，也會影響到校園內(nèi)部的秩序，而且不可能無限制地擴建。通過移動寬帶這樣的方式，不需要每個學生都在同一時間在同一教室上課，完全可以在不同的地點、不同時間通過網(wǎng)絡(luò)的方式上課，這實際上擴展了學校教學資源的空間，提高了其利用效率。西南科技大學東一至東四為教學樓，主要用于大學各項課程的理論教學地點和學生上自習的主要場所，室內(nèi)有線接口相對稀缺，對無線的需求迫切。以其中的東一為例，一至三樓有12個教室，四至六樓有8個教室，高峰時段每層樓同時自習和上課人數(shù)超過400人，若重新布線增加教室有線網(wǎng)絡(luò)端口顯然工程量浩大而復雜，也會影響師生正常的上課和自習，而通過增加無線網(wǎng)絡(luò)接入點則可以達到工程量減小和不影響師生正常上課和大量增加網(wǎng)絡(luò)接入用戶，同時也能使上課方式多媒體化，而不用將需要網(wǎng)絡(luò)的教學限定在實驗室。2)移動圖書館通過無線網(wǎng)絡(luò)為平臺，一個連續(xù)工作，可隨時隨地更新和被查閱，并且符合使用者個人習慣的圖書館就完全成為可能了。教師、學生均在任何時間任意地點查閱自己所需要的書籍，實現(xiàn)方便的論文寫作、作業(yè)完成、興趣閱讀等等。西南科技大學有超過4萬人的在校師生，而新老區(qū)只有兩個大型綜合圖書館，顯然無法滿足學生和老師日益增加對圖書館的訪問需求，校園無線網(wǎng)絡(luò)可以使學生隨時隨地訪問學校圖書館，方便了廣大師生對圖書館信息的需求，更省去了查找資料時來回跑的時間。3)移動科研及教學教師課件可以上傳網(wǎng)絡(luò)上，教學過程在線直播并存儲，學生可以選擇喜歡的教師，在合適的時間，反復觀看優(yōu)秀教師的講課。通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳統(tǒng)的教學方式可進一步得到突破性的改善。借助無線校園網(wǎng)絡(luò)，學生可隨時隨地下載導師的課程進行學習，隨時隨地重放導師課程的現(xiàn)場直播；與導師、同學進行在線討論；組織或參與重要的學術(shù)性視頻會議等等。導師也可通過無線網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地給學生傳輸資料、布置作業(yè)、組織考試，甚至在自己的家中同時對數(shù)百名學生進行授課。無線網(wǎng)絡(luò)也可使得校園的科研變得隨時隨地。借助這樣的網(wǎng)絡(luò)，科研可同時在室內(nèi)外，在移動狀態(tài)下進行。例如：戶外實驗需要調(diào)用存儲在室內(nèi)設(shè)備中的數(shù)據(jù)，或者調(diào)用室內(nèi)設(shè)備進行數(shù)據(jù)分析等等，都可通過無線網(wǎng)絡(luò)進行，并獲得傳回的結(jié)果?？傊?，無線校園本質(zhì)上是一個無線平臺，猶如一條高適應性的高速公路，在上面可以跑各種各樣的汽車，通過校園無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的搭建，校園網(wǎng)的應用將呈現(xiàn)出一個更為豐富多彩的新局面。無線校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)可以為校園提供安全、校務、教育、娛樂等多方面的網(wǎng)絡(luò)條件，同時提升校園的管理效率、教學效率、人文環(huán)境質(zhì)量、文化形象，通過與校方管理思想的結(jié)合，無線校園網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)揮出巨大的教學促進、校園資源管理、校園安全、校園盈收等方面的作用，無線校園最終可實現(xiàn)一網(wǎng)多能，在節(jié)省校園信息化建設(shè)資金的同時，可以體現(xiàn)更高的經(jīng)濟價值和社會價值。當今無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已遠遠超出了單純追求基本連通的歷史階段，為迎合校園無線網(wǎng)絡(luò)包括移動教學科研以及移動圖書館在內(nèi)的諸多需求，在整體網(wǎng)絡(luò)連通基礎(chǔ)上需要更高要求的網(wǎng)絡(luò)服務內(nèi)容，主要包括高可靠性（Reliability）、安全性（Security）、可擴展性（Scalability）等。因此，為了實現(xiàn)高效、高性能的無線網(wǎng)絡(luò)服務，應該將下面幾點作為總體設(shè)計思路。校園網(wǎng)絡(luò)擔負著整個學校的信息傳輸和服務的重任，其可用性和可靠性至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)的有效性和可靠性，即它的可連續(xù)運行性是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須考慮的首要原則，從用戶的角度考慮，當網(wǎng)絡(luò)所需的服務不可用時，不管是何種原因，網(wǎng)絡(luò)就不可靠了。從另一角度看，當某種網(wǎng)絡(luò)服務的響應時間變得不確定時，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也不可靠了。為此在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上應考慮以下的技術(shù)：1)選擇的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必需具有良好的可靠性保證，可熱插拔的模塊，自動的、快速的恢復機制等。2)冗余及負載均衡的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電源系統(tǒng)。據(jù)業(yè)界多年的經(jīng)驗總結(jié)，電源故障在實際運用中導致的系統(tǒng)故障比率高達60%之多，因此電源系統(tǒng)需要冗余備份以及負載均衡。在關(guān)鍵控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上也要有冗余保證以確保不會因設(shè)備故障而影響整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實效。3）負載均衡，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠根據(jù)不同的策略、充分利用不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，提供網(wǎng)絡(luò)負荷均衡功能，以充分利用帶寬，以保證可用性。除上述之外，可靠性還表現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應該采用開放的標準的協(xié)議和規(guī)范，以保證異種設(shè)備之間的互連互通及擴展性。同時還應具有良好的品質(zhì)、穩(wěn)定的質(zhì)量以及快速的事故處置手段。采用先進成熟的網(wǎng)絡(luò)概念、技術(shù)、方法與設(shè)備，反映當今先進水平，又給未來的發(fā)展留有余地；充分采用目前國際、國內(nèi)流行和成熟的技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)能適應技術(shù)的快速發(fā)展。選擇的產(chǎn)品應具有好的互操作性和可移植性，并符合相關(guān)的國際標準和工業(yè)標準；無論發(fā)生任何變化，均能夠最大可能性的開放標準。安全性是任何一個校園無線網(wǎng)絡(luò)所必須具備的重要特性，信息安全目前已受到越來越多的重視。因此，校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應提供相應的安全控制機制。主要方法可以包括如用戶認證以及設(shè)定管理級別等。另外管理員還需對整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸進行監(jiān)視、分析，得出整個網(wǎng)絡(luò)的安全性報告，以有效地堵防漏洞，保證網(wǎng)絡(luò)的安全運行。除了安全方面的考慮外，網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)越來越受到人們的重視，因為它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用效率、維護、監(jiān)控、系統(tǒng)資源的再分配以及費用的支出。系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的依賴性不斷增加。一方面由于網(wǎng)絡(luò)中斷而使業(yè)務被迫中止造成的損失會越來越大；另一方面由于越來越多的用戶連入網(wǎng)絡(luò)，對網(wǎng)絡(luò)管理的要求提高了，以確保網(wǎng)絡(luò)達到最高的效率。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應該具備集中式的管理功能，有效地對全網(wǎng)的設(shè)備、利用方式進行控制，此外可對整個網(wǎng)絡(luò)的使用性能、使用效果進行地分析，以便管理人員有效地對網(wǎng)絡(luò)資源進行分配，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的利用率。此外，良好、標準的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以很好地集成管理多種設(shè)備，在極少的維護人員和較低的維護代價前提下，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的最大運行效果和投資效率。隨著今后應用的日益普及和進步，對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可伸縮性要求成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一個重要考慮。一個設(shè)計良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應能方便地對校園無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及相關(guān)技術(shù)進行擴充。用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的需求經(jīng)常隨著應用而發(fā)生變化，系統(tǒng)應具有一定的靈活性，為滿足用戶的不同需求而作靈活的系統(tǒng)配置和資源的再分配。網(wǎng)絡(luò)將會是一個不斷增長的網(wǎng)絡(luò)，包括它的規(guī)模，它的應用范圍和服務內(nèi)容將隨著計算機應用的不斷普及而不斷增加，例如網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展、應用內(nèi)容的擴展、網(wǎng)絡(luò)容量的擴展等諸多方面。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇上，模塊化的系統(tǒng)在擴展性方面有著固定式系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)越性。整個系統(tǒng)的性能將能隨著模塊數(shù)量的增加而得到相應的增加，因此也就更能適應不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備的要求。模塊化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在多種技術(shù)的適應能力上也具有相當大的靈活性。此外，網(wǎng)絡(luò)的擴展性還表現(xiàn)在系統(tǒng)具有統(tǒng)一的管理平臺，滿足各種用戶對應用的不同程度的需求，以及逐步升級的發(fā)展規(guī)劃，避免系統(tǒng)性能的閑置和浪費，以節(jié)約投資。此外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否支持標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是保證擴充性和投資保護的重要方面，只有支持標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議才能確保今后網(wǎng)絡(luò)擴充以及異種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的互聯(lián)和互操作。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應用也日新月異，這些新應用不僅意味著流量的增加，而且流量的特征發(fā)生了變化，尤其是許多新型多媒體應用。這些應用對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延遲等有著不同的要求，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要具備為各種應用分配優(yōu)先級、帶寬的能力。因此，無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和設(shè)備必須要面向應用，尤其是各種多媒體應用，如視頻監(jiān)控、無線語音、協(xié)同工作、位置業(yè)務、媒體分發(fā)系統(tǒng)等，因此這張無線網(wǎng)絡(luò)必須支持多層次的QoS服務，保證多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)流的可靠傳輸。同時，隨著這些業(yè)務的開展，不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的處理能力。第4章 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)部署及管理 校園無線無線網(wǎng)絡(luò)是一個規(guī)模偏大的網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)布線的諸多不足影響了師生不斷新增需求的可行性，因此設(shè)計一個優(yōu)秀的新型無線網(wǎng)絡(luò)方案以及如何選擇設(shè)備、對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行有效的安全管理、計費管理以及日常維護也是必須要考慮的問題。 現(xiàn)有校園網(wǎng)絡(luò)技術(shù)校園傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)雖然已經(jīng)趨于穩(wěn)定化和高效化，但是依然存在著諸多不足之處，比如網(wǎng)絡(luò)盲點較多，在一些不易布線的特殊情況時，布線復雜、管理困難等情況將會充分暴露。如圖41所示，若按照傳統(tǒng)有線技術(shù)部署網(wǎng)絡(luò)，當遇到招聘會和運動會等情況時，鋪設(shè)線路成本過大且不易管理。又如圖42所示，傳統(tǒng)無線技術(shù)需要AP和接入層通過線纜連接，我校占地廣闊且分新老校區(qū)，若按圖42所示部署無線網(wǎng)絡(luò)，則部署AP成本依然過大，而且也不易管理。圖41 傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)示意圖圖42 傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)示意圖 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)根據(jù)現(xiàn)代校園無線網(wǎng)絡(luò)對高速數(shù)據(jù)速率和覆蓋范圍的要求以及現(xiàn)代校園環(huán)境特點，我們設(shè)計出以無線Mesh為拓撲結(jié)構(gòu)結(jié)合校園有線核心網(wǎng)絡(luò)的整體框架，如圖43所示，AP與AP之間通過無線MESH技術(shù)形成了多跳型的網(wǎng)狀網(wǎng)，AP與AP之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不再需要鋪設(shè)電纜，大大節(jié)省了部署成本，無線網(wǎng)絡(luò)與有線骨干網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合從而形成了一個易于管理且覆蓋廣的新型校園無線網(wǎng)絡(luò)。圖43 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)整體示意圖圖44為西南科技大學新區(qū)示意圖，如圖所示，由圖書館校園的為布局核心，教學區(qū)位于圖書館周圍，用地相對平整開闊、布局集中而規(guī)整，包括由行政樓、會議中心形成的行政辦公區(qū)，各個院系教學樓、院系行政樓組成的教學實驗區(qū)。宿舍在圖書館的另一側(cè)，體育場則在宿舍區(qū)的上方。圖書館作為校園信息最重要的傳播載體，位于校區(qū)核心位置。所以針對我校的無線MESH網(wǎng)絡(luò)部署當以圖書館為中心，將其擴散到四周不同層次的交流空間，促進信息的高速傳播。圖44 西南科技大學新區(qū)簡易示意圖 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)需具備三個基本功能1) 形成接