【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線接入點(diǎn)AP時(shí)，在使用或訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)之前必須通過(guò)ASU進(jìn)行雙向身份驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證的結(jié)果，只有持有合法證書(shū)的移動(dòng)終端MT才能接入持有合法證書(shū)的無(wú)線接入點(diǎn)AP。這樣不僅可以防止非法移動(dòng)終端MT接入AP而訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)并占用網(wǎng)絡(luò)資源，而且還可以防止移動(dòng)終端MT登錄至非法AP而造成信息泄漏。第三章 系統(tǒng)分析本章主要是先對(duì)宜賓學(xué)院圖書(shū)館用戶做一個(gè)調(diào)查，以獲取在圖書(shū)館的用戶對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要求，然后對(duì)宜賓學(xué)院圖書(shū)館做一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的勘察，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的分析和現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)的考察，最后根據(jù)調(diào)查的結(jié)果，確定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求概況。 系統(tǒng)基本思想目前，校園網(wǎng)已經(jīng)成為校園生活的重要組成部分，是教職員工和學(xué)生獲取資源和信息的主要途徑。它將校園里的院系、學(xué)生與從事社交、學(xué)術(shù)、業(yè)務(wù)活動(dòng)的行政人員緊密地聯(lián)系在一起，在教育系統(tǒng)中具有重要的作用。而現(xiàn)階段，越來(lái)越多的學(xué)生擁有筆記本電腦，如何在教室、實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū)館、大型會(huì)議室、體育館、室外廣場(chǎng)等場(chǎng)合突破網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)限制、實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上網(wǎng)的問(wèn)題在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的應(yīng)用中不可避免。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案能有效緩解校園網(wǎng)建設(shè)中存在的傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法解決的難題，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有無(wú)縫三維覆蓋、可移動(dòng)通訊等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)的不足。如果校園網(wǎng)中采用無(wú)線接人，這一切都會(huì)發(fā)生很大的變化?；谝陨纤枷?，本工程主要的需求分析步驟為：對(duì)師生進(jìn)行對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要求的一個(gè)調(diào)查。主要采用問(wèn)卷調(diào)查方式。對(duì)宜賓學(xué)院圖書(shū)館進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。主要分析對(duì)象為整棟大樓概況，包括每層樓有幾個(gè)房間，房間結(jié)構(gòu)，面積，分布，現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分布，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等?；谏鲜龇治鼋Y(jié)果，基本確定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇的要求。 用戶對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求分析通過(guò)問(wèn)卷方式進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求的調(diào)查。主要調(diào)查對(duì)象有：正在圖書(shū)館查閱資料的老師，正在圖書(shū)館自習(xí)的學(xué)生，圖書(shū)館工作人員。通過(guò)問(wèn)卷發(fā)現(xiàn)，師生們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)主要需求為：多媒體教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)。 提供文件傳輸FTP：利用 FTP服務(wù)獲取科技資料和技術(shù)文擋。INTERNET服務(wù)：提供對(duì)于INTERNET的接入，能夠正常訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)資源。盡可能的提供免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：圖書(shū)館本來(lái)就是同學(xué)們學(xué)習(xí)獲取信息的主要場(chǎng)所，從網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)是一種趨勢(shì)，人們?cè)絹?lái)越多的需要在網(wǎng)絡(luò)中獲取信息和知識(shí)，作為學(xué)校有義務(wù)在圖書(shū)館為同學(xué)們提供免費(fèi)的學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)?？焖?、穩(wěn)定：所建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該穩(wěn)定，并且能夠?qū)ο嚓P(guān)資源進(jìn)行快速的訪問(wèn)。安全：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有一定的安全性。下表是問(wèn)卷的內(nèi)容和結(jié)果：你平時(shí)什么方式獲取信息或?qū)W習(xí)(多選)：（30%） （40%） （40%）+網(wǎng)絡(luò)+老師授課或與其他人交流（60%）你認(rèn)為什么方式能讓自己更快速學(xué)習(xí)： (20%) (50%) (30%)你的電腦是什么型的： (30%) (40%) (30%)你的筆記本電腦有無(wú)線網(wǎng)卡么： (90%) (10%)你的網(wǎng)卡支持什么標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：（8%） （15%） （50%） （10%） （10%）你在圖書(shū)館使用筆記本電腦是經(jīng)常移動(dòng)么： (60%) (40%) 你對(duì)學(xué)校的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)更看重什么： (30%) (60%) (30%) +2(50%)你認(rèn)為在圖書(shū)館應(yīng)該實(shí)行什么方式上網(wǎng)：（80%） （20%）你常上網(wǎng)做什么：（40%） （42%） （18%） 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境分析宜賓學(xué)院圖書(shū)館是一棟五層磚混式辦公大樓，建筑的外墻是混凝土砌塊，在金屬墻筋外抹石膏板組成內(nèi)墻。1樓有一間查詢大廳、三間閱覽室和三間辦公室，24樓的每層都有三間辦公室辦公室、一間自習(xí)室及三間閱覽室，5樓有一間主機(jī)房、兩間辦公室、一間自習(xí)室、一間電子閱覽室，大概有兩百臺(tái)電腦供學(xué)生們使用。15層的每個(gè)辦公室、自習(xí)室、閱覽室都有220V電源和以太網(wǎng)口，走廊里沒(méi)有以太網(wǎng)口。圖書(shū)館25層每層的格局位置基本相同，每層的分隔區(qū)的隔墻是磚墻。每層樓每間房間天花板都采用吊頂，包含有許多的金屬網(wǎng)。自習(xí)室面積相對(duì)較大，大概有【（21m x 18m）x2】平方米，室內(nèi)有七根鋼筋混凝土柱子。辦公室面積相對(duì)較小大概【（5mx6m）】平方米，呈弧形。閱覽室結(jié)構(gòu)基本與自習(xí)室相同，但室內(nèi)有許多鐵質(zhì)書(shū)架。宜賓學(xué)院圖書(shū)館整體情況如圖（31）所示：圖 31 宜賓學(xué)院圖書(shū)館整體情況圖圖 32 宜賓學(xué)院圖書(shū)館第24層布局圖書(shū)館24層布局如圖（32）所示：圖書(shū)館14層的每層自習(xí)室布局大小相同，呈倒置的大寫(xiě)“L”型，自習(xí)室區(qū)域較為寬闊：21 X 18平方米。外墻主要為玻璃，室內(nèi)有七根鋼筋混凝土柱子，頂上有吊頂，室內(nèi)沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)接口，具有大概20個(gè)電源插頭。自習(xí)室平面如圖 33 自習(xí)室平面圖21 m18 m木質(zhì)桌椅鋼筋水泥柱玻璃鋼架外墻21m18 m圖（33）所示：辦公室外墻為鋼架玻璃墻，內(nèi)墻和隔離墻為磚墻，每間辦公室有線網(wǎng)絡(luò)接口24個(gè)，配有臺(tái)式電腦24臺(tái)。辦公室平面如圖（34）所示：圖 34 辦公室平面圖每層樓的閱覽室大小布局同自習(xí)室差不多，但在閱覽室有很多的鐵質(zhì)書(shū)架，對(duì)于無(wú)線信號(hào)衰減是需要考慮的。閱覽室平面圖如（35）所示：圖 35 圖書(shū)館閱覽室平面圖5樓電子閱覽室大概有200臺(tái)電腦，室內(nèi)由交換機(jī)與五樓路由器連接，此電子閱覽室供學(xué)生學(xué)習(xí)所用，速度比較快而穩(wěn)，但是需要收費(fèi)，所以在擴(kuò)充無(wú)線局域網(wǎng)時(shí)可不考慮此間。宜賓學(xué)院圖書(shū)館現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為：五樓主機(jī)連接一臺(tái)路由器，路由器將整個(gè)圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)網(wǎng)段（，），路由器與每層樓的交換機(jī)相連，樓層交換機(jī)再與所在樓室內(nèi)電腦連接。宜賓學(xué)院圖書(shū)館目前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖（36）所示：圖 36 宜賓學(xué)院圖書(shū)館現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 設(shè)備選擇分析鑒于對(duì)宜賓學(xué)院環(huán)境的分析和滿足師生在網(wǎng)絡(luò)上要求的快速、無(wú)縫漫游、穩(wěn)定和安全的要求，在此有線局域網(wǎng)中擴(kuò)充的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要考慮如下問(wèn)題：無(wú)縫漫游。要在所有基于移動(dòng)PDA、筆記本電腦等設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)，在無(wú)線信號(hào)覆蓋下能夠進(jìn)行隨意移動(dòng)，而不會(huì)出現(xiàn)需要重新登陸、丟失數(shù)據(jù)的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度正常即可滿足師生的基本要求。管理簡(jiǎn)單。能將所有的AP集中管理，能夠使管理員在一個(gè)點(diǎn)上就可以對(duì)所有的無(wú)線設(shè)備進(jìn)行管理。安全性。安全性分兩方面，一是網(wǎng)絡(luò)安全，主要表現(xiàn)在加密、認(rèn)證等方面，可以解決圖書(shū)館內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不被非法終端接入所產(chǎn)生的危險(xiǎn)。二是應(yīng)用安全，主要表現(xiàn)在對(duì)主機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響方面，可以通過(guò)對(duì)AP進(jìn)行功率調(diào)整來(lái)避免這個(gè)問(wèn)題。價(jià)格合理和可擴(kuò)充性。現(xiàn)在用電腦來(lái)學(xué)習(xí)的老師和同學(xué)越來(lái)越多，隨著科技的飛速發(fā)展，師生們的網(wǎng)卡也出現(xiàn)不同的類(lèi)型，，同時(shí)在隨著科技的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也在不斷地更新，所以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)當(dāng)考慮能有較好的兼容性和擴(kuò)充性。信號(hào)強(qiáng)度。因?yàn)閷W(xué)校圖書(shū)館室內(nèi)有很多的金屬物件和鋼筋混凝柱，對(duì)于無(wú)線信號(hào)的衰減影響比較大，所以無(wú)線設(shè)備要求發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度大，覆蓋面積相對(duì)廣。接入點(diǎn)AP所需的數(shù)量取決于覆蓋的范圍、網(wǎng)絡(luò)利用率、所支持的用戶數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境物理障礙等因素，由于圖書(shū)館24層每層的格局位置、覆蓋的范圍、網(wǎng)絡(luò)利用率、所支持的用戶數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境物理障礙等因素基本相同，下面對(duì)圖書(shū)館的第4層進(jìn)行具體分析說(shuō)明及設(shè)計(jì)，其他幾層則參考對(duì)第4層的設(shè)計(jì)。根據(jù)圖書(shū)館大樓現(xiàn)有局域網(wǎng)的調(diào)查得知目前第四層的計(jì)算機(jī)的總數(shù)量為12臺(tái)，這12臺(tái)計(jì)算機(jī)采用分別布線的方式，匯聚到通過(guò)一臺(tái)二層樓宇交換機(jī)上，再通過(guò)這臺(tái)樓宇交換機(jī)直接上聯(lián)到五樓的核心路由器，再由路由器連接到五樓的主機(jī)服務(wù)器。該二層樓宇交換機(jī)的帶寬為100M，現(xiàn)有局域網(wǎng)在每個(gè)用戶所需速率為高吞吐量的環(huán)境中，能夠?yàn)?2位員工提供500Kbps的雙向數(shù)據(jù)。根據(jù)所需的實(shí)際帶寬。然后，可以利用下列公式計(jì)算出給定服務(wù)區(qū)域所需要AP的基本數(shù)量： AP數(shù)=（帶寬用戶數(shù)每用戶所需速率）/(效率每AP基本聯(lián)系速率) 該公式中的效率表示總開(kāi)銷(xiāo)效率因子，包括MAC低效率和糾錯(cuò)開(kāi)銷(xiāo)。計(jì)算出來(lái)的這個(gè)AP數(shù)可能會(huì)帶有小數(shù)，必須將產(chǎn)生的小數(shù)直接進(jìn)行進(jìn)位，始終將AP總數(shù)歸到一個(gè)整數(shù)上，以保證足夠的帶寬（例如，那么實(shí)際選擇的AP數(shù)量應(yīng)該為4臺(tái)）。因此，在本工程只考慮網(wǎng)絡(luò)利用率和支持用戶數(shù)這兩項(xiàng)因素的情況下，得到圖書(shū)館第四層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量的需要是5臺(tái)AP。但是這個(gè)5臺(tái)AP的數(shù)量?jī)H僅只是根據(jù)理論值來(lái)計(jì)算得來(lái)。實(shí)際使用中，AP的傳輸距離受環(huán)境影響非常嚴(yán)重，實(shí)際傳輸距離往往與理論值存在一定的差異。在組網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)AP信號(hào)覆蓋的范圍、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境物理障礙等因素而定，所以根據(jù)容量公式計(jì)算得出所需要的AP數(shù)量后，還必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)查，對(duì)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行適量的增加或者刪減，以保證能夠提供足夠的覆蓋的情況下，實(shí)際需要多少臺(tái)AP。在實(shí)際施工中，建筑材料、辦公環(huán)境差異很大，空氣、墻壁、玻璃和隔板等障礙物會(huì)使無(wú)線信號(hào)在傳輸時(shí)很快衰減，遇到障礙時(shí)，接收信號(hào)會(huì)急劇下降。信號(hào)在經(jīng)過(guò)一道普通木板時(shí)，接收信號(hào)將衰減4dB；在經(jīng)過(guò)一堵磚墻，接收信號(hào)將衰減8~15 dB；在經(jīng)過(guò)鋼筋混凝土墻，則至少衰減15~30 dB；而在經(jīng)過(guò)大量金屬構(gòu)建成的部件時(shí)，由于屏蔽效果，信號(hào)往往直接丟失。所以在圖書(shū)館環(huán)境中，普遍存在木板、墻壁等，受到這些障礙物的阻隔，接收信號(hào)強(qiáng)度或多或少會(huì)有衰減故對(duì)信號(hào)影響也很大，因此AP的數(shù)量的最終確定，必須視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘測(cè)情況。以下是常見(jiàn)的一些障礙物對(duì)于信號(hào)衰減的信息[07]： 障礙物 相對(duì)衰減度 范例 木材 低 桌子、辦公室分區(qū) 塑料 低 內(nèi)墻 合成材料 低 辦公室分區(qū) 石棉 低 天花板 玻璃 低 窗戶和隔墻 磚 中 內(nèi)墻和外墻 大理石 中 內(nèi)墻 紙 高 壁紙 混凝土 高 樓板和外墻 防彈玻璃 高 安全隔間 金屬 很高 辦公分區(qū)、鋼筋混凝 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖圖 37 圖書(shū)館無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過(guò)前面對(duì)圖書(shū)館現(xiàn)場(chǎng)的分析，新組建的無(wú)線局域網(wǎng)是根據(jù)圖書(shū)館現(xiàn)有局域網(wǎng)進(jìn)行組網(wǎng)，或者是對(duì)圖書(shū)館現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，以增添其無(wú)線服務(wù)的功能。整個(gè)新組建的無(wú)線局域網(wǎng)通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)(AP)接入到三樓的無(wú)線交換機(jī)，然后再通過(guò)該無(wú)線交換機(jī)接入現(xiàn)有局域網(wǎng)的五樓路由器上，構(gòu)成了圖書(shū)館無(wú)線局域網(wǎng)。其添加完無(wú)線局域網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖（37）所示：圖 37 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖第四章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)根據(jù)需求分析的結(jié)果，本項(xiàng)目組建的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)達(dá)到如下目標(biāo)：鏈路無(wú)縫漫游、主機(jī)與鏈路安全、智能全局管理、高性能平臺(tái)構(gòu)架、信道智能調(diào)整。通過(guò)對(duì)圖書(shū)館的現(xiàn)場(chǎng)分析，師生的主要需求，本工程選用無(wú)線交換機(jī)+廋AP組網(wǎng)模式，安全采用WAP。在傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)里面，無(wú)線接入點(diǎn)都分散在覆蓋區(qū)域里面，分別給各自有效的覆蓋區(qū)域提供RF信號(hào)和用戶安全管理和接入訪問(wèn)策略，每一個(gè)AP都是一個(gè)獨(dú)立的工作體，AP之間各自為戰(zhàn)，互不相干，無(wú)線適配器則安裝在用戶的不同的終端里面，在整個(gè)覆蓋區(qū)指定的范圍內(nèi)通過(guò)臨近AP制定的安全策略連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。所以傳統(tǒng)的“肥AP”模式也能滿足圖書(shū)館的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)要求，但“肥AP”模式存在缺乏智能的RF管理策略，在環(huán)境復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景里難以部署；AP獨(dú)立工作，缺乏統(tǒng)一的管理手段；漫游支持不足缺乏有效的接入和安全控制策略三方面缺陷。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)不同，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有明顯的移動(dòng)性、用戶不確定性和私密性差的特點(diǎn)，因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)比有線網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶的接入和安全的有效控制有更高的要求。例如，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)里，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，管理員希望通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D快速地定位網(wǎng)絡(luò)故障；當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶增加并達(dá)到繁忙狀態(tài)的時(shí)候，管理員希望無(wú)線網(wǎng)絡(luò)擁有負(fù)載均衡的能力，可以自動(dòng)分配每個(gè)AP的接入用戶；當(dāng)用戶選擇連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，管理人員則希望無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的全局范圍里可以根據(jù)用戶所處的不同位置對(duì)用戶進(jìn)行基于多種訪問(wèn)特征身份驗(yàn)證并對(duì)用戶分組，并能夠定義基于分組或者用戶的安全訪問(wèn)策略。傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)由于缺乏統(tǒng)一的管理措施，因?yàn)殡y以定制有效的接入和安全策略，包括以上提及到的用戶的各種需求，所以在圖書(shū)館中搭建的“肥AP”模式并不是好的選擇。而“瘦AP”模式則具有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：靈活的組網(wǎng)方式和優(yōu)秀的擴(kuò)展性。無(wú)線控制有高度的可擴(kuò)展性，一般的無(wú)線控制器都可以處理多個(gè)Fit AP，而且通過(guò)硬件升級(jí)或者堆疊技術(shù)，可以不斷地?cái)U(kuò)充支持Fit AP的數(shù)目，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的不斷延伸。智能的RF管理功能，自動(dòng)部署和故障恢復(fù)。無(wú)線控制器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)無(wú)線網(wǎng)上所有FitAP的頻道與功率參數(shù)以達(dá)到一個(gè)最優(yōu)性能的運(yùn)行狀態(tài)。在無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)投入運(yùn)行后，網(wǎng)管人員更可通過(guò)RF 管理模塊隨時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)的每個(gè)AP的無(wú)線電波實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)掌握每個(gè)AP的工作狀態(tài)和故障診斷，及時(shí)做出調(diào)整策略。集中的網(wǎng)絡(luò)管理。Fit AP和無(wú)線控制器系統(tǒng)有非常強(qiáng)大的集中管理功能，所有的關(guān)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的配置都可以通過(guò)配置無(wú)線控制器器統(tǒng)一完成。強(qiáng)大的漫游功能支持。在無(wú)線控制器以Fit AP的系統(tǒng)里，無(wú)線適配器一直工作在同一系統(tǒng)的不同的AP里，使得整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)獲得強(qiáng)大的漫游支持。負(fù)載均衡。Fit AP和無(wú)線控制器系統(tǒng)可在一個(gè)Fit AP的