【正文】 OSPF 全稱為 Open Shortest Path First 即開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議。現(xiàn)有技術(shù)支持的最高單以太通道總帶寬為 1600Mbit 即 16Gbit，大大減省了建設(shè)成本，也提高了帶寬。 圖 48 vlan 劃分示意圖 2） 以太通道 伴隨校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的不斷增長，我們需要尋找一種有效的方法來增加設(shè)備之間的帶寬。 1） 劃分 VLAN xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 30 VLAN 有能將整體網(wǎng)絡(luò)劃分邏輯網(wǎng)段，增加 廣播域的數(shù)量降低廣播域的大小以及能使網(wǎng)絡(luò)更易于管理使網(wǎng)絡(luò)更安全的特點(diǎn)，校園網(wǎng)是一個(gè)規(guī)模偏大的網(wǎng)絡(luò)，因此合理的劃分 VLAN 對校園網(wǎng)意義重大。 在設(shè)備選擇上可以選擇 華為的 WH2520E 設(shè)備， 該設(shè)備支持 和 5GHz兩種頻段，以及 ,可以理想的達(dá)到無線 mesh 網(wǎng)絡(luò)中繼效果。 以西南科技大學(xué)體育場為例，據(jù)實(shí)地考察，體育場長約 300 米，寬約為 180米，運(yùn)動(dòng)會(huì)等大型活動(dòng)時(shí)，會(huì)有約 200 名各學(xué)院學(xué)生會(huì)干事等工作人員集中于主看臺下，其對無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)需求約為 7080 臺各學(xué)院工作用筆記本電腦，為了保證基礎(chǔ)需求以及額外需 求，體育場的無線信號覆蓋可以選擇 5 臺無線 MESH AP 以及 2 臺定向天線。 MSR4000 1 選擇 3個(gè)載頻和相鄰的多個(gè)節(jié)點(diǎn)建立連接，選擇 1個(gè)載頻提供分扇區(qū)覆蓋。 具體設(shè)備及工作模式如表 41 所示。 西南科技大學(xué)新區(qū)圖書館以及各個(gè)教學(xué)樓日常用于學(xué)生自習(xí)和上課，據(jù)多次實(shí)地考察，圖書館高峰時(shí)段每個(gè)閱覽室自習(xí)人數(shù)約有 200 人，自習(xí)的學(xué)生多為閱讀書籍以及完成作業(yè)為主，每個(gè)自習(xí)室預(yù)計(jì)寬帶需求約為 50 人左右，自習(xí)閱覽室長約 50 米，長約 40 米。所以針對我校的無線 MESH 網(wǎng)絡(luò)部署當(dāng)以圖書館為中心，將其擴(kuò)散到四周不同層次的交流空間，促進(jìn)信息的高速傳 播。 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 xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 25 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(diǎn)，我們設(shè)計(jì)出以無線 Mesh為拓?fù)浣Y(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(gè)易于管理且覆蓋廣的新型校園無線網(wǎng)絡(luò)。 xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 24 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(gè)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(jì)一個(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行有效的安全管理、計(jì)費(fèi)管理以及日常維護(hù)也是必須要考慮的問題。 面向應(yīng)用 隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也日新月異，這些新應(yīng)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(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)的性能將能隨著模塊數(shù)量的增加而得到相應(yīng)的增加，因此也就更能適應(yīng)不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備的要求。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能方便地對校園無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)充。一方面由于網(wǎng)絡(luò)中斷而使業(yè)務(wù)被迫中止造 成的損失會(huì)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(dá)到最高的效率。主要方法可以包括如用戶認(rèn)證以及設(shè)定管理級別等。 先進(jìn)性和開放性 采用先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)概念、技術(shù)、方法與設(shè)備，反映當(dāng)今先進(jìn)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(yīng)技術(shù)的快速發(fā)展。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(huì)因設(shè)備故障而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)效。從另一角度看，當(dāng)某種 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間變得不確定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也不可靠了。 xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 21 校園無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路 當(dāng)今無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dòng)教學(xué)科研以及移動(dòng)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(wù)內(nèi)容，主要包括高可靠性（ Reliability）、安全性（ Security）、可擴(kuò)展性（ Scalability）等。借助這樣的網(wǎng)絡(luò)，科研可同時(shí)在室內(nèi)外，在移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行。通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式可進(jìn)一步得到突破性的改善。 2)移動(dòng)圖書館 xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 20 通過無線網(wǎng)絡(luò)為平臺，一個(gè)連續(xù)工作，可隨時(shí)隨地更新和被查閱，并且符合使用者個(gè)人習(xí)慣的圖書館就完全成為可能了。例如：由于擴(kuò)招的影響，現(xiàn)有教室、實(shí)驗(yàn)室等方面的資源就存在相對不夠用的情況，但擴(kuò)建不僅需要時(shí)間、資金，也會(huì)影響到校園內(nèi)部的秩序，而且不可能無限制地?cái)U(kuò)建。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(yīng)用靈活性。 WLAN 可在較小的范圍內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)，如 可達(dá) 11Mbit/s 、 a 可達(dá) 54 Mbit/s，通常情況下 WLAN 接入點(diǎn)的覆蓋范圍僅限于幾百米，因此如果 想在大范圍內(nèi)應(yīng)用 WLAN 的這種高速率的服務(wù)模式，建設(shè)成本將非常高。 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(dòng)通信系統(tǒng)中的基站等設(shè)備便宜得多。 網(wǎng)絡(luò)與其它無線網(wǎng)絡(luò)區(qū)別 ： 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(diǎn)便可以自動(dòng)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 。 2) 動(dòng)態(tài)性，自適應(yīng)性，自動(dòng)組網(wǎng)，自我恢復(fù)，對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈接質(zhì)量的變化靈活自適應(yīng)，通過考慮鏈路質(zhì)量，最大化用戶的吞吐量，保證高移動(dòng)性和大幅度提升服務(wù) 能力。在任何時(shí)刻，所有xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 的路由都保證是不會(huì)發(fā)生環(huán)路的。在 AWR 中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都持續(xù)跟蹤其與周邊節(jié)點(diǎn)的連接狀況，并敏感地發(fā)現(xiàn)斷掉的連接。路由協(xié)議設(shè)計(jì)的目標(biāo)是滿足應(yīng)用的需求，同時(shí)盡量減少系統(tǒng) 的復(fù)雜度，降低開銷，更有利地利用資源。如果一條路徑由于硬件故障或干擾而停止工作，網(wǎng)狀網(wǎng)會(huì)自動(dòng)改變信息包的路由，使它們穿過一條替代路徑。 無線 MESH 網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù) 無線 MESH 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心是移動(dòng)跳接式路由技術(shù)，是其能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)寬帶的根本。圖 b顯示了兩個(gè)無線 Mesh 網(wǎng)與 網(wǎng)使用 J 層路由協(xié)議進(jìn)行連接。所以，它必須呈現(xiàn)出似 乎所有的 MPs 和 MAPS 直接和鏈路層相連，必須使 Mesh 和其他網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)既使用 2 層的橋接又要使用 3層的 Inter 網(wǎng)絡(luò)連接方式。而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提供了與xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 15 其他網(wǎng)絡(luò)，諸如 Inter, WiFi, WiMAX、蜂窩網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等的互聯(lián) ?？蛻舳藷o線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)通常使用一種無線電技術(shù)的設(shè)備。 2) 客戶端無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò) Client Meshing 提供了客戶端設(shè)備之間的對等網(wǎng)絡(luò)。對于那些與 Mesh 路由器使用相同無線電技術(shù)的傳統(tǒng)客戶端，它們可以直接與 Mesh 路由器通信。除了最常用的 IEEE 相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)骨干可以使用各種不同的無線電技術(shù)。為了進(jìn)一步提高 Mesh 網(wǎng)絡(luò)的靈活性， Mesh 路由器通常多個(gè)使用相同無線訪問技術(shù)或者不同無線訪問技術(shù)的無線接口并以較低的傳輸能量實(shí)現(xiàn)相同覆蓋范圍的多跳通信。他擁有動(dòng)態(tài)自組織的和自配置的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)自動(dòng)建立和維護(hù)它們之間的 Mesh 連接。 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)基于純 IP 的網(wǎng)絡(luò)。 Mesh 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) ，即移動(dòng)寬帶無線接入 (MBWA)工作組，主要研究為移動(dòng)用戶開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。 支持本地和地區(qū)的移動(dòng)性，支持漫游和切換，移動(dòng)速度可達(dá)到 150 km/h。同時(shí)， SS 之間距離的縮短減小了室外天線功率和體積，降低了 SS 通信設(shè)備的成本。 由于每個(gè) SS 可以作為一個(gè)中轉(zhuǎn)站，信號是以逐跳方式傳輸?shù)模黾恿司W(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，當(dāng)增加用戶時(shí)不必再增加 BS，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以動(dòng)態(tài)改變。這樣，連接斷開的可能性要遠(yuǎn)低于P2MP 模式。 Mesh 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)定義了無線城域網(wǎng)空中接口規(guī)范，為無線城域網(wǎng) (WMAN)提供 ―最后一公里 ‖接入，是一種點(diǎn)對多點(diǎn)技術(shù)。這種方式?jīng)Q定了 WMN 具有較高的可靠性、較大的伸縮性和較低的投資成本等特點(diǎn)。直觀上看， MMACFC等同于 WLAN 中的分布式協(xié)調(diào)功能 (DCF)或 中增強(qiáng)的分布式信道接入機(jī)制 (EDCA)。 WDS 是 網(wǎng)絡(luò)的一部分，用來作中繼橋接的功能，可以讓無線 AP 之間通過無線進(jìn)行中繼橋接，使網(wǎng)絡(luò)具備混合的無線局域網(wǎng)工作模式，可以支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。 IEEE Mesh 標(biāo)準(zhǔn) 傳統(tǒng) IEEE 在大規(guī)模應(yīng)用時(shí)遇到的一個(gè)難點(diǎn)是 WLAN 受發(fā)射功率的限制，其覆蓋范圍一般在 100 米范圍內(nèi)。目前， WMN 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出現(xiàn)在IEEE 、 、 、 中，預(yù)示著這門技術(shù)將在將來得到廣泛的運(yùn)用。 藍(lán)牙技術(shù)則用于提供低價(jià)、強(qiáng)壯的、大容量的語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。 HiperLAN 主要針對即實(shí)時(shí)視頻服務(wù)。在新的 HomeRF 標(biāo)準(zhǔn)中，采用了寬帶調(diào)頻技術(shù)（ WBFH）來增加跳頻帶寬，由原來的 1MHz 跳頻信道增加到 3MHz、 5MHz，跳頻的速率也增加到 75 跳 /秒，數(shù)據(jù)峰值達(dá)到 10Mbps。與前幾種 協(xié)議一樣，使用開放的xxxx 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 頻段。當(dāng)然，安裝了無線網(wǎng)卡的臺式機(jī)，也一樣可作為移動(dòng)站。 3)無線媒介 (Wierless mdeium):為了把幀從一個(gè)工作站傳到另一個(gè)工作站，協(xié)議定義了無線媒介的概念。在 中并沒有為分發(fā)系統(tǒng)指定任何特定的技術(shù)。 802． 1lg 不但能夠兼容 802． 11b，保護(hù)現(xiàn)有的設(shè)備投資，而且還可以達(dá)到 54Mbit/s 的速率。 IEEE802． 1la 擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的物理層，規(guī)定該層使用 5GHz 的頻帶，頻段范圍為： 5． 15—5． 2 5． 25—5． 35 及 5． 725—5． 825GHz，采用 OFDM(正交頻分復(fù)用 )來傳輸數(shù)據(jù)，其物理層的吞吐量分別為 1 1 2 3 4 54Mbps。 協(xié)議家族 作為無線局域網(wǎng)協(xié)議族中最成熟的 IEEE802． 1lb 主要是工作在 2． 4GHz 頻段，頻段范圍為 2． 4—2． 483GHz，物理層的調(diào)制方式為 CCK(補(bǔ)碼鍵控 )的 DSSS。它是一種高容量高速率的分布式網(wǎng)絡(luò)，被認(rèn)作為一種可以解決 ―最后一公里 ‖瓶頸問題的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。行業(yè)界認(rèn)為未來的 4G 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是各種 不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的集成，其中包括未來的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、公共電話交換網(wǎng)絡(luò)、WLAN 網(wǎng)絡(luò)等，這些網(wǎng)絡(luò)均集成到因特網(wǎng)骨干網(wǎng)或通過 WMN 集成到因特網(wǎng)中，有此 WMN 可看作 ―因特網(wǎng)的無線版 ‖，該技術(shù)將是未來無線通信領(lǐng)域重大技術(shù)革新。該專利的主要思想是采用一個(gè) Hash函數(shù)將 IP 地址變換為一個(gè) 6 字節(jié)的 MAC 地址，并附加在路由廣播中主動(dòng)傳 輸給其他節(jié)點(diǎn)。在短距離Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建上，最近一些學(xué)者正在研究藍(lán)牙散射網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù) 。無線網(wǎng)絡(luò)以其易接入、易部署和高寬帶的優(yōu)勢，可以突破有線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)限制，大大地增加了校園網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)，為師生提供多樣的信息獲取途徑，提升學(xué)校的信息化水平，為教育信息化平臺提供了新的平臺。然而經(jīng)過行業(yè)多年技術(shù)的改進(jìn)和提升，學(xué)校目前穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)也逐漸顯示其擴(kuò)展性等方面的不足，例如維護(hù)復(fù)雜，很多教學(xué)樓、圖書館網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量有限，寢室內(nèi)區(qū)域?qū)W生宿舍一般只留有 2 個(gè)的固 定有線端口，不能滿足日益增長上網(wǎng)的需求從而出現(xiàn)了一個(gè)寢室要買 12 個(gè)集線器的情況；有些建筑物具有一定的歷史意義，不適合鉆孔布線；西科大主校區(qū)分東西新老校區(qū)，若鋪設(shè)線路成本費(fèi)用較大等。 隨 著國力提升，在綜合大學(xué)的教學(xué)科研水平不斷提高，學(xué)術(shù)交流活動(dòng)、學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)的日益增多的背景下，在體育場、綜合教學(xué)樓、學(xué)生教師公寓、圖書館、自習(xí)室、行政樓、公共綠地甚至食堂等公共開放性場所提供網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)境的需求也越來越強(qiáng)烈，而隨著移動(dòng)終端設(shè)備諸如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦逐漸普及，傳統(tǒng)的布線建