中小学无线局域网的规划与组建.docx

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中小学无线局域网的规划与组建

四川理工学院毕业设计（论文）

中小学无线局域网的规划与组建

学   生：

李俊

学   号：

06101040112

专   业：

网络工程

班   级：

06级1班

指导教师：

赵攀

四川理工学院计算机学院

二零一零年六月

中小学无线局域网的规划与组建

内容摘要

随着无线技术的迅速发展，无线技术在各行各业得到广泛的应用。

从应用需求方面考虑，无线网络很适合学校的一些不易于网络布线的场所应用。

本文介绍了校园无线局域网的应用需求，以及校园无线局域网的设计思路。

对校园无线局域网作出了物理和逻辑上的设计。

该设计方案既考虑了无线技术本身的特点，同时也考虑了校园网的应用和日后的升级需求。

是一个可以灵活部署、易于扩展、高性价比的校园无线局域网设计。

关键词：

无线技术；局域网；IEEE802.11；校园网

WirelessLANplanningandconstructionof

primaryandsecondaryschools

ABSTRACT

Withtherapiddevelopmentofwirelesstechnology,wirelesstechnologyiswidelyusedinindustries。

Consideringthedemandoftheapplication,thewirelessnetworkisdifficultforsomeschoolsplaceonthenetworkcablingapplications。

ThisarticledescribestheapplicationrequirementsofthecampuswirelessLAN,andthedesignideasofcampuswirelesslocalareanetwork.ThecampuswirelessLANisdesignedaccordingtophysicalandlogicalfactors.Thedesignnotonlytakesintoaccountthecharacteristicsofthewirelesstechnologyitself,butalsotoconsiderthecampusnetworkapplicationsandfutureupgrades.AndthisisacampuswirelessLANdesignwithflexibilitytodeploy,easytoexpand,cost-effective.

Keywords:

WirelessLANtechnologyIEEE802.11Campusnetwork

目录

第一章WLAN在校园的应用概述1

第二章校园网WLAN应用需求1

第三章校园网WLAN设计思想4

3.1校园网WLAN设计原则4

3.2校园网WLAN设计思想5

3.3校园无线网络建设注意的事项6

第四章校园网WLAN建设方案7

4.1物理设计7

4.2有线部分物理独立组网8

4.3无线覆盖方案9

4.3.1覆盖区域9

4.3.2设计指标、原则及覆盖方式9

4.3.3室内覆盖11

4.3.4室外覆盖13

4.4逻辑设计17

4.4.1SSID和VLAN17

4.4.2地址和路由18

4.4.3无线用户接入地址和路由规划18

4.4.4无线网络地址和路由规划19

第五章解决方案的设计亮点22

5.1高性能的IPv6和IPv4无线接入22

5.2基于个人用户的运营管理22

5.3支持数据、语音等多种业务，有其它智能业务扩展能力22

5.5满足生产、运营网络要求的运维和管理23

5.6支持用户全网漫游23

第六章设备选型以及报价24

6.1室内无线接入点AP101024

6.2室外无线接入点AP131026

6.3设备清单及报价27

第一章WLAN在校园的应用概述

校园网已经成为校园生活的重要组成部分，成为教师和学生获取资源和信息的主要途径之一，它把学校中的学生、社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起，在校园教育中的作用与地位日益显著。

经过这些年有线网络建设、运行、维护，从实践结果来看，由于目前网络是“有线”的，所以在有些应用领域会出现困难。

例如，很多高校只是在部分区域接通了网络，而不能顾及所有区域，布置了网线的教室、图书馆数量有限；有些学校经费比较紧张，很难投入较大的财力来铺设光缆；有些学校的建筑物具有一定的历史意义，不适合钻孔布线；有些学校由多个校区组成，校区之间联网成本较高，等等。

随着信息技术的飞速发展，教师和学生对学校校园网的依赖性相当之高，“随时随地获取信息”已成为广大师生们的新需求。

但是，传统的有线校园网存在着诸多“网络盲点”，比如在图书馆、大型会议室、体育馆等许多不宜网络布线的场馆设施如何联网？

在教室、实验室等场合如何突破网络节点限制、实现多人同时上网的问题？

从应用需求方面考虑，无线网络很适合学校的一些不易于网络布线的场所应用。

现在如何使校园的每个角落都处在网络中，形成真正意义上的校园网？

想象一下，当学生们放完暑假返回校园，惊奇地发现自己的笔记本电脑在学校任何地方都可以上网时的那份欣喜若狂……现在这已经是一些学校的现实。

第二章校园网WLAN应用需求

通过对柏合中学现场情况勘察和学校无线组网覆盖的需求了解得知，现在学校要对教学楼、办公楼、图书馆等区域进行无线覆盖，从而达到学校网络的互通。

学校现在总共有四栋建筑物需要实现无线组网，其中办公楼实现1到3层覆盖；教学楼实现1到6楼的教室无线信号覆盖；多媒体教室实现1到6楼的无线信号覆盖；图书馆实现1-4层的全部覆盖。

室外部分要求对个体育场、停车场以及休息场所的无线网络覆盖。

柏合中学校园总体平面图如下图：

高性能的IPv6和IPv4无线接入

中国下一代互联网项目（CNGI）正在顺利展开，基于纯IPv6的骨干网在CERNET已经建设完成并可以提供接入服务。

现在建设学校无线网络，除了要考虑对现有IPv4网络终端的无线接入，满足当前学校师生对无线网络的需求外；又要支持高性能的IPv6的用户接入，以适应网络发展趋势，并保护网络投资。

基于个人用户的运营管理

无线网络系统需要支持运营管理功能，能够根据单个用户实现用户管理，包括：

认证、计费、安全控制、QoS控制等。

支持数据、语音等多种业务，有其它智能业务扩展能力

校园无线网络在支持数据转发的同时，应该是真正为语音业务优化的无线设计，包括一体化的IP电话解决方案，通过新技术延长客户端待机时间，实现室内外语音不中断的安全漫游。

为学校提供内部话音的无缝覆盖，以提高学校办公效率和教学质量。

为保证无线话音的质量，要求无线网络具有良好的QoS控制机制，包括无线话音呼叫控制等手段。

无线网络还应该支持其他智能业务的扩展，如支持精准的无线物理定位、无线视频等。

满足校园特点的安全和可靠性

校园无线网的目标是建设一个收费的、可运营网络，这样的定位对可靠性、安全、加密和非授权用户的控制提出了更明确的要求：

●支持精确的无线入侵、射频干扰、非法AP定位和隔离。

●冗余的中央服务控制保证校园复杂接入环境的安全无线接入。

●独特的访客隔离机制，保证跨校园漫游用户与校园网用户的隔离。

●同时支持端到端的网络可靠性保证技术。

满足生产、运营网络要求的运维和管理

校园无线网络规模大、环境复杂，因此无线网络系统应该支持高效的运营网络级的管理功能，方便未来无线网络的运维管理。

室内、室外：

所有AP均工作在同一Controller群组（cluster）管理下，可在全网范围内实现无缝漫游、设备定位、自动射频管理和安全控制。

可分级的一体化网络管理系统：

有线、无线网络管理相结合，集中与分布式管理相结合，为运营维护提供高效率和低成本。

支持用户全网漫游

校园无线网络应支持用户全网快速、安全、无缝漫游，保证用户在园区移动过程中可以保证IP地址不变、网络连接不间断、应用会话不间断，从而保证用户网络应用在移动中的不间断性。

灵活部署、易于扩展、高性价比

为方便校园网络的部署和未来维护的方便性，校园无线网络应具有灵活部署、易于扩展的特性，支持无线接入点的即插即用功能。

当然，校园无线网络要具有良好的性价比。

第三章校园网WLAN设计思想

3.1校园网WLAN设计原则

1．移动性强。

无线校园网吸引人的一个特点是移动性——用户可以在教室、办公室、实验室、图书馆之间自由移动并和网络保持持续连接。

并且传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到数50km。

无线网络中的终端通过无线方式进行通信，在任何地方都能提供实时的信息服务，摆脱了线缆的束缚，增强了可移动性。

同时，无线局域网不仅支持移动终端之间的通信，还允许无线设备接入有线网络。

在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆（粗缆）时被限制在500m，即使采用单模光纤也只能达到3km，而无线局域网中两个站点间的距离，目前可达到50km。

由于没有线缆的限制，用户可以随心所欲地增加工作站或重新配置工作站，通信范围受环境条件的限制小，拓宽了网络的传输范围。

2．灵活快捷。

无线局域网可以以一种独立于有线网络的形式存在，在需要时可以随时建立临时网络，而不依赖有线骨干网。

无线局域网组网灵活，可以满足具体的应用和安装需要。

系统结构可以适用于小数量用户的对等网络，也可以适用于几千名移动用户的完整基础网络。

在无线局域网中增加或减少移动主机都是相当容易的，增加无线接入点就可以增大用户数量和覆盖范围，并且允许在较大范围内进行漫游。

3．投资回报快。

在许多情况下，安装一个无线网络比常规的有线网络要便宜，特别是现在许多高校有多个校区，校区如果通过光纤连接的话，费用相当高，而通过无线网络则可以节约一部分费用。

并且在两个不同大楼内的计算机联网时，楼间的电缆价格昂贵，有时还受施工和其他方面的限制，而无线网络可以提供一个简单直接的解决方案；从长远考虑，单位改组、内部调整、人才更变、新配办公室、新增办公大楼、加强部分职能等，节省大量资金。

相对于有线网络，无线局域网的安装工作非常简单，它无需施工许可证，不需要布线或开挖沟槽，它的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

同时，无线网络设备可以随办公环境的变化而轻松转移和布置，有效提高设备的利用率并保护用户的设备投资。

4．传输速率高，码分多址能力强。

无线网络的速度可达10M，可支持200个用户连接，且易于扩展，以适应更大量的读者需求。

5．可靠性强。

有线网络线路由于金属接头生锈、渗水、人为地意外地切断或者网络的联接不良而造成中断，线路失效，可能破坏网络的数据交换，检查问题往往需要很长时间。

而无线网络则不存在这些问题。

同时，无线网络不易受自然环境、地形及灾害影响。

6．便于教学。

校园无线网络能提供对整个校园网用户的无线上网服务，通过无线网络师生可以在学校任何地方很方便地连入校园网，进行信息的查询，并且马上可以得到数字化的全文信息，方便地进行学习。

以一节体育课为例，我们可以在学校体育场任何位置通过无线网络查找到相关的信息，并进行精确的内容检索，然后，利用这些内容进行教学。

3.2校园网WLAN设计思想

建议校园网WLAN采用思科公司集中管理架构下的“瘦AP”无线网络架构，以保证无线网络可管理性、安全性、QoS、无缝漫游等功能需求，尤其是方便未来的运维管理。

建议网络部署应该结合学校的实际情况，采用室内、室外多种无线接入方式相结合的方