河北工业大学专科毕业设计论文中期报告.docx
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河北工业大学专科毕业设计论文中期报告
河北工业大学专科毕业设计（论文）中期报告
河北工业大学本科毕业设计（论文）中期报告
毕业设计（论文）题目：
校园无线局域网设计与实现
专业：
网络工程
学生信息：
094601、任士超、网络Z092
指导教师信息：
01303、郭淑霞、副教授
报告提交日期：
2012年4月18号
1网络区域划分
学校的几个校区是比较独立的，其中重点考虑其中一个，以此类推就会得出学校的整个网络体系结构。
其中主校区为网络中心校外拓伸，所以我们以主校区为例考虑。
主校区中根据各个用网点的不同地理位置划分区域，以便管理。
其中区域1为主教学楼、图书馆和实验楼，区域2为操场、食堂和宿舍部分。
区域2
2.拓扑结构划分
区域2
区域划分示意图
在原有网络系统基础上加入无线网络设备，作为拓展信息网络覆盖范围、改善网络运行和承载能力。
整体覆盖区域分为两个大区域、六个小区域基本覆盖整个校园。
无限设备采用室外、室内的混合方式。
3覆盖方式选择
无线校园网络是对校园园区提供无缝的信息网络覆盖，为学生及教职工的笔记本电脑无线接入校园网络以及互联网络提供一种可能，并且通过运行多种方式结合的计费管理系统提供计费、认证、多元增值业务等功能，为用户提供一个专业的无线数字化校园网络解决方案。
目前室内无线网络设备的覆盖范围～般为30—100m，室外100-500m（实际传输距离可能受到环境的影响）。
方式一，无线中继桥接模式，该模式采用室外AP辐射室内AP的做法，室内AP仅作为桥接设备提供信息点接入，该方式比较适合范围小、接入人数少、布线难度大的环境。
方式二，有线网络结合无线网络，楼宇利用室外无线AP接入土干网络，通过信息网络布线连接至各室内AP节点提供信息接入服务。
该方式适合无线接入集中，接入信息点数量相对较多，布线难度相对简单的环境。
方式三，有线网络承载无线网络，主干网络采用已经铺设的有线网络，直接在各个节点铺设接入点AP设备。
该方式适合有线网络非常完善，仅通过配线即可到达AP铺设点，施工难度相对较低。
根据实际情况，本次校园无线网络工程多采用方式二和方式三的铺设方式，其优势在于可以综合降低投资成本，信号质量和接入人数都会有显著的提高。
4技术安全选择
WLAN网络安全技术已经是业界都在关注的重点问题，SSID、WEP、WPA、VLAN
等一系列技术的运用，将有效的提高无线网络的安全防御能力。
保护无线网络安全的最基础手段是加密，通过简单的设置AP（AccessPoint）和无线网卡等设备，就可以启用WEP加密。
虽然WEP加密本身存在一些漏洞并且比较脆弱，但是仍然可以给非法访问设置不小的障碍。
在有条件的情况下启用独立的认证服务为WEP自动分配密钥。
另外一个必须注意的问题就是用于标识每个无线网络的SSID，在部署无线网络的时候一定要将出厂时的缺省SSID更换为自定义的SSID。
现在的AP大部分都支持屏蔽SSID广播，除非有特殊理由，否则应该禁用SSID广播，这样可以减少无线网络被发现的可能。
5认证技术选择
IEEE802.lx是一种基于端口的网络接入控制技术，提供了一个可靠的用户认证和密钥分发框架，与上层的EAP配合实现认证．并能与后台Radius认证服务器进行通讯。
选择支持IEEE802.Ix的，配合校园内部的Radius服务器，可以对接入用户进行严格的认证和接入控制．增强了无线网络的安全性能，使用户可以放心安全地使用无线网络。
6AP布点覆盖原则
对于大面积区域稍复杂的应用环境（单位面积人员数量），例如大厅或多功能厅，考虑使用一个或者多个AP进行覆盖。
参考原则为每个AP的用户容量25人，大厅部署一台或两台AP，采用全向吸顶式天线进行覆盖。
使用室内直放AP布点覆盖，需考虑及遵循以下几个问题和原则：
（1）需要有入户线缆资源（双绞线）。
（2）如果在一个大厅里只安装一个AP，则尽量把AP安放在大厅的中央位置，而且最好是放置于大厅天花板上；如果同一空问安装两个AP，则可以放在两个对角上。
（3）保持信号穿过墙壁和天花板的数量最小。
2．4G信号能够穿透墙壁和天花板，然而，每一面墙壁和天花板都将使AP信号的覆盖范围减少1到30米。
应放置AP与计算机于合适的位置，使墙壁和天花板阻碍信号的路径最短，损耗最小。
（4）考虑AP和覆盖区域之间直线连接。
注意AP的放置位置，要尽量使信号能够垂直的穿过（90度角）墙壁或天花板。
（5）不同的建筑材料产生不同的传输效果。
由金属的框架或门构成的建筑物会使WLAN无线信号的传输距离变小。
放置AP的位置应使信号通过干燥的墙壁或敞开的门，避免放置在使信号必须通过金属材料的位置。
（6）AP天线方向可调，安装AP的位置应确保天线主波束方向币对覆盖目标区域，保证良好的覆盖效果。
（7）AP安装位置需远离强电、强磁、高温电子设备（起码l-2米），例如微波炉、监视器、电机等。
7表征覆盖效果理论的信号强度和传输距离的换算公式
AP加卡的信号总强度公式：
Gt--Gr+AP天线增益+终端天线增益=L信号总强度（dB）
其中：
Gt（AP或终端功率，单位dB），Gr（终端或AP灵敏度，单位dB）
距离产生的信号衰减公式：
40+201gd-=L1（dB）其中：
d（距离，单位m）
工程中最大传输距离以45m计算，所以L1=72dB
障碍物的衰减：
障碍物
衰减（dB）
地板
30
带窗户的砖墙
2
办公室墙
6
办公室墙的金属门
6
砖墙的金属门
12.4
靠近金属门的砖墙
3
障碍物衰减对照表
8详细覆盖方案
由于不同时间段，不同地点流量的使用情况也会不同，通过流量分析就会很容易看出数据集中地区域，根据以往的经验，无线网络建设尤其是校园无线网络多采用无线依托有线的方式。
室内节点通过现有的或重新铺设的有线网络连接至楼层交换机或楼宇交换机进行数据交换。
AP连接示意图
8.1室内AP安装
由于教师内人员比较集中，可接入的终端数量比较多，流量使用量大，每个教室都需安装AP，并且对于这样的教室我们也需要部署多个AP接入设备，以解决容量和覆盖范围所造成的问题。
教学楼，实验楼，图书馆均可这样分布，即采用方式二覆盖方式。
宿舍楼和食堂内接入点采用吸顶方式，分布于走廊上方，由于环境干扰，具体位置及数量经实际测定后才能详细部署。
8.2室外AP分布
楼宇间的信息利用室外无线AP接入主干网：
楼宇间AP部署
室外AP分布
8.3交换机分布
食堂每层安装3台室内AP，共3层，共9个AP，在二层安装交换机。
其中包含操场AP。
宿舍楼每层安装3太室内AP，共六层，每栋宿舍楼共18台AP，四个宿舍楼，共72台AP，每栋宿舍楼四层安装有交换机。
教学楼每间教室安装有AP，共有58个教室共58台AP。
在二、四层安装有两台交换机，其余AP直接连入原有有线网络，其中包括两台教学楼室外AP。
实验楼与图书馆类似，由于教室比较大，每间教室安装1-2台AP，实验楼需安装18台AP，图书馆需安装20台AP，各需一台交换机。
校园中心节点设置在主教学楼，由主教学楼—实验楼—图书馆，实验楼—宿舍—食堂，由光纤连接
由于有的位置信息点比较多，数据流量较大，仅通过单点AP承担出口会造成瓶颈。
所以分别设置两个接入点用于承担信息量，并采用IEEE802.11a建立桥接模式。
此上数据为估计数据，具体数据需实际考察之后确定。
9AP数据统计
位置
室外AP
室内AP
交换机
主教学楼
2
58
2
实验楼
1
18
1
图书馆
1
20
1
宿舍楼
1
72
4
食堂
0
9
1
操场
1
0
0
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