校园无线网络覆盖设计方案.docx

1、校园无线网络覆盖设计方案*无线局域网技术建议书2009年9月1 概述 32 需求分析 32.2 具体实施目标 43 H3C无线WLAN发展之路 54 H3C无线校园网建设方案 64.1 整网逻辑拓扑图 64.2 无线用户认证解决方案 74.4 频率规划与负载均衡解决方案 94.5 无线网络管理解决方案 94.6 无线AP供电解决方案 105 H3C方案特点与优势 115.1 H3C一体化无线校园解决方案更稳定： 115.3 H3C一体化无线校园解决方案易管理： 155.4 H3C一体化无线校园解决方案可扩展： 175.5 H3C一体化无线校园解决方案全业务： 196 无线工程实施解决方案 21

2、7 方案涉及产品介绍 227.1 WA2220E-AG/WA1208E-AGP 227.2 WA1208E-AGP 317.3 无线控制器无线控制器 411概述无线局域网（WLAN）技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用，既可以作传统有线网络的延伸，在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显着特点： 简易性：WLAN网桥传输系统的安装快速简单，可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作； 灵活性：无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置，使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域； 综合成本较低：一方面WLAN网络减少了布线的费用，另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线

3、局域网技术可以更好地保护已有投资。同时，由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术，因此可直接通过百兆自适应网口和企业、学校内部Intranet相连，从体系结构上节省了协议转换器等相关设备； 扩展能力强：WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容，可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统；随着WLAN技术的快速发展和不断成熟，目前在国内外具有较多的中大规模应用，诸如荷兰的阿姆斯特丹市的全城覆盖，向客户提供各种业务。 2需求分析2.1总体建设目标 利用无线网络技术进一步扩展校园网的覆盖范围，使全校师生能够随时随地、方便高效地使用校园网络； 促进教学和科研发展，进一步拓

4、展研究空间； 提升校园网络环境，提高管理水平和效率，推动学校信息化建设； 要覆盖部分原来没有有线网的空间，诸如：人行绿化走廊；由于本工程是在校园有线网的基础上加以无线扩充（即采用AP将无线网络不近接入到有线网络）；2.2具体实施目标 侧重实际应用，覆盖校园内部分区域，为教学和学习生活提供切实可用的无线网络环境； 采取通行的网络协议标准：目前无线局域网普遍采用802.11系列标准，因此校园无线局域网将主要支持802.11g（54M带宽）标准以提供可供实际应用的相对稳定的网络通讯服务，同时兼顾多种类型应用和将来的投资保护，需要同时支持801.11a，802.11b，实现双频三模技术； 全面的无线网

5、络支撑系统（包括无线网管、无线安全，无线计费等），以避免无线设备及软件之间的不兼容性或网络管理的混乱而导致的问题； 保证网络访问的安全性； 采用非独立型的无线网络结构选型； 覆盖范围要求I.有线网络无法接入的室外场所：校园内一些场所很难实现网络有线接入，采用无线方式可以实现覆盖大范围室外空间的无线网络接入。本次建设主要包括各宿舍及教学楼附近空地等。II.有线网络使用不便或受限的室内空间：校园内一些室内场所空间较大，会产生许多人同时接入网络的需求，采用有线的方式只能提供少量接口，不能满足要求。用无线网络覆盖来解决相当数量的移动设备同时访问网络的问题。主要包括图书馆、主楼、各教学楼等； 安全、认证

6、、计费和管理要求要与现有的计费系统对接，实现针对用户计费、管理、控制功能； 校园无线网网络结构要求：无线接入所需布设的AP通过校园网的汇聚层设备接入到校园网中，在汇聚层都提供相应的接口给无线网线，在接入层设备要在方案中进行描述。 工程布线和安装要求：I.室内部分：定好较为开阔位置，将网线和电源线走暗线敷设到位；挂在墙上，可利用设备本身自带的安装附件进行安装；如果需要遮蔽，则需要定制非金属安装盒；如果是挂在天花板上，则根据天花板的情况而定，若天花板是非金属结构，可以固定在天花板内。安装过程中应充分考虑防盗问题。II.室外部分：根据设备位置有两种布线方式。如果AP设备放置在楼顶，则需要走网线和电源

7、线；如果AP设备放置在室内，天线放置在室外，则需要走天线馈线。这两种方式馈线都需走铁管，贴防水胶方式处理，安装过程中应充分考虑防盗。III.供电部分：AP的供电可采用POE方式由接入的网络设备进行供电（无需本地供电）。 产品能力要求要求：I.产品支持AES、WEP加密等安全标准；II.漫游切换；III.支撑QOS能力3H3C无线WLAN发展之路我们先就华三的WLAN产品的基本情况给大家做一个简单的介绍。华三在成立之初就开始了WLAN产品的研发，2004年12月正式推出了运营级大功率WLAN产品WA1208E，大量应用于运营商Wi-FI热点建设中；2007年4月H3C推出了中端无线控制器WX50

8、02及FIT AP WA2110，在不到半年的时间里就在近百个项目中成功应用；2007年10月H3C又推出基于万兆多核架构的高端控制器WX6103及系列化FAT/FIT双模式AP WA2200，也迅速得到了高端用户的认可，在一些大型无线网络项目中成功应用。2008年3月，H3C更是厚积薄发，隆重推出了基于802.11n技术的、面向下一代无线宽带网的WA2600系列产品，至此，H3C可以为客户提供FAT AP、FIT AP、无线控制器、MESH、网桥等全系列无线产品及解决方案，成为国内WLAN产品的主力供应商之一。校园网一直是华三最重要的市场之一，针对当前出现的终端的移动性增强的趋势，H3C坚持

9、不断创新，为用户提供相应的无线产品及解决方案，满足了校园网用户不断变化的新需求，提高了生产力，同时也进一步巩固了H3C作为国内网络设备供应商的领导者地位。4H3C无线校园网建设方案针对学校采用WLAN技术构架宽带网络服务，从技术上、工程上以及提供的服务质量上均能较好的满足校方的要求，具体组网构架如下： 4.1整网逻辑拓扑图鉴于*的有线网络已经较为完善，已经是百兆到楼，部分楼已经做到千兆到楼，本次工程采用AP就近接入的原则，同时又由于现在每栋楼的有线网络为无线网络只能提供一个有线接口，此有线接口下接一台交换机完成网络接口的扩展，同时完成POE供电的功能；作为整个无线局域网络的中央管理控制器，无线

10、交换机无线控制器通过校园的核心交换机接入网络。由胖瘦双模室外型WA1208E对电子楼门前空地等室外区域进行覆盖，胖瘦双模室内型WA2220E对所有室内区域进行覆盖。具体的逻辑组网图如下图所示：图1 *无线局域网工程方案逻辑组网示意图图2 *无线局域网工程方案物理组网示意图4.2无线用户认证解决方案本方案主要采用portal认证，WA2220E-AG/WA1208E-AGP与无线控制器通过二层隧道协议通信，无线用户的认证点都是放置于无线业务插卡设备上，后台的iMC认证计费系统作为用户鉴权点。鉴于目前*无线网络本次规模，从网络支撑能力的角度来看，需要1块板卡就可以实现。针对无线用户，无线控制器作为

11、802.1x认证的终结点，iMC认证计费系统作为最后的鉴权点，当用户在AP内进行切换时，此时的主要工作由无线交换机进行统一调度，当用户在不同的端口下的不同AP的覆盖范围时，此时用户不会再次触发认证。 4.3整网安全解决方案*无线局域网络主要服务于学校的学生与教师，也是规模的公众型网络，同时由于学生出于技术的研究兴趣，会对网络发起各种各样的攻击行为，此时网络安全问题在建网时必须考虑问题，安全方式主要侧重几个方面：用户安全、网络安全，而在校园网络中主要依附于用户实体的属性主要包括用户使用的信息终端二层属性（诸如：MAC地址）及用户的帐号、密码，而对于学校学生用户来，帐号信息都是一个实名原则，与学生

12、的学藉进行关联的，这样本无线网络中着重考虑使用无线网络的空口信息的安全机制，同时也要考虑与无线相关的有线网络的安全问题，对于原有有线网络的安全问题，在本技术建议书中不作相应的考虑； 无线网络安全：无线网络安全部分主要包括以下方面的内容：I.MAC地址过滤：目前支持基于MAC地址的过滤，限制具有某种类型的MAC地址特征的终端才能进入网络中；II.SSID管理：是一种网络标识的方案，将网络进行一个逻辑化标识，对终端上发的报文都要求进行上带SSID，如果没有SSID标识则不能进入网络；III.WEP加密：WEP加密是一种静态加密的机制，通信双方具有一个共同的密钥，终端发送的空口信息报文必须使用共同的

13、密钥进行加密；IV.支持AES加密，AES安全机制是一种动态密钥管理机制，同时密钥生成也基于不对称密钥机制来实现的，同时密钥的管理也定期更新，具有体的时间由系统可以设定，一般情况都设定为5分钟左右，这样非法用户要想在5分钟之内进行获取足够数量的报文进行匹配出密钥出来，从无线空口的流理来看，基本上是不可能的；V.华三通信的无线方案中可根据用户名来划分权限，即相同用户在不同地点接入无线网络其权限保持一致；密钥设置可能根据SSID信息与用户信息进行组合，即不同的SSID下不同的用户的密钥生成可以不一样，这样一定程度上保证用户之间串号问题产生，从而保护投资，以达到营维平衡；VI.与H3C公司的EAD方

14、案实现流量异常、报文异常监管，从而保护网络的进一步安全；VII.频率规划与负载均衡解决方案 频率规划（支持双频三模，建议部署802.11g）802.11g使用开放的2.4GHz ISM频段，可工作的信道数为欧洲标准信道数13个。由于其支持直序扩频技术造成相邻频点之间存在重叠。对于真正相互不重叠信道只有相隔5个信道的工作中心频点。因此对于802.11g在2.4GHz地工作频段，理论上只能进行三信道的蜂窝规划实现对需要规划的热点的无缝覆盖。此外，由于功率模板是否能做到符合邻道、隔道不干扰也非常影响频率规划的效果。针对如何进行802.11g的频率规划作了大量的实验，实验证明3载频也可以实现蜂窝对需要

15、覆盖的区域进行无缝覆盖，并提供更高的服务带宽提高服务质量，和高带宽业务的开展。图3 频率规划原理图频率规划需要配合使用的功能包括：I.AP支持13个信道设置II.AP支持100mW最大射频功率以及多级功率控制III.AP支持外置天线以及定向天线IV.针对特殊应用还需要AP支持桥接功能、接入功能以及WDS功能4.4无线网络管理解决方案基于标准的SNMP协议实现对设备的管理，专门的无线局域网管理软件Quidview无线组件可实现对WLAN所有网元的管理。网管工作站可以放在网上的任意位置，通过标准的SNMP即可实现对无线交换机的管理。无线交换机可以实现更为强大的管理包括AP的自动拓扑发现、自动升级、

16、批量配置、分级管理、分级告警等，并可实现针对无线覆盖空间内的射频扫描、非法接入点监听等安全功能。而无线局域网管理软件WXM可以实现配置管理整个WLAN无线网络，其具备以下特点：1、零配置安装：接入点无需准备预设置，AP从无线控制器继承配置信息。可将无线控制器接入中心机房核心交换机中，WA2220E-AG/WA1208E-AGP无需事先进行任何配置，即通过接入层交换机接入有线网络，并自动注册到无线控制器上，获得DHCP SERVER分配的IP地址，并自动下载配置文件正常工作，在大规模AP的项目中大量节省安装维护成本。2、防盗防入侵：敏感配置信息不在本地保存，即使设备被入侵被盗也不会丢失安全信息。

17、实际运营中很多AP是放置在公共场所，如果密钥、SSID等安全信息在本地保存的话，一旦失窃对全网安全性造成威胁，WA2220E-AG/WA1208E-AGP由于其零配置安装，一旦掉电不会保存任何信息，避免入侵。3、支持灵活的拓扑结构：AP允许多种部署，从而能够直接或间接连接到管理它的无线局域网控制器。无线控制器与WA2220E-AG/WA1208E-AGP之间可以隔离任何路由器或交换机，只要共同连接进有线网络，WA2220E-AG/WA1208E-AGP就可以自动寻找到无线控制器实现注册。4、自动设置发射功率和分配射频信道：自动设置发射功率和分配射频信道，用以优化射频单元大小和满足各国对射频信道

18、的要求。当有个别AP故障时，无线控制器会自动调大相邻AP的功率弥补信号盲区。5、基于身份的组网：根据用户名对用户权限进行区分，不同于传统的WLAN网络通过接入的有线交换机端口对用户权限进行划分，并且可以对用户的位置、带宽以及漫游等历史数据进行记录跟踪。6、提供增强的安全性和无缝漫游：通过这项基于身份的组网功能，经过改进的用户组认证接入控制、始终强制的漫游策略以及对带宽使用的监视实现了无线局域网的增强的安全性，实现了无缝的用户移动性和自由性，从而可以进行安全连接和漫游，一次认证多次接入，免去在不同AP下切换的再次认证。7、安全管理：提供入侵检测功能，专用 AP 可以不断地扫描空域，以便对要求更高

19、安全性的环境提供全天候保护。一旦无线网络中有非法接入点接入，WA2220E-AG/WA1208E-AGP将上报相应的告警给无线控制器，并通过网管软件显示。4.5无线AP供电解决方案由于本次无线网中AP设备数量较多，AP布放位置根据实际覆盖效果而调整，在已建设完成的建筑物上较难进行本地供电，对于校园室外覆盖主要采用AP放在室外，对AP的本地供电问题难度更大。基于标准的802.3af实现对AP的供电。通过在汇集交换机处叠加一个供电电源或者内嵌交换机内，通过以太网线在传输数据同时给AP供电，供电距离达100米，满足实际组网的要求。但部分区域AP需室外放置，即需要配合室外机箱使用，为保证寒冷天气低温工

20、作室外机箱内置电加热板，因此除给AP进行POE供电外还需对机箱进行本地交流供电。5H3C方案特点与优势H3C一体化无线校园解决方案有效实现了有线和无线网络的融合，通过统一的硬件平台、统一的网络管理、统一的用户管理、统一的应用安全，为校园用户提供安全的无线接入。根据用户需求，通过在H3C系列交换机中加入无线控制器插卡，就可为原有的有线校园网络提供无线支持，还可以像扩展和管理传统有线网络一样，对无线网络进行扩展和管理。H3C通过iMC智能网络管理平台为网络管理员提供了图形化、一体化管理能力，可以高效地管理有线/无线网络。H3C无线EAD实现了与有线一致的、端到端的安全防护体系，可以在终端接入层面帮

21、助高校网管人员统一实施安全策略，大幅度提高网络的整体安全。5.1H3C一体化无线校园解决方案更稳定：H3C WLAN稳定性解决方案从无线控制器的可靠性，接入交换机供电的可靠性、无线信号的可靠性这几方面入手，极大的提高了WLAN网络的可靠性；在实际的使用情况来看，启用这些措施之后，WLAN的可靠性能够得到明显的提升。无线控制器N+1冗余备份：H3C 无线控制器产品支持AC之间的N+1备份，以下通过介绍AP选择接入的AC过程来说明AC间的备份：1)AP在发现AC的过程中，会向AC发送接入请求报文；AC在收到接入请求后，会向AP发接入回应报文，其中包含了该AC上的负载信息（AC允许接入的最大AP数，

22、当前接入的AP数，允许接入的最大STA数，当前接入的STA数），和AP在此AC上的接入优先级；2)AP在接收到AC的回应报文后，会选择接入优先级高的AC接入。如果优先级相同， 则根据AC的接入负载情况来判断。3)AP通过比较各AC上 （允许接入的最大AP数 - 当前接入的AP数），并选取值最大的AC接入。如果此值相同，则根据当前接入AC的无线用户数判断。4)AP通过比较各AC上 （允许接入的最大STA数 - 当前接入的STA数），并选取值大的AC接入。5)如相等，则随机接入。6)通过CAPWAP隧道的心跳机制，AP可及时发现控制器DOWN，同时根据上述方法重新选择一个负载轻的AC接入，从而实现

23、AC的N+1备份。H3C实时无线资源管理：H3C实时无线资源管理解决方案提供了实时闭环的无线资源管理，包括了如下步骤： 扫描每个接入点启动后，通过CAPWAP协议与无线控制器建立隧道，并从无线控制器获取基本的配置。无线控制器负责协调网络中的无线接入点执行扫描过程。通过定期的信道扫描，系统能够分析和了解信道的质量、干扰情况、邻居接入点的分布等。 分析无线控制器将对无线接入点定期上报的数据进行聚合分析。这些数据包括： 干扰：其他工作在802.11频段的无线网络对无线介质的影响。 噪音：非802.11信号，如雷达、蓝牙、无绳电话、微波等等对信号的影响。 丢包率：包差错率（由于隐藏的节点或信号变形）

24、信道负载：用来衡量媒介的繁忙程度。 有效信号强度：在一定时间内观察到的每个邻居的信号强度和整个信道的平均信号强度。这些数据将帮助无线控制器构建无线网络的完整视图，为管理控制提供决策数据。 决策利用前期分析的数据，无线控制器将采用智能的算法对射频资源进行优化和调整，以适应无线环境的变化。系统使用了优化的信道和功率选择算法、加权判断以及抑制限度，自动评估资源调整的影响，能够确保系统的控制是可靠的。 执行无线控制器将新的发射功率，信道分配等决策发送到接入点，接入点负责使能这些配置。系统提供了两种控制模式：参考模式和立即模式，增加了系统使用的灵活性。参考模式下，系统不进行实际的控制策略执行，只是给出建

25、议的功率、信道的设定值，管理员可以决定是否执行这些配置，确保了用户控制的灵活性。立即模式下，将根据系统计算出的信道等参数进行立即的设置。上述过程是闭环过程，一旦配置下发以后，控制器将持续监视网络环境。任何无线环境的变化与波动都会被定期记录下来，为下一轮的优化作准备。全面的PoE解决方案：PoE设备的原理是通过非屏蔽双绞线中四对线中的两对线来传输电源，传输数据的同时传输直流电。因为AP往往要求使用不间断电源（UPS）供应电力，采用PoE设备，AP端仅仅通过一根RJ-45网线与网络连接即可以同时传输数据和电力，因此在使用PoE设备的情况下，所有的AP都使用一个UPS在PoE设备端进行保护。如果不使

26、用PoE设备，就需要给每个AP配一个UPS，而且还需要在AP附近安装电源插座，增加了成本。因此使用PoE设备将大大降低设备成本和管理成本。PoE具有非常明显的优势，具体如下： 简化安装，降低成本，不需为每个网络设备单独提供数据和电力线缆。 灵活性提高，网络装置可被安装在任何位置，而不需靠近一个已存在的电源输出口。 可靠性增强，有SNMP能力的PoE装置，可实施远程检测和控制，能有效地处理或修理装置的耗电量和（或）失效故障。H3C 能够提供全面的PoE解决方案，产品涵盖从高端到低端的全系列产品，包括S9500，S7500E，S5600，S5500，S3600，S3100，WX3024都能够提供P

27、oE解决方案，H3C PoE解决方案使用工业级设计，同时能够提供全面的管理:5.2H3C一体化无线校园解决方案高安全：H3C一体化无线校园解决方案在遵循IEEE 802.11i协议和国家WAPI标准的基础上，创新性的提出了分层的安全体系架构，将WLAN的安全从单一的物理层安全延伸到了物理层安全、用户接入安全、网络层安全、设备安全、安全管理多个层面上，使用户在使用WLAN网络时能够像使用有线网络一样安全、可靠。无线物理安全：H3C公司的无线产品支持以下的加密机制：WEP加密、TKIP加密、CCMP加密、WAPI加密。其中，WAPI 采用国家密码管理委员会办公室批准的公钥密码体制的椭圆曲线密码算法

28、和对称密码体制的分组密码算法，分别用于WLAN 设备的数字证书、证书鉴别、密钥协商和传输数据的加解密。在无线设备安全方面，H3C的FIT AP提供“零配置”功能，在设备上不保存业务配置，而是每次启动的时候从无线控制器动态加载业务配置，这样可以有效避免设备丢失造成配置泄漏。此外，用户在采用H3C公司的无线控制器FIT AP组网时，都需要预先在无线控制器上设置部署的AP序列号。当这些AP启动和无线控制器建立关联时，无线控制器会检查AP上报的序列号信息，只有这些预先授权的AP才能接入无线控制器使用，防止非法FIT AP接入网络。无线用户安全：通过用户接入认证实现了对校园无线接入用户的身份认证，为网络

29、服务提供了安全保护。H3C无线接入认证主要有802.1x接入认证、PSK认证、MAC接入认证以及在有线校园网中常用的portal认证等。通过和AAA服务器配合，H3C的无线设备支持对认证用户动态下发带宽、VLAN、ACL、优先级等参数，对于不同的用户群和业务可以控制其访问网络的权限，限制网络资源的使用，通过VLAN和优先级来标识用户和业务，并做到业务隔离。无线网络安全：为了保证无线用户和整个校园网络的安全，仅仅保证接入点的安全性是远远不够的。H3C推出了无线EAD解决方案，该方案从网络用户终端准入控制入手，整合网络接入控制与终端安全产品，通过安全客户端、安全策略服务器、网络设备以及第三方软件的

30、联动，对接入网络的用户终端强制实施企业安全策略，严格控制终端用户的网络使用行为，加强网络用户终端的主动防御能力，保护网络安全。H3C的无线产品支持EAD接入控制方式，配合iNode无线/有线统一客户端可以实现有线，无线用户使用统一的客户端进行认证，结合H3C公司的服务器，H3C公司给用户提供了有线无线一体化的整体安全解决方案。此外，H3C的无线产品支持完善的无线入侵检测系统，可以自动监测非法设备，并适时上报网管中心，同时对非法设备的攻击可以进行自动防护，最大程度地保护无线网络。5.3H3C一体化无线校园解决方案易管理：在管理方面，H3C实现了如下两点： 有线无线统一认证计费管理，解决了老师不希

31、望用户有线一套帐号，无线又一套帐号，不能统一计费管理的问题。 有线无线统一网管，解决了老师不希望采用两套管理系统的问题。管理系统集成专业的无线管理部件，实现射频资源管理、无线性能监视、非法AP告警等管理需求。H3C无线校园管理系统依托iMC智能管理平台，在iMC系统全面的有线网络管理的基础上，为用户提供无线网络管理能力。用户无需重新搭建IT管理平台，只要在原有的有线网络管理系统中增加无线管理功能，便可以与有线管理平台统一部署，节省投入和维护成本。H3C无线校园管理解决方案不仅为用户提供了灵活的组件选择，同时符合业界主流的SOA架构，具备良好的扩展性，能够满足客户网络管理的需求。通过集中式管理架构和统一的网管系统，可以保证设备互通性和无线网络的轻松配置，实现有线无线一体化高效管理。H3C无线校园管理解决方案中的无线业务逻辑拓扑，使用户直观了解网络部署情况及设备和链路当前状态。它可根据不同的方式组织资源，有效进行拓扑分组、真实组织全网资源。物理位置视图中用户可根据需要创建多维度、多层次的物理位置结构，并在指定平面图上根据真实情况摆放设备，逼近真实网络环境。通过H3C的管理平台，管理人员可以对移动终端的信息进行查看，包括MAC地址、信号强度、发射速率集、RSSI、SSID、使用信道、所在AC设备