1网络拓扑结构
校园无线网络覆盖范围广，使用频繁和通信量大，特别是在某个时间段可能会造成网络拥堵等情况，传统解决的方法主要是高密度的安装AP，尽可能的全方位覆盖，但是这样做既加大了成本也浪费资源。综合当前使用各种技术和选用的设备等方面进行考虑，本次校园无线网络建设选择组建无线网状网的网络拓扑结构，也称为无线MESH网络。这种组网方式易于调配和升级，组网灵活，可以进行自我修复，当一个节点出现故障时，可以自动连接最近的一个新的节点形成回路，不影响网络通信。同时无线MESH网络扩展性强，实现多点通信，最主要是能兼容802.11ac协议标准,实现最终的无缝漫游。
2高校无线网络设计方案
2.1建设目标本方案设计中，根据学校地理环境，校区整体地形为中间高（水塔部分），且灌木丛生，建筑物主要由中间往四周底处修建，同时地势西高东低，将整个校园分为东、西、南、北、中5个区，无线网络信号主要覆盖使用频率大和通信量大的场所，如学生住宿和活动区、图书馆等，都需要去构建一个全新校园网络信息平台。目前，校园内已经开始建立起性能好、应用广泛的无线校园网络，在此基础上，以新的802.11ac技术接入到用户桌面，提升无线网络速度，使它可以达到1Gbps甚至以上的速度，并以合理的配置和就近原则安装调试AP，使无线网络信号尽可能全方位的覆盖整个校园。如图1所示整个校园无线网络覆盖情况，通过一定数量的AP连接到交换机上，由服务器管理无线设备和控制用户数据传送，并与外界城域网相连，实现有线与无线网络的无缝安全连接。2.2设计方案学校选用企业级无线路由设备D-LINKDIR865L,核心网络层选用华为5200G宽带接入服务器（BRAS），本次网络构建还增加一台无线网络管理设备NMS1000，运用到校园无线网络中，使整个学校无线网络管理更加方便。无线网络实现无缝覆盖，室外部分将沿着校园环形主干道辐射，室内部分根据场所大小选择合适的方案，在5个区的教学楼、宿舍楼、行政楼等主要大型建筑物及室外运动场等地方实现室内室外联合覆盖。无线网络采用分层设计的思想，由网管设备管理无线路由器，支持各种网管接口，将Radio分配到多条馈线天线系统上，采用定向天线连接室外骨干Mesh设备，实现无线回程。2.3信号覆盖区域和方式校园无线网络对用户提供无缝漫游的覆盖，针对接入点较多，无线网络使用情况不同，AP分布不同，可以采用不同的分布方式，本方案采用有线网络结合无线网络的方式，主要分析如下：（1）教学区域。教室、实验室、计算机机房和图书馆等师生活动较多的教学活动场所，可以根据场地面积大小来选择安装数量和地点。例如，在容纳50人的普通教室，可以安装一个AP设备在天花板内就可覆盖整间教室，既保护设备也不影响信号质量，而在可以容纳200人的多媒体教室，为了保证覆盖范围能够包含整间教室，可以选用4个AP安装在教室中间向四周辐射覆盖，从而达到最理想的覆盖效果。（2）办公区域。无线网络覆盖在行政楼办公室、会议室等办公区域，根据办公室的面积大小，内部结构情况，以及各办公室使用网络的时间较为集中，在室内架设有千兆级光纤以太网，正常每个行政人员都会配备一台台式电脑，因此无线网络密集度不会很大，因此，采用无线接入点AP在室内覆盖，保证任何人都可以随时随地在办公范围内连接到无线网络信号。因此，在办公区域无线网路覆盖主要是以有线网络为依托，在每个楼层安装一定数量的AP，这样既减少了AP数量又节约了成本。（3）宿舍区域。学校学生宿舍重点是覆盖每间房间，而建筑楼群基本按照走廊单边宿舍或是双边宿舍建造，墙壁以钢筋混凝土为主，屏蔽性强，无线信号从走廊穿透宿舍信号会变弱甚至被屏蔽，因此需要室内和室外AP共同作用进行覆盖配置。室内AP一般安装在走廊，每两间房间的距离安装一个，并增加定向板状天线加大辐射角度，以防出现死角。室外的设备通过调整天线的倾斜角、方位角的方式覆盖信号，包括学生宿舍户外活动场所及学校主干道等地方的信号覆盖。（4）公共场所。在运动场、体育馆等室外活动场所，选择室外AP进行覆盖。部署室外AP要考虑场所的面积，以及设备信号在外接增益天线后能覆盖的最大范围，还要考虑存在的少量覆盖的死角，信号衰弱等问题，保证信号达到的距离更远，信号更强，覆盖效果更好。
3无线网络安全
无线网络虽然能够提供用户更便捷的服务，但是同时也不能忽视自身存在一些缺陷，比如容易受到干扰，相对于有线速度比较慢，数据传输过程中出现丢失和泄露等，如何保障信息安全和用户使用安全已经成为无线网络首要解决的任务，只有保障了无线网络安全，广大师生才能放心的使用。对于普通用户安全，校园内部的认证服务器（Radius）存有无线网络用户认证的信息，通过802.1x访问控制协议，可以检验该用户是否合法，对接入的无线网络用户进行身份和密码验证，每个用户都有各自的用户名和密码，具有较高的安全性和保密性，一定程度上保证了用户使用无线网络的安全。同时，802.1x应用于IEEE802.11标准中，与EAP联合起来使用，也保证了信息的安全。对于装在室内和室外的AP，采用本地220V供电方式优先供电，若受条件限制可以采用-48V的远供方式，对于数据的传输也保证了设备安全。对于信息安全，可以测试它是否顺畅，是否发生数据丢失等情况，可以采用TCP／IP协议中最有效简便的命令Ping。一般是运行Ping192.168.1.100with1000bytesofdata命令后,连续向IP地址为192.168.1.100的主机发送1000个数据包，进而测出它的丢包率、返回的平均时间、最快时间、最慢时间和返回的平均时间，时间单位用毫秒表示。以学生宿舍楼为例，如图2所示为测试结果表明，学生宿舍内的数据传输完整，没有发生丢包现象，网络通信正常。
4无线网络应用
校园无线网状网建成后，一定会需要支持各种多媒体融合应用，包括无线管理计费、组播、VOD、IP视频监控和无线数据服务等。无线视频监控和无线管理计费是应用较多的两项业务服务[2]。4.1无线视频监控根据无线网络的布置，就校园的安全问题采用全新的无线视频监控系统，能够兼容之前使用的传统监控系统，并且使无线监控系统的控制变得简单明了，解决了布线问题。即使在天气恶劣的条件下，只要供电系统不间断，都能持续监控，并且能自动连接新安装的摄像头，真正实现校园全方位无时限的监控。如图3为无线视频监控图。4.2网络管理计费模式无线网络管理设备NMS1000在核心层管理整个校园无线网络，安装专用的管理软件可以对网络性能实时监控，界面操作简便，能定时查处故障。在计费管理方面，采用SIPHotSpot计费系统，有网关计费和网桥计费两种方式，如图4计费服务器网络拓扑结构，计费服务器充当网关服务器的角色，监控和统计每台上网的电脑数据包，实现管理和计费的功能[3]。
5结束语
高职院校构建的校园无线网络是基于IEEE802.11ac协议，采用无线MESH网络拓扑结构，具有高速率、安全稳定、低能耗等优点，基本满足大多数师生无线上网的需求，弥补有线网络的不足，但是由于无线网络自身的特点和其它客观原因，目前无线网络还是作为有线网络的补充和延伸，只有两者有效结合才能保证学校校园网得到合理利用。随着社会的发展和无线网络技术不断改善，构建一个稳定、安全、高质量的以无线网络为主导的校园网络将成为现实，最终实现一个无线网络的世界。
作者：黄矽琳 单位：黎明职业大学
