文/本刊記者 張彤

無線有序

文/本刊記者 張彤

無線網(wǎng)絡(luò)作為校園信息化基礎(chǔ)設(shè)施之一，將得到全面發(fā)展，并涌現(xiàn)更多創(chuàng)新性教育應(yīng)用和服務(wù)，推動(dòng)信息化應(yīng)用理念和應(yīng)用模式的轉(zhuǎn)變。

數(shù)字化校園建設(shè)的深入，使得今天的校園網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出兩個(gè)主要的發(fā)展趨勢(shì)：寬帶化和移動(dòng)化。而802.11n標(biāo)準(zhǔn)的正式頒布，使得無線兼具移動(dòng)與寬帶網(wǎng)絡(luò)的雙重優(yōu)勢(shì)。不久的將來，在高校的信息化建設(shè)中，無線網(wǎng)絡(luò)必將和有線網(wǎng)絡(luò)“平分秋色”。

隨著筆記本、上網(wǎng)本、智能手機(jī)、iPad等移動(dòng)終端種類的不斷增加，其靈活、便攜的特點(diǎn)，越來越強(qiáng)大的功能，以及不斷降低的成本，加速其在校園中的被使用率，從而對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)在校園教學(xué)、學(xué)習(xí)、辦公、公共場(chǎng)所甚至虛擬社區(qū)中的普遍應(yīng)用提出更高的要求。

應(yīng)用激發(fā)“新趨勢(shì)”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前幾乎所有筆記本電腦、上網(wǎng)本與智能手機(jī)等移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備，都開始內(nèi)建Wi-Fi芯片。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告稱，2010年802.11n出貨量已超越802.11b/g產(chǎn)品，專家們普遍認(rèn)為，未來符合11n標(biāo)準(zhǔn)的無線新產(chǎn)品將成為市場(chǎng)的主流。在這個(gè)技術(shù)大背景下，教育技術(shù)創(chuàng)新的應(yīng)用環(huán)境也成為一股強(qiáng)大的助推力量。視頻公開課、在線社區(qū)學(xué)習(xí)等現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，加速教學(xué)創(chuàng)新與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，無線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性和兼容性加強(qiáng)師生的教學(xué)互動(dòng)，教學(xué)效率得到很大提高。

教師和學(xué)生無論在宿舍、教室、圖書館、實(shí)驗(yàn)室，還是戶外、草坪，都有移動(dòng)上網(wǎng)的需求。同時(shí)，在高校中，由于經(jīng)常舉辦各種學(xué)術(shù)講座和會(huì)議，對(duì)于校外參會(huì)代表們來說，也迫切需要“不被限制地”接入網(wǎng)絡(luò)。

今天，幾乎全部的211/985高校都部署無線校園網(wǎng)，其中一半以上實(shí)現(xiàn)無線校園全網(wǎng)覆蓋。信息無處不在，接入隨時(shí)隨地，日益龐大的信息流量和隨需的教育資源獲取需求，正在催生一個(gè)更自由的校園無線環(huán)境。

從連接到覆蓋，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在改變校園網(wǎng)的存在與應(yīng)用模式。隨時(shí)、隨地、隨需地共享網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)多樣化終端和多元化、多媒體應(yīng)用的支持，更好的協(xié)同性以及更高的品質(zhì)與可管理性，成為無線校園網(wǎng)發(fā)展過程中亟待解決的新問題，也將是下一步無線校園網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和趨勢(shì)。

圖1 高校無線校園網(wǎng)發(fā)展階段

無線校園“階段”演進(jìn)

縱觀整個(gè)高校無線校園網(wǎng)的發(fā)展歷程，可以分為三個(gè)階段，如圖1所示。

填補(bǔ)空白階段

無線校園網(wǎng)在建設(shè)初期處于初步被接受狀態(tài)。這時(shí)期，無線網(wǎng)是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，人們關(guān)心的是無線校園網(wǎng)的“有無”：是否需要建設(shè)無線校園網(wǎng)、無線在校園中的信號(hào)覆蓋能力、傳輸速度、障礙物穿透能力等核心問題。

技術(shù)驅(qū)動(dòng)階段

當(dāng)高校普遍建成無線校園網(wǎng)之后，無線技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展就成為用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。胖AP、瘦AP、無線全網(wǎng)覆蓋、統(tǒng)一認(rèn)證/計(jì)費(fèi)、基于身份的安全、基于數(shù)據(jù)流的QoS、基于帶寬的均衡等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。技術(shù)帶動(dòng)發(fā)展是這個(gè)階段的顯著特點(diǎn)。

業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)階段

今天，802.11n技術(shù)的出現(xiàn)與普及使無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到寬帶傳輸?shù)碾A段，在這一背景下，無線校園網(wǎng)開始從技術(shù)驅(qū)動(dòng)向“以應(yīng)用為王”的業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)“變軌”。首先，網(wǎng)絡(luò)課件、視頻公開課、社區(qū)化學(xué)習(xí)等新的學(xué)習(xí)形式不斷出現(xiàn)，學(xué)生需要隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)訪問學(xué)習(xí)資源，而不再局限于特定的物理地點(diǎn)。其次，在運(yùn)營(yíng)方面，高校希望有效地管理重要的資產(chǎn)和資源，但是往往因?yàn)樵O(shè)備丟失或缺乏對(duì)設(shè)備所在位置的了解與有效管理，提高了管理成本。最后，因?yàn)闊o法在校園的室外環(huán)境中提供全方位的無線網(wǎng)絡(luò)連接，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此，如何創(chuàng)建一個(gè)可以滿足所有用戶當(dāng)前和未來需求的、健全的端到端網(wǎng)絡(luò)，成為下一代無線校園網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過與校園各項(xiàng)應(yīng)用的充分融合，開始逐步走向成熟，使用者更加關(guān)注的是高校原有的業(yè)務(wù)和資源如何利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合、協(xié)調(diào)。無線校園網(wǎng)的信息安全、高度可管理和服務(wù)功能成為新時(shí)期的建設(shè)核心。

“給力” 無線校園網(wǎng)

教育是目前采用最新無線技術(shù)最為積極的市場(chǎng)之一。全球35%的教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)建立無線網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。下一代無線校園網(wǎng)的移動(dòng)性、便利性和靈活性，使高校越來越積極地部署無線網(wǎng)絡(luò)。

通過對(duì)虛擬蜂窩技術(shù)的應(yīng)用，北京師范大學(xué)的無線校園網(wǎng)具備高容量和可無縫漫游的突出優(yōu)勢(shì)。在無線校園一、二期部署無線控制器的基礎(chǔ)上，北師大無線網(wǎng)三期建設(shè)采用支持802.11n高速無線標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，兼容現(xiàn)有的802.11b/g設(shè)備。通過Meru虛擬蜂窩技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶在校園不同區(qū)域的任何一個(gè)信道上，訪問到的只有1個(gè)AP，從而保證無線網(wǎng)絡(luò)的高容量和無縫漫游；在信道設(shè)計(jì)上采取單頻部署架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)無需信道規(guī)劃和現(xiàn)場(chǎng)勘查并最大功率覆蓋；帶寬可靠穩(wěn)定，真正意義上保證校園無線網(wǎng)高帶寬接入。

大連理工大學(xué)無線校園網(wǎng)建設(shè)強(qiáng)調(diào)“應(yīng)需而動(dòng)”的特點(diǎn)。校園無線網(wǎng)和有線網(wǎng)緊密無縫地結(jié)合，智能服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以獨(dú)立于無線控制器工作，面向無線、有線用戶提供統(tǒng)一的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)有線無線一體化。學(xué)校在每個(gè)樓宇內(nèi)配置可管理的智能交換機(jī)，為學(xué)校師生提供無線校園網(wǎng)的接入服務(wù)，每個(gè)交換機(jī)給無線網(wǎng)劃分單獨(dú)支持VLAN技術(shù)的虛擬專網(wǎng)端口，使所有的無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行在單獨(dú)的VLAN中，從而實(shí)現(xiàn)和有線網(wǎng)絡(luò)所訪問的區(qū)域區(qū)別。

師生在體驗(yàn)無線上網(wǎng)的方便快捷后，對(duì)在校園內(nèi)能夠隨時(shí)隨地上網(wǎng)的需求越來越高，如何保障網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠焚|(zhì)、如何提升帶寬支持多元化應(yīng)用、如何保障信息安全信號(hào)穩(wěn)定、如何強(qiáng)化管理成為考量下一步高校無線校園網(wǎng)建設(shè)和規(guī)劃成功與否的新標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)人民大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與教育技術(shù)中心主任顧濤強(qiáng)調(diào)：“中國(guó)人民大學(xué)無線校園網(wǎng)不僅僅作為有線網(wǎng)的補(bǔ)充而存在，我們?cè)诮ㄔO(shè)過程中堅(jiān)持‘獨(dú)立成網(wǎng)、全面覆蓋、總體規(guī)劃、分布實(shí)施’的建設(shè)原則。”在實(shí)際的應(yīng)用中，中國(guó)人民大學(xué)發(fā)現(xiàn)，要更好地實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，移動(dòng)終端漫游時(shí)必須能夠平滑地從一個(gè)AP切換到另一個(gè)AP上，承載這些應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)必須采用集中統(tǒng)一的控制。通過與移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商合作建設(shè)，人大建成全覆蓋的新一代無線校園網(wǎng)絡(luò)，其中支持802.11n協(xié)議的AP點(diǎn)183個(gè)，覆蓋學(xué)校全部教學(xué)、辦公樓宇29棟、部分宿舍和室外空地、道路等主要休閑場(chǎng)所。結(jié)合學(xué)校承擔(dān)“教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6技術(shù)升級(jí)和應(yīng)用示范項(xiàng)目”子項(xiàng)目的需求，人大還在部分學(xué)生宿舍樓進(jìn)行純IPv6無線網(wǎng)的部署實(shí)驗(yàn)，部署支持IPv6的接入點(diǎn)100個(gè)，使無線網(wǎng)絡(luò)的可管理性進(jìn)一步提高。獨(dú)立的全網(wǎng)無線部署不但保證師生隨時(shí)隨地自由上網(wǎng)，而且在有線網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，成為一種應(yīng)急措施。

“管理”出“效益”

無線校園網(wǎng)最大的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，并非是技術(shù)的演進(jìn)，而是數(shù)量越來越多、應(yīng)用種類越來越復(fù)雜的便攜終端?！案鞣N智能終端的出現(xiàn)決定下一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將在校園網(wǎng)中超前應(yīng)用”，北京師范大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心王興建表示：“隨著無線智能終端的普及，校園無線網(wǎng)已經(jīng)從最初的筆記本無線上網(wǎng)為主逐漸向各種智能手持終端突飛猛進(jìn)轉(zhuǎn)變。為了方便師生使用無線智能手機(jī)終端，我們先后開發(fā)iPhone、iPad以及Android等智能終端平臺(tái)的認(rèn)證客戶端，增加無線上網(wǎng)終端易用性?！?/p>

確實(shí)如王興建所言，目前在高校師生中風(fēng)靡的蘋果iPad平板電腦，在其各種版本中，都采用無線作為主要的網(wǎng)絡(luò)連接方式，而同樣在大學(xué)師生中使用比例很高的蘋果iPhone智能手機(jī)在初期的版本中，無線更是唯一的聯(lián)網(wǎng)方式。

然而，無線與智能終端的“匹配”并非一帆風(fēng)順。日前，美國(guó)喬治·華盛頓大學(xué)宣布，該校的無線網(wǎng)絡(luò)出于安全功能的考慮將不支持iPad、iPhone和iPod Touch等移動(dòng)設(shè)備在校園網(wǎng)內(nèi)的使用。普林斯頓大學(xué)也發(fā)表聲明說，由于一些故障影響該校的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該校主動(dòng)切斷20%的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其中主要是通過無線校園網(wǎng)接入的便攜式設(shè)備。幾乎與此同時(shí)，康奈爾大學(xué)信息技術(shù)主管Steve Schuster在一封郵件中表示，當(dāng)iPad接入該校網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)帶寬面臨壓力。該校已經(jīng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接問題，正在采取措施，確保iPad不會(huì)對(duì)該校的網(wǎng)絡(luò)造成破壞性影響。

無線校園網(wǎng)最核心的價(jià)值是改善在校師生的上網(wǎng)體驗(yàn)。而眾多豐富多樣的智能移動(dòng)終端，是師生們首選的無線應(yīng)用體驗(yàn)平臺(tái)，兩者之間理應(yīng)是“天作之合”。然而美國(guó)眾多的“常青藤”卻要將移動(dòng)終端隔離在無線校園網(wǎng)絡(luò)之外，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，讓熱衷于推進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的高校信息化人士陷入深思。

要實(shí)現(xiàn)下一代無線校園網(wǎng)的良好體驗(yàn)，無線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、安全、管理都需要綜合考慮，負(fù)載均衡、QoS、安全和管理在未來的無線校園網(wǎng)部署中需要重點(diǎn)關(guān)注。

負(fù)載均衡

面對(duì)來自移動(dòng)設(shè)備的帶寬壓力，負(fù)載均衡是體現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)“智能”的重要指標(biāo)。由于受到客戶端無線網(wǎng)卡底層驅(qū)動(dòng)算法機(jī)制的限制，用戶總是會(huì)連上信號(hào)最強(qiáng)的AP，而未考慮該AP是否能提供最佳服務(wù)。而新的智能無線管理架構(gòu)可根據(jù)周圍無線信號(hào)覆蓋情況及用戶的流量需求，動(dòng)態(tài)地將用戶遷移到最適合的AP上，合理分配用戶流量，保證無線網(wǎng)絡(luò)的高效能和高可用度。

QoS

針對(duì)不同的用戶業(yè)務(wù)類型，如對(duì)網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)要求較高的視頻和語音通信，無線安全接入技術(shù)，可以集中設(shè)置定義不同的QoS優(yōu)先級(jí)，從而為語音、視頻等對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，提供更好的帶寬與傳輸質(zhì)量保證。

位置跟蹤

位置服務(wù)對(duì)于幫助教育機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)和管理高度移動(dòng)的資產(chǎn)的位置具有重要意義。IT管理人員可利用無線實(shí)時(shí)定位服務(wù)，有效地監(jiān)控和分配被使用的無線設(shè)備，從而為關(guān)鍵應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)有效、高度精確的定位解決方案。

統(tǒng)一無線漫游

無線漫游管理架構(gòu)，使用戶可以在分布在室內(nèi)和室外環(huán)境中的不同接入點(diǎn)之間漫游，而連接不會(huì)發(fā)生任何中斷。在室內(nèi)和室外無線漫游的能力意味著用戶可以在移動(dòng)過程中始終保持無線網(wǎng)絡(luò)連接，而不需要反復(fù)登錄網(wǎng)絡(luò)或者尋找有線網(wǎng)絡(luò)接口。只要一個(gè)區(qū)域被無線基礎(chǔ)設(shè)施所覆蓋，教師和學(xué)生就可以工作、共享資源并與位于任何位置的人員保持聯(lián)系。

無線網(wǎng)絡(luò)在高校有著極大的應(yīng)用前景，但其發(fā)展并不能一蹴而就。北京郵電大學(xué)信息中心主任馬嚴(yán)強(qiáng)調(diào)：“首先，基于目前的無線技術(shù)和校園網(wǎng)實(shí)際的應(yīng)用情況，有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將互為補(bǔ)充；其次，在架設(shè)無線局域網(wǎng)時(shí)，要根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋，比如在一些實(shí)驗(yàn)室中，無線網(wǎng)絡(luò)的射頻信號(hào)可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試環(huán)境造成嚴(yán)重干擾，在實(shí)際應(yīng)用中必須予以屏蔽。因此選擇不同的無線組網(wǎng)方式和架構(gòu)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)使用環(huán)境的管理力度，就成為不可忽視的前提條件?！?/p>

在不斷變化的教育環(huán)境中，人們通過降低校園網(wǎng)接入的復(fù)雜性，提供更可管理的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，讓使用者可以更自由地使用各種最新的便攜式移動(dòng)終端，從任何位置接入網(wǎng)絡(luò)。未來，無線網(wǎng)絡(luò)將作為校園信息化基礎(chǔ)設(shè)施之一得到全面發(fā)展，并將涌現(xiàn)更多創(chuàng)新性教育應(yīng)用和服務(wù)，推動(dòng)信息化應(yīng)用理念和應(yīng)用模式的轉(zhuǎn)變，提升教育信息化，實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。