楊 莉

（三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 三門(mén)峽 472000）

0 引 言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是5G技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為高校師生學(xué)習(xí)、生活不可獲取的部分。因此，某高校要結(jié)合自身特點(diǎn)構(gòu)建完善的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋。

1 高校計(jì)算機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)

計(jì)算機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最早在北京大學(xué)實(shí)施。2004年9月英特爾公司聯(lián)合CERNET宣布推出中國(guó)無(wú)線(xiàn)大學(xué)計(jì)劃，促進(jìn)了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在高校的應(yīng)用。2019年教育部出臺(tái)了教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃，為高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了行動(dòng)指引?；谛@數(shù)字化建設(shè)的不斷發(fā)展，構(gòu)建安全、穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是適應(yīng)高校教學(xué)工作的內(nèi)在要求。一方面基于高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的發(fā)展要求，高校要構(gòu)建安全穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中線(xiàn)上教學(xué)成為高校教學(xué)工作的重要組成部分，而線(xiàn)上教學(xué)必須依賴(lài)穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；另一方面，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建彌補(bǔ)了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的不足，即有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)不足、有效接入點(diǎn)利用率不高的缺陷，而無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)依托架構(gòu)簡(jiǎn)單、管理方便的特點(diǎn)彌補(bǔ)了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的缺陷。

隨著移動(dòng)終端設(shè)備的不斷發(fā)展，高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要滿(mǎn)足以下幾方面要求。

（1）穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)覆蓋?；跓o(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在高校教學(xué)中的重要性，為了保證無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，避免無(wú)線(xiàn)信號(hào)被周?chē)h(huán)境影響而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸差出現(xiàn)卡頓等現(xiàn)象，高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須要保證新建的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的信號(hào)傳輸性能。

（2）安全的無(wú)線(xiàn)覆蓋。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基于無(wú)線(xiàn)信號(hào)的開(kāi)放性，因此在高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中如何阻止未授權(quán)用戶(hù)接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。尤其是在電子商務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境下，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為高校師生消費(fèi)的重要技術(shù)支撐，如校園一卡通等都依賴(lài)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的支持，所以無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋安全性必須要設(shè)置無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)。

（3）可擴(kuò)充的無(wú)線(xiàn)覆蓋。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處于不斷完善發(fā)展的過(guò)程，高校需要根據(jù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展不斷更新校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此構(gòu)建無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須要保證系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性。例如，基于Wi-Fi 6的發(fā)展，高校要及時(shí)更新升級(jí)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，以滿(mǎn)足教學(xué)需求[1]。

2 網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)與安裝部署方案

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于高校建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和在校生人數(shù)的增加，現(xiàn)有的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工作及師生的學(xué)習(xí)、生活要求。因此，根據(jù)高校建筑結(jié)構(gòu)布局，在位于高校正中心的圖書(shū)館6樓設(shè)定無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)房?？紤]到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障可能會(huì)影響高校正常的教學(xué)秩序，因此采取獨(dú)立成網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以避免有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障后無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法使用的弊端?？紤]到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)需要覆蓋整個(gè)校園，如宿舍、教學(xué)樓、食堂以及家屬院都要含有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信信號(hào)，因此某高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采取3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方式，即接入網(wǎng)（以每棟建筑物為單位，布置若干接入交換機(jī)）、中間層的匯聚網(wǎng)（主要是根據(jù)用網(wǎng)需求將交換機(jī)中的信號(hào)匯集到匯聚交換機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的分配）以及頂層的核心網(wǎng)（將匯聚交換機(jī)連接到核心交換機(jī)中，以實(shí)現(xiàn)與外網(wǎng)的連接）。

2.2 校園WLAN部署

實(shí)務(wù)操作中，無(wú)線(xiàn)AP設(shè)置主要分為胖AP和瘦AP兩種模式。胖AP帶有完整的操作系統(tǒng)，可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)撥號(hào)、路由器等功能。瘦AP是去掉路由、DNS等功能，僅保留無(wú)線(xiàn)接入部分，是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的重要部件，必須配合AC才能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。雖然胖AP具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，但是比較適用于對(duì)覆蓋面積較小的家庭、小型辦公場(chǎng)景等。因此，基于某高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的總體要求，采取“瘦AP+AC”的模式。本著節(jié)省資金，盡可能降低對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改動(dòng)，采取將AC旁?huà)煸趨R聚交換機(jī)上的方式，并且部署2臺(tái)做冗余備份，具體見(jiàn)圖1。

圖1 某高校WLAN部署

2.3 無(wú)線(xiàn)AP部署

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全覆蓋的關(guān)鍵是要根據(jù)覆蓋范圍設(shè)計(jì)相應(yīng)的AP?；诠?jié)省成本的原則，高校在設(shè)置AP時(shí)考慮到了系統(tǒng)容量最大原則。由于該高校主要是在教師、圖書(shū)館、宿舍以及食堂設(shè)置無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，而不同場(chǎng)景對(duì)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的需求不同，因此AP部署也不同。

教室AP部署。由于教室無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)主要是服務(wù)于教學(xué)工作，而教室教學(xué)使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的要求主要是服務(wù)于本教室?guī)熒虼藥捫枨笙鄬?duì)較小，具體的覆蓋需求為能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的下行容量2M，上行容量1M即可。因此，考慮到教室面積，選擇在每層教學(xué)樓的天花板安裝3個(gè)AP的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖2。

圖書(shū)館AP部署。由于圖書(shū)館屬于高密集人群場(chǎng)所，基于數(shù)字化圖書(shū)館建設(shè)的要求，為了滿(mǎn)足師生用網(wǎng)需求，在圖書(shū)館的每間借閱室內(nèi)安裝6個(gè)AP，在走廊安裝6個(gè)AP。這樣既能滿(mǎn)足師生瀏覽網(wǎng)絡(luò)的需求，也能最大程度節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。

圖2 A3棟教學(xué)樓AP布置結(jié)構(gòu)圖

學(xué)生宿舍。學(xué)生宿舍是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用的主要場(chǎng)所，如學(xué)生通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽網(wǎng)頁(yè)、登入網(wǎng)課系統(tǒng)、購(gòu)物以及玩游戲等。同時(shí)，宿舍無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)間相對(duì)集中，并發(fā)率較高，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)AP部署時(shí)需要考慮上述因素，要保證無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋率達(dá)到100%的效果。因此，在每間宿舍內(nèi)設(shè)置1個(gè)AP，在走廊內(nèi)每隔10 m設(shè)置1個(gè)AP[2]。

3 高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全應(yīng)用的技術(shù)措施

針對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性特點(diǎn)，高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建必須要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。因此，在具體的規(guī)劃設(shè)計(jì)中采取以下安全防范技術(shù)。

3.1 用戶(hù)接入認(rèn)證

由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)具有開(kāi)放性，為了保護(hù)師生個(gè)人信息安全，需要在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部署設(shè)計(jì)中實(shí)施用戶(hù)接入認(rèn)證技術(shù)。目前，對(duì)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)接入進(jìn)行認(rèn)證的方式主要包括短信認(rèn)證、微信認(rèn)證、802.1X認(rèn)證以及CA雙向證書(shū)認(rèn)證等。傳統(tǒng)的802.1X認(rèn)證需要在終端安裝客戶(hù)端軟件，這樣會(huì)出現(xiàn)兼容性問(wèn)題，增加了后續(xù)的工作量。因此，考慮到高校的實(shí)際情況，本次選擇IPOE認(rèn)證方式。學(xué)生的認(rèn)證賬號(hào)為學(xué)號(hào)，密碼為身份證號(hào)碼后8位。初次登錄時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示修改密碼。

3.2 無(wú)線(xiàn)非法入侵和非法攔截技術(shù)

在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過(guò)程中，無(wú)線(xiàn)管理系統(tǒng)需要及時(shí)檢測(cè)與攔截非法入侵的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，以保護(hù)師生的用網(wǎng)安全。對(duì)于非法入侵的檢測(cè)設(shè)計(jì)，主要通過(guò)AC交換機(jī)的網(wǎng)管系統(tǒng)檢查校園網(wǎng)內(nèi)是否有未授權(quán)的AP。未授權(quán)的無(wú)線(xiàn)AP接入點(diǎn)會(huì)被同最近的AP通過(guò)所發(fā)出的802.11De—A uth所切斷[3]，即通過(guò)不停地發(fā)出802.11 De—A uth包直到已經(jīng)連接的無(wú)線(xiàn)終端連接被打斷。另外，系統(tǒng)中還要實(shí)施數(shù)據(jù)加密技術(shù)，即利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，從根本上保證數(shù)據(jù)的安全性。

3.3 上網(wǎng)權(quán)限管理

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雖然為師生提供了便利條件，但是也存在學(xué)生利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在上課期間玩游戲的現(xiàn)象。針對(duì)該問(wèn)題，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中實(shí)施上網(wǎng)權(quán)限管理，根據(jù)用戶(hù)的身份、終端種類(lèi)以及地理位置等進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)規(guī)則設(shè)置，以確保信息數(shù)據(jù)在授權(quán)范圍內(nèi)合法使用。為了防止學(xué)生通宵玩游戲的現(xiàn)象，高校將宿舍無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了時(shí)間設(shè)置，規(guī)定22：30到次日5：30斷網(wǎng)。該高校在上網(wǎng)權(quán)限上主要通過(guò)設(shè)置SDXY_Teacher和SDXY_Student兩個(gè)服務(wù)集標(biāo)識(shí)（Service Set Identifier，SSID）信號(hào)實(shí)現(xiàn)。SDXY_Teacher主要分配給教師使用，便于教師從事辦公工作，主要通過(guò)該信號(hào)進(jìn)入到學(xué)校的科研系統(tǒng)、慕課網(wǎng)站以及教務(wù)系統(tǒng)；SDXY_Student主要是供學(xué)生使用，可以接入到高校的教務(wù)系統(tǒng)、各種學(xué)習(xí)網(wǎng)站，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)，同時(shí)有效阻斷了系統(tǒng)與游戲網(wǎng)絡(luò)的接入[4]。

3.4 設(shè)置防釣魚(yú)AP

針對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)黑客利用AP非法入侵用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的弊端，高校根據(jù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)，在圖書(shū)館、會(huì)議室等安全要求高的場(chǎng)所設(shè)置防釣魚(yú)AP，以實(shí)時(shí)掃描無(wú)線(xiàn)信號(hào)，從而根據(jù)防釣魚(yú)AP系統(tǒng)識(shí)別釣魚(yú)信號(hào)，然后系統(tǒng)將識(shí)別信息反饋給后端無(wú)線(xiàn)控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)對(duì)前端反制AP下發(fā)并執(zhí)行反制命令。AP接收到命令，發(fā)射對(duì)應(yīng)釣魚(yú)信號(hào)的無(wú)線(xiàn)解關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)幀給已鏈接該釣魚(yú)信號(hào)的終端設(shè)備，終端設(shè)備接收到解關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)幀后，通過(guò)打斷手機(jī)終端與釣魚(yú)AP的關(guān)聯(lián)隧道。這樣即使用戶(hù)可以看到釣魚(yú)無(wú)線(xiàn)信號(hào)，但是其不能與之聯(lián)網(wǎng)，從而有效保護(hù)了師生的個(gè)人信息安全。

通過(guò)對(duì)該高校無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建運(yùn)行成效分析，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行測(cè)試可知，構(gòu)建的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足師生用網(wǎng)需求，大大提升了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性。

4 結(jié) 論

基于高校數(shù)字化教育模式的發(fā)展，構(gòu)建安全、高效、全覆蓋的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是促進(jìn)高校智能化教學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。因此，高校要結(jié)合師生特點(diǎn)，依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不斷優(yōu)化與改造無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為師生提供安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。