楊紹文
(大理白族自治州財貿(mào)學(xué)校,云南 大理 671003)
信息傳輸?shù)姆绞綇臅艂鬏敯l(fā)展到網(wǎng)絡(luò)傳輸。網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方式跨越了時間和空間上的阻礙。師生無論是與家人通信還是處理工作,通過局域網(wǎng)都變得高效便捷。校園網(wǎng)的基本要求應(yīng)該包括大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸。在無線校園局域網(wǎng)沒有出現(xiàn)之前,有線校園局域網(wǎng)絡(luò)一直承擔(dān)著學(xué)校網(wǎng)絡(luò)連接的重要職責(zé)。但由于其在網(wǎng)絡(luò)連接中出現(xiàn)了很多不實用的網(wǎng)絡(luò)特征,無線校園局域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化了有線校園局域網(wǎng)絡(luò)。從校園網(wǎng)實用性的角度出發(fā),無線局域網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)中擁有無可比擬的特點,無線局域網(wǎng)能很好地滿足校園活動要求[1-3]。
無線局域網(wǎng)絡(luò)可以無視空間的約束,凡在覆蓋空間內(nèi)都可以接入網(wǎng)絡(luò),擁有很強(qiáng)的靈活性。無線局域網(wǎng)絡(luò)不僅配置方式種類繁多,而且能提供有線局域網(wǎng)無法提供的服務(wù),如“漫游”等。在校園服務(wù)中,學(xué)校的未來發(fā)展規(guī)劃帶有不確定性,這就需要預(yù)先設(shè)定很多利用率不高的信息點,但網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有可能不遵循原有的規(guī)劃路線,如此就需要支付額外的費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級。若采用無線局域網(wǎng)絡(luò),可以降低上述情況發(fā)生的概率。有線局域網(wǎng)絡(luò)如果出現(xiàn)斷線故障,特別是線路故障,往往不易找到源頭,排除故障需花費(fèi)很大的代價。相反,無線局域網(wǎng)絡(luò)可很輕松地排查故障,找出網(wǎng)絡(luò)故障點的源頭,快速恢復(fù)原有網(wǎng)絡(luò)連接。無線局域網(wǎng)還具有更快的傳輸速度,不限于單用戶使用,擴(kuò)展能力強(qiáng)[4-5]。
校園網(wǎng)為師生提供免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),在學(xué)生首次登錄校園網(wǎng)時需要完成校園網(wǎng)的注冊。校園網(wǎng)的密碼和賬戶是由學(xué)校規(guī)定的,學(xué)生在注冊完成后可修改賬號的密碼,增強(qiáng)賬號安全性。校園網(wǎng)是為師生提供多功能教學(xué)、多功能辦公的多媒體寬帶網(wǎng)絡(luò)。首先,校園網(wǎng)能夠維持整個校園系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),通過校園網(wǎng)的使用,學(xué)生可訪問只能通過校園網(wǎng)訪問的網(wǎng)站,享受獨有資源。其次,校園網(wǎng)提供線上教學(xué)的功能,運(yùn)用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式,讓教師傳播知識。使用校園網(wǎng)不僅可以高速直接訪問眾多國際知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)資源,還可以快速訪問目前全國各大名校豐富的教育資源[4]。
從當(dāng)前校園網(wǎng)的實際應(yīng)用狀況來看,無線局域網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于校園內(nèi)部辦公。如今的高科技設(shè)備一般都需要無線網(wǎng)絡(luò)的支持,如手機(jī)、PDA、筆記本等。無線局域網(wǎng)絡(luò)主要有兩種使用方式:樓宇內(nèi)和樓宇間[1]。
樓宇內(nèi)的無線連接方式有以下幾種:第一種為完全對等無線連接。這種網(wǎng)絡(luò)方式在不準(zhǔn)備建立無線網(wǎng)絡(luò)的普通用戶中應(yīng)用更為廣泛,如具備臨時連接性質(zhì)的小型商務(wù)活動。對于處在完全對等無線連接方式下的無線節(jié)點局域網(wǎng)絡(luò),需要單獨連線接入具有總控制和轉(zhuǎn)接口等功能的無線接入通信設(shè)備,并且所有無線節(jié)點都可以完全對等地進(jìn)行通信,這也是最為直白的無線節(jié)點組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)格式。但它仍然有一些小的缺點,因為兩個無線節(jié)點間的距離較長,各自的節(jié)點無線通信網(wǎng)卡的射頻發(fā)射與連續(xù)接收通信功率被嚴(yán)格限制。這類局域網(wǎng)絡(luò)對能夠直接相連的無線節(jié)點個數(shù)也有一些限制,不能實現(xiàn)單個與多個相互傳輸數(shù)據(jù),也不可多對多同時傳輸。第二種為網(wǎng)絡(luò)接入控制方式。這種接入方式比較適用于一些網(wǎng)絡(luò)布線不易或網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備使用率不高的學(xué)校場所,如學(xué)校的臨時會議廳等。接入解決方式可以歸類為用戶能夠自行實施的接入方案,但能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,挑選接入方法,有單AP方法和多AP方法。單AP轉(zhuǎn)接方法是以一個星型無線拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),所有無線通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都由一個AP節(jié)點轉(zhuǎn)接,單一的AP轉(zhuǎn)接方式不僅可以獨立采取,還能與整個無線網(wǎng)絡(luò)無縫相連。航運(yùn)業(yè)大樓等覆蓋范圍較廣的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,因為對AP節(jié)點覆蓋范圍要有一定約束,節(jié)點之間移速過快有可能不會影響無線網(wǎng)絡(luò)的正常在線運(yùn)行,因此需要考慮使用多AP網(wǎng)絡(luò)接入方法。多AP網(wǎng)絡(luò)接入辦法是單層多AP網(wǎng)絡(luò)接入的一種拓展,通過有線網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)與各個區(qū)的AP節(jié)點相連,保障全部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都可以正常實現(xiàn)該地區(qū)內(nèi)無線漫游。在使用多AP網(wǎng)絡(luò)接入辦法方式的設(shè)計時,應(yīng)該把整個無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量囊括在內(nèi),保證無縫相連,這種經(jīng)常變動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠維持網(wǎng)絡(luò)全天候正常在線。在網(wǎng)絡(luò)密度比較大的區(qū)域內(nèi),應(yīng)該考慮使用更多的網(wǎng)絡(luò)容量,設(shè)計時應(yīng)該準(zhǔn)確預(yù)算區(qū)域內(nèi)的節(jié)點數(shù)目,并且在制定網(wǎng)絡(luò)速度的目標(biāo)后確立AP數(shù)目。在布局AP時,還應(yīng)該將外部環(huán)境考慮在內(nèi),安裝者在考察過實際情況后確定AP場所。在臨時場所建立的無線網(wǎng)絡(luò),接入點應(yīng)該位于天花板上,以保障信號源的穩(wěn)定,降低信號源受外界干擾的概率[2]。
在公寓樓宇間,無線通信局域網(wǎng)絡(luò)連接可以使用室外網(wǎng)橋無線連接方法,主要用途是通過使用兩個無線通信設(shè)備相對點相連來直接實現(xiàn)其相對點無線連接,無線局域網(wǎng)獨占信道,所以適用于相距較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)相連。當(dāng)一個校園內(nèi)的無線局域網(wǎng)不一定適合室外布線時,室外網(wǎng)絡(luò)連接式網(wǎng)橋的設(shè)計方法可被采納。室外網(wǎng)橋為無線網(wǎng)和局域網(wǎng)的室外連接應(yīng)用提供了多種多樣的室外連接實現(xiàn)方式,可以被廣泛應(yīng)用在不同學(xué)校以及校區(qū)相距較遠(yuǎn)的建筑室外網(wǎng)絡(luò)連接。
無線局域網(wǎng)在教育事業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。如今,大多數(shù)學(xué)校把無線局域網(wǎng)作為有線局域網(wǎng)的拓展,在校園建設(shè)中使用無線局域網(wǎng)作為校園網(wǎng),使之成為校園網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的重要部分,發(fā)揮了網(wǎng)線局域網(wǎng)的優(yōu)點。將無線局域網(wǎng)絡(luò)正確地應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)配置中,彌補(bǔ)了各校存在已久的不足。無線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)能與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行平滑的連接,即插即用,可以被迅速地應(yīng)用于有線網(wǎng)絡(luò)布局中。無線局域網(wǎng)絡(luò)不需要像有線局域網(wǎng)絡(luò)一樣花費(fèi)巨額占用費(fèi),也不需要占據(jù)過多的空間,易于布局。相對于有線網(wǎng)絡(luò),無線局域網(wǎng)絡(luò)不用過多鋪設(shè)有線信息點,以較小的代價獲取校園網(wǎng)絡(luò)帶來的便利[6]。
無線局域網(wǎng)絡(luò)是伴隨著靈活性與便利性的新型網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)絡(luò)首次投用使用的時間應(yīng)為二戰(zhàn)時期,美軍使用無線電信號來傳輸信息,后來成為21世紀(jì)信息浪潮中發(fā)展最迅猛的科技應(yīng)該追溯到1997年IEEE8022.11標(biāo)準(zhǔn)發(fā)表等關(guān)鍵事件發(fā)生后。1999年9月,802.11bc技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正式開始發(fā)布后,掀起了無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的“浪潮”,也為無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)的物理層和mamac物理層建設(shè)提供了統(tǒng)一的技術(shù)指標(biāo),無線局域網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)建設(shè)中打開了市場。
科技的進(jìn)步為無線局域網(wǎng)在校園網(wǎng)中的建設(shè)指明了前進(jìn)方向。無線局域網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)建設(shè)中承擔(dān)了更多的職責(zé),為教學(xué)管理、科研工作、教學(xué)評價提供了極大的便利。無線局域網(wǎng)絡(luò)可以為使用者帶來無限生機(jī)與活力,是為師生提供信息學(xué)習(xí)、知識發(fā)布、信息學(xué)習(xí)的一個重要平臺。
無線網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)由無線模擬聯(lián)絡(luò)接入網(wǎng)卡和一個無線網(wǎng)絡(luò)端口接入點(AP)共同連接構(gòu)成。從廣義上來說,WLAN是指不再需要任何網(wǎng)線就可以直接發(fā)送和傳輸數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)。只要通過無線網(wǎng)絡(luò)直接安裝模擬無線網(wǎng)絡(luò)接入路由器或無線網(wǎng)絡(luò)接口器的AP,在無線網(wǎng)絡(luò)終端機(jī)上直接安裝無線模擬聯(lián)絡(luò)接入網(wǎng)卡,就可以輕松松地連接無線網(wǎng)絡(luò)。從模擬無線網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)定義可以看出,要成功組建一個模擬無線網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng),需要的無線基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備一般是無線模擬聯(lián)絡(luò)接入網(wǎng)卡和一個無線網(wǎng)絡(luò)接入路由器。隨著無線局域網(wǎng)在校園中的普及,師生可以在工科樓、理科樓、圖書館、辦公樓以及戶外隨時隨地使用無線局域網(wǎng),學(xué)生學(xué)習(xí)和教師處理工作更加得心應(yīng)手。無線局域網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展主要表現(xiàn)為更快的傳輸速度、更便捷的互動以及多重安全性等方面。靈敏度更高的無線局域網(wǎng)絡(luò)在社會生產(chǎn)生活中能大幅度提高勞動生產(chǎn)力,縮短社會必要勞動時間,提高勞動速率,為校園注入了新的活力。
在校園無線局域網(wǎng)的連接中,需要用戶輸入正確的賬號和密碼方能使用,其目的就是實現(xiàn)用戶身份認(rèn)證。一方面,用戶身份認(rèn)證排除了外來用戶的干擾;另一方面,用戶在使用無線局域網(wǎng)絡(luò)時避免了接入點被外來用戶占用,校園師生連不上網(wǎng)的尷尬局面。用戶身份認(rèn)證的方式有很多,包括PPPOE認(rèn)證、WEB/Portal認(rèn)證與IEEE802.1x認(rèn)證。這3種認(rèn)證方式各有優(yōu)缺點,也有其他認(rèn)證方式無可代替的作用。
4.3.1 PPPOE認(rèn)證
PPPOE認(rèn)證方式是身份認(rèn)證的領(lǐng)先者。BNAS通過PPP進(jìn)行連接,PPP是一種十分成熟的技術(shù),功能強(qiáng)大,便捷好用,可改善用戶的體驗。
4.3.2 IEEE 802.1x認(rèn)證
IEEE 802.1x協(xié)議可以提供身份認(rèn)證、用戶授權(quán)等功能,讓以太網(wǎng)在校園網(wǎng)建設(shè)中展現(xiàn)自身能力。802.1x協(xié)議基于C/S架構(gòu),能接入網(wǎng)絡(luò)的只有經(jīng)過授權(quán)的使用者。認(rèn)證消息沒有經(jīng)過處理之前,EAPOL搭建了數(shù)據(jù)與端口之間的橋梁。認(rèn)證信息核實完成后,用戶才能連接無線校園局域網(wǎng),保障網(wǎng)絡(luò)安全。其協(xié)議核心內(nèi)容有3點。第一點是規(guī)定提供具有認(rèn)證者的信息通信協(xié)議。第二點是明確規(guī)定具有認(rèn)證者與其服務(wù)器之間的通信協(xié)議。第三點是明確規(guī)定根據(jù)通信協(xié)議之間交換的信息結(jié)果以及信息質(zhì)量來確定控制者與認(rèn)證者間的端口傳輸狀態(tài)。
在實際應(yīng)用中,需要連接無線局域網(wǎng)絡(luò)的人數(shù)不固定,但如果確定了每天達(dá)到高潮時的總?cè)藬?shù),則可以有計劃地布局,確保接入點使用量足夠。某校工科樓內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)接入點固定,但仍然有一些數(shù)量龐大的年輕人群占用,而且這些用戶家中自帶的智能手機(jī)或者電腦較多,導(dǎo)致有線局域網(wǎng)供不應(yīng)求,所以該校在建樓之初還保留了無線局域網(wǎng)絡(luò)來滿足用戶需要。使用無線主機(jī)接入基站方式,接入基站節(jié)點為無線接入基站。每臺無線AP主機(jī)可同時供20人使用,結(jié)合實際使用情況,管內(nèi)每層只需鋪設(shè)4個無線接入基站節(jié)點即可充分滿足使用需求,充分展現(xiàn)了無線局域網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點,讓樓內(nèi)師生都可感受到校園網(wǎng)的方便之處。
無論是國內(nèi)還是國外的學(xué)校,對校園網(wǎng)建設(shè)都提出了很多要求,例如:(1)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有高安全性、高效性。學(xué)校的教育系統(tǒng)與其他系統(tǒng)有所不同,若是學(xué)校的校園網(wǎng)安全性不高,則可能導(dǎo)致漏題、學(xué)生私自修改答案等后果,給教育公平性帶來一系列挑戰(zhàn)。(2)校園網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該把管理放在第一位。在接入校園網(wǎng)時對每個連接者做身份驗證,在帶寬上做限制,保障校園網(wǎng)的服務(wù)讓使用人員滿意。(3)校園網(wǎng)能夠處理不同的業(yè)務(wù),旨在實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享網(wǎng)絡(luò)化。市場上出現(xiàn)了種類繁多的辦公應(yīng)用軟件,校園網(wǎng)必須能夠支撐這些軟件的運(yùn)轉(zhuǎn),推動校園網(wǎng)絡(luò)辦公的發(fā)展。(4)校園網(wǎng)的開放性和包容能力要足夠強(qiáng),校園網(wǎng)是根據(jù)用戶需求和對未來用戶人數(shù)的預(yù)計建設(shè)而成的,并據(jù)此進(jìn)行校園網(wǎng)的升級換代。因此,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和相關(guān)規(guī)則,大幅度減少對原有網(wǎng)絡(luò)框架和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)整。此外,無線局域網(wǎng)絡(luò)如果能夠優(yōu)化,就可以提供更多的功能。例如:(1)節(jié)點間穩(wěn)定,高效傳輸。(2)設(shè)備的日常維護(hù),這也是一個難點,設(shè)備可能會出現(xiàn)年代失修、線路老化等問題。(3)優(yōu)化校園網(wǎng),提高辦公、管理效率、科研能力。只有更新?lián)Q代,才能處理好日新月異的信息數(shù)據(jù)。校園無線局域網(wǎng)具有防御性強(qiáng)、可靠性高的特點。從國內(nèi)高校校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)情況來看,高效安全的網(wǎng)絡(luò)是基石,海量應(yīng)用為核心,一系列網(wǎng)絡(luò)規(guī)定制度是保障。目前,校園無線局域網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐步穩(wěn)定擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也在逐步改善??傮w來說,隨著無線局域網(wǎng)的發(fā)展,高校原本的局域網(wǎng)絡(luò)隊伍中慢慢出現(xiàn)了無線局域網(wǎng)絡(luò)的身影。
科技的進(jìn)步與發(fā)展在為校園生活提供便利的同時,也為校園生活的豐富多彩提供了有力保障。現(xiàn)階段,個人筆記本電腦與智能手機(jī)的使用頻率大幅提升,也正因如此,無線移動局域網(wǎng)絡(luò)成為一種適應(yīng)信息時代快速發(fā)展的新型技術(shù)產(chǎn)物,可以被當(dāng)作有線專用局域網(wǎng)絡(luò)的一種拓展。盡管無線局域網(wǎng)絡(luò)仍然有很多缺點,但在當(dāng)今時代的發(fā)展下,無線局域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)勢不可擋。無線移動局域網(wǎng)絡(luò)與有線移動局域網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系主要是互相促進(jìn)、技術(shù)互補(bǔ),兩者不可分割。