無線網絡技術在高校網絡建設的應用

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摘要：在高校校園中，無線網絡技術可以讓師生利用個人PC、掌上終端（智能手機、PAD等）在任意位置接入互聯網。辦公室內也無須為每臺計算機配備有線連接，從而大大降低網絡建設初期的成本與有線網絡信息點鋪設的復雜性。該文從無線網絡組網模式、通信協議、無線通信設備以及校園網絡安全配置四個方面分析無線網絡技術的實際應用，為高校無線網絡建設與實現無線網絡覆蓋提供可參考的建議，進而提升高校整體網絡建設實力。

關鍵詞：無線網絡技術；高校；網絡建設；通信協議

高校校園的網絡建設工作，不僅要滿足師生的基本要求，也是推動教學、管理與科研等各項工作開展的基礎。隨著網絡與智能移動終端等設備在教學中的逐漸普及，高校網絡建設需更加關注覆蓋率及通信效率，為了滿足實際應用，在有線網絡建設的基礎上，開始建設無線網絡。

1無線網絡技術應用的價值

在當前環境下，高校網絡建設已經從傳統的有線網絡過渡到有線、無線網絡共存。而無線網絡技術具有明顯的優勢，主要表現為以下四點：①使用更加靈活。無線網絡對比傳統有線網絡，最為顯著的優勢就是靈活性。脫離網線的制約，師生在使用網絡時只需使用網絡賬戶，便可在學校無線網絡覆蓋范圍內登錄，使得高校各項工作與學生的學習、娛樂也更加便利[1]。②網絡建設更加便捷。有線網絡初期階段需要鋪設網線才可以使用，必須使用物理連接方法，初期建設需要高昂的成本以及復雜的施工過程。③建設與維護成本更低。無線網絡技術大大節省了有線網絡的開支，進而網絡維護工作量減少，節省了設備材料費及人工維護費等費用，使得網絡建設與運維更具經濟性。④網絡建設更具擴展性。高校無線網絡建設具有很強的擴展性，這就使校園網局限性、覆蓋率不足等問題得到改善，師生在學校中可以享受到更加流暢的網絡服務，提高了高校網絡的運行質量。

2高校無線網絡建設條件

2.1無線網絡建設環境

高校無線網絡建設必須提前分析校園網絡環境，根據環境勘察與分析情況制定無線網系統搭建方案，保證無線網絡覆蓋部署的有效性。總結高校校園無線網絡建設環境，有室外開發、室內開發與密集室內三種類型。①室外開發環境。高校室外開發環境包括體育場、露天廣場、各種景觀等，具體指代一些比較空曠且周圍開闊的室外環境，無線網絡建設更為有目標性。②室內開發環境。一般是指室內規模較大的空間，例如禮堂、大教室、圖書館、各類報告廳等。雖然是室內環境，但面積較大且十分開闊，可容納人數也相對較多，具有較大的人群密集度，無線網絡設計需要考慮的問題也比較多[2]。③密集室內空間。一般是指密集度較高的室內空間，例如教室、學生宿舍等。雖然室內密集空間數量較多，但是各空間容納人數有限，無線網絡建設時應該重點分析網絡信號的穿墻力以及覆蓋率，保證無線網絡的體驗質量。

2.2校園無線網絡建設現狀

高校校園無線網絡技術，網絡管理非常重要，要提前總結校園網絡建設情況，為高校教學管理工作提供高質量的網絡服務，使得師生之間通過網絡密切交流，實現高校和兄弟院校的緊密聯系與信息共享。不僅使得教師學術視野更加廣闊，學生接受專業知識的渠道也更為多樣化。信息技術的發展推動高校無線網絡的普及，高校在原本有線網絡的基礎上也開始無線網絡建設。這主要是因為有線網絡在使用上存在的局限性，例如有線網絡建設必須要提前在校園中布線，而且布線工程量也比較大，對于網絡建設地點也有各種要求。所以當前很多高校也只是選擇部分區域鋪設有線網絡，如果經費有限，也會對有線網絡建設帶來直接影響[3]。除此之外，個別高校建筑物有著悠久的歷史，網絡布線、鉆孔等會破壞建筑物完整性與歷史文化價值；若是規模較大的高校，有多個校區，各校區之間距離較遠，也是影響網絡建設的因素，例如光纜建設需要耗費大量的時間和精力。如果應用無線網絡技術，便可以解決以上問題。由此可見無線網絡的優勢更加明顯，所以它也是現階段高校網絡建設的一項重點內容[4]。

3高校網絡建設中的無線網絡技術

3.1高校無線網絡建設目標

高校師生使用智能手機、PAD和筆記本電腦已經成為十分普遍的現象，而且在移動互聯網時代，人們對有線網的需求量逐漸減少，高校網絡建設也終將進入到無線網絡階段。無線網絡技術應用，可以滿足師生高頻率的網絡使用需求，隨時隨地連接無線網絡。無線網絡技術本身也可以將學校中的網絡覆蓋率、網絡速率、通信安全性提高。與此同時，無線網絡技術可以彌補有線網絡的種種限制，擴大網絡在校園中的覆蓋率，使得師生可以各個場所登錄網絡，為學習、搜索信息提供便利條件[5]。例如某高校內已經有無線網絡覆蓋，但是覆蓋區域比較有限，只覆蓋了教室、辦公室、實驗室等區域，走廊與樓梯等不能接收到信號或信號較差。校內其他場所，如超市、食堂與校醫院等區域沒有完全覆蓋無線網絡。新一階段的校園網絡建設開始之后，學校采用無線網絡技術，設定無線網絡建設目標如下：①基于有線網絡積極拓寬校園無線網絡覆蓋區域，使校園內實現無線網絡的全覆蓋。②采用多樣化的網絡接入方式，可以支持不同設備與需求的網絡接入，給師生使用網絡創造更加便利的條件。③有線網絡、無線網絡之間可以實現無縫銜接，打造三維立體化校園網絡。④加強校園網絡運維管理，加快實現高校數字化建設，保證網絡信息的安全性與通信效率。在以上四點目標的引導下，無線網絡建設工作將更具有針對性[6]。

3.2無線網絡技術的應用

3.2.1無線網絡組網模式無線網絡技術在我國互聯網技術領域已經十分普遍，技術產品的更新速度也非常快，組網模式在行業發展的推動下也出現明顯改變。最為常見且有代表性的組網模式有兩種，即Fat⁃AP（胖）模式、FitAP（瘦）模式。FatAP模式具有建設效率高、成本低的特點，而且同時具備網絡用戶認證靈活、網絡管理方便、數據加密技術等諸多技術功能。但是AP設備的配置具有獨立性，很難達到集中管理效果，日常管理與維護還需要投入大量人力物力。所以，FatAP模式更適合在小規模組網中應用。Fit⁃AP組網模式集中控制需要使用AC設備，可以自動選擇信道，憑借AP自適應這一項功能簡化了管理配置，加強了網絡的整體性，在當前網絡規模化也是主要的發展趨勢。按照FatAP及FitAP模式的特征，做到“胖瘦結合”，確定高校無線網絡建設的大規模覆蓋需求，建議總體采用FitAP模式，特殊場景使用Fat⁃AP模式，利用FitAP網絡模式的多元化功能，例如AP自適應、無線資源管理、自動選擇信道等，使校園內的網絡全部實現集中管理?？梢园葱柙O置這與校園網建設大規模、接入效率高等要求相符[7]。3.2.2通信協議高校無線網絡建設需要選擇通信協議，一般代表性的通信協議有IEEE802.11系列協議、IEEE802.16協議。校園內所有無線通信設備都要利用網絡協議，實現設備和網絡通信規則的連接與集合，例如計算機終端、路由器和交換器。網絡通信協議對于設備通信有明確規定，即要求格式、通信優先級等。如果選擇IEEE802.11系列協議，使用對象是以Wi-Fi技術產品為主，該標準協議中涵蓋802.11a協議、802.11b協議等。對比IEEE802.16協議，適用對象為WiMAX技術產品，其中涵蓋了802.16wimax協議。因為WiMAX技術標準要求比較高，具有兼容性，也能夠無縫對接Internet，屬于新無線通信技術。考慮高校無線網絡建設需求，建議選擇802.11n標準協議，同時與802.11a協議、802.11b協議、802.11g協議兼容，可以達到高校網絡雙頻通用與抗干擾等諸多建設要求。3.2.3無線通信設備選擇無線通信設備，因為校園網絡是公共網絡的一部分，提出通信質量、通信安全等諸多要求。無線通信設備生產水平不斷提升，廣大廠商在技術設備方面也能基本滿足高校網絡的建設與使用需求，具備良好的兼容性，后續擴展、維護也十分便捷?？捎脽o線網絡設備比較豐富。綜合高校校園網絡建設要求與需求，建議基于802.11系列協議選擇無線通信基礎設備，滿足多種安全機制要求，與高校網絡運行需求相符。3.2.4校園網絡安全配置高校網絡安全配置非常必要，而且是在無線網絡技術應用條件下，建議采取多重安全保護策略，保證各個流程的通信安全。因為WLAN網絡可以根據需求增設新節點，所以訪問節點均要嚴格審計，尤其要對節點行為進行監督，發現特殊節點及時隔離。運用用戶認證技術、信息加密技術，是保護高校關鍵信息數據的有效技術手段。在高校無線網絡建設基礎上，關于校園網絡安全配置與部署，提出如下要求：①應用AES-CCMP技術加密無線網絡數據。②選擇IEEE802.11i協議，并與WAPI安全機制協同運行。③用戶認證應采取針對性的方法，認證過程還需要進行加密處理，建議采用AES、VPN、EAP技術。④加強監管無線網絡運行，AES-CCMP技術為分組密碼體制，應該要采用高級加密算法，使數據加密強度得到提升。

4結束語

綜上所述，高校在原本有線網絡的基礎上，進一步拓展網絡覆蓋規模，并且為師生使用網絡提供更便捷的渠道。憑借無線網絡的諸多優勢，高校在校園覆蓋規模、信息傳輸效率、網絡信息安全等方面均得到了改善，而且隨著高校無線網絡建設的不斷深入，也為教師開展教學管理與科研、學生專業學習及課余生活創造更為良好的條件，整體實現了學校信息化建設的目標。

參考文獻：

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[6]龐鐳,張笑琪.5G網絡時代,高校校園網面臨的挑戰及應對[J].中國新通信,2020,22(8):89.

[7]王虹元,王煒富,白冰.基于無線傳感器網絡的高校智慧圖書館[J].計算機產品與流通,2020(3):40.

作者：王宇鵬 單位：吉林建筑大學