摘要：中國的教育信息化進(jìn)程需要全面的提速。結合大學(xué)對網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際需求，需要設計出一種能夠被迅速、廣泛推廣的普適的信息網(wǎng)絡(luò )組建方案。并且應當徹底改變教育的模式，大眾化教育是一個(gè)扼殺人才的教育模式，而自主學(xué)習才是信息化教育的最終目標，汲取發(fā)達國家或者說(shuō)的資本主義國家的教育成功的經(jīng)驗，只有這樣才會(huì )推動(dòng)時(shí)代的進(jìn)步。大眾化應該是一種形式上的東西，而不應該成為教育的理念。迅速擴大信息的覆蓋程度以及迅速增加信息總量才是中國信息化教育發(fā)展的方向。
關(guān)鍵字：教育信息化、無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò )建設、無(wú)線(xiàn)路由器陣列、網(wǎng)橋模式
Abstract: China Education Informationlize Progress Needs to Accelerate Overall Base onthe basic need of university to network, Needing to design a kind of network which can be quickly extensive and expansion of the proper information network,set up the project.And should change the educational mode thoroughly, the popularize education is an education mode that strangles the talented person, but the independence study is just end target of Informationlize education, drawing to take the successful experience of the education of the developed nation that the flourishing nation says perhaps, only have would push the progress of the ages thus.Popularize should be a kind of thing of formality, but shouldn‘t become the educational principle.The quick extension information overlay the degree and the quick increment information total amounts just are information-based education in China development of direction.
Keywords:Education Informationlize,Wireless University Network,Wireless Router Matrix,Bridge Model
一、課題研究的背景
教育信息化目標的實(shí)現，首先需要在信息傳輸的基礎設施的建設上實(shí)現：覆蓋全面化、性能最優(yōu)化、規模最大化、費用最低化；同時(shí)還要滿(mǎn)足教育網(wǎng)絡(luò )所需要的：實(shí)用性、穩定性、安全性、技術(shù)先進(jìn)性等多方面需求。這些目標的實(shí)現，從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展程度的角度上看起來(lái)，需要相當長(cháng)的時(shí)間和相當大的投資才能夠完全實(shí)現，使得教育信息化進(jìn)程相當的緩慢。
通過(guò)聲稱(chēng)已經(jīng)建成了的信息化校園網(wǎng)絡(luò )的運行情況上來(lái)看，這些目標并不一定需要完全的實(shí)現。所謂的高度的網(wǎng)絡(luò )安全性、移動(dòng)性與理論上的高速率、網(wǎng)絡(luò )穩定性，只不過(guò)是各大廠(chǎng)商用以宣傳自己產(chǎn)品能夠被廣泛的認可的方式。但在實(shí)際的情況中，教育網(wǎng)絡(luò )需要的只不過(guò)是較高的移動(dòng)能力、較高的傳輸速率和高度的擴展能力。并且信息化教育網(wǎng)絡(luò )需要應用于教學(xué)理念之中，然而現在所謂的信息化教育網(wǎng)絡(luò )，基本上可以說(shuō)是只看得見(jiàn)網(wǎng)絡(luò )看不見(jiàn)應用。
中國的西部以及大部分經(jīng)濟不發(fā)達的地區，需要接入教育網(wǎng)絡(luò )和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )獲取最基本的信息。他們所需要的是最基本的網(wǎng)絡(luò )需求，而不是高昂的網(wǎng)絡(luò )組建費用和最先進(jìn)的設備技術(shù)。正是因為定位的不準確，使得教育信息化進(jìn)程緩慢。針對這一問(wèn)題我們應該有客觀(guān)的認識。教育的定位是社會(huì )公共服務(wù)行業(yè)而不是企業(yè)，教育面對的對象是社會(huì )而不僅僅是學(xué)生。校園應該成為社會(huì )的教育熱點(diǎn)而不是盲點(diǎn)。教育信息化難以大規模推廣的原因，包括教育網(wǎng)絡(luò )的規劃、設計、建設和施工始終都由網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商所壟斷，學(xué)校難以從自身實(shí)際需求出發(fā)去設計能夠滿(mǎn)足自己需要的網(wǎng)絡(luò )，使得網(wǎng)絡(luò )成為我們不得不購買(mǎi)的商品。廠(chǎng)商基于其技術(shù)取向，將學(xué)校作為發(fā)展的大客戶(hù)，更看重的是其宣傳價(jià)值，所謂的支持和助力更是作為一種銷(xiāo)售和宣傳手段。因此廠(chǎng)商并沒(méi)有將適合于教育的技術(shù)及產(chǎn)品應用于信息化教育建設中，而是建設了一種高技術(shù)含量的商用實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )，并象征性的根據社會(huì )與主流的技術(shù)取向去改善網(wǎng)絡(luò )的性能，迎合大眾需求?？雌饋?lái)就像是以建設智能化大廈為目標，但卻首先必須要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(cháng)的階段去研究智能化大廈內部的各種高新技術(shù)，這就是教育信息化遲遲難以全面實(shí)現的原因。
我們認為，信息化教育網(wǎng)絡(luò )需要的是一種折衷方案。舉例來(lái)說(shuō)，再先進(jìn)的技術(shù)終有淘汰的時(shí)候，再?lài)烂艿陌踩胧┮步K有被摧毀的一天。實(shí)現教育網(wǎng)絡(luò )的安全性所需要的，或許不是先進(jìn)的防火墻而更重要的學(xué)生和整個(gè)社會(huì )的思想意識的提高。首先我們要做的因該是先把大廈給建起來(lái)，讓大廈里面的人有能最基本的生活保障。信息化教育成敗的關(guān)鍵不在于技術(shù)，而是推廣和普及的進(jìn)程，中國如果希望通過(guò)部分教育去帶動(dòng)大眾教育是難以實(shí)現的，中國的極少的信息量才應該成為信息化的重點(diǎn)。因此開(kāi)展全民信息化教育普及工作，才是信息化的方向。網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商應從長(cháng)遠角度和為社會(huì )服務(wù)的觀(guān)念出發(fā)，走人才發(fā)展戰略，更多地考慮教育的本質(zhì)，為教育的推廣和普及設計出專(zhuān)用的設備或是方案，與學(xué)校一起努力，加速教育信息化的進(jìn)程。
無(wú)線(xiàn)是實(shí)現教育信息化目標的最好方式，更是網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的方向。盡管無(wú)線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展還很緩慢，與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展不是一個(gè)級別，但是它絕不單純是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的擴展。至少，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )完全可以滿(mǎn)足教育的需求。我們更應該看重的如果是信息的重要性，而不是視聽(tīng)娛悅的社會(huì )標準，并且踏踏實(shí)實(shí)的辦教育，那么教育信息化的進(jìn)程就會(huì )極限的加速。退一步說(shuō)，我們應高考慮到這樣一種社會(huì )作用，當無(wú)線(xiàn)技術(shù)被推廣和普及，并被廣泛接受和討論之后，其本身也將發(fā)生重大的變革和發(fā)展。而我們現在需要做的就是憑借現有無(wú)線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展水平，使用現有的技術(shù)成熟的設備，開(kāi)動(dòng)腦筋去最實(shí)際的推廣信息化教育的模式。不僅是形式上的網(wǎng)絡(luò )，更是思想、教育模式、教育理念上的轉變。我們經(jīng)歷了大學(xué)中由精英教育轉向大眾化教育的時(shí)期，我們所希望的是在大眾化教育這個(gè)扼殺人才的教育剛剛萌芽的時(shí)候，教育能夠立刻轉向自主學(xué)習的教育模式，汲取發(fā)達國家或者說(shuō)的資本主義國家的教育成功的經(jīng)驗，只有這樣才會(huì )推動(dòng)時(shí)代的進(jìn)步。大眾化應該是一種形式上的東西，而不應該成為教育的理念。因此，將校園網(wǎng)絡(luò )建成學(xué)生的信息熱點(diǎn)是教育信息化最佳的途徑，信息化的目標應該是讓每個(gè)學(xué)生都能夠接入網(wǎng)絡(luò )，并將獲取使用信息，將這種學(xué)習模式作為學(xué)習的一種方式和途徑。這就需要一種能夠被迅速、廣泛推廣的普適的信息網(wǎng)絡(luò )組建方案。作為一個(gè)學(xué)習型城市，更應該建設一個(gè)更大范圍的熱點(diǎn)，使得大眾都能夠自主的學(xué)習，這才是教育信息化的成功。
二、課題研究的價(jià)值
信息化校園網(wǎng)絡(luò )的基本標準：
1.網(wǎng)絡(luò )能夠完全覆蓋全部信息點(diǎn)；
2.網(wǎng)絡(luò )性能滿(mǎn)足常規的教學(xué)需求；
3.網(wǎng)絡(luò )規模能夠以指數級的擴展；
通過(guò)網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)纜組建的傳統網(wǎng)絡(luò )無(wú)法滿(mǎn)足以上標準，并且網(wǎng)絡(luò )維護費用極高，不論是對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行重新設計組建，或是改造現有網(wǎng)絡(luò )以滿(mǎn)足需求都需要極高的投資；網(wǎng)絡(luò )的綜合布線(xiàn)工程將對學(xué)校新型建筑帶來(lái)規劃上的限制，對現有古舊建筑產(chǎn)生安全性威脅。學(xué)校在同時(shí)考慮到保障學(xué)生的生命安全，與各校區的綜合規劃的情況下，信息化校園網(wǎng)絡(luò )建設始終難以全面開(kāi)展。從某種意義上講現有的網(wǎng)絡(luò )體系結構，影響了教職員工及學(xué)生的正常工作、學(xué)習和生活，并沒(méi)有真正意義上的實(shí)現教育信息化的目標。
解決方案如果選擇 “有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍擴展方案”，即從網(wǎng)絡(luò )服務(wù)供應商直接向信息點(diǎn)鋪設網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)纜，將產(chǎn)生高額的費用，不利于學(xué)生用戶(hù)接入Internet網(wǎng)絡(luò )；即便是不考慮這些因素，受到環(huán)境因素的限制，網(wǎng)絡(luò )也難以覆蓋校園的每一個(gè)角落。當新的信息點(diǎn)產(chǎn)生的時(shí)候，則又需要對網(wǎng)絡(luò )重新進(jìn)行布線(xiàn)，引發(fā)一系列的“蠕動(dòng)需求”，從而帶來(lái)高昂的維護投資。同時(shí)，新的校園網(wǎng)絡(luò )方案要全面考慮到，對超過(guò)正常使用年限的建筑進(jìn)行綜合布線(xiàn)，網(wǎng)絡(luò )造價(jià)和施工要求將極高，施工過(guò)程將對建筑造成無(wú)法預知的安全隱患。長(cháng)期大規模的綜合布線(xiàn)施工，將影響學(xué)校的正常教學(xué)與師生員工的生活與學(xué)習。對很多教職工和學(xué)生的反映的：在家庭接入教育網(wǎng)，或使用電化教學(xué)中心網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室網(wǎng)絡(luò )接入Internet“速度很慢”的問(wèn)題，由于更主要的原因是傳統網(wǎng)絡(luò )本質(zhì)上的缺陷，諸如：線(xiàn)路容易損壞、誤碼率高、線(xiàn)路可靠性差，運行費用與速率成正比的限制等多方面因素的綜合作用導致的。因此簡(jiǎn)單的單純通過(guò)增加帶寬或是增加網(wǎng)絡(luò )設備的方法僅是解決了一時(shí)之需，難以從根本上實(shí)現預期的目標的。
由于校園網(wǎng)絡(luò )的種種問(wèn)題的產(chǎn)生，以及學(xué)校對網(wǎng)絡(luò )的需求隨著(zhù)學(xué)校的擴招卻迅速增大。因此迫切需要在保障學(xué)生生命安全不受到威脅的前提下，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的組網(wǎng)模式，改造或者重新規劃建設校園網(wǎng)絡(luò )，以滿(mǎn)足學(xué)校對網(wǎng)絡(luò )的需求，保障學(xué)校的正常運轉，同時(shí)實(shí)現教育信息化的目標。要求全新設計的校園網(wǎng)絡(luò )能夠最大限度的保護現有網(wǎng)絡(luò )投資，以最低的造價(jià)實(shí)現信息化校園網(wǎng)絡(luò )的標準，以滿(mǎn)足日益增長(cháng)的校園建設需求；建成后的網(wǎng)絡(luò )應易于應用、管理和維護；施工過(guò)程中不能影響學(xué)校的正常運轉，所提供的方案最好具有推廣的價(jià)值，或者能夠有效的降低網(wǎng)絡(luò )接入與運行費用，保障大多數學(xué)生、教職員工都能夠有條件接入、使用網(wǎng)絡(luò )，提高學(xué)習與工作效率，實(shí)現教育的信息化。此方案最好能夠同時(shí)應用于分校區，以進(jìn)行全面的網(wǎng)絡(luò )升級改造與學(xué)校對兩校區的綜合規劃，實(shí)現全面的教育信息化目標。
伴隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展和成熟，“無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)”思想進(jìn)入考慮。根據對無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )的研究發(fā)現：
1.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )具備有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )所不具備的移動(dòng)性和漫游功能。使得在無(wú)線(xiàn)信號覆蓋的范圍之內，局域網(wǎng)用戶(hù)不管在任何地方都可以實(shí)時(shí)的訪(fǎng)問(wèn)信息。無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò )能夠支持移動(dòng)辦公與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )管理，用戶(hù)可以隨時(shí)隨地在校園內部安全的接入網(wǎng)絡(luò )。
2.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )的安裝具有快速性和簡(jiǎn)單性。保障了網(wǎng)絡(luò )建設的過(guò)程中，消除了穿墻或過(guò)天花板布線(xiàn)的繁瑣工作，所需的布線(xiàn)工程均使用輕型超五類(lèi)非屏蔽雙絞線(xiàn)纜，明管布線(xiàn)將不對現有建筑造成任何影響。施工過(guò)程不需要市政部門(mén)的審批以及電信部門(mén)的干涉。即便是大規模的施工周期也能明顯縮短，施工過(guò)程不影響學(xué)校的正常運轉。
3.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )工作站可以在經(jīng)過(guò)一個(gè)幾分鐘簡(jiǎn)單的配置之后就可以運轉，用戶(hù)的接入過(guò)程簡(jiǎn)便。這將有利于無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)及信息化教育在校園內的使用和推廣，同時(shí)無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò )遍及有線(xiàn)所不能到達的地方，輕松滿(mǎn)足信息化校園網(wǎng)絡(luò )的覆蓋要求。
4.傳統“無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)硬件的初始投資要比有線(xiàn)硬件高”的觀(guān)念，已經(jīng)隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)的成熟而消失。無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)的費用已經(jīng)遠遠低于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，甚至在實(shí)現需求的標準上可以低至1：7的標準。網(wǎng)絡(luò )的維護費用很低，在需要頻繁移動(dòng)和變化的動(dòng)態(tài)環(huán)境中，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的投資將獲得更高的回報。
5.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)可以組成多種拓撲結構，可以十分容易地從少數用戶(hù)的對等網(wǎng)絡(luò )模式擴展到上千用戶(hù)的結構化網(wǎng)絡(luò )。靈活的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )臨時(shí)組網(wǎng)方案可以輕松的組建各種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足不同用戶(hù)的不同需求，而不會(huì )干涉校園網(wǎng)絡(luò )的規劃。同時(shí)使得工作區域的規劃不受到網(wǎng)絡(luò )規劃的限制，取代網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室和電子閱覽室內凌亂的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)纜的將是一個(gè)個(gè)設計精美的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。
6.合理的設計規劃無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，可以高效的利用網(wǎng)絡(luò )帶寬提高網(wǎng)絡(luò )的整體性能和安全，減少網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)費用。利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與現有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相結合的方式，合理平衡網(wǎng)絡(luò )負載，使用現有帶寬即可在網(wǎng)絡(luò )中增加新的應用需求滿(mǎn)足學(xué)校日常的教學(xué)、工作、生活應用。
本論文所設計的網(wǎng)絡(luò )是基于最原始的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備，是一種設計理念，純粹的基于大學(xué)教育需求的方案。這個(gè)設計方案完全的實(shí)現了信息化校園網(wǎng)絡(luò )所需要實(shí)現的目標。并以其極低的造價(jià)可以被迅速的推廣和普及，加速教育信息化的進(jìn)程。網(wǎng)絡(luò )設計采用Mesh思想，大規模的網(wǎng)橋陣列可以完全的實(shí)現不依賴(lài)于專(zhuān)用設備的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )。這種設計理念使得當Wireless Switching技術(shù)的發(fā)展成熟之后，能夠簡(jiǎn)單的通過(guò)設備的更換，立即實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的全面升級。
三、設計環(huán)境
網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)：西南石油大學(xué)電化教學(xué)中心無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )
網(wǎng)絡(luò )規模：500名用戶(hù)10間網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室，以及網(wǎng)絡(luò )控制與管理室等。
推廣價(jià)值：選擇電化教學(xué)中心作為設計環(huán)境是因為，建筑可以堪稱(chēng)是測試無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )最大承受能力的優(yōu)良環(huán)境。高電磁輻射、高用戶(hù)密度、跨樓層設計的需求以及存在著(zhù)影響無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的一切必備的天然因素，因此如果我們的網(wǎng)絡(luò )設計在電化教學(xué)中心得到了實(shí)現并且實(shí)現了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )所需要實(shí)現的一切目標或主要目標，那么網(wǎng)絡(luò )設計將具備較高的推廣價(jià)值。
四、設計文檔
1.電化教學(xué)中心無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )需求分析
本次無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )設計，以電化教學(xué)中心為設計目標，模擬建設一個(gè)采用在先進(jìn)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )，以服務(wù)于學(xué)生機房的教學(xué)、科研以及其他應用。要求無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)除了安全穩定之外，并且有良好的擴展性和自由的移動(dòng)性，同時(shí)要求方案就提供的產(chǎn)品不僅要經(jīng)濟，而且建成后的網(wǎng)絡(luò )還具有維護工作少等特點(diǎn)。同時(shí)所提供的設計方案具有推廣價(jià)值，滿(mǎn)足信息化校園網(wǎng)絡(luò )的標準。電化教學(xué)中心用戶(hù)容量為500人規模，用戶(hù)的類(lèi)型包括學(xué)生、遠程辦公的管理員、臨時(shí)會(huì )議辦公人員，有穩定組網(wǎng)、遠程接入與臨時(shí)組網(wǎng)的需求,同時(shí)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )需要接入教育網(wǎng)絡(luò )與Internet網(wǎng)絡(luò )。
2.電化教學(xué)中心無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )綜合設計
1)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)規劃。
本次無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )設計環(huán)境即是電化教學(xué)中心的二、三層，共有十間網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室，用戶(hù)容量為500，同時(shí)擁有會(huì )議室、主任室、網(wǎng)絡(luò )控制室、值班室，同時(shí)要求公共區域必須有網(wǎng)絡(luò )的覆蓋，基于接入點(diǎn)的帶寬共享機制，根據無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設計普遍適用于802.11a及802.11g網(wǎng)絡(luò )的有效經(jīng)驗法則，是為每位用戶(hù)4Mbps帶寬，可以提供與用戶(hù)在有線(xiàn)局域網(wǎng)上相同的使用感受。適用于802.11b網(wǎng)絡(luò )的經(jīng)驗法則是為每為用戶(hù)分配1Mbps帶寬，這可以提供類(lèi)似與寬帶ADSL連接類(lèi)似的用戶(hù)使用感受（但11b標準已經(jīng)無(wú)法適應校園網(wǎng)絡(luò )的應用需求，因此本次設計主要采用802.11g標準）。因此如果要實(shí)現每間教室50人以上同時(shí)上網(wǎng)的性能需求，則要為每間教室分配至少200M的帶寬。由于網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室用戶(hù)密度較大、信號傳輸環(huán)境很差，因此設計較小的蜂窩即接入點(diǎn)采用定向天線(xiàn)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)覆蓋，僅為保證漫游需求在兩房間交界處采用全向天線(xiàn)，接入方式上可以選擇固定臺式計算機接入、遠程接入與移動(dòng)筆記本接入的方式。每臺路由器大約能帶動(dòng)的用戶(hù)上限為32左右，因此，四臺無(wú)線(xiàn)路由器可以充分滿(mǎn)足一間教室50人同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的需求，將信號功率上適當減小，具體數值需專(zhuān)業(yè)設備進(jìn)行檢測，將無(wú)線(xiàn)漫游及信號中繼的功能完全轉移到路由器及交換機上，最大限度的減少網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室區域內的無(wú)線(xiàn)輻射，同時(shí)可實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的輕松維護、控制與管理。在網(wǎng)絡(luò )的靈活性設計上采用了最先進(jìn)的以太網(wǎng)供電系統，全面的實(shí)現了工作區域的按需規劃的目標。小帶寬的分配可以采用配線(xiàn)板設計，根據需要靈活分配帶寬，并冗余設計網(wǎng)絡(luò )信息插座。根據無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的工作原理，在多個(gè)子頻道同時(shí)工作的情況下，為保證頻道之間不相互干擾，要求兩個(gè)頻道的中心頻率間隔不能低于25MHz 。在一個(gè)蜂窩區(Cell) 內，直序擴頻技術(shù)最多可以提供 4個(gè)不重疊的頻道同時(shí)工作。因此在配置時(shí)將位于每層樓樓道內的5個(gè)無(wú)線(xiàn)接入邏輯點(diǎn)的工作子頻道分別設為：1 頻道、6 頻道和11頻道。當用戶(hù)感覺(jué)到有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能下降的時(shí)候，也可以選擇禁用有線(xiàn)連接，通過(guò)配置使用無(wú)線(xiàn)USB網(wǎng)卡接入同時(shí)存在的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )?；蛏暾堅谧訉訜o(wú)線(xiàn)路由器的交換機端口內擴展接入無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )使用DMZ主機、透明代理、鏈路聚合、數據備份、VLAN劃分等方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )容錯與安全保護。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )使用擴展星型拓撲結構，支持目前和將來(lái)各種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用與網(wǎng)絡(luò )擴展。在干擾避免上，選擇藍牙數據包類(lèi)型改變、頻率分離、模式切換等方法解決藍牙網(wǎng)絡(luò )與無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)信號的沖突與傳輸頻率的干擾。
2)綜合布線(xiàn)規劃
Internet與教育網(wǎng)絡(luò )的接入以及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的核心設在網(wǎng)絡(luò )控制室，網(wǎng)絡(luò )控制室內將放置關(guān)鍵無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備，延伸到網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室的布線(xiàn)使用CAT5E UTP滿(mǎn)足千兆網(wǎng)絡(luò )的帶寬需求。根據技術(shù)要求，在電化教學(xué)中心內共有152只雙孔信息插座。在每間網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室墻壁的對角線(xiàn)上、天棚的中心放置信息插座與電源插座，用于接入點(diǎn)的即插即用。所有插座全部采用D-Link系列面板。為了便于使用者理解插座的性質(zhì)，在插座上均安裝了繪有接入點(diǎn)符號的標志條，該標志條可由管理人員根據使用需求的改變隨時(shí)更換。水平布線(xiàn)系統主要采用D-Link4對非屏蔽雙絞線(xiàn)，可以使用現有布線(xiàn)規劃，由明管進(jìn)入墻面上的插座面板。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )本質(zhì)的優(yōu)勢，即便是對這種中型企業(yè)規模的環(huán)境下施工預計也可以在48小時(shí)內將設備進(jìn)入現場(chǎng)，在此以后36小時(shí)內將在完成綜合布線(xiàn)系統的施工、端接和測試。本方案以西南石油學(xué)院電化教學(xué)中心建筑文件和圖紙為依據，綜合布線(xiàn)系統的技術(shù)要求主要參照：
建筑及建筑群綜合布線(xiàn)系統工程設計規范（GB/T 50311-2000）
建筑與建筑群綜合布線(xiàn)系統工程施工及驗收規范（GB/T 50312-2000）
ISO/IEC 11801（國際布線(xiàn)標準，1995年7月）
EIA/TIA 568B (商業(yè)建筑布線(xiàn)標準 2002年)
3.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢討論
本設計的優(yōu)勢在于減少了樓層間的無(wú)線(xiàn)干擾，把跨樓層的漫游任務(wù)交給了放置在相同房間的無(wú)線(xiàn)路由器陣列實(shí)現，并且利用了交換機這種原始有線(xiàn)設備提高了網(wǎng)絡(luò )的安全性和穩定性，布線(xiàn)系統則采用了輕型線(xiàn)與以太網(wǎng)供電系統，增加了網(wǎng)絡(luò )的靈活性，超五類(lèi)雙絞線(xiàn)的使用，為網(wǎng)絡(luò )的升級和維護簡(jiǎn)便性低價(jià)性提供了有力的保障。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)在單純實(shí)現局域網(wǎng)的目標時(shí)不對交換機做過(guò)多的要求，交換機僅作為訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的安全設備，同時(shí)將無(wú)線(xiàn)路由器作為各個(gè)邏輯區域的交換機與無(wú)線(xiàn)中繼器，利用內多種安全機制的綜合使用，可以有效的保障網(wǎng)絡(luò )的安全要求，設計布線(xiàn)可以大量使用現有布線(xiàn)體系，同時(shí)冗余下來(lái)的設備可以再為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)所使用，可以以超低的成本對無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴充，最大限度的保護了已有投資，該設計采用了成熟的主流802.11g54M技術(shù)標準，同時(shí)不依賴(lài)于具體設備的網(wǎng)絡(luò )設計可以使得無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )迅速升級到802.11n108M技術(shù)標準。網(wǎng)絡(luò )易于擴展，不同于傳統設計的是我們將無(wú)線(xiàn)路由器作為小型交換機來(lái)充分保障網(wǎng)絡(luò )的安全性。內外網(wǎng)絡(luò )的劃分與電化教學(xué)中心網(wǎng)絡(luò )控制室作為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )唯一的接入點(diǎn)，不但有利于接入用戶(hù)的綜合管理，同時(shí)對網(wǎng)絡(luò )可以進(jìn)行集中管理，根據即時(shí)需求平衡網(wǎng)絡(luò )負載，實(shí)現局域網(wǎng)絡(luò )整體性能上的提升，這套設計使我們利用所掌握的理論全面分析網(wǎng)絡(luò )需求，并對各種因素進(jìn)行綜合討論后得出的折衷方案。
5.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )管理
1)安全管理
在物理安全的管理上除應滿(mǎn)足常規的機房安全管理外還需要對設備進(jìn)行防雷擊、信號屏蔽保護等現代信息技術(shù)保護。為防止藍牙設備產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò )對無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )造成影響，在網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室內必須嚴格禁止藍牙設備的開(kāi)啟，同時(shí)將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)放置在金屬盒中屏蔽，將天線(xiàn)外置，減少電磁輻射和干擾對關(guān)鍵無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備內部電子器件的損傷。同時(shí)應盡可能的減少天線(xiàn)的發(fā)射功率，降低用戶(hù)長(cháng)時(shí)間使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )受到的輻射的影響程度。
邏輯安全，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )的邏輯安全時(shí)要對用戶(hù)的接入進(jìn)行安全保障，同時(shí)防治網(wǎng)絡(luò )受到黑客的攻擊，可以綜合運用智能卡技術(shù)，設計專(zhuān)用的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入管理系統，同時(shí)也可以使用交換機和無(wú)線(xiàn)路器以及無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)內置的SSID、WPA、WEP安全認證體系，DMZ主機、代理功能、防火墻功能、NAT轉換、MAC地址過(guò)濾、VLAN、MAC與IP地址綁定功能等，進(jìn)行綜合配置。定期進(jìn)行接入點(diǎn)掃描，可以防止用戶(hù)的未授權接入。
2) IP地址管理
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)被劃分為5個(gè)虛擬局域網(wǎng)VLAN。分別為Device設備VLAN10.11.0.0；Server服務(wù)器VLAN192.168.4.0；遠程接入用戶(hù)VLAN192.168.1.0；移動(dòng)接入用戶(hù)VLAN192.168.2.0；固定用戶(hù)VLAN192.168.3.0以后的IP地址，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)通過(guò)代理訪(fǎng)問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò ),代理服務(wù)的IP地址192.168.4.24,端口80。
當學(xué)校建成校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )之后，教職工及學(xué)生公寓與教學(xué)網(wǎng)絡(luò )將劃入統一的管理中，網(wǎng)絡(luò )費用將可以達幅度下降，而不像現在用戶(hù)需要單獨向電信公司申請接入電信網(wǎng)絡(luò )，這使用戶(hù)不必承擔高昂的帶寬租用費用，用戶(hù)的網(wǎng)費將大大降低，這樣現有的IP地址將存在著(zhù)急劇緊缺的狀況，據估計在2-3年之后我們將使用計算機網(wǎng)絡(luò )對家電進(jìn)行使用和管理，因此可以考慮使用IPv6網(wǎng)絡(luò )地址格式，但需要考慮無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備與操作系統是否能夠支持因素，但從長(cháng)遠角度上看，IPv6將成為未來(lái)地址分配的主流形式。另一種方案是選擇使用內部網(wǎng)絡(luò )地址，并采用地址轉換的方式訪(fǎng)問(wèn)Internet或教育網(wǎng)絡(luò )，這一方案可以有效解決IP地址緊缺的狀況。
3)計費管理
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)應具有多種計費策略，除開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的計費管理平臺外，還可以配合使用有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )的計費方法，實(shí)現無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )靈活的計費方式。
6.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )解決方案的成本估算
1)108M線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備及需求清單
無(wú)線(xiàn)路由器 DI-624 590元/臺 8臺 4660元
無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn) DWL-2100 640元/臺 28臺 17920元
無(wú)線(xiàn)PCI網(wǎng)卡 DWL-G520 240元/塊 500塊 120000元
無(wú)線(xiàn)PCMCIA網(wǎng)卡DWL-G560 240元/塊 按需 租賃
無(wú)線(xiàn)USB網(wǎng)卡 DWL-G132 205元/塊 按需 租賃
網(wǎng)絡(luò )總造價(jià)142580元
2)54M無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備及需求清單
無(wú)線(xiàn)路由器 TL-WR340G 260元/臺 14臺 3640元
無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn) TL-WR340G 260元/臺 28臺 7280元
無(wú)線(xiàn)PCI網(wǎng)卡 TL-WN350G 140元/塊 500塊 70000元
無(wú)線(xiàn)PCMCIA網(wǎng)卡TL-WN310G 140元/塊 按需 租賃
無(wú)線(xiàn)USB網(wǎng)卡 TL-WN320G 165元/塊 按需 租賃
網(wǎng)絡(luò )總造價(jià)80920元
3)10M/100M有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備需求清單
10M/100M交換 DES-3624i 4800元/臺 30臺 144000元
10M/100M PCI網(wǎng)卡 25元/塊 500塊 12500元
網(wǎng)絡(luò )集成費用 總投資的2% 3130元
網(wǎng)絡(luò )總造價(jià)159630元
本設計建議采用的技術(shù)為主流的IEEE802.11g 54M無(wú)線(xiàn)技術(shù)，從而獲得性?xún)r(jià)比較高的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。如果資金允許并希望在安全與管理上實(shí)現更高的目標則建議采用108M無(wú)線(xiàn)技術(shù)。對于雙模三頻技術(shù)因為價(jià)格較高性能還算比較穩定，可以根據需求在一定范圍內選擇使用。由上面的網(wǎng)絡(luò )造價(jià)可以看出54M無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )的基本需求（不包括安全上與外觀(guān)上的需求）的同時(shí)將具備最高的性?xún)r(jià)比，必有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的造價(jià)節省了將近7/10的造價(jià)，108M無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )的造價(jià)與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的造價(jià)持平，但提供了有線(xiàn)網(wǎng)所不具備的移動(dòng)性、擴展性和漫游功能。這個(gè)數字將極具有誘惑力。另一種方案則是全面更換現有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，將冗余的設備作為網(wǎng)絡(luò )的擴充設備，不但最大限度的保護了現有的投資，而且通過(guò)充分利用現有網(wǎng)絡(luò )，將每間網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室的網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)線(xiàn)纜根據無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )的設計方案，使用明管布線(xiàn)，將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )所需的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路接入終端信息插座，即可僅僅購買(mǎi)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備、無(wú)需對電化教學(xué)中心實(shí)施任何的施工就可以輕松的實(shí)現無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )，節省了工程的外包或施工費用與時(shí)間。當無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )設備安裝完成后僅需要很短的時(shí)間對網(wǎng)絡(luò )設備進(jìn)行參數配置，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)即可開(kāi)始運轉。針對無(wú)線(xiàn)筆記本、無(wú)線(xiàn)USB網(wǎng)卡等為便于信息化教育全面普及的設備，可采取租賃的形式，這就需要與各大網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商進(jìn)行合作。
五、參考文獻：
《思科網(wǎng)絡(luò )技術(shù)學(xué)院教程》人民郵電出版社ISBN7-115-12211-3
《網(wǎng)絡(luò )設計教程》 電子工業(yè)出版社 ISBN7-302-07895
《網(wǎng)絡(luò )工程與網(wǎng)絡(luò )管理》 電子工業(yè)出版社 ISBN7-5053-8305-1
《思科網(wǎng)絡(luò )系統互聯(lián)》 機械工業(yè)出版社 ISBN7-111-0938-3
《網(wǎng)絡(luò )工程師教程》 清華大學(xué)出版社 ISBN7-302-09053x
六、作者介紹：
劉志浩，
四川省南充市西南石油大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)2004級
The Department of Computer Science,Network Engineering Major,grade2004
Southwest Petroleum University,NanChong SiChuan LIU ZHI-Hao 637000=
