摘要：中國的教育信息化進(jìn)程需要全面的提速。結(jié)合大學(xué)對網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求，需要設(shè)計(jì)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(yīng)當(dāng)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(xí)才是信息化教育的最終目標(biāo)，汲取發(fā)達(dá)國家或者說的資本主義國家的教育成功的經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才會推動時(shí)代的進(jìn)步。大眾化應(yīng)該是一種形式上的東西，而不應(yīng)該成為教育的理念。迅速擴(kuò)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、無線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、無線路由器陣列、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(biāo)的實(shí)現(xiàn)，首先需要在信息傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上實(shí)現(xiàn)：覆蓋全面化、性能最優(yōu)化、規(guī)模最大化、費(fèi)用最低化；同時(shí)還要滿足教育網(wǎng)絡(luò)所需要的：實(shí)用性、穩(wěn)定性、安全性、技術(shù)先進(jìn)性等多方面需求。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展程度的角度上看起來，需要相當(dāng)長的時(shí)間和相當(dāng)大的投資才能夠完全實(shí)現(xiàn)，使得教育信息化進(jìn)程相當(dāng)?shù)木徛?div style="height:15px;">
通過聲稱已經(jīng)建成了的信息化校園網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況上來看，這些目標(biāo)并不一定需要完全的實(shí)現(xiàn)。所謂的高度的網(wǎng)絡(luò)安全性、移動性與理論上的高速率、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，只不過是各大廠商用以宣傳自己產(chǎn)品能夠被廣泛的認(rèn)可的方式。但在實(shí)際的情況中，教育網(wǎng)絡(luò)需要的只不過是較高的移動能力、較高的傳輸速率和高度的擴(kuò)展能力。并且信息化教育網(wǎng)絡(luò)需要應(yīng)用于教學(xué)理念之中，然而現(xiàn)在所謂的信息化教育網(wǎng)絡(luò)，基本上可以說是只看得見網(wǎng)絡(luò)看不見應(yīng)用。
中國的西部以及大部分經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，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(fèi)用和最先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)。正是因?yàn)槎ㄎ坏牟粶?zhǔn)確，使得教育信息化進(jìn)程緩慢。針對這一問題我們應(yīng)該有客觀的認(rèn)識。教育的定位是社會公共服務(wù)行業(yè)而不是企業(yè)，教育面對的對象是社會而不僅僅是學(xué)生。校園應(yīng)該成為社會的教育熱點(diǎn)而不是盲點(diǎn)。教育信息化難以大規(guī)模推廣的原因，包括教育網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和施工始終都由網(wǎng)絡(luò)廠商所壟斷，學(xué)校難以從自身實(shí)際需求出發(fā)去設(shè)計(jì)能夠滿足自己需要的網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)成為我們不得不購買的商品。廠商基于其技術(shù)取向，將學(xué)校作為發(fā)展的大客戶，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售和宣傳手段。因此廠商并沒有將適合于教育的技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用于信息化教育建設(shè)中，而是建設(shè)了一種高技術(shù)含量的商用實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，并象征性的根據(jù)社會與主流的技術(shù)取向去改善網(wǎng)絡(luò)的性能，迎合大眾需求?？雌饋砭拖袷且越ㄔO(shè)智能化大廈為目標(biāo)，但卻首先必須要經(jīng)過一個(gè)漫長的階段去研究智能化大廈內(nèi)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(xiàn)的原因。
我們認(rèn)為，信息化教育網(wǎng)絡(luò)需要的是一種折衷方案。舉例來說，再先進(jìn)的技術(shù)終有淘汰的時(shí)候，再嚴(yán)密的安全措施也終有被摧毀的一天。實(shí)現(xiàn)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，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，中國如果希望通過部分教育去帶動大眾教育是難以實(shí)現(xiàn)的，中國的極少的信息量才應(yīng)該成為信息化的重點(diǎn)。因此開展全民信息化教育普及工作，才是信息化的方向。網(wǎng)絡(luò)廠商應(yīng)從長遠(yuǎn)角度和為社會服務(wù)的觀念出發(fā)，走人才發(fā)展戰(zhàn)略，更多地考慮教育的本質(zhì)，為教育的推廣和普及設(shè)計(jì)出專用的設(shè)備或是方案，與學(xué)校一起努力，加速教育信息化的進(jìn)程。
無線是實(shí)現(xiàn)教育信息化目標(biāo)的最好方式，更是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。盡管無線技術(shù)的發(fā)展還很緩慢，與有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不是一個(gè)級別，但是它絕不單純是有線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。至少，無線網(wǎng)絡(luò)完全可以滿足教育的需求。我們更應(yīng)該看重的如果是信息的重要性，而不是視聽娛悅的社會標(biāo)準(zhǔn)，并且踏踏實(shí)實(shí)的辦教育，那么教育信息化的進(jìn)程就會極限的加速。退一步說，我們應(yīng)高考慮到這樣一種社會作用，當(dāng)無線技術(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(xiàn)在需要做的就是憑借現(xiàn)有無線技術(shù)的發(fā)展水平，使用現(xiàn)有的技術(shù)成熟的設(shè)備，開動腦筋去最實(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(zhuǎn)變。我們經(jīng)歷了大學(xué)中由精英教育轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向自主學(xué)習(xí)的教育模式，汲取發(fā)達(dá)國家或者說的資本主義國家的教育成功的經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才會推動時(shí)代的進(jìn)步。大眾化應(yīng)該是一種形式上的東西，而不應(yīng)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(biāo)應(yīng)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(xí)模式作為學(xué)習(xí)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(xí)型城市，更應(yīng)該建設(shè)一個(gè)更大范圍的熱點(diǎn)，使得大眾都能夠自主的學(xué)習(xí)，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(biāo)準(zhǔn)：
1.網(wǎng)絡(luò)能夠完全覆蓋全部信息點(diǎn)；
2.網(wǎng)絡(luò)性能滿足常規(guī)的教學(xué)需求；
3.網(wǎng)絡(luò)規(guī)模能夠以指數(shù)級的擴(kuò)展；
通過網(wǎng)絡(luò)線纜組建的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無法滿足以上標(biāo)準(zhǔn)，并且網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用極高，不論是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)組建，或是改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)以滿足需求都需要極高的投資；網(wǎng)絡(luò)的綜合布線工程將對學(xué)校新型建筑帶來規(guī)劃上的限制，對現(xiàn)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(qū)的綜合規(guī)劃的情況下，信息化校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)始終難以全面開展。從某種意義上講現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，影響了教職員工及學(xué)生的正常工作、學(xué)習(xí)和生活，并沒有真正意義上的實(shí)現(xiàn)教育信息化的目標(biāo)。
解決方案如果選擇 “有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍擴(kuò)展方案”，即從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商直接向信息點(diǎn)鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)線纜，將產(chǎn)生高額的費(fèi)用，不利于學(xué)生用戶接入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(dāng)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，引發(fā)一系列的“蠕動需求”，從而帶來高昂的維護(hù)投資。同時(shí)，新的校園網(wǎng)絡(luò)方案要全面考慮到，對超過正常使用年限的建筑進(jìn)行綜合布線，網(wǎng)絡(luò)造價(jià)和施工要求將極高，施工過程將對建筑造成無法預(yù)知的安全隱患。長期大規(guī)模的綜合布線施工，將影響學(xué)校的正常教學(xué)與師生員工的生活與學(xué)習(xí)。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(yàn)室網(wǎng)絡(luò)接入Internet“速度很慢”的問題，由于更主要的原因是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上的缺陷，諸如：線路容易損壞、誤碼率高、線路可靠性差，運(yùn)行費(fèi)用與速率成正比的限制等多方面因素的綜合作用導(dǎo)致的。因此簡單的單純通過增加帶寬或是增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法僅是解決了一時(shí)之需，難以從根本上實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的。
由于校園網(wǎng)絡(luò)的種種問題的產(chǎn)生，以及學(xué)校對網(wǎng)絡(luò)的需求隨著學(xué)校的擴(kuò)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，通過引進(jìn)先進(jìn)的組網(wǎng)模式，改造或者重新規(guī)劃建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)，以滿足學(xué)校對網(wǎng)絡(luò)的需求，保障學(xué)校的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)教育信息化的目標(biāo)。要求全新設(shè)計(jì)的校園網(wǎng)絡(luò)能夠最大限度的保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資，以最低的造價(jià)實(shí)現(xiàn)信息化校園網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足日益增長的校園建設(shè)需求；建成后的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)易于應(yīng)用、管理和維護(hù)；施工過程中不能影響學(xué)校的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，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(yùn)行費(fèi)用，保障大多數(shù)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(xí)與工作效率，實(shí)現(xiàn)教育的信息化。此方案最好能夠同時(shí)應(yīng)用于分校區(qū)，以進(jìn)行全面的網(wǎng)絡(luò)升級改造與學(xué)校對兩校區(qū)的綜合規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)全面的教育信息化目標(biāo)。
伴隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和成熟，“無線局域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”思想進(jìn)入考慮。根據(jù)對無線局域網(wǎng)絡(luò)的研究發(fā)現(xiàn)：
1.無線局域網(wǎng)絡(luò)具備有線網(wǎng)絡(luò)所不具備的移動性和漫游功能。使得在無線信號覆蓋的范圍之內(nèi)，局域網(wǎng)用戶不管在任何地方都可以實(shí)時(shí)的訪問信息。無線校園網(wǎng)絡(luò)能夠支持移動辦公與移動網(wǎng)絡(luò)管理，用戶可以隨時(shí)隨地在校園內(nèi)部安全的接入網(wǎng)絡(luò)。
2.無線局域網(wǎng)絡(luò)的安裝具有快速性和簡單性。保障了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，消除了穿墻或過天花板布線的繁瑣工作，所需的布線工程均使用輕型超五類非屏蔽雙絞線纜，明管布線將不對現(xiàn)有建筑造成任何影響。施工過程不需要市政部門的審批以及電信部門的干涉。即便是大規(guī)模的施工周期也能明顯縮短，施工過程不影響學(xué)校的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.無線網(wǎng)絡(luò)工作站可以在經(jīng)過一個(gè)幾分鐘簡單的配置之后就可以運(yùn)轉(zhuǎn)，用戶的接入過程簡便。這將有利于無線接入技術(shù)及信息化教育在校園內(nèi)的使用和推廣，同時(shí)無線技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)遍及有線所不能到達(dá)的地方，輕松滿足信息化校園網(wǎng)絡(luò)的覆蓋要求。
4.傳統(tǒng)“無線局域網(wǎng)硬件的初始投資要比有線硬件高”的觀念，已經(jīng)隨著無線組網(wǎng)技術(shù)的成熟而消失。無線組網(wǎng)的費(fèi)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有線網(wǎng)絡(luò)，甚至在實(shí)現(xiàn)需求的標(biāo)準(zhǔn)上可以低至1：7的標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)費(fèi)用很低，在需要頻繁移動和變化的動態(tài)環(huán)境中，無線局域網(wǎng)的投資將獲得更高的回報(bào)。
5.無線局域網(wǎng)可以組成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以十分容易地從少數(shù)用戶的對等網(wǎng)絡(luò)模式擴(kuò)展到上千用戶的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)。靈活的無線局域網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)組網(wǎng)方案可以輕松的組建各種類型的無線局域網(wǎng)絡(luò)，滿足不同用戶的不同需求，而不會干涉校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。同時(shí)使得工作區(qū)域的規(guī)劃不受到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的限制，取代網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和電子閱覽室內(nèi)凌亂的網(wǎng)絡(luò)線纜的將是一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)精美的無線接入點(diǎn)。
6.合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃無線網(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(yùn)營費(fèi)用。利用無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式，合理平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，使用現(xiàn)有帶寬即可在網(wǎng)絡(luò)中增加新的應(yīng)用需求滿足學(xué)校日常的教學(xué)、工作、生活應(yīng)用。
本論文所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)是基于最原始的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是一種設(shè)計(jì)理念，純粹的基于大學(xué)教育需求的方案。這個(gè)設(shè)計(jì)方案完全的實(shí)現(xiàn)了信息化校園網(wǎng)絡(luò)所需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。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(shè)計(jì)采用Mesh思想，大規(guī)模的網(wǎng)橋陣列可以完全的實(shí)現(xiàn)不依賴于專用設(shè)備的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。這種設(shè)計(jì)理念使得當(dāng)Wireless Switching技術(shù)的發(fā)展成熟之后，能夠簡單的通過設(shè)備的更換，立即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面升級。
三、設(shè)計(jì)環(huán)境
網(wǎng)絡(luò)名稱：西南石油大學(xué)電化教學(xué)中心無線局域網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：500名用戶10間網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)環(huán)境是因?yàn)椋ㄖ梢钥胺Q是測試無線局域網(wǎng)絡(luò)最大承受能力的優(yōu)良環(huán)境。高電磁輻射、高用戶密度、跨樓層設(shè)計(jì)的需求以及存在著影響無線網(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(shè)計(jì)在電化教學(xué)中心得到了實(shí)現(xiàn)并且實(shí)現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)所需要實(shí)現(xiàn)的一切目標(biāo)或主要目標(biāo)，那么網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)將具備較高的推廣價(jià)值。
四、設(shè)計(jì)文檔
1.電化教學(xué)中心無線局域網(wǎng)絡(luò)需求分析
本次無線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，以電化教學(xué)中心為設(shè)計(jì)目標(biāo)，模擬建設(shè)一個(gè)采用在先進(jìn)技術(shù)的無線局域網(wǎng)絡(luò)，以服務(wù)于學(xué)生機(jī)房的教學(xué)、科研以及其他應(yīng)用。要求無線局域網(wǎng)除了安全穩(wěn)定之外，并且有良好的擴(kuò)展性和自由的移動性，同時(shí)要求方案就提供的產(chǎn)品不僅要經(jīng)濟(jì)，而且建成后的網(wǎng)絡(luò)還具有維護(hù)工作少等特點(diǎn)。同時(shí)所提供的設(shè)計(jì)方案具有推廣價(jià)值，滿足信息化校園網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。電化教學(xué)中心用戶容量為500人規(guī)模，用戶的類型包括學(xué)生、遠(yuǎn)程辦公的管理員、臨時(shí)會議辦公人員，有穩(wěn)定組網(wǎng)、遠(yuǎn)程接入與臨時(shí)組網(wǎng)的需求,同時(shí)無線局域網(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)中心無線局域網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)
1)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)劃。
本次無線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)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(yàn)室，用戶容量為500，同時(shí)擁有會議室、主任室、網(wǎng)絡(luò)控制室、值班室，同時(shí)要求公共區(qū)域必須有網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，基于接入點(diǎn)的帶寬共享機(jī)制，根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)普遍適用于802.11a及802.11g網(wǎng)絡(luò)的有效經(jīng)驗(yàn)法則，是為每位用戶4Mbps帶寬，可以提供與用戶在有線局域網(wǎng)上相同的使用感受。適用于802.11b網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)法則是為每為用戶分配1Mbps帶寬，這可以提供類似與寬帶ADSL連接類似的用戶使用感受（但11b標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法適應(yīng)校園網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，因此本次設(shè)計(jì)主要采用802.11g標(biāo)準(zhǔn)）。因此如果要實(shí)現(xiàn)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(yàn)室用戶密度較大、信號傳輸環(huán)境很差，因此設(shè)計(jì)較小的蜂窩即接入點(diǎn)采用定向天線進(jìn)行無線覆蓋，僅為保證漫游需求在兩房間交界處采用全向天線，接入方式上可以選擇固定臺式計(jì)算機(jī)接入、遠(yuǎn)程接入與移動筆記本接入的方式。每臺路由器大約能帶動的用戶上限為32左右，因此，四臺無線路由器可以充分滿足一間教室50人同時(shí)訪問網(wǎng)絡(luò)的需求，將信號功率上適當(dāng)減小，具體數(shù)值需專業(yè)設(shè)備進(jìn)行檢測，將無線漫游及信號中繼的功能完全轉(zhuǎn)移到路由器及交換機(jī)上，最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域內(nèi)的無線輻射，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的輕松維護(hù)、控制與管理。在網(wǎng)絡(luò)的靈活性設(shè)計(jì)上采用了最先進(jìn)的以太網(wǎng)供電系統(tǒng)，全面的實(shí)現(xiàn)了工作區(qū)域的按需規(guī)劃的目標(biāo)。小帶寬的分配可以采用配線板設(shè)計(jì)，根據(jù)需要靈活分配帶寬，并冗余設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)信息插座。根據(jù)無線局域網(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(qū)(Cell) 內(nèi)，直序擴(kuò)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(nèi)的5個(gè)無線接入邏輯點(diǎn)的工作子頻道分別設(shè)為：1 頻道、6 頻道和11頻道。當(dāng)用戶感覺到有線網(wǎng)絡(luò)性能下降的時(shí)候，也可以選擇禁用有線連接，通過配置使用無線USB網(wǎng)卡接入同時(shí)存在的無線網(wǎng)絡(luò)?；蛏暾?jiān)谧訉訜o線路由器的交換機(jī)端口內(nèi)擴(kuò)展接入無線接入點(diǎn)。無線局域網(wǎng)絡(luò)使用DMZ主機(jī)、透明代理、鏈路聚合、數(shù)據(jù)備份、VLAN劃分等方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)與安全保護(hù)。無線局域網(wǎng)絡(luò)使用擴(kuò)展星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持目前和將來各種無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。在干擾避免上，選擇藍(lán)牙數(shù)據(jù)包類型改變、頻率分離、模式切換等方法解決藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)信號的沖突與傳輸頻率的干擾。
2)綜合布線規(guī)劃
Internet與教育網(wǎng)絡(luò)的接入以及無線局域網(wǎng)的核心設(shè)在網(wǎng)絡(luò)控制室，網(wǎng)絡(luò)控制室內(nèi)將放置關(guān)鍵無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，延伸到網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的布線使用CAT5E UTP滿足千兆網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求。根據(jù)技術(shù)要求，在電化教學(xué)中心內(nèi)共有152只雙孔信息插座。在每間網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室墻壁的對角線上、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(biāo)志條，該標(biāo)志條可由管理人員根據(jù)使用需求的改變隨時(shí)更換。水平布線系統(tǒng)主要采用D-Link4對非屏蔽雙絞線，可以使用現(xiàn)有布線規(guī)劃，由明管進(jìn)入墻面上的插座面板。由于無線網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)的優(yōu)勢，即便是對這種中型企業(yè)規(guī)模的環(huán)境下施工預(yù)計(jì)也可以在48小時(shí)內(nèi)將設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場，在此以后36小時(shí)內(nèi)將在完成綜合布線系統(tǒng)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(jù)，綜合布線系統(tǒng)的技術(shù)要求主要參照：
建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T 50311-2000）
建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB/T 50312-2000）
ISO/IEC 11801（國際布線標(biāo)準(zhǔn)，1995年7月）
EIA/TIA 568B (商業(yè)建筑布線標(biāo)準(zhǔn) 2002年)
3.無線局域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢討論
本設(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于減少了樓層間的無線干擾，把跨樓層的漫游任務(wù)交給了放置在相同房間的無線路由器陣列實(shí)現(xiàn)，并且利用了交換機(jī)這種原始有線設(shè)備提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，布線系統(tǒng)則采用了輕型線與以太網(wǎng)供電系統(tǒng)，增加了網(wǎng)絡(luò)的靈活性，超五類雙絞線的使用，為網(wǎng)絡(luò)的升級和維護(hù)簡便性低價(jià)性提供了有力的保障。無線局域網(wǎng)在單純實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的目標(biāo)時(shí)不對交換機(jī)做過多的要求，交換機(jī)僅作為訪問互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)備，同時(shí)將無線路由器作為各個(gè)邏輯區(qū)域的交換機(jī)與無線中繼器，利用內(nèi)多種安全機(jī)制的綜合使用，可以有效的保障網(wǎng)絡(luò)的安全要求，設(shè)計(jì)布線可以大量使用現(xiàn)有布線體系，同時(shí)冗余下來的設(shè)備可以再為無線局域網(wǎng)所使用，可以以超低的成本對無線局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)充，最大限度的保護(hù)了已有投資，該設(shè)計(jì)采用了成熟的主流802.11g54M技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)不依賴于具體設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以使得無線局域網(wǎng)絡(luò)迅速升級到802.11n108M技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展，不同于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的是我們將無線路由器作為小型交換機(jī)來充分保障網(wǎng)絡(luò)的安全性。內(nèi)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的綜合管理，同時(shí)對網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行集中管理，根據(jù)即時(shí)需求平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)整體性能上的提升，這套設(shè)計(jì)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.無線局域網(wǎng)絡(luò)管理
1)安全管理
在物理安全的管理上除應(yīng)滿足常規(guī)的機(jī)房安全管理外還需要對設(shè)備進(jìn)行防雷擊、信號屏蔽保護(hù)等現(xiàn)代信息技術(shù)保護(hù)。為防止藍(lán)牙設(shè)備產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)對無線局域網(wǎng)絡(luò)造成影響，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)必須嚴(yán)格禁止藍(lán)牙設(shè)備的開啟，同時(shí)將無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)放置在金屬盒中屏蔽，將天線外置，減少電磁輻射和干擾對關(guān)鍵無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部電子器件的損傷。同時(shí)應(yīng)盡可能的減少天線的發(fā)射功率，降低用戶長時(shí)間使用無線網(wǎng)絡(luò)受到的輻射的影響程度。
邏輯安全，無線局域網(wǎng)絡(luò)的邏輯安全時(shí)要對用戶的接入進(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(yùn)用智能卡技術(shù)，設(shè)計(jì)專用的無線網(wǎng)絡(luò)接入管理系統(tǒng)，同時(shí)也可以使用交換機(jī)和無線路器以及無線接入點(diǎn)內(nèi)置的SSID、WPA、WEP安全認(rèn)證體系，DMZ主機(jī)、代理功能、防火墻功能、NAT轉(zhuǎn)換、MAC地址過濾、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，可以防止用戶的未授權(quán)接入。
2) IP地址管理
無線局域網(wǎng)被劃分為5個(gè)虛擬局域網(wǎng)VLAN。分別為Device設(shè)備VLAN10.11.0.0；Server服務(wù)器VLAN192.168.4.0；遠(yuǎn)程接入用戶VLAN192.168.1.0；移動接入用戶VLAN192.168.2.0；固定用戶VLAN192.168.3.0以后的IP地址，無線局域網(wǎng)絡(luò)用戶通過代理訪問外部網(wǎng)絡(luò),代理服務(wù)的IP地址192.168.4.24,端口80。
當(dāng)學(xué)校建成校園無線網(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(tǒng)一的管理中，網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用將可以達(dá)幅度下降，而不像現(xiàn)在用戶需要單獨(dú)向電信公司申請接入電信網(wǎng)絡(luò)，這使用戶不必承擔(dān)高昂的帶寬租用費(fèi)用，用戶的網(wǎng)費(fèi)將大大降低，這樣現(xiàn)有的IP地址將存在著急劇緊缺的狀況，據(jù)估計(jì)在2-3年之后我們將使用計(jì)算機(jī)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，但需要考慮無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與操作系統(tǒng)是否能夠支持因素，但從長遠(yuǎn)角度上看，IPv6將成為未來地址分配的主流形式。另一種方案是選擇使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址，并采用地址轉(zhuǎn)換的方式訪問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(jì)費(fèi)管理
無線局域網(wǎng)應(yīng)具有多種計(jì)費(fèi)策略，除開發(fā)專用的計(jì)費(fèi)管理平臺外，還可以配合使用有線局域網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)方法，實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)絡(luò)靈活的計(jì)費(fèi)方式。
6.無線局域網(wǎng)絡(luò)解決方案的成本估算
1)108M線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及需求清單
無線路由器 DI-624 590元/臺 8臺 4660元
無線接入點(diǎn) DWL-2100 640元/臺 28臺 17920元
無線PCI網(wǎng)卡 DWL-G520 240元/塊 500塊 120000元
無線PCMCIA網(wǎng)卡DWL-G560 240元/塊 按需 租賃
無線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無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及需求清單
無線路由器 TL-WR340G 260元/臺 14臺 3640元
無線接入點(diǎn) TL-WR340G 260元/臺 28臺 7280元
無線PCI網(wǎng)卡 TL-WN350G 140元/塊 500塊 70000元
無線PCMCIA網(wǎng)卡TL-WN310G 140元/塊 按需 租賃
無線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有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(fèi)用 總投資的2% 3130元
網(wǎng)絡(luò)總造價(jià)159630元
本設(shè)計(jì)建議采用的技術(shù)為主流的IEEE802.11g 54M無線技術(shù)，從而獲得性價(jià)比較高的無線網(wǎng)絡(luò)。如果資金允許并希望在安全與管理上實(shí)現(xiàn)更高的目標(biāo)則建議采用108M無線技術(shù)。對于雙模三頻技術(shù)因?yàn)閮r(jià)格較高性能還算比較穩(wěn)定，可以根據(jù)需求在一定范圍內(nèi)選擇使用。由上面的網(wǎng)絡(luò)造價(jià)可以看出54M無線網(wǎng)絡(luò)在滿足網(wǎng)絡(luò)的基本需求（不包括安全上與外觀上的需求）的同時(shí)將具備最高的性價(jià)比，必有線網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)節(jié)省了將近7/10的造價(jià)，108M無線局域網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)與有線網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)持平，但提供了有線網(wǎng)所不具備的移動性、擴(kuò)展性和漫游功能。這個(gè)數(shù)字將極具有誘惑力。另一種方案則是全面更換現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)，將冗余的設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充設(shè)備，不但最大限度的保護(hù)了現(xiàn)有的投資，而且通過充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，將每間網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)線纜根據(jù)無線局域網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案，使用明管布線，將無線網(wǎng)絡(luò)所需的網(wǎng)絡(luò)線路接入終端信息插座，即可僅僅購買無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無需對電化教學(xué)中心實(shí)施任何的施工就可以輕松的實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省了工程的外包或施工費(fèi)用與時(shí)間。當(dāng)無線局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝完成后僅需要很短的時(shí)間對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)配置，無線局域網(wǎng)即可開始運(yùn)轉(zhuǎn)。針對無線筆記本、無線USB網(wǎng)卡等為便于信息化教育全面普及的設(shè)備，可采取租賃的形式，這就需要與各大網(wǎng)絡(luò)廠商進(jìn)行合作。
五、參考文獻(xiàn)：
《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(shè)計(jì)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(tǒng)互聯(lián)》 機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)2004級
The Department of Computer Science,Network Engineering Major,grade2004
Southwest Petroleum University,NanChong SiChuan LIU ZHI-Hao 637000=
