无线网络在校园网中的应用(3)

无线网络在校园网中的应用

用标准的RADIUS 协议传送认证、鉴权和计费信息。AS能支持多个AC和AP ，即能够同时满足大范围的WLAN接入需求。

2.6无线天线

当计算机与无线AP或其他计算机相距较远时，随着信号的减弱，或者传输速率明显下降，或者根本无法实现与AP或其他计算机之间通讯，此时，就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益（放大）。

无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到两个概念

1.频率范围

它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如802.11a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。

2.增益值

此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。

无线天线有多种类型，不过常见的有两种，一种是室内天线，优点是方便灵活，缺点是增益小，传输距离短；一种是室外天线。室外天线的类型比较多，一种是锅状的定向天线，一种是棒状的全向天线，室外天线的优点是传输距离远，比较适合远距离传输。

2.6.1 室内无线天线

1、全向天线

室内全向天线适合于无线路由、AP这样的需要广泛覆盖信号的设备上，他可以将信号均匀分布在中心点周围360度全方位区域，适用于链接点距离较近，分布角度范围大，且数量较多的情况。

2、定向天线

室内定向天线适用于室内，它因为能量聚集能力最强，信号的方向指向性也极好。在使用的时候应该使得它的指向方向与接收设备的角度方位相当集中。

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2.6.2 室外无线天线

1、全向天线

室外的全向天线也会将将信号均匀分布在中心点周围360度全方位区域，要架在较高的地方，适用于链接点距离较近，分布角度范围大，且数量较多的情况。

2、定向天线

室外的定向天线的能量聚集能力最强，信号的方向指向性极好。同样因为是在室外，所以也应架在较高的地方。当远程链接点数量较少，或者角度方位相当集中时，采用定向天线是最为有效的方案。

3、扇面天线

扇面天线具有能量定向聚集功能，可以有效地进行水平180度、120度、90度范围内的覆盖，因此如果远程链接点在某一角度范围内比较集中时，可以采用扇面天线。

4、组合天线

上述三种天线各具一定的特性，因此在实际项目中，经常会出现组合使用的情况，例如利用多幅扇面天线，或者扇面天线和定向天线相结合使用。

无线天线相当于一信号放大器，主要用来解决无线网络传输中因传输距离、环境影响等造成的信号衰减。

2.7 无线路由

无线路由器：就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl/ cable，动态xdsl，pptp四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等等功能。

无线路由器（Wireless Router）好比将单纯性无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等，而且还包括了网络地址转换（NAT）功能，可支持局域网用户的网络连接共享。可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入。

无线路由器可以与所有以太网接的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相连，也可以在

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使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入。其内置有简单的虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网，可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能，而无需手动拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外，无线路由器一般还具备相对更完善的安全防护功能。

此外，大多数无线路由器还包括一个4个端口的交换机，可以连接n台使用有线网卡的电脑，从而实现有线和无线网络的顺利过渡。

在接入速度上，目前符合11Mbps、54Mbps、108Mbps的无线路由器产品皆有。 无线路由器适合于不带路由的ADSL、CM猫等用户以及带路由的ADSL、CM猫。无线路由器将多种设备合而为一，亦比较适合于初次建网的用户，其集成化的功能可以使用户只用一个设备而满足所有的有线和无线网络需求。

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第3章 校园网中的无线网络

3.1 无线校园网概述

无线校园网，就是通过无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）技术，在校园中建立的无缝无线通讯网络，使校园的每个角落都处在网络中，形成真正意义上的校园网。

目前绝大多数学校已拥有的有线网络，只能提供固定而有限的网络信息点，无法满足学校师生随时随地共享教育网络资源的需要。无线校园网正是顺应了教育信息化建设的前进步伐，蓬勃发展起来的。

无线校园网最大的特点是具有的高度的空间自由性和灵活性；可以避免大规模铺设网线和固定设备投入，有效地削减了网络建设费用，极大地缩短了建设周期；无线局域网带宽很宽，适合进行大量双向和多向的多媒体信息传输。

目前教育网用户非常期待实现的许多需求，如网络信息点流动的需求、难以布线区域网络建设的需要、利用网络提高教学效率的需要、以及信息化建设中降低成本和保护投资的要求等，通过无线校园网的建设，都可以找到解决的基础和途径。

3.2 无线校园网建设目标

随着802.11系列标准的推出，从技术上来讲无线网络已经逐步成熟了。无线传输速率从最初的1～2Mbit/s，到11Mbit/s直至今天的54Mbit/s。而且有理由相信今后无线传输速率还会进一步提高。

对于一般用户而言，当前的无线性能与有线连接的性能已无明显差异。使用128比特加密和其他可选安全机制（例如TKIP[Temporal Key Integrity Protocol,临时密钥完整性协议]、MIC[Message Integrity Check,消息完整性检查]和802.11x认证等）来增加安全，上述安全措施已经降低了人们对不恰当的保密和控制的畏惧。同时覆盖距离更长的AP增加了解决方案的可行性。

对于一个设计优良的WLAN校园网络，必须具备如下要求：

①高可用性——通过系统冗余和适当的覆盖区域设计，WLAN解决方案能够达到高可

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用性。系统冗余包括在各个频率使用冗余的AP；适当的覆盖区域设计包括漫游、信号强度减弱时的自动速率协商、适当的天线选择，以及通过使用中继器将覆盖区域扩展到不能使用AP的区域。

②可扩展性——通过在每个覆盖区域使用多个AP（使用不同的频率），WLAN解决方案就能够实现可扩展性。此外，AP也可以根据预期来执行负载均衡。

③可管理性——诊断工具能够完成WLAN内的大部分管理工作。通过业界标准的API（包括SNMP和WEB方式），或者通过主流的企业管理解决方案，例如Cisco公司的WLSE（Wireless LAN Solution Engine,无线局域网解决方案引擎）、Wavelink和Airwave等公司的产品，用户应当能够管理WLAN设备。

④开放式体系结构——通过遵从IEEE 802.11a和802.11g等标准，或者参加Wi-Fi联盟等互操作性协会，或者获得美国FCC的认证，WLAN的开放性都能够得到保证。

⑤安全性——如果需要在空气中传送数据分组，那么对它们进行加密是基本的要求。对于大型安装的情况，WLAN解决方案不仅需要集中的用户认证，还需要集中管理密钥。

3.3 校园网应用需求分析

校园内部铺设网络的工程涉及面很广，无论是在室内还是在室外，均会对现有的校园环境产生不少影响，这一点在发展历史较长、校内新老建筑并举的校园内表现的尤为明显。从投资、施工周期、网络维护、升级等多个方面着眼，学校需要一整套能够多快好省建设校园网络的方案。现在大部分学校都已建有有线局域网，但是随着学校的发展，对现有的校园网提出了更多更高的要求:

1. 现代化教学需求。现在学校大量开展网络化教学活动，很多课程或课件都要通过访问页面来获取。学生希望在任意时间在学校的任何地点访问课程主页和课件资源，并进行提交作业等活动。

2. 端口数量的限制。一般来说，有线局域网中在如教室、图书馆、会议室等地方不可能布设太多信息点，随着以后学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，这些地方往往在同一时刻有大量的电脑，而目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域上网。而采用无线方式，在端口上连接无线接入点，不需布线就可以轻松从—个端口扩展到成百上千个端口的应用。

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