浅谈校园无线网络

眭炜

摘要：笔者对无线网络技术进行了分析，并结合本校的网络环境，提出了组建校园无线网络的方案和需要注意的事项，以期建设一安全的、全覆盖的校园网络。

关键词：无线局域网（WLAN）;校园网;无线接入点（AP）

中图分类号：G633.98文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2015）23-115-1

一、无线局域网技术分析

1. WLAN的特点

无线局域网（Wireless Local Area Network，缩写为“WLAN”）是利用红外线（IR）、射频（RF）和微波作为传输介质，利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是对有线网络的替代或补充。因此，与传统的有线网络相比，它有很多优点：①组网灵活方便，成本低廉。②移动性强，域网中信号覆盖区域内，可以任意接入网络。③易扩展，通过对AP的调整很容易地实现网络的扩展。④便于维护和管理。

2.WLAN的安全措施

随着WLAN的推广使用，WLAN系统面临的安全问题也发生了很大变化。任何人都可在任何一个时间，从任何一个地方向任何一个目标发起攻击。无线网络实际使用中面临的威胁主要有：网络窃听、非法接入网络、数据篡改、拒绝服务、伪AP和伪网络、WEP破解、MAC地址欺骗等。为增强WLAN的安全性，可采用以下防范措施。①MAC地址过滤，建立合法的MAC地址清单，拒绝非法MAC地址访问。②禁用DHCP地址分配，禁用或更改SNMP设置。③更改服务区标识符（SSID）并禁止广播。④接入认证与加密配置，尽量使用WPA或WPA2高效加密机制。⑤端口访问控制技术（802.1X），配合后台的RADIUS认证服务器。⑥其他措施，可考虑通过控制AP的覆盖范围来减少入侵的几率。此外还可以通过添加入侵检测系统来了解网络活动，以及时发现网络中存在的威胁并采取相应措施。

二、WLAN在校园网中的应用与方案选择

1.WLAN在校园网中的应用体现

（1）网络接入：利用WLAN将校园内多个地点的计算机与中心计算机设备实现快速的连接，如果用有线网络，则要为每个建筑物进行综合布线，这样不仅价格昂贵，而且對建筑物也有一定的破坏性。

（2）移动网络服务：师生通过使用配置无线局域网卡的手提电脑，可以在学校的任何地方访问网络，很方便地建立虚拟教室和调研项目，方便师生的工作和学习。

2.方案选择

（1）常用设备：①无线网卡。在WLAN中它们是操作系统与天线之间的接口，用来创建透明的网络连接，用于无线组网。②无线接入点（AP）。它是无线子网的基站，它实现无线局域网和有线局域网之间的桥接。AP通常是通过标准以太网线连接到有线局域网上，并通过天线与无线设备进行通信。其作用半径取决于天线的方向和增益。

（2）网络结构。IEEE 802.11标准中规定了两种WLAN基本运作模式：点到点模式和主从模式。点到点模式是无线网卡和无线网卡之间的通信方式;主从模式是所有工作站都直接与中心天线或接入点连接，由AP承担无线通信的管理及与有线网络连接的工作。但在实际应用中，无线局域网的组网方式又可划分为对等方式、接入方式和中继方式等几种。从目前校园网络的应用情况来分析，主要采取前两种组网方式。①对等方式。对等方式下的WLAN不需要AP，它们之间只是通过无线网卡进行对等地相互通信.这种组网模式适用于有线局域网无法覆盖、仅需要具备文件共享传输等功能的临时性的网络，如临时流动会议、需多人合作但又无联网条件的科研场所、实验室等。②接入方式。该方式以星型拓扑为基础，包含一个AP和多个无线终端，以AP为中心，不仅可以通过无线电波与无线终端连接，还可以通过电缆连线与有线局域网连接，从而实现无线终端之间的通信，以及无线终端与有线局域网之间的通信。校园网络建设中，在难以布线的环境、需要网络但使用率不高或无法固定的场所，采用这种WLAN接入方式进行组网，是一种比较方便又经济的方法。

三、WLAN在校园网中的建设

在原有的有线校园网基础上构建无线校园网，大致可分为室内和室外无线互联这两种情况。①室内区域的无线联网：在室内架设WLAN首先要确定AP的数量和位置。AP的室内覆盖范围一般是30m～100m，理论上一个AP最多可支持254个用户同时上网，但从实际的数据传输网络利用率及工作状态考虑，一个AP支持20～30个用户时效果最佳。AP安装的位置可以在天花板、墙壁等地方，遵从的原则是视线以内并尽可能在无线用户的中心位置，以防止信号的发射接受衰减，从而保证用户的稳定接入。因此，我们需要根据实际环境（如房间的面积、结构等）、对网速的要求、覆盖频率、吞吐量需求等来确定AP的数量和位置，从而使得所有AP形成的各自的无线信号区域交叉覆盖无缝连接。②室外区域的无线互联：与室内相比，在学校教学楼之间、办公楼之间等这样的室外区域配置无线接入点要复杂一些，在考虑把各自成一个局域网而又有一定距离的各建筑连接起来的同时，还要使网络无缝覆盖操场、草坪等室外空间。在室外AP的覆盖范围约为150～300m，根据建网的实际情况，可以在每一栋建筑物上接入AP并在距离远或信号弱的地方外接高增益天线实现网络间的互联。比如运动场、草坪等室外场所网络用户稀疏、地带空旷，而且用户流动性大，因此在架设WLAN时主要考虑覆盖面积的因素，为扩大单个AP的覆盖范围，可以为每个AP安装功率放大器以及大功率天线。根据校园情况我们也可以合理利用全向和定向天线，全向天线的任务是将信号覆盖校园各建筑和室外空间;定向天线用于信号的传递，比如在教学楼A上架设定向天线将信号传递给教学楼B。