WALN校园无线网络的设计1

摘要I摘要国内的校园网绝大部分都是采用有线的方式构建的，缺少无线的相关方案。无线网络因为具有使用方便、不用布线、施工量少、维护轻松的特性，在未来的网络技术中必将成为主流，所以在设计无线接入的方案时，既要保证对原有的有线网络的兼容，以最大限度地避免资源浪费；也要放眼未来，保证现有技术到未来新型网络技术的平滑过渡。设计和研究802.11无线协议，构建一个优秀的无线校园WLAN的方案，能大大提高学生、教师们的学习和工作效率。本文通过对我国目前校园网建设情况的分析,并在综合考察无线网络技术的应用状况后,简要的介绍了学校无线网络规划与设计。在论文中涉及到学校对无线网络建设要求、目标以及拓扑结构选择还有在学校方案的实施。提出了组建无线校园网的必要性、可行性以及其具体的组建方案。关键词：校园无线网络,规划与设计,802.11技术ABSTRACTII目录第1章引言.........................................................11.1概述.............................................................11.2需求分析..........................................................51.1.1建设背景.......................................................51.1.2学校建设无线网络的目标.........................................51.1.3具体实施目标...................................................61.2校园无线网在教育中的发展与应用...................................71.2.1教学网络.......................................................71.2.2图书馆网络.....................................................71.2.3教工、学生宿舍网络.............................................81.2.4无线应急网络...................................................8第2章校园无线网的设计方案..........................................92.1概述.............................................................92.2WLAN的工作机制..................................................92.3无线网络设计原则................................................102.4网络标准的选择..................................................112.5校园无线网络设备选型原则........................................122.6硬件设备的选购..................................................132.6.1核心交换机的选购..............................................132.6.2POE交换机的选购...............................................142.6.3服务器的选购..................................................142.6.4无线路由器的选购..............................................162.6.5光纤发收器的选购..............................................172.7校园无线网的设计分析............................................172.8设计方案........................................................192.8.1主要拓扑图....................................................192.8.2分校园无线网络的三种典型应用及解决方案........................21目录III第3章安全防护.....................................................253.1概述............................................................25第1章引言13.1.1从忽视到重视的转变............................................253.1.2WLAN面临的威胁................................................253.1.3实现目标与协议标准............................................263.2无域网的安全认证................................................273.2.1开放认证......................................................283.2.2共享密钥认证..................................................283.3无线局域网的加密技术............................................293.4选择无线局域网安全策略的原则....................................29参考文献............................................................31致谢................................................................32第1章引言1.1概述无线局域网（WLAN）技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用，既可以作传统有线网络的延伸，在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显著特点：简易性：WLAN网桥传输系统的安装快速简单，可极大的减少铺设管道及布线等繁琐工作；灵活性：无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置，使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域；综合成本较低：一方面WLAN网络减少了布线的费用，另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时，由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术，因此可直接通过千兆自适应网口和企业、学校内部Intranet相连，从体系结构上节省了协议转换器等相关设备；扩展能力强：WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容，可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统；无线是实现教育信息化目标的方式，更是网络发展的方向。尽管无线技术的发展还很缓慢，与有线网络发展不是一个级别，但是它绝不单纯是有线网络的扩展。至少，无线网络完全可以满足教育的需求。我们更应该看重的如果是信息的电子科技大学成都学院本科毕业设计论文2重要性，而不是视听娱悦的社会标准，并且踏踏实实的办教育，那么教育信息化的进程就会极限的加速。退一步说，我们应高考虑到这样一种社会作用，当无线技术被推广和普及，并被广泛接受和讨论之后，其本身也将发生重大的变革和发展。而我们现在需要做的就是凭借现有无线技术的发展水平，使用现有的技术成熟的设备，开动脑筋去最实际的推广信息化教育的模式。不仅是形式上的网络，更是思想、教育模式、教育理念上的转变。我们经历了大学中由精英教育转向大众化教育的时期，我们所希望的是在大众化教育这个扼杀人才的教育刚刚萌芽的时候，教育能够立刻转向自主学习的教育模式，汲取发达国家或者说的资本主义国家的教育成功的经验，只有这样才会推动时代的进步。大众化应该是一种形式上的东西，而不应该成为教育的理念。因此，将校园网络建成学生的信息热点是教育信息化最佳的途径，信息化的目标应该是让每个学生都能够接入网络，并将获取使用信息，将这种学习模式作为学习的一种方式和途径。这就需要一种能够被迅速、广泛推广的普适的信息网络组建方案。无线局域网技术标准主要有IEEE(美国电子电气工程师协会)的802.11系HE列、ETSI(欧洲电信标准化组织)的HomeRF标准和HomeRF工作组的HomeRF标准。IEEE的802.11标准系列由于它的以太网标准802.3在业界的影响力使得在业界一直得到最广泛的支持。在当前市场上,IEEE802.11系列标准已经在无线网络应用中占据了主要地位。802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到。由于它在速率上不能满足人们2Mbps的需要因此IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11两个新标准。802.11b是对802.11的一个补充,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps1Mbps的不同速率间自动切换它改变了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域。802.11b已成为当前主流的WLAN标准,其产品普及率最高,在众多的标准中处于先导地位。802.11a工作在5GHZ频带,物理层速率可达24Mbps,传输层可达25Mbps。802.11a使用的是较高的频率,提供更高的带宽,而且工作在一个干扰较少的频带里,支持语音、数据、图像业务,但制造成本品价位较高。802.11a最明显的缺点就是兼容性,802.11a产品和现在已经安装的802.11b不能互通。鉴于802.11a与802.11b的不兼容问题,IEEE制定了一种可以同时兼容两种标准的802.11g标准。802.11g是一种混合标准,它既能适应传统的802.11b标准,在2.4GHz频率下提供11Mbps数据传目录III输率,也符合802.11a标准在5GHz频率下提供54Mbps数据传输率。802.11g标将有助于进一步推动无线局域网的发展。第1章引言3如图1-1图1-1不同标准比较802.11g使用了802.11a的信号调制技术——正交频分复用技术（orthogonalfrequencydivisionmultiplexing简称OFDM），不同于802.11b使用的直接排序扩展频谱（directsequencespreadspectrum简称DSSS）。当我们扫视一下OFDM的特性，就会明白它为什么会受到如此青睐的原因。在802.11a标准中，OFDM在20MHz频段能够提供高达54Mb/s速率的原始数据传输。另外为了支持高水准的数据容量和抵御因受各种各样无线电波影响而产生的衰减现象，OFDM能够非常有效地使用可以利用的频谱资源。三种IEEE802.11协议的比较，纵轴是数据传输率，横轴是传输距离，显然802.11g的优势很明显，它兼顾了802.11a的高速度和802.11b的长距离传输的优势。电子科技大学成都学院本科毕业设计论文4如图1-2图1-2不同网络覆盖方式上图蓝色的区域是CCK调制信号的覆盖范围，通常来说802.11g的CCK调制信号的覆盖范围和80