无线局域网在校园网建设中的设计与实现

华中科技大学

硕士学位论文

无线局域网在校园网建设中的设计与实现

姓名：张杰

申请学位级别：硕士

专业：电子与通信工程

指导教师：彭复员

20061008

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图ｌ一１点对点型

（２）点对多点型

点对多点型组网方式如图ｌ一２所示，该类型常用于有一个中心点，多个远端点的情况下。其优点是组建网络成本低、维护简单；其次，由于中心使用了全向天线，设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线，波束的全向扩散使得功率大大衰减，网络传输速率低，对于较远距离的远端点，网络的可靠性不能得到保证。

图ｌ－２点对多点型

（３）多ＡＰ模式

多ＡＰ模式是指由多个ＡＰ以及连接它们的分布式系统（Ｄｓ）组成的基础架构模式网络，也称为扩展服务区（ＥＳＳ），如图１．３所示。扩展服务区内的每个ＡＰ都是一个独立的无线网络基本服务区（ＢＳＳ），所有ＡＰ共享同一个扩展服务区标示符（ＥＳＳＩＤ）。分布式系统（ＤＳ）在８０２．１１标准中并没有定义，但是目前大都是指以太网。相同ＥＳＳＩＤ的无线网络间可以进行漫游，不同ＥＳＳＩＤ的无线网络形成逻辑子网。

图１．３多ＡＰ模式

华中科技大学硕士学位论文（４）无线网桥模式

无线网桥模式如图１－４所示，该模式利用一对ＡＰ连接两个有线或无线局域网网段。

图１－４无线网桥模式

（５）无线中继器模式

无线中继器模式如图１．５所示，无线中继器用来在通讯路径的中间转发数据，从而延伸系统的覆盖范围。

图１－５无线中继器模式

在组建ＷＬＡＮ网络时，综合使用上述几种类型的网络方式，对于远距离的点使用点对点方式，近距离的多个点采用点对多点方式，有阻挡的点采用中继方式。

无线局域网的室内应用则有以下两类情况

・独立的无线局域网

这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用ＡＰ，也可以不使用ＡＰ。在不使用ＡＰ时，各个用户之间通过无线直接互联。但缺点是各用户之间的通信距离较近，且当用户数量较多时，性能较差。

・非独立的无线局域网

在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称

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图２－１网络拓扑结构

图２．１中的路由器、防火墙和核心交换机构成了校园网的核心，也就是我们平常说的网络中心，网络中心性能的好与坏将直接影响整个校园网的性能，因此，网络中心的组建将是整个校园网组建成败的关键。

路由器处在网络中心的最顶层，它直接与互联网连接，同时内连校园网中的防火墙，所以路由器在校园网中的作用非常重要。在选择适合校园使用的路由器时，要根据校园网的规模来决定。例如路由器的带机数量，路由器的性能等，这些都要根据校园网的规模来确定。至于路由器的功能，我们不用考虑太多，由于市场上的产品同质化严重，所以目前市场上的路由器大多都具有带宽控制，ＭＡＣ地址绑定，Ｑｏｓ机制等多种功能，我们只要将这些功能应用得当，就能最大限度利用路由器。在选择路由器时，要考虑路由器的稳定性，对于路由器的稳定问题，是一个比较难回答的问题，我们只能了解其他用户使用路由器之后的感受，通常选用大厂所生产的路由器，大厂生产的路由器虽然价格要贵一些，但稳定性能够得到保障。最后还需要注意学校采用的网络接入方式，现在很多校园都是专线接入，所以路由器要具备接入这种专线的能力。

网络中心的防火墙实在校园网中担当网络防黑的作用，虽然网络中心的路由器也具有防火墙功能，不过路由器的防火墙功能一般都不够强大，因此，校园网中使用防火墙还是有必要。校园网中的防火墙与普通防火墙有些不同，它不但要防止外来黑客

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图２－２交换机在网络中的应用

从图２－２我们清楚的看到接入交换机与核心交换机的作用，其实接入交换机的选择比较简单，可根据每幢建筑楼内需要的计算机节点数来选择，也就是每幢楼的计算机数量决定选择多少１３的交换机，现在普通的交换机一般为２４口，也有４８口交换机，如果一幢楼的计算机超过这个数量，要么将交换机进行级联，要么采用可堆叠的交换机进行堆叠。采用交换机进行级联肯定要造成网络速度下降，但这种方式比较节约成本投入。采用堆叠交换机则不会对性能造成影响，但这种方式投入的成本比较高，所以用户要根据自己具体情况来确定。交换机的性能在这里也非常重要，它是网络的基础，它的性能直接影响用户使用的网络性能。交换机性能由交换容量和数据包转发率来确定，这两个的值越大越好，不过这两个值越大价格也就越高，并且这两个值过大，会造成网络资源的浪费。最后我们需要注意如果采用级联方式组网，那么这一层交换机最好采用带流量控制等功能的交换机，让管理员可对交换机进行管理。

对核心交换机和汇聚交换机需要注意连接问题，如果核心交换机与汇聚交换机连接距离超过１００米，那么采用双绞线是无法实现它们之间的连接，只有使用光纤才能满足需要。在这里我们就需要考虑交换机的光纤接口问题，交换机通常是使用扩展模块来实现光纤连接，但这种扩展模块价格比较贵，如果在需要连接交换机的节点比较多的情况下，采用扩展模块将增加成本投入。因此，可采用光纤收发器实现它们之间

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的连接，光纤收发器是连接光纤介质和双绞线的网络产品，它能实现光信号和电信号的互换，并且这种产品的价格远远低于交换机扩展模块的价格，所以采用光纤收发器是一个低成本的解决方案１２７０８捌。

２．４校园网无线部分

校园网的无线部分主要是针对一些老式的大楼，宿舍和大型会议室等不能布线的地方而设计，这一部分的网络产品主要以无线ＡＰ为主。

图２－３无线局域网的基本拓扑图

在无线部分我们采用了多个无线ＡＰ来实现无线局域网的组建，图２．３是校园网内无线局域网的基本拓扑图，从这个拓扑结构中反映出无线局域网分为两层，一层是连接有线网络的无线ＡＰ，另外一层是大楼内分布的无线ＡＰ。这两层的无线Ａ＿Ｐ通过内部集成的桥接功能，实现它们的无线互连。连接有线网络的这个无线ＡＰ最好安置在离需要组建无线局域网的大楼附近，并且中间最好没有建筑物阻挡，相隔距离也不要超过３００米，这样才能让无线ＡＰ性能得到发挥，最大限度节约成本投入。而需要组建无线局域网的大楼内每一层楼都布置了一个无线ＡＰ，以目前无线ＡＰ的性能而言，基本上能够将信号覆盖到一层楼的每一个角落，这样，一个无线局域网的基本结构就形成

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