◆傅天泓

大數(shù)據(jù)背景下無線網(wǎng)絡在數(shù)字化校園網(wǎng)建設中的運用探究

◆傅天泓

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院無錫機電分院 江蘇 214028)

在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)的建設工作得到了長足發(fā)展。作為對數(shù)字化校園網(wǎng)所應用有線網(wǎng)絡加以補充而存在的無線網(wǎng)絡，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在便捷方面。本文以大數(shù)據(jù)時代為背景，首先分析了數(shù)字化校園網(wǎng)對無線網(wǎng)絡具有的需求，然后針對“數(shù)字化校園網(wǎng)中無線網(wǎng)絡的具體運用”展開了較為全面且深入的探究。

大數(shù)據(jù)時代；無線網(wǎng)絡；數(shù)字化校園網(wǎng)建設

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，校園網(wǎng)建設正在利用各種通信技術及信息化技術打造一個以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的“數(shù)字化校園”，實現(xiàn)可以“量化一切”的大數(shù)據(jù)[1]。大數(shù)據(jù)技術的創(chuàng)新與發(fā)展，為數(shù)字化校園網(wǎng)的建設提供了更加科學的依據(jù)和手段。因此，作為擁有更高便捷性的無線網(wǎng)絡，將其應用數(shù)字化校園網(wǎng)之中可謂是大勢所趨。本文便針對無線網(wǎng)絡在校園網(wǎng)建設中的具體應用展開了相應的探究，具有的現(xiàn)實意義不言而喻。

1 大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)對無線網(wǎng)絡的具有需求

1.1建設目標

大數(shù)據(jù)時代的來臨，主要表現(xiàn)在校園網(wǎng)用戶數(shù)量的增加、需求量的增大和多網(wǎng)絡的聯(lián)合覆蓋。大數(shù)據(jù)背景下，建設數(shù)字化校園網(wǎng)的主要目標是以現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡為基礎對無線網(wǎng)絡進行建設，要充分利用無線網(wǎng)絡具有的優(yōu)勢，要實現(xiàn)保證網(wǎng)絡覆蓋校園各個區(qū)域這一目標，并在主動豐富用戶數(shù)據(jù)為不同終端接入網(wǎng)絡提供便利的同時，要保證用戶可以通過校園網(wǎng)絡主動對教學過程中產(chǎn)生的各類大數(shù)據(jù)進行挖掘、收集和存儲。研究結果表明，對教學大數(shù)據(jù)進行預測、挖掘和分析，不僅可以加快科研工作的發(fā)展，還能夠提高教學工作的質量，換句話說，將無線網(wǎng)絡應用于數(shù)字化校園網(wǎng)的建設過程中，可以通過提升網(wǎng)絡環(huán)境的方式，保證管理水平與效率的穩(wěn)步提升，從而為數(shù)字化校園網(wǎng)的建設注入動力。

1.2覆蓋要求

覆蓋要求是保證無線網(wǎng)絡能夠覆蓋校園內的任何一個角落。宿舍區(qū)應當通過對無線智分方案加以利用的方式，保證無線網(wǎng)絡能夠滿足學生在日常生活、學習和娛樂過程中具有的種種需求；辦公區(qū)的無線網(wǎng)絡主要用于對有線網(wǎng)絡進行補充。因此，部署方式應以放裝覆蓋為主，只有這樣才能保證無線網(wǎng)絡覆蓋包括行政樓、辦公樓和圖書館在內的各個區(qū)域，滿足學生、教師日常辦公、學習所需。網(wǎng)絡總體設計如圖1所示。

圖 1 網(wǎng)絡總體設計圖

2 大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)中無線網(wǎng)絡的具體運用

2.1設計指標

首先重視無線信號的覆蓋指標。若想保證無論在校園內任何室內區(qū)域的無線網(wǎng)絡具有的作用在數(shù)字化校園網(wǎng)中能夠被完整的呈現(xiàn)出來，無線信號的強度都應當在2.4至2.5G的范圍內，與此同時，還應當保證其信號強度高于-65dBm，且丟包率低于1％；在校園內室外區(qū)域，無線信號的強度同樣應當在2.4至2.5G的范圍內，但其信號強度需要高于-75dBm。另外，想要在最大程度上提高無線信號的穩(wěn)定性，同信道、同頻率干擾信號的強度應當被控制在-75dBm或是低于-75dBm這一范圍。只有滿足上文所提及的要求，才能保證無線網(wǎng)絡具有的優(yōu)勢能夠在校園中被完整地呈現(xiàn)出來。

其次是AP數(shù)量及防干擾指標。若秩序擴頻技術處于2.4GHz這一頻段內，那么其所對應的AP覆蓋區(qū)，可同時為3個不同信道工作的順利進行提供支持，在對頻點進行配置時，工作人員首先需要開展的工作是對目標區(qū)域的頻率進行檢測。在對室外AP覆蓋區(qū)的頻點進行配置時，想要保證AP覆蓋的有效性，應當盡量避免不同信道之間存在互相干擾的情況，將移動通信系統(tǒng)所應用的蜂窩覆蓋這一原理與信道分配工作相結合；在對室內AP覆蓋區(qū)的頻點進行配置時，工作人員應當對校園內建筑結構具有的特點進行充分利用，以相鄰樓層以及平層角度作為切入點，在最大程度上避免AP覆蓋區(qū)域可能對縱向、橫向相鄰區(qū)產(chǎn)生干擾的情況發(fā)生。而且在設計過程中，工作人員應當預留保護頻帶，對干擾保護比具有的要求加以滿足。除此之外，工作人員還應當根據(jù)實地勘察得出的結論和數(shù)據(jù)，確定覆蓋區(qū)域所對應AP數(shù)目以及工作頻率，或是利用無線控制器實現(xiàn)AP頻率的自動調整。

2.2設備選型

校園具有的特殊性決定了，在對無線網(wǎng)絡所應用設備進行選型時，工作人員應當從三個方面考慮：首先是應用于宿舍區(qū)的無線網(wǎng)絡設備，該區(qū)域所應用設備應當以三代智分的專用無線接入點作為首選，保證覆蓋工作能夠取得應用的效果，該設備與其他設備相比最明顯的優(yōu)勢在于，支持802.11b/g/n以及a/n/ac同時開展工作。每個AP所伸出的4根天線可以覆蓋多達4個房間的區(qū)域。其次是應用于辦公區(qū)的無線網(wǎng)絡設備，該區(qū)域所應用設備主要為放裝型AP，該設備具有的特點主要體現(xiàn)在：其一，內部裝有智能靈動天線；其二，支持多達3條空間流；其三，雙路雙頻；其四，接入速率高達2.6Gbps；其五，雙電口上聯(lián)。正是由于上文所提及種種特點的存在，才保證該設備能夠滿足辦公區(qū)對無線網(wǎng)絡覆蓋具有的要求。

除此之外，針對AC設備所開展的選型工作同樣需要引起重視。本文所討論方案應用的無線控制器為萬兆無線控制器，該控制器在特定時間內能夠對多達1024個AP設備進行同時管理，真正實現(xiàn)了集中控制并管理無線網(wǎng)絡的目標，AP零配置接入也由此得以實現(xiàn)，當然，將網(wǎng)管平臺與該無線控制器進行結合，還能夠達成對有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的運維進行一體化管理的要求，保證具有權限的無線用戶能夠接入到相應的無線網(wǎng)絡之中，從而獲取大量自身所需信息。

2.3安全防范

無線網(wǎng)絡具有的特殊性決定了無線通信雙方在對信號進行傳輸時所依托的載體具有開放性特征。因此，若傳輸鏈路在對信號進行傳輸?shù)倪^程中沒有采取相應的安全方法措施，數(shù)據(jù)丟失或其他安全問題發(fā)生的幾率就會有所上升。因此，在將無線網(wǎng)絡應用于數(shù)字化校園網(wǎng)的建設過程中時，安全方法工作就顯得十分重要。本文所討論應用方案以第三代的無線安全機制為核心，該安全機制的建立基礎為AES-CCMP保密系統(tǒng)和802.1X認證系統(tǒng)，以上兩系統(tǒng)機制是現(xiàn)階段諸多安全防范機制中，適用于無線網(wǎng)絡且取得良好應用效果的機制之一。

2.4集成實現(xiàn)

在對無線網(wǎng)絡進行配置時，首先需要保證無線網(wǎng)絡所對應網(wǎng)絡的有效連接。只有這樣才能將無線網(wǎng)絡具有的功能進行完整呈現(xiàn)。下面就以瘦AP網(wǎng)絡在搭建過程中需要完成的配置為例，展開敘述。

（1）AC、AP關聯(lián)

對于瘦AP網(wǎng)絡而言，工作人員無需對AP進行單獨的配置。AP上電后，首先需要開展的工作是明確并獲取IP地址，想要實現(xiàn)這一目標，工作人員應當將DHCP Server置于網(wǎng)絡中，如果網(wǎng)絡中不具備相應的DHCP Server，那么工作人員可以利用AC具有的DHCP功能對其進行替代。若在AC和AP之間需要開展跨三層通信，那么，DHCP Server便需要對Option 138選項進行下發(fā)，此時，Option 138作為AC所對應的IP地址而存在，AP在成功獲取該地址后，便會與AC共同建立起通信隧道，為后續(xù)工作的開展提供便利。

（2）負載均衡裝置

在對以流量為基礎的負載均衡裝置進行配置前，工作人員首先應當完成對負載均衡組進行構建的工作，指定均衡組所對應負載閾值，并將相同區(qū)域內，同樣需要實現(xiàn)負載均衡的AP加入均衡組，只有這樣才能保證負載均衡這一目標的實現(xiàn)。

（3）網(wǎng)絡基本功能的配置

想要保證無線網(wǎng)絡所具有基本功能的有效實現(xiàn)，工作人員應當明確對無線網(wǎng)絡所具有基本功能進行配置的重要性。配置步驟主要包括：其一，對AC名稱和位置信息進行配置；其二，對AP產(chǎn)品升級版本進行配置；其三，在完成VLAN用戶的創(chuàng)建工作后，對VLAN所對應三層接口進行設置，如圖2所示；其四，對AP頻段和相應的AP組進行配置。

圖 2 VLAN架構圖

3 結論

通過對上文所敘述的內容進行分析能夠看出，在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)字化校園網(wǎng)的建設工作面臨著比過去更加嚴格的要求，無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)，不僅擺脫了有限網(wǎng)絡具有的限制，還在很大程度上提高了為用戶所提供服務具有的智能性和高效性。另外，也為不同終端的接入提供了更加人性化的平臺。可以說正是由于將無線網(wǎng)絡在了對數(shù)字化校園網(wǎng)進行建設的過程中的應用，才使得大數(shù)據(jù)應用被廣泛應用于校園內的各個角落。

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