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應用需求
校園無線網絡項目主要是為了幫助校方提高教育工作者和管理人員的工作效率,滿足學校教學、科研、管理、服務中的移動應用需求,從而提高學校教研的水平,而眾所周知,高校教研活動與中學教學有著顯著的區別,高校教學更加注重理論與實踐的結合,不同場所的交叉教學也就占有更多的比重,同時,再加之高校校園生活也更加豐富多樣,無線網絡必須同時符合以下多個要求才能滿足客戶需求:
移動性:目前,筆記本已經成為高校師生的標準配備,同時,智能手機、平板電腦等無線網絡終端也在急劇增加,校園WLAN必須盡可能保證用戶在移動過程中,信號的傳送和接收穩定可靠,盡量確??蛻舻膽迷诼螘r,不發生中斷。
高密度應用:校園人員密集,尤其像學生公寓、會議中心等場所,不僅人員眾多同時也是網絡使用率較高的場所,因此一個AP支持四、五十個客戶端的能力已經不能滿足校園用戶的需求。
高可靠性:校園網絡構成復雜,應用需求多樣,無線網絡必須具備較高的可靠性、可用性以及強大的容錯功能,才能保證各種應用的正常運行。
較低的成本和較強的可擴展性:與企業用戶不同,在我國,高校屬于公益性質單位,預算相對有限,因此高校在搭建網絡時必須具備良好的可擴展性。不僅要完全滿足當前的應用需求,同時也要兼顧學校發展,充分考慮未來的應用需要。
除上述提到的幾個搭建要點之外,華信聯創工程師認為,可管理性、安全性以及開放性也是方案搭建必須要考慮的問題。
解決方案
針對上述提到的校園無線網絡的特殊需求,華信聯創工程師對不同品牌產品進行了多方考察,并在某大學搭建試驗網絡進行對比測試,經過測試,最終決定以MERU旗下的AP1000接入點和MC4200控制器作為核心網絡硬件搭建方案,校園一般網絡拓撲圖如上圖所示。
在方案AP設計選擇上,工程師使用了MERU特有的同頻架構部署AP,以確保RF干擾降到最小;認證上,該套方案采用了同時支持802.1x和Portal兩種方式,Portal認證下采用WEP加密,802.1x下采用TKIP或AES加密,客戶端無論通過哪一種認證都可以輕松接入無線網絡。
另外,在該方案中,同一個AP下,控制器將根據不同的用戶ID,分配不同的VLAN,從而有效提高網絡傳輸效率和安全性,同時,該方案充分利用了MERU基于角色的訪問控制特性,根據接入用戶的不同分類屬性,進行流量控制,確保網絡得到高效利用。
關鍵詞:WI-FI;無線網絡;校園網;應用
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2013)26-0282-02
一、WI-FI無線網絡應用的優勢
WI-FI無線局域網可以作為一種獨立于有線網絡的形式存在,在需要時可以隨時建立臨時網絡,而不依賴有線骨干網。安裝WI-FI無線局域網非常快捷方便,受空間和建筑結構的制約小,而有線網絡則必須考慮建筑結構進行布線。與有線網絡相比,從長遠來看,WI-FI無線局域網從安裝到日后的維護,都具有很大的優勢。具體表現在以下幾方面:
(一)靈活性
WI-FI無線網絡不對建筑設施造成任何損害而完成網絡的組建。當增加網絡用戶時,不必對網絡的用戶配置進行過多的變動??梢允咕W絡遍及有線所不能到達的地方。
(二)移動性
用戶在處理不同事物時(如參加會議、與同事進行協作、在辦公地點之間進行移動)能夠方便、迅速地對共享信息進行訪問而無須電纜的插接,從而提高辦公效率。用戶不論在任何地方都可以實時的訪問信息。
(三)易用性
安裝WI-FI無線局域網系統既快速又簡單,同時消除了穿墻或過天花板布線的煩瑣工作。
(四)減少投資
盡管WI-FI無線局域網硬件的初始投資要比有線高,但WI-FI無線網絡減少了布線的費用,另一方面在需要頻繁移動和變化的動態環境中,無線局域網的投資更有回報。
(五)擴展能力
WI-FI無線局域網可以組成多種拓撲結構,可以十分容易地從少數用戶的對等網絡模式擴展到上千用戶的結構化網絡。
二、校園網中WI-FI技術的應用組建
(一)核心網
在IP校園網的核心層安裝WI-FI無線控制器AC,分布各個熱點的Fit AP通過建立IP隧道(如CAPWAP隧道)貫穿校園網IP層與其想應的AC互通,實現數據、信息統一接入、集中部署。網管中心通過對AC進行配置,由AC統一傳送配置數據給AP,完成了對各個熱點的Fit AP的零配置,對于大規模WI-FI的建設,能很大程度的減少數據配置的工作,并且對后期的網絡維護相當方便。
基于校園網的AC+Fit網絡結構,對于WI-FI無線用戶的鑒權、計費等機制,可以利用城域網原有的BAS實現。Fit AP通過IP隧道與AC連接互相傳送數據,WI-FI用戶業務數據封裝隧道后通過IP隧道傳到AC,AC解除相應隧道封裝后,通過城域網中的BAS接入認證、計費等?;诔怯蚓W的AC+FitAP的WI-FI網絡構建,借助城域網的成熟鑒權、計費平臺,使得網絡更具穩定性和安全性。
核心網絡采用AC串接在AC與BAS之間的部署方式。這種部署方式,AC為DHCP server分配給AP相應的IP地址,為AP配置服務模板,并對AP進行統一管理。
(二)接入層網絡部署
1.室內WI-FI無線網絡組建
在室內部署WI-FI的第一步是確定無線接入點的數量和位置,以及擴展由一組互連接入點覆蓋區域的位置。覆蓋區的間隙會導致在這些區域內無法連通??梢酝ㄟ^地點調查來確定接入點的位置和數量。地點調查可以權衡實際環境和用戶需求,這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等。直接序列技術采用22MHz信道傳輸數據,在2.4GHz波段有3個不重疊的22MHz信道,范圍從2.4GHz至2.483GHz,利用這三個信道,覆蓋區域可以消除所有信道重疊現象和覆蓋區域的間隙。這三個信道重疊可以使廣播區域重疊而不會產生干擾現象。而且通過這三個信道的使用,直接序列WI-FI還能實現一定程度的冗余功能。
2.室外無線局域網組建
室外可以利用室分宏基站,建立WI-FI基站,也可以利用周邊較高地勢建立WI-FI基站,WI-FI信號覆蓋業,可以把三個或四個核心都應用在2.4G段,配合不同角度天線,可以靈活的對不同結構的樓層建筑進行針對性的信號覆蓋,使所覆蓋的建筑信號達到最佳狀態,在遠離數據出口時,又需要做WI-FI信號覆蓋的小區,這種情況下,上行數據沒有好的接入點,又不可能空中走有線。這時可以把WIFI基站的一個核心應用在5.8G頻段,再配合按放在數據出口位置的WIFI基站CPE與數據出口對接(可傳輸1-15KM),余下二個或三個核心應用在2.4G頻段做WIFI信號覆蓋。這樣可以使WIFI基站按放的位置更加靈活,又能更好的滿足遠距離建筑的信號覆蓋。在一個數據出口點周圍能更好的去延長覆蓋信號范圍,簡捷的設備按放可以使WI-FI業務覆蓋的更加廣泛,并能極大的提高帶寬和用戶的接入量。
三、校園網中WI-FI的應用應注意的問題
WI-FI無線網絡環境的引入將教育信息化建設帶入一個嶄新的天地。由于WI-FI無線網絡在校園網絡建設中占有日益重要的地位,因此相關技術人員應根據WI-FI無線網絡技術的發展現狀以及對校園WI-FI無線網的建設需求、認證和安全管理等問題的分析設計出現代校園WI-FI無線網絡建設方案。而廣大的網絡管理人員也應根據現代WI-FI無線網絡架構的特點,提出校園無線網絡集中式管理的架構。在校園無線網絡日常的管理工作中,應注重以下幾個方面:
第一,受網絡技術及一些客觀因素所限,WI-FI無線網絡暫時還不可能完全取代有線網絡,只能作為其一種補充和完善方式,為廣大師生用戶增加網絡應用的便利性,學校的網絡中心應擔負起無線網絡中心站的職責,嚴格控制所有站點對網絡的訪問。
第二,由于WI-FI無線網絡出現時間相對較短,尚屬一個新鮮事物。因此在網絡基礎設施構建的時候要聘請專業的技術人員、并在網絡設施選取時考慮后續幾年甚至是十幾年的網絡發展,從而在根本上預防后期用戶規模不斷擴大而帶來的功率控制、環境噪聲等問題。
第三,應進行校內網絡管理人員的技術培訓和隊伍建設,及時掌握最新的網絡管理水平。在構建WI-FI無線網絡初期要將無線網管、無線安全,無線計費等多項功能納入計劃,從源頭遏制網絡管理問題的出現。
最后,安裝防火墻和網絡監控軟件。在WI-FI無線路由器上層安裝硬件防火墻和網絡監控軟件保證網絡的安全。通過網絡監控軟件監視某賬號是否發送異常數據包,是否傳播非法信息,并且監視流量異常用戶,并根據設定指標提供實時報警。
四、校園網中WI-FI的應用展望
經過近幾年的迅速發展,WI-FI無線局域網絡技術日趨成熟、規模日益增大,與學校其他教學手段共同構建出一個集教、學、考為一體的互動學習體系。目前,各高校都積極響應教育部和地方號召建設校園WI-FI無線網絡,部分先進高校的WI-FI無線網絡建設經驗也成了其他高校爭相效仿的對象。然而,在WI-FI無線網絡技術和規模日趨成熟的同時,廣大高校網絡建設人員正逐漸開始考慮如何提高無線網絡的管理水平,使得高校的師生們能夠更加安全、便利、快捷地享用無線網絡資源。作為現代高校網絡中心的建設者和管理者,要努力學習先進技術,對WI-FI無線網絡安全性不足的問題加以總結并盡快改進,以便更好地服務廣大師生??梢灶A見,WI-FI無線網絡的應用將會為網絡化學習、教學開創新的應用模式。高校的網絡中心也應盡快建立專門機構,通過從各方面進行的深入分析、嚴謹的策劃,有目的、有規劃地做好這項工作。未來,相關研究人員應針對校園WI-FI無線網絡的建設進行深入論證,以專業的技術資料及結合實際的實施方案為設計導向,為校園WI-FI無線網的建設提供理論依據和實踐指導。
五、總結
目前,WI-FI無線設備飛速發展,性價比逐年提高,校園將成為WI-FI無線設備的使用群體,WI-FI無線校園網改變了師生之間的教與學的模式。但是,也要認識到現在所使用的無線校園網都是基于有線網絡,使用時經常遇到搜索不到接入設備,網絡不通,保密性差,收費情況不樂觀,運行難等情況。隨著計算機網絡技術和無線設備的發展,WI-FI無線校園網技術將會得到逐漸完善,為實施全面無線覆蓋提供技術支持。
參考文獻:
[1]周立山.基于校園網的無線網絡擴建方案淺析[J].電腦知識與技術.2009(14):43-44.
[2]孫瑤琴.無線網絡的構建及在校園網中的應用[J].硅谷.2009(01) :57-58.
[3]葛嘉敏,高偉勛,池春榮.高校無線接入認證集成研究[J].計算機工程.2010(Z36):149-152.
近日,思科與中國地質大學(武漢)展開深入合作,通過部署思科最新的第二代802.11ac無線技術,以及AVC(應用可視化)、VideoStream(無線視頻就緒)、HDX(高密度覆蓋)、CMX(移動定位體驗)等在內的全套解決方案,成功幫助中國地質大學(武漢)搭建起有線無線一體化的校園網絡平臺,促進了第二代802.11ac無線技術落地項目。
經過系統的調研和實地的測試,思科為中國地質大學(武漢)提供了定制化的第二代802.11ac無線技術全套解決方案。該方案結合了思科在無線技術上的領先優勢,以及在國內外校企合作領域的成功經驗,兼具AVC、VideoStream、HDX、CMX等眾多技術功能。整個規劃中,思科分別對東、西、北三個校區的教學、實驗、辦公、體育場館、公共活動區域及主要干道進行全面的無線網絡鋪設和信號覆蓋。計劃部署兩臺思科8540無線控制器,2072個思科1852I室內無線AP,100個思科1852e室外無線AP,將占地面積多達109萬平方米的校園區域進行整體覆蓋,打造高品質的無線接入體驗。其中,無線帶寬將能夠支持包括在線課堂、視頻會議、即時語音通信、高清視頻、實時導航、物聯網數據采集傳輸與監控,以及視頻監控在內等眾多應用,達到國際一流高校的無線網絡部署標準。
思科最新的第二代802.11ac無線技術,以及AVC、VideoStream、HDX、CMX等在內的全套解決方案,讓中國地質大學(武漢)不僅實現了“無線為主、有線為輔”的網絡部署目標,也讓在線教學更加靈活、接入體驗更加流暢、網絡管理更加高效。值得一提的是,思科最新的第二代802.11ac無線技術允許接入點同時向多個客戶端傳輸,較低速度客戶端所導致的限制不會再拖慢其他客戶端的整體下行鏈路吞吐量,有效避免網絡容量不足的問題,能夠擁有更高的無線網絡覆蓋速率和更高的無線網絡覆蓋。于此同時,第二代802.11ac無線技術既可以實現向上兼容也可以向下兼容,能夠在未來數年內不必再對無線網絡平臺進行重新部署。而思科的AVC技術,面向教師、學生、訪客等不同群體,實現了準確的應用識別,為校園的高效網絡管理提供了切實便利。VideoStream技術則為電子課堂交互式視頻教學的實現提供了切實保障。對于食堂、大教室等呈現“潮汐”特征的校園區域,思科的HDX技術則有效確保即使在高峰期,師生們也能夠擁有高品質的無線接入體驗。此外,基于WiFi定位原理的CMX方案能夠進行數據的采集、傳輸和監控,從容應對大型活動人流情況的監測、重要資產位置的監控、保安人員位置的共享等校園網絡管理場景。
論文摘要:無線網絡之一的無線局城網WLAN,特別是高校數字化校園的整體建設,把無線局城網的建設提到了議事日程,筆者分析了無線局城網的特點,闡述了無線局城網的體系結構及在高校構建無線局城網的優勢,無線局城網在高校數字化校園建設中必將起到舉足輕重的作用。
在教育信息化快速發展的今天,校園網已經成為校園生活的重要組成部分,是教職員工和學生獲取資源和信息的主要途徑。它將校園里的院系、學生與從事社交、學術、業務活動的行政人員緊密地聯系在一起,在教育系統中具有重要的作用。目前,越來越多的教師、學生擁有了筆記本電腦,他們渴望在教室、實驗室、圖書館和室外廣場等場地隨時隨地地接人互聯網或校園內網,及時地獲得所需的信息。
一、傳統有線網絡的局限性
(一)永遠不夠用的網絡信息點
在教學樓、學生宿舍樓,學校圖書館等校園內,學生的數量多而密集,大量的學生、教師要求接人校園網絡,于是有限的網絡接口就變得炙手可熱,甚至很多宿舍學生自己買了switch與之相連,導致滿宿舍的網線錯綜復雜,不易管理。
(二)無法及時獲取信息
在校園內的開闊地點,如草坪、操場、學術報告廳等,學生們休息的時候想瀏覽網頁;想上學校的BBS;想在網上視頻點播,但卻找不到網絡信息點。
(三)無法滿足開放式電子圖書資源的訪問
學校圖書館是學生查閱資料相對比較集中的地方,學生需要在圖書管理員處查詢、借還各種圖書,以及機房占用有限的網絡接口無法瀏覽電子圖書,所以經??梢钥吹皆趫D書管機房排著長長的隊伍。
無線局域網是無線通信技術與網絡技術相結合的產物。從專業角度講,無線局域網就是通過無線信道來實現網絡設備之間的通信,并實現通信的移動化、個性化和寬帶化。.通俗地講,無線局域網就是在不采用網線的情況下,提供以太網互聯功能。廣闊的應用前景、廣泛的市場需求以及技術上的可實現性,促進了無線局域網技術的完善和產業化,已經商用化的802.1 1b網絡也正在證實這一點。隨著802.1 la網絡的商用和其他無線局域網技術的不斷發展,無線局域網將迎來發展的黃金時期。無線局域網逐步在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到應用。
架設高校無線局域網所需的硬件設備如:
A無線網橋/網卡/路由器設備
B室外高增益天線系統
C網絡安全系統何選)無線網絡控制器
D避雷及防水設備
接人點通過天線與無線設備進行通信。一般一個接人點可以支持250個用戶,通過添加更多的接人點,可以輕松地擴大覆蓋范圍。實際運用中的邏輯結構圖如圖1
如果校園網中采用了無線網絡接人,這一切都會發生翻天覆地的變化:教學樓、宿舍區的學生可通過帶無線終端的設備(如:擁有Intel Centrino芯片的筆記本電腦)輕松聯人校園網絡,高達54 Mbps的傳輸速度,可滿足師生瀏覽網頁、文件傳輸等多種需求;課后、周末的時候,學生在草坪、.操場等休憩場所隨時隨地進行網絡音樂、視頻的點播;圖書管
理員的工作也變得井然有序,學生使用自己隨身攜帶的筆記本電腦聯人學校圖書管理系統,快速查找自己所需的資料,隨時檢查自己所借的圖書是否已到了歸還期,這一切讓校園生活變得輕松而時尚。無線局域網因其靈活移動、方便快捷的組網方式和低廉的價格,與教育界的網絡特性結合,創造出許多更經濟、高效、自由的應用方案,滿足從校間、校內、樓內、室內的新型網絡需求。
二、高校架設無線局域網的優勢
1.可以充分利用學校已有資源。當前,教師利用多媒體進行教學已經司空見慣,許多高校教師人手一臺筆記本電腦,許多高校已經基本形成無紙化課堂。隨著無線技術迅速發展,學校難以避免需要向無線局域網技術升級。無線局域網的架設,可以使用戶不再受線路的限制,并能使高速無線與各校已經安裝的有線局域網集成起來,從而保護學校和教師已有的投資。
2.可以很方便地擴容和調試。對于有線網絡來說,辦公地點或網絡拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程,無線局域網可以避免或減少以上情況的發生。使用無線接人方式,既可用于物理布線困難的地方,調試也相對簡單,又更能節省大量的維護費用,是目前局域網用戶升級、改造現有網絡最佳的途徑。
3.解決“信息孤島”問題。構建學校校園網,主要解決重要建筑之間的聯網,如通常會連接主樓、信息中心、圖書館等,一般采用光纖網絡的方式。許多距離較遠或用戶較少的建筑變成了“信息孤島”。在學校的主要室外活動地點如主廣場、運動場等架設一套無線網橋路由設備,配備大功率室外天線,裝有無線網卡的筆記本電腦用戶就可以享受無線網絡帶來的便利:可以在草地上查閱圖書管資料、在湖邊收發郵件、在樹蔭下、在網站上過行比賽文字現場直播!
4.可以節省大量專項經費。使用無線接人解決方案,可以節省大量的布線成本,僅需要在每個教室或宿舍的每個樓層預留一至兩個以太局域網接口,便可輕松實現無縫接人校園網。啟用無線接人解決方案后,教師和學生都使用筆記本電腦或PDA移動辦公,便可完全取代PC,因此學校就無需購置專用的教學PC,僅需購置幾十塊無線網卡即可。
5.可以充分覆蓋校園。合理地布置無線局域網接人點,可以使整個校園都有網絡,學校就不必再投人大量的資金來建設更多公共機房;在座位緊張的電子閱覽室,學生也不必為上機發愁,真正實現數字化校園的功能。而且由于沒有線纜的限制,學校可以方便地按需增加工作站或重新配置工作站。
6.可以讓網絡管理高效有序。采用無線接人的方式來訪問校園網,同有線網絡比較,安全維護上并不需要特殊的投資,在管理上則完全按照有線網絡來管理。即通過服務器來給不同的用戶設置權限,這樣不同的用戶只能訪問特定的資源。
7.有線局域網與無線局域網并存。自從上世紀末,各高校開始校園數字化建設起,各校大都進行并完成了有線局域網的架設工作,其間,因大學校園的擴建,網絡基礎設施建設進行了大規模的擴容和增加信息點,各種管理信息系統的上線,教育平臺的搭建上已經基本形成格局。根據對高速網絡技術及應用的需求,各大學可以采用以有線局域網為基礎的網絡平臺,構建各樣的無線局域網。校園網通常分為三級建設:核心層、分布層和接人層。只用在已經分布好的信息點處加裝一些無線寬帶路由器,即可實現一定范圍的無線局域網覆蓋面。雖然純無線局域網要比有線局域網成本高,但無線局域網會是有線方案的有利補充。隨著大學師生個人購買筆記本和PDA人數的增多,網絡無線化應用將會普及到校園中去。
無線局域網在能夠給網絡用戶帶來便捷和實用的同時,也存在著一些缺陷:
1.無線電波易受干擾,建筑物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,會影響網絡的性能;
2.無線信道的傳輸速率與有線信道相比偏低;
3.從理論上講,無線網絡更容易被監測到信息,造成通信信息泄漏。
可采用揚長避短,針對性策略:
1.組合使用安全技術保障信息安全。對于安全性要求更高的用戶,將現有的VPN安全技術與802.1 1b安全技術結合起來,是目前較為理想的無線局域網絡的安全解決方案。
關鍵詞:無線網絡;WLAN;IEEE 802.11;無線網絡教育
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)12-21771-02
Based on Wireless Network Education Applied Research
ZHANG Hong
(Department of Computer, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414000, China)
Abstract: In the network education sink deep into the hearts of the people time, the wireless network took the wired network the supplement and extends, will occupy emphatically the important place position in the education domain. This article through to the wireless networking analysis, summarized the wireless network in the education system the application superiority, how explained has used the wireless network to serve for the network education.
Key words: Wireless Network; WLAN; IEEE 802.11; Wireless Network Education
1 引言
隨著計算機網絡的發展,傳統的教育模式正在發生著巨大的變化,網絡教育逐漸發展和成熟起來。同時無線網絡技術也逐漸開始普及,無線網絡技術具有無縫覆蓋,可移動通訊等許多有線網絡系統不具備的優點,人們越來越多地了解了無線網絡帶給人們的方便和靈活的特性。把網絡教育和無線網絡技術結合起來,為我們開辟了一條新的途徑,來彌補有線網路的不足,并很可能會引發網絡教育更加深刻的變革,將使網絡教育步入一個新的階段。
無線網絡在國外高等教育中的應用發展非???,尤其是在北美和歐洲的部分國家。由于這些國家高校原有的網絡基礎較好,筆記本電腦、PDA等便攜移動設備在大學生中的占有率較高,因而大學校園內的無線網絡工程開展得也較早。而我國與發達國家在無線網絡教育應用方面的有較大差距,建設過程中應借鑒各國無線網絡教育應用發展過程中的經驗和成果,并積極探究我國無線網絡教育應用的發展策略,從而加快我國無線網絡教育應用發展的進程。
2 無線局域網技術分析
IEEE 802.11協議的系列標準是目前無線局域網主要采用的標準,IEEE 802.11制定了無線局域網物理層(PHY)和介質訪問層(MAC)的規范。IEEE 802.11協議的基本目標是提供一個簡單而健壯的無線局域網規范,并使得MAC層能夠在多種物理層上操作。IEEE 802.11的物理層可以采用紅外線或擴頻無線電技術,使用的是2.4GHz頻段。標準中的缺省數據傳輸速率為1Mb/s,2Mb/s是可選速率。由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此IEEE小組又相繼推出了IEEE 802.11 b和IEEE 802.11a兩個新標準。
802.11b標準采用2.4GHz頻帶,可提供11 Mb/s的數據速率,而且802.11b可以根據情況的變化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之間自動切換,并在2Mbps、1Mbps速率時與IEEE 802.11兼容。它從根本上改變WLAN設計和應用現狀,擴大了WLAN的應用領域。802.11a擴充了標準的物理層,使用的頻帶為5GHz,傳輸速率為6Mb/s-54Mb/s。它采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術,可提供25Mbps的無線ATM接口和lOMbps的以太網接口,并支持語音、數據、圖像業務。這樣的速率完全能滿足室內、室外的各種應用場合。
另外IEEE 802.11工作組中也在致力于開發新的標準。其中的IEEE 802.11e協議對WLAN MAC層協議提出改進,以支持多媒體傳輸,以支持所有WLAN無線廣播接口的服務質量保證QOS機制。而IEEE 802.11g協議則是一種混合標準,它既能適應傳統的802.11b標準,在2.4GHz頻率下提供每秒11 Mbps數據傳輸率,也可以按照802.11a標準在5GHz頻率下提供56Mbps數據傳輸率。
基于上述的比較,筆者認為在一段時間內802.11g技術將是無線局域網的基本技術,傾向于采用802.11g技術建設校園無線網絡,并隨著技術的進步,逐步增加網絡帶寬。盡管它的傳輸速率無法和千兆光纖網相比,但對于遠程教學校園網的傳輸已經夠用了。
3 無線網絡教學系統設計
無線網絡具有使用方便,不用布線,施工量少,維護輕松的特性,在未來的網絡技術中必將成為主流,所以我們在設計無線接入的方案時,既要保證對原有的有線網絡的兼容,以最大限度地避免資源浪費;也要放眼未來,保證現有技術到未來新型網絡技術的平滑過渡。
在實際網絡建設中,通常是將無線網絡與現有的有線網絡連接起來,組成一個混合型的網絡,這樣原有網絡不需做大的變動,僅在那些布線不便、造價高或需要有移動性的地方設置無線網絡(如圖1)。
圖1 無線、有線混合校園網結構圖
4 無線網絡在教育系統的應用
無線互聯網改變了我們傳統的學習、生活和工作模式,提高了生活質量和學習效率,大大延伸了人們的學習時空,使學習和生活變得更加多姿多彩,所有這一切都表明,在未來遠程教育個性化的年代里,無線互聯網將扮演一個十分重要的角色,為我們營造學習型社會奠定了堅實的物質基礎和技術保障。高校建設無線網絡,可以開展一系列有效的應用。
4.1 廣泛的網絡教學
建設無線網絡后,大多數教室具備上網條件,教師可以在教務處安排的任意教室中連接網絡,播放多媒體課件、從網上展示與課堂相關的資料,或者直接從網上使用國外原版最新資料。教師可以通過較靈活的形式,組織學生進行協作學習。
每個小組根據不同的任務、要求,進行不同內容目標的探究。教師在課前對知識進行歸納和總結,畫出這一章的知識結構概念圖。課上可以依托無線網絡,由師生共同繪制知識的網絡圖。教師從中可以了解學生掌握知識的情況,學生從老師和其他學生的意見中得到更深的理解,最后形成電子作品。
課后學生在圖書館、禮堂、體育館、草坪等公共場所活動時,可用筆記本電腦和無線網絡網獲取信息,完成學習任務,節省時間、提高效率。
4.2 利用網絡輔助聽課
有條件的學生可以配備便攜電腦在課堂上使用,跟著教師的思路,通過無線網查找和訪問與課堂相關的網站、資料,大幅度提高信息接受度,有效地提高聽課質量,而且便于課后參考教師指定的網上資料(包括國外原版最新資料)。
4.3 方便師生之間聯系
學生在教室、圖書館、宿舍等場所進行復習、自學時,可以及時方便的利用無線網絡與教師或其他同學聯系,提出問題,獲得解答,提高學習效率。教師也可以通過無線網絡及時接收學生提問Email、BBS帖子,并在最短時間內給予答復。無線網絡應用于教學,能夠及時保存學生的學習資料和學習檔案,幫助教師從結果性評價轉向過程性評價,每個學生的筆記本電腦也都可以記錄學習檔案。
4.4 提升學校的高科技形象
無線網絡在國外著名大學已成為標準裝備,通過無線網絡的建設,可以在短時間內使我國大學擁有國際先進水平的無線校園網絡,能夠提升高校的信息化程度。如果各高校的無線網實現了互連互通,師生員工可以在全國范圍內漫游上網,將能極大地方便教職工的會議、講學、交流等應用。
4.5 促進網絡教育的發展
在無線網絡教學環境下,師生將會更加注重各種先進的網絡教育手段的采用,研究型學習方式將成為未來高校學生的主流學習方式,這對于培養具有創新精神的人才有著重大意義。
5 無線網絡的管理
無線網絡的建成將大大方便師生的信息訪問,有利于輔助教學和學習,他們通過便攜的終端設備可以隨時隨地訪問互聯網、發送電子郵件等;但過度和不恰當的使用會給正常的教學和學習帶來消極影響,因此,應加大對使用者的管理力度,尤其是對學生用戶,盡可能做到揚長避短,趨利避害。例如課堂上便攜式終端設備的使用會分散學生的注意。
學生使用這些設備作為輔助學習的工具,如記錄課堂筆記、寫作,與其他學習者協作交流等,使用過程中的噪音和其他干擾因素將會分散學生和教師的注意力,嚴重影響課堂的正常秩序??梢韵胂褚幌?,當教室中充斥著電腦的蜂鳴聲、報警聲和鍵盤的敲擊聲,正常的教學該如何進行;學習者在上課期間很可能會瀏覽一些與課程無關的內容。
在被調查的高等院校中有約21%指出了這一問題,然而這還是一個非常保守的數據,因為很可能一些學校的教師還沒有意識到這一問題的存在以及它對學生的危害。由此可見,在為學生提供了便利的網絡訪問的同時,還應考慮到一些因學生不合理使用所帶來的消極因素。解決這一問題的最有效的方法是針對學生制定合理的課堂內外使用規范。
建立可靠的網絡安全機制和提供完善的支持服務。網絡建成后,網絡安全成為刻不容緩的問題,必須建立起安全可靠的身份確認和授權機制。同時還需為用戶提供完善的支持服務,包括對用戶提供必要的培訓和咨詢。
6 結束語
采用無線網絡技術這種先進的現代教育技術手段,可以極大的提升中國的教育水平,促進中國教育的發展,加快大教育目標的實現??梢灶A見,不久的將來,在我國大學校園里小型化的移動計算設備如筆記本電腦、掌上電腦等會隨處可見,他們將成為學生學習、生活不可缺少的工具。隨之而來的是,學生們將會利用這些設備訪問互聯網,越來越多的學生將不滿足于僅僅在宿舍或實驗室里上互聯網,還希望學校能夠為他們提供校園范圍內隨時、隨地訪問互聯網的條件。
無線網絡建成后,教師可以廣泛獲取外界信息,和各地同行切磋教學方法,提高的教學水平,學生則可以發揮學習的主觀能動性、學習更有趣味。根據無線網絡及其設備的發展和普及,可以肯定地說,無線網絡應用于教育勢在必行。
參考文獻:
[1] 劉天華, 朱宏峰, 李強. 無線多媒體教學方案的設計[J]. 中國電化教育,2006.2.
[2] 鄧寧, 鄧文達. 無線網絡技術在中等職業學校中的應用初探[J]. 電腦知識與技術,2006.12.
[3] 譚福成. 無線移動網絡在高校教學中的應用探究[J]. 教育信息化,2005.12.
【關鍵詞】無線局域網(WLAN) 校園網 設計與規劃
1 無線網在教育中的發展與應用
1.1 教學網絡
使用無線網,將網絡覆蓋于學校多媒體教室、教室等,為學校老師和學生們打造一個高效的網絡互動環境,促M了老師和學生們之間的溝通,此外,學生們也可利用網絡查找與自身學習有關的資料。
1.2 圖書館網絡
使用無線網,將網絡覆蓋于學校中整個圖書館,老師和學生能夠通過連接網絡,來查閱相關文獻和資料。
1.3 辦公網絡
使用無線網,將網絡覆蓋于學校的各學院和行政辦公大樓,為各工作人員提供網絡,使得他們的工作效率得到提升,使得各工作人員在線查詢的要求得到滿足,以便提升服務質量。
1.4 老師和學生宿舍網絡
使用無線網,將網絡覆蓋于老師、學生住處,使得老師、學生們的上網需求得到滿足。
1.5 無線應急網絡
針對特殊場地,如需要大規模網絡要求的地方,提供無線網絡,使得特殊地區對網絡的需求得到滿足。
2 設計方案
2.1 無線網絡拓撲
學校無線網建立的宗旨是學校具備可移動性的咨詢系統,WLAN能夠無線訪問服務,使用者可以不用連接網線,進行訪問,如在食堂、球場等地方進行訪問;然而WLAN從此代替有線網的想法是不正確的,反之,它們是為目前網絡增添功能的一種方式;WLAN布置于高校中,能夠為偏僻區域、臨時場地等提供網絡服務,不然,上述地方在短時間內很難享受到網絡服務,WLAN出現于學校的最大優勢是學生或老師們能夠在公共場地上進行互動,短時間內享受到網絡的服務;在部分設備條件不夠的學校中,該方式能夠提高計算機設備的利用率。
2.2 學校無線網的三種特殊應用和應對方案
2.2.1 公共場所網絡服務方案
球場、圖書館附近一般都是學生樂于學習的地方,也是學校最應該實現網絡覆蓋的地方;按照需網絡服務地區的實際狀況,均勻分布網絡服務點,借助重疊交叉的布局方式,便可以滿足這些地方網絡服務的要求。詳細措施可按下文進行。
先輸入用戶名和密碼達到參數設定界面,在進行參數設定時,先找到SSID參數設定欄,接著把全部路由器中SSID中的內容設成一樣,通過該方式方可保證使用者在該區域實現漫游,然后在進入到路由器的ip地址欄,將全部路由器的ip地址進行設定,使得它們所在的網段是一樣的;接著再調整重疊信號路由器的頻道,因距離較近的兩個路由器肯定會有信號重疊的地方,需確保這重疊地方的信號頻道互不影響,也可以理解是,距離較近的兩個路由器必須分別在不同的頻道中,不然,兩個路由器之間肯定會產生信號干擾,致使整個區域的無線網功能變弱;現在,一個路由器對應可選擇的頻道有11個,當中只有1、6、11頻道之間產生的信號是互不干擾的,所以,學校能夠將距離較近的兩個路由器頻道設定成1、6、11頻道中的任意一個頻道,保證無線網絡的性能,如圖1所示。
2.2.2 室內環境無線網絡覆蓋方案一
無線覆蓋范圍的大小室和室內結構難以程度通常具有很大的差異,應該結合不同的要求,提供不同種類的無線網絡覆蓋應對辦法;通常而言,對于部分開發的大場地來說,如體育館、大辦公室等,無線使用者的數量多,且都在一個區域,使用數量較多的無線路由器,借助交叉覆蓋的方式,來提供無線網絡服務區域,其中一個路由器對應一個交換機,以確保網絡性能。
2.2.3 室內環境無線網絡覆蓋方案二
對于辦公樓、宿舍等建筑形式較復雜的室內場所,可以按照結構實際狀況,采取下述兩個辦法,辦法一:使用數量較多的無線路由器,借助交叉覆蓋的方式,來提供無線網絡服務區域,其中一個路由器對應一個交換機,以確保網絡性能。辦法二:借助室外覆蓋的形式,選擇場外路由器,借助天線來集聚信息,使得網絡服務范圍更遠且性能更強,天線等設備都布置在場所頂部,確保信號能夠覆蓋制定區域。
3 校園無線網優化優化
對已正在使用的WLAN進行具體業務調查、效果分析工作,采用收集信號及分析的辦法來查出已使用網絡中存在的漏洞,在此基礎上,給出針對性的應對措施,并作出實際行動,以便使目前運行的WLAN網絡資源產生最大效果,確保網絡性能和規模的不斷發展,網絡優化的目的是在目前網絡基礎上進行小優化,基本不會大改。
具體的優化方式有兩種,第一種是針對資源的優化,第二種是針對性能的優化。第一種優化也可以理解成是信號的優化,大體是借助不同的方式,進行小修改,如改功率、AP等,確保WLAN的網絡性能,使得信號的服務范圍得到增加;第二種優化主要是優化速度和容量,而這些參數也是使用者比較關注的,通常,使用增加或更改AP的方式來實現優化。
4 結語
校園網并非是一個簡單的工程,網絡的創建與實際環境有著密切的聯系,涉及到的內容也比較多,針對校園網的創建,筆者提供了一套設計方案,本文在設計之間,沒有開展實地勘測的工作,因此,有些地方僅僅只是假象,如果要實施本方案,就需要對校園實際環境進行勘測,并制定一套具有針對性的方案,假如需創建校園網,就需要找到相應的不足并改善,從而降低校園網絡費用,盡可能地展現校園網的作用。
參考文獻
[1]姚琳,王雷.無線網絡安全技術[M].北京:清華大學出版社,2013.
[2]任偉.無線網絡安全[M].北京:電子工業出版社,2011.
關鍵詞:多媒體教室;無線投屏;實踐與研究
一、無線投屏應用的概述
近些年,隨著無線移動技術的普及和快速發展,人們對于傳統臺式計算機的應用正在逐步減少,取而代之的是更加便捷的智能移動設備,如手機、PAD、筆記本等。此類設備為了保證便于攜帶及使用,其硬件更加集成化和小型化,顯示屏幕及音頻模塊相對較小,而缺少了分享性,視聽覺效果不佳,不利于展示。由此,出現了以無線投屏技術或多屏互動技術為核心的應用方案,以解決上述困境。無線投屏技術是指通過無線網絡連接,基于DLNA、Miracast、AirPlay等協議,使智能移動設備(如手機、PAD、筆記本等)與大屏顯示設備(如電視、投影等)實現屏幕共享和操作的一項技術。隨著無線投屏技術的不斷完善和發展,近兩年,其適用性、兼容性及功能性大大加強,目前已廣泛應用于商業、教育等行業的展示活動。
二、無線投屏應用方案的研究
無線投屏技術的應用對于以展示及示范為主的傳統教學來說,無疑其的作用及效果更加突出。它的應用解決了傳統多媒體教室移動設備無法展示以及計算機視頻信號輸出端口不統一、連接煩瑣等問題,不僅使老師的教學更加便捷和豐富,更加促進了學生的參與和教學模式的改革。基于上述,作為教育教學信息化發展前沿的高等院校,也逐步將此應用投入于其智慧教室建設中,作為其中一個重要環節,進行局部的試用和推廣。目前其在高校的應用范圍較為有限,缺乏大規模使用的案例。無線投屏技術發展至今,其應用趨勢越來越普及化和多樣化。縱觀目前市場,不同無線投屏應用的產品定位各不相同,主要區分為“消費級無線投屏產品”和“專業級無線投屏產品”這兩大類,兩類產品無論從價格、功能和性能上都存在較大的差別。針對于教育行業,此類應用主要是面對的用戶是眾多的教學人員和學生,因此,其應用方案都應當滿足便捷、穩定、功能等的同時還需兼顧整體化、規模化的實施要求。經過市場和部分高校調研,用于教學的無線投屏應用的方案主要有三種:第一種是以無線投屏器為核心的應用方案,即智能移動設備通過無線投屏設備與大屏幕顯示設備共享屏幕,此種方案普及化程度較高,市場應用較多,技術成熟度較高;第二種是采用集控方式的應用方案,即智能移動設備利用無線網絡通過集控服務器與大屏顯示設備圖像輸入端相連的計算機聯系的共享屏幕方案,此種方案應用較少,具有整體化和規?;奶攸c,適合大規模的集中管控;第三種是以教育類APP為核心的應用方案。即通過綜合性教育APP中的無線投屏功能來實現投屏,此類方式都采用的是基于云端的架構,因此,它的使用需要通過展示計算機在連接互聯網的狀態下才能來實現。三種方案各有各自特點,比較如無線投屏應用方案比較表所示:
三、無線投屏的方案的設計與實踐
隨著智慧化教育概念的逐步深化,北京聯合大學近些年將無線投屏技術首先應用到了5間智慧教室的建設中,經過一段時間的使用,其帶來的網絡化教學的方便與支撐得到了使用人員的肯定。在總結經驗的同時,在學校北四環校區2號樓37間多媒體教室實施了無線投屏應用的推廣和功能實現。本次實踐主要以使用廣泛、成熟度較高的無線投屏器方案為核心,從網絡改造、多媒體設施改造和無線投屏應用設計與實現三個方面使無線投屏應用與多媒體教室進行了融合。
(一)網絡改造實踐
無線投屏技術的應用都是以無線網絡作為其兩端設備(智能移動設備和大屏顯示設備)的連接橋梁,因此其效果的呈現在很大程度上都需要網絡作為支撐和保障。為此,我們網絡改造的目標是使用者提供更便捷的網絡接入方式的同時兼顧信號穩定性的保持,實現移動設備連接到校園統一的無線網絡時(無須二次連接)即可準確搜索到所在教學區域無線投屏設備。實施區域原有無線網絡設備均部署于教室外樓道位置,雖然信號可以覆蓋整個教學區域,但無法保障教室內部各個角落的信號強度與均衡,隨著大批量的無線設備的接入很容易造成信號的不穩定和網速延遲等顯現,進而影響到無線投屏的使用效果。因此,本次網絡改造主要對實施區域作出了三個方面的變化。第一,無線AP部署改造。本次改造將無線AP部署于每間教室內部前后兩端,并對其覆蓋強度進行局部調整,使教室內部無線網絡強度更加均衡化,同時,關閉原樓道位置的無線AP,盡可能保證在移動設備連接到其所在教室的無線AP。通過對信號覆蓋、PHY物理端口速率等測試,均顯示網絡條件良好。如圖1無線SSID信號覆蓋熱圖所示,此圖為實施區域二層校園無線SSID信號覆蓋熱圖信號覆蓋情況,圖上藍色線條為行走測試路徑。第二,對無線網絡進行區域劃分。由于無線投屏器的使用數量較大,對于使用者來說,設備列表將會很長,不利于很快找到所需使用的無線投屏設備,為此,本次網絡改造根據教室物理分布情況將網絡劃分為兩個區域,即實現在A區域連接到校園網絡時只能搜索到此區域的無線投屏設備,同樣,在B區域也如此。第三,經前期無線投屏器方案的使用發現,其在5.0GHz無線網絡頻段中使用效果明顯高于2.4GHz頻段,但2.4GHz頻段使用范圍更為廣泛,適用設備更多。為此,為保障無線投屏應用效果的同時,兼顧更多移動應用的普遍情況,本次無線網絡同時開啟了無線網絡5.0GHz頻段和2.4GHz頻段,并將5.0GHz頻段的無線網絡隱藏,只供無線投屏設備連接使用,從而既保障了更多的移動設備可接入校園無線網絡,又提高無線投屏的使用效果。
(二)與多媒體設施的融合
傳統多媒體教室系統早已趨于穩定,且使用者對其操作較為熟悉,無線投屏功能應在不改變原有系統和使用習慣的同時融入其中,這也是我們此次無線投屏應用建設的目標之一。為此,我們進行了以下設計,首先是對多媒體中控面板的改造,將中控面板上的一個按鍵作為無線投屏信號源的選擇鍵,其次是音視頻信號的整合,通過音視頻矩陣的程序策略實現音視頻信號同時跟隨選擇發生變化,既當在中控面板中選擇無線投屏設備作為信號源時,大屏顯示無線投屏設備畫面,音箱發出同源的聲音,同樣,其他信號源也如此。由于前期多媒體教室的建設一般多采用的是VGA端口作為圖像輸入輸出端口,因此需要將圖像信號與音頻信號獨立接入音視頻矩陣。
(三)無線投屏應用方案的設計
無線投屏設備一般默認情況下其應用的規則和方式并不能符合實際教學使用需求,在小規模的使用中可以根據需要進行自由和靈活的調整,但對于批量性的建設和使用并不適用,需要提前進行統一化的設計和規范。根據前期使用經驗總結及廣泛的調研,本次建設做出以下設計。首先是登錄界面的設計,它是進入無線投屏應用的必經之路,如同計算機的桌面,在這里我們采用了以最直觀和簡單方式將設備使用步驟、注意事項、動態密碼等予以展現,方便使用者能夠最快得到使用指導;其次是登錄方式的設計,我們使用了通過動態密碼的方式進行登錄方式,將這個動態密碼設置為40分鐘進行更新一次,最大限度地保證只有在和無線設備處在同一教室的情況下,才能實現投屏應用。此外,為使在有設備處于投屏狀態下仍可以看到動態密碼,我們將此應用設計為當移動設備處于連接狀態時,動態密碼將顯示于屏幕下方;最后是占用模式的設計,本次統一設定為獨占模式,即只有處于投屏狀態下的移動設備推出投屏狀態時,其他的移動設備才能進行投屏應用。
四、總結與展望
通過此次實踐實現了在原有多媒體教室中不大批量更換現有核心設備的前提下實現當下流行多系統、多種類型接口設備的演示投屏功能,既解決了原有多媒體教室布線接口單一、故障率高的問題,又豐富了教學資源的來源與操控、保障全員聯入網絡教學平臺,實現師生的演示互動,有利于研討型等新型課堂的探索。當然,在應用過程中也發現了其很多不足,主要有以下三個方面:第一,對于不同系統的設備由于采用的傳輸協議不同存在應用方式的不統一;第二,音頻信號如果借助藍牙的方式傳輸,受環境的影響較大,容易出現中斷或連接異常的情況;第三,現有無線投屏的應用作為智慧教學系統的一部分,它們之間融合得不夠緊密,并且缺乏完整、全面的管理功能。無線投屏技術的應用使智能移動設備與教育教學進行了融合,大大豐富了教學手段,不僅為教師提供更加便捷展示的分享方式,更推動了以學生為中心的教學模式的變革,成為重要的教學信息化技術之一。但該技術應用的方案存在著環境依賴、設備和系統兼容、功能等方面的問題。隨著網絡、信息和多媒體等無線投屏相關技術的不斷發展和其應用的深度挖掘,作為智慧教學環境下的重要環節之一,無線投屏技術的應用方案將更加全面和穩定,在更多領域、更多教學場景下發揮出巨大的作用。
參考文獻:
[1]吳乙雨,李鑫,楊晨,錢文軒.基于有線網絡的多屏互動融合新業態方案設計[J].廣播與電視技術,2018(9):66-70.
[2]胡沛然,王宜之.智慧學習環境的設計、構建和管理研究———以上海交通大學“智慧教室”為例[J].實驗室研究與探索,2018(7):286-290.
[3]李琨,耿新.實時投屏技術在初中科學實驗教學中的應用[J].實驗教學與儀器,2019(10):48-51.
無線局域網雖然使用很方便,很好用,但安全問題是人們最關心的。無線局域網絡在開發和設計方案的時候,就考慮到安全性問題。目前,主要采用的是IEEE(美國電氣和電子工程師協會)802.11b國際標準的無線網絡產品,絕大多數采用的是DSSS通信技術進行數據傳輸,該技術的特點是能夠防止數據在傳輸過程中被丟失、抗干擾、信息受阻以及遭到破壞等等。隨著無線網絡的普遍應用,無線網絡的安全問題也就日益突出。黑客能找到各種系統漏洞,來發起攻擊,破壞系統,使人防不勝防。同時無線網絡還面臨來自于外部、內部、自然等多方面的威脅,就使得安全性越發顯得重要了。無線網絡使用的是開放式的電磁波作為載體,傳輸信息的覆蓋范圍是很好掌握得,因此對黑客的行為就更不容易防備了。為保障無線網絡的安全,除了要使用技術手段進行保障外,還要通過制定完善的管理和使用制度來進行保障。
二、無線局域網絡在高校中的應用及展望
1無線網絡在教學中的應用
由于高校條件所限,大部分教室不具備上網條件,那么通過無線網絡的建設,可以使大多數教室具有無線上網的功能,教師只需要攜帶筆記本電腦和相關設備,就可以在任何一間教室中接入校園網、因特網,播放多媒體課件、從網上展示與課堂相關的資料、向學生推薦參考網站及資料,或者直接從網上使用原版最新資料,以利提高教學質量。借助使用無線網絡的輔助聽課,學生可以配備便攜電腦在課堂上使用,通過無線網絡連接到校園網、因特網,跟著教師的思路,查找和訪問與課堂相關的網站、資料,提高信息接受度,有效提高聽課質量,便于參考教師指定的網上資料,使師生之間聯系更加密切,激發研究式學習,培養學生的創新能力。
2無線網絡在高校校園公共服務體系中的應用
目前,多數高校的圖書館、運動場、禮堂、體育館、食堂、空曠場地等公共場所未鋪設有線網絡,如果建設覆蓋了無線網絡,當師生們在這些場所活動時,可以通過無線網絡上網獲取信息,充分利用時間,提高效率,方便師生快速、及時獲取信息。無線網絡可以充分補充學生宿舍、教室、辦公場所、教職工宿舍等網絡服務,提升公共服務體系的檔次。學生們在無線網絡環境下的教室、宿舍、圖書館等場所進行復習、自學時,能及時方便的利用無線網絡與教師或其他同學進行聯系,提出問題,獲得解答,有助于研究式學習氛圍的形成。高等教育系統經常召開各種校內、校際會議,有了無線網絡,用戶就可以在校園內漫游上網,甚至異地漫游上網,在任意校區方便的連接網絡,從而提高工作效率。而傳統的有線局域網用戶要想從一處到達另一處,很難馬上連接到網絡中,而應用無線局域網絡,用戶就可隨意在有無線網絡基站覆蓋的區域內使用,如同在同1個接入點上網一樣。無線局域網絡有助于提升學校的高科技形象。并且通過無線局域網絡的建設,學校擁有國際先進水平的無線校園網絡,能夠提升學校的信息化程度,促使“便攜電腦型大學”的出現,更多的師生配備便攜電腦,在無線網絡環境中,實現移動教育,隨時隨地開展教學和學術活動。無線局域網絡還可以促使網絡IP電話的發展,使得遠程或異地師生之間的交流、答疑變得簡單、成本低。網絡的建設使用無線網絡技術這樣先進的現代教育技術手段,會極大的提升中國的教育水平,促進中國教育的發展,加快教育目標的實現。
三、無線局域網的不足之處
1性能方面
無線局域網絡是通過無線電磁波在空氣中傳輸的,電磁波通過無線發射裝置進行發射時,建筑物、車輛、樹木等障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,影響網絡的使用性能。
2傳輸速率方面
現有的無線傳輸網絡的傳輸速率比有線網絡的速率低很多,但隨著技術的進步,很快就會有大的改觀。
3安全性方面
無線電磁波不要求建立物理的連接通道,無線信號是發散的,可被監聽的。造成信息的泄漏。校園使用的無線局域網是作為有線網絡的必要補充而建立起來的,由于它依托有線網絡的構架,可較好地解決性能、速率的問題,隨著無線網絡的發展,無線技術日益精熟,安全性會更有保障,人們可以同時安全地遨游網絡,并能充分享受“無限”的便利和自由。
關鍵詞 校園 無線局域網絡 安全設置
中圖分類號:TP393.08 文獻標識碼:A
隨著當今社會的發展和科學水平的不斷進步,學校內的教育設施也越來越完善。高校內的有線網絡也隨著教育設施的升級而具備了一定的規模,近年來,無線網絡也在社會中被廣泛普及,其獨特的易擴展性、可移動性和靈活性,使得高校也將其引用了進來,無論是將無線網作為有線網的擴展補充,或是用局域網來代替有線網絡,它都具備著重要的現實作用,并與學校的經濟效益息息相關。局域網的應用,在空間上,突破了有線網網絡的限制,實現了多人同時上網的目的,時間上,因為校園網絡信息點的大量增加,師生同時上網也可以節省時間,從很大角度提升了學校的整體信息化水平,使學校的教學水平提高了檔次。
1 校內局域網的建設方案
無線網絡是利用無線電波來實現和計算機設備之間進行網絡數據傳輸的系統,而并非使用傳統的線纜來實現信息輸送目的,無線網絡的普及是現代數據通信系統在社會發展中的整體大方向。
1.1 局域網在校園內的發展
自1999年美國一所大學在世界上率先使用了校園無線網絡之后,全球的學校都紛紛進行效仿,我國也不例外。2002年2月,上海一所中學成為了國內第一所無線整體覆蓋的校園,其網絡覆蓋面包括教學樓、辦公樓、報告廳、會議室、學生宿舍、電子閱覽室、甚至草坪。同年5月,北京大學也建設起了校內大型無線網絡,成為我國無線校園的典范實例。此后,各高校也都聯合了計算機網CERNET和中國教育科研推出的“中國無線大學”計劃,并在2005年掀起了全國無線網高校的應用浪潮。截止至2006年,全國已有13%的高校全面覆蓋了無線網絡,并有36%的高校計劃覆蓋無線網。
1.2 局域網在校園內的應用
無線網絡的覆蓋對師生的日常學習都起到了極為重要的作用,并在逐漸改變著大家的日常生活學習。例如:
(1)提供無線網教學環境。校園無線網絡的覆蓋面積很大,涵蓋了教學樓、公共教室、機房等公共教學環境,這為廣大師生提供了一個方便的上網環境和互動平臺,讓師生之間能夠更方便的進行學習和交流,同時,也為學生隨時隨地上網查閱學習資料提供了一個極為便利的條件。
(2)提供無線網閱讀環境。校園無線網覆蓋了圖書館,這樣教師和學生可以在閱讀書籍的同時,隨時享用無線網提供的數據服務,這樣在進行書本的學習同時,還可以從網絡上了解相關的知識,大大擴展了學生的知識面并彌補了書本知識受限的不足。
(3)提供無線網絡辦公環境。無線網絡覆蓋了辦公樓,辦公室上網環境變得更為便捷,加強并學校各部門之間的交流和溝通,同時,教師和職員有了方便的上網環境和查閱環境,也提高了教師的授課質量。
2校內局域網的安全重要性
校園的主要個體是學生,學生由于其年齡和生理的不成熟,有著要強、好動、愛沖動、愛幻想、愛嘗試等顯著思維特點,并且,他們的人生觀、是非觀、價值觀都尚未成熟,因此保護學生的私密信息十分重要。另外,校園網絡中儲存著校內大量的教學資料和考試內容、科研成果等重要文件,若被網絡攻擊者入侵,會對校園帶來不可估量的嚴重后果,輕者導致資料丟失、被破壞,重者導致校園網絡癱瘓,損毀學校形象和利益。
因此,校內局域網的安全是十分重要的,它關系著學校的行政安全和資料安全,若信息發生泄露,則會對學校甚至國家造成重大損失。
3 校內局域網的安全隱患
(1)非法接入。有線網絡在計算機連接上有明顯的顯示,但無線網不同。理論上,無線電波范圍內的任何一臺計算機都可以登錄無線網絡,且無線網由于其不穩定性,因此非法接入是無線網基本的安全隱患。(下轉第72頁)(上接第49頁)
(2)盜用無線網卡或合法計算機。無線校園網已經采用了MAC用戶認證等安全手段,但仍有非法用戶或黑客可以通過無線網卡或計算機的盜用進行WLAN入侵,來對校園信息進行盜取或破壞。
(3)攔截用戶資料。WLAN屬于開放系統,對于黑客來說,很輕松就可以對其進行入侵,一旦入侵,就可以截獲資料或數據,這將對用戶造成巨大的不便甚至損失。
(4)病毒入侵。無線局域網同有線網一樣,也會受到病毒的攻擊。但二者的區別在于,WLAN中的訪問節點AP,一般都不具備防攻擊和防病毒侵入的功能,一旦黑客對IP地址進行入侵,該網絡系統就會癱瘓。
4 校內局域網的安全保障
(1)MAC(物理地址)過濾?;贛AC地址的認證方式是目前為止校園局域網最普遍的技術手段,它安全、快捷、方便,對電腦使用MAC認證,可以有效防止其他用戶登錄網絡。主機IP地址和MAC地址是用二進制來表示,IP地址為32位,MAC為48位。只有計算機的MAC地址和網絡地址中的域名匹配時,才能允許計算機登錄網絡。(2)無線網隔離。校園中的WLAN用戶較多,將有線網絡和WLAN用防火墻隔離,可以對重要的服務器進行保護。在防火墻上進行設置,防止外界對無線網發起進攻,并將MAC和IP進行綁定,這樣可以有效防止網卡盜用。(3)合理放置AP天線。把AP天線放在局域網區域最高點,不但能夠加強網絡信號,保證信號通暢,還能減少信號泄露。(4)防病毒策略。在三層交換機上設置防病毒功能,并在個人計算機上安裝防火墻和殺毒軟件。