无线网络设计方案.doc

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1、金华市金东区实验中学无线网络设计方案姓名：*学号：*学院：* 专业：*2012年11月4日摘 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

2、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AbstractThe country most of the campus network are wired the way built, the lack of wireless-related programs. Wireless network because of the easy to use, no wiring, less construction, and

3、 maintenance easy features, will become the mainstream in the future network technology in the design of wireless access program, we must ensure that the original cable network compatible to avoid waste of resources; also look to the future to ensure existing technology to smooth the transition for

4、the new network technology. 802.11 wireless protocol design and research to build an excellent program of the wireless campus WLAN, can greatly improve the learning of students, teachers and efficiency. In this paper, the analysis of our current campus network construction, and comprehensive survey

5、of applications of wireless network technology, a brief introduction to the school wireless network planning and design. In the paper it comes to school on the wireless network construction requirements, objectives and topology selection and implementation of school programs. Proposed to build a wir

6、eless campus network, the necessity, feasibility, and its formation. Keywords: campus wireless network planning and design, 802.11 technology.目录第一章.引言51.1.概述5第二章需求分析62.1.项目背景62.2.目标需求62.3.功能需求72.4.应用需求7第三章无线网络设计分析93.1.校园无线网络的特点93.2.校园无线网络各子网设计103.2.1.教学网络103.2.2.图书馆网络103.2.3.行政办公网络103.2.4.学生宿舍网络103.

7、2.5.无线应急网络103.3.校园无线网络建设目标113.4.具体实施目标12第四章无线局域网应用设计14第五章无线局域网系统设计155.1.WLAN介绍155.2.WLAN的工作机制155.3.无线网络的设计原则165.4.无线网络的设计分析175.5.网络标准的选择185.6.校园无线网络设备选型原则195.7.无线网络拓扑设计205.8.校园无线网络覆盖方式205.8.1.室外区域无线覆盖215.8.2.室内区域无线覆盖225.9.无线覆盖设备连接图245.9.1.室内吸顶天线无线网络覆盖AP的设备连接图245.9.2.室外无线网络覆盖AP的设备连接图24第六章无线网络安全设计266.

8、1.WLAN面临的威胁266.2.实现目标与协议标准276.3.无域网的安全认证286.3.1.开放认证286.3.2.共享密钥认证296.4.无线局域网的加密技术296.5.无线局域网安全策略的原则30第七章项目实施计划31第八章系统维护与培训328.1.维保方案328.2.培训方案328.2.1.培训课程328.2.2.培训方式32第九章.设备选型349.1.核心交换机的选购349.2.POE交换机的选购349.3.无线AP的选购359.4无线路由器的选购369.5.全向吸顶天线选购379.6.室外高增益天线选购38第十章设备清单39结束语40参考文献41第一章.引言1.1.概述无线局域网

9、（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：u 简易性：WLAN网桥传输系统的安装快速简单，可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作。u 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。u 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，因此可直接通过百兆自适应网口和企业、学校内部Intranet相连，从

10、体系结构上节省了协议转换器等相关设备。u 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。随着WLAN技术的快速发展和不断成熟，目前在国内外具有较多的中大规模应用。无线是实现教育信息化目标的方式，更是网络发展的方向。第二章需求分析2.1.项目背景随着笔记本电脑和无线网卡的普及，无线网络使用越来越普及。同样无线网络在校园的使用也越来越普及，目前全国已经超过51的许多高校部署了无线网络。无线网（Wireless Network）以其无需布线、在一定区域漫游、运行费用低廉等优点，在许多这些应用场合尤其是学校发挥着其他联网技术不可替代的

11、作用。随着无线局域网应用逐渐增多，它将扩展有线局域网或在某些情况下取而代之。可以预期，在未来信息无所不在的时代，无线网将依靠其无法比拟的灵活性，可移动性和极强的可扩容性，使教育行业内的人们真正享受到简单、方便、快捷的连接。在信息迅猛发展的今天，国内所有高校均实现了有线校园的建设。但随着教学设施的完善，越来越多的便携式计算机终端被带进了教室，越来越多的学生也开始拥有了带有无线网卡的计算机终端。教师和学生对高校校园网的依赖性相当之高，“随时随地获取信息”已成为广大师生们的新需求。但是，传统的有线校园网存在着诸多“网络盲点”，比如在图书馆、食堂等许多不宜网络布线的场馆设施如何联网，在教室、实验室等场

12、合如何突破网络节点限制、实现多人同时上网的问。这就需要我们在现有网络的基础上充分扩展和利用无线网络来解决。2.2.目标需求u 学校优化管理体制，实现资源合理配置，节约不必要开支，投入教学、科研及校园设施；加速科研成果转化，开展对外合作、交流；承办各种技能培训、考核，扩大知名度；开办远程教育；加强师生素质培养。u 教师获取信息；提高业务水平及自身素质；进行科研及项目开发；对外学术交流；加强与学生的交流；便利的校园生活服务。u 学生获取信息，拓宽知识面；提高专业水平，随时得到教师指导；广泛的交流；学习与实践相结合；丰富多彩的校园生活及发挥才能的机会；便利的校园生活服务。2.3.功能需求u 建立校园

13、网络，连接每间教室、办公室，实现资源共享。u 建立VOD（视频点播）、COD（课件点播）系统，实现教学班能随时进行多媒体教学。 u 建立视频广播系统，实现校园闭路电视系统的功能。 u 发挥计算机在教学中的作用，实现多媒体课件制作网络化，逐步实现教师备课电子化、多媒体化。 u 建立网络化、自动办公系统，实现教育教学管理自动化。u 建立通信系统，利用电子邮件、BBS等实现现代化通信。 u 建立网络安全系统，实现不同身份登陆获得不同访问权限。2.4.应用需求 现在大部分学校都已建有有线局域网，但是随着学校的发展，对现有的校园网提出了更多更高的要求:u 现代化教学需求。现在学校大量开展网络化教学活动，

14、很多课程或课件都要通过访问页面来获取。学生希望在任意时间在学校的任何地点访问课程主页和课件资源，并进行提交作业等活动。同时，师生希望能有更便利的条件访问校园网上提供的其他资源。u 端口数量的限制。一般来说，有线局域网中在如教室、图书馆、会议室等地方不可能布设太多信息点，随着以后学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，这些地方往往在同一时刻有大量的电脑，而目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域上网。而采用无线方式，在端口上连接无线接入点，不需布线就可以轻松从个端口扩展到成百上千个端口的应用。u 移动办公。随着教职员工的移动办公设备越来越多，并且对移动办公的要求也比较高，如会议、校长办公等都

15、适合使用无线局域网。u 临时性活动。随着学校的办学层次的提高，学校的学术氛围也日益浓厚，对外交流日趋频繁，各种学术活动越来越多地在学校举行。除此之外，学校每年也都会举办一些其他的活动，如运动会、人才交流活动等。由于这些应用的特殊性和灵活性，有线局域网将不能满足校园网的需求。所以很有必要使用无线局域网技术对原有的有线网络进一步扩充，使校园的每个角落都处在网络中，形成真正意义上的校园网。第三章无线网络设计分析3.1.校园无线网络的特点u 全覆盖：以802.11g 模式覆盖整个校园，可保证被覆盖需求的网络访问流畅。提供数据接入业务，让学校师生体会到无线局域网给教师的教学和学生的学习带来的好处。u 可

16、管理：由于校园有线网络已经建成，统一的网络管理已经投入使用，本次建成的无线网络，将可以很好的融合进现有校园管理系统中，对无线网内用户和无线接入点/网桥进行统一管理。u 安全性：充分考虑网络的安全性，原有网络系统已经具备多种安全防御能力，建成的无线网络很好的融合进原有网络安全解决方案体系中，并根据无线网络的安全技术特征，补充为具有多层次的安全保护措施，以满足用户身份鉴别、访问控制、可稽核性和保密性等要求。u 可扩充性：在校园网络规模不断发展的情况下，无线网络可满足在不改变主体架构与大部分设备的前提下，平滑实现升级和扩充，降低原有网络的硬件投资，并保证扩展后的系统可用性与稳定性。u 与认证计费系统

17、的融合：校园原有的认证计费系统架构已经稳定的运行，在新建成的无线网络中，作为网络接入层的有效补充，能够完全融合进原有认证计费体系，支持今后全网对所有用户的上网控制、认证与计费的持续运营。u 多种服务的支持：基于校园级网络的未来可持续发展，采用的无线产品均具备可适应未来发展校园级无线宽带应用（如无线语音应用、无线视频会议应用、无线多媒体通信应用等）的需要，并提供低成本的无缝升级和前后兼容。3.2.校园无线网络各子网设计3.2.1.教学网络通过校园无线网络覆盖机房、多媒体教室等。为广大师生提供了一个更为有效的网络互动平台，加强了学习生活的交流，同时为学生在教室内的自习提供一个方便的查询资料的网络环

18、境。3.2.2.图书馆网络通过无线校园网覆盖整个图书馆内所有的区域，教师和学生可以很方便地利用无线网络查阅到网络上的相关资料和浏览数字图书。3.2.3.行政办公网络通过无线校园网覆盖学校的办公楼和行政办公区，通过对办公区域提供无线网络，提高了各职能部门的效率，满足了教职员工的在线查询能力，大大提高了各职能部门的服务质量。3.2.4.学生宿舍网络在学生宿舍提供了无线局域网无线覆盖，满足了学生临时上网的要求。3.2.5.无线应急网络在出现需要突发性大规模网络服务要求的场合，提供临时性的无线网络服务，满足用户对网络的需求。学生们不仅可以在宿舍和实验室固定的地方上网 ，还可以在课堂上、图书馆等许多地方

19、很方便的接入，甚至根据自己的合理时间安排，在学校宽阔空旷的花园草坪上上网查阅学习资料。在考试前夕更可以减少机房、学校网吧等可以有线上网园区的压力，改进学校的学习环境，提高了学生的学习效率与成绩。所以，对于学校来说，一方面教学的互动性增强了，另一方面，教学的信息量大大增加了；在课堂上，学生不再仅仅是被动的听者，也是互动教育的参与者，学生可以用自己的资料来参与教学，同时这些数据可随时共享，在课堂上现场做演示，并允许老师和同学们共享文件。回到宿舍，学生也不再为找网络接口而发愁，躺在宿舍的床上既可用笔记本无线上网，享受最前沿科技带来的便捷和乐趣，周末期间可在多个宿舍之间自由共享文件进行学习探讨、学术交

20、流、音乐视频点播等自由娱乐。3.3.校园无线网络建设目标总体建设目标是以现有宿舍区和教学区内网络为依托，利用无线网络技术，改善教学区信息网络建设基础设施的环境，解决何时何地都能上网问题，进一步扩大教学区网络的使用范围，使师生们在任何时间、任何地点都能方便高效地使用信息网络。u 在学校实行无线覆盖。随着校园信息化的发展，势必要求把网络延伸到校园的每一个角落，比如阶梯教室、体育场馆、会议厅、图书馆阅览室、办公楼内扩容、家属区上网，这些地方都无法采用有线网络来完成，只有WLAN可以解决这些问题。u 在学校能漫游。用户在移动中，需要时刻保持与网内不同无线接入点的稳定连接以实现漫游。室外无线接入点RG-

21、P-780支持标准漫游协议，实现跨区域的无缝漫游，并自动寻找最佳信号质量的无线接入点建立连接。u 方便管理，迅速排错。对设备的管理是网络管理的重要部分。所有网络设备应当遵循统一的、标准的管理协议和兼容性，并满足集中、统一管理的功能需要，使得网络中心管理人员可以在网管工作站随时观察每一台网络设备的工作状态。u 利用无线网络技术进一步扩展校园网的覆盖范围，使全校师生能够随时随地、方便高效地使用校园网络；u 促进教学和科研发展，进一步拓展研究空间；u 提升校园网络环境，提高管理水平和效率，推动学校信息化建设3.4.具体实施目标侧重实际应用，覆盖校园内部分区域，为教学和学习生活提供切实可用的无线网络环

22、境；u 采取通行的网络协议标准：目前无线局域网普遍采用802.11系列标准，因此校园无线局域网将主要支持802.11g（54M带宽）标准以提供可供实际应用的相对稳定的网络通讯服务，同时兼顾多种类型应用和将来的投资保护，需要同时支持801.11a，802.11b，实现双频三模技术。u 全面的无线网络支撑系统（包括无线网管、无线安全，无线计费等），以避免无线设备及软件之间的不兼容性或网络管理的混乱而导致的问题。u 保证网络访问的安全性。u 采用非独立型的无线网络结构选型。u 覆盖范围要求有线网络无法接入的室外场所：校园内一些场所很难实现网络有线接入，采用无线方式可以实现覆盖大范围室外空间的无线网络

23、接入。本次建设主要包括各宿舍、教学楼、实验楼附近空地及操场等。有线网络使用不便或受限的室内空间：校园内一些室内场所空间较大，会产生许多人同时接入网络的需求，采用有线的方式只能提供少量接口，不能满足要求。用无线网络覆盖来解决相当数量的移动设备同时访问网络的问题。主要包括图书馆、实验楼、各教学楼等。u 安全、认证、计费和管理要求要与现有的计费系统对接，实现针对用户计费、管理、控制功能。u 校园无线网网络结构要求无线接入所需布设的AP通过校园网的汇聚层设备接入到校园网中，在汇聚层都提供相应的接口给无线网线，在接入层设备要在方案中进行描述。u 工程布线和安装要求I. 室内部分：定好较为开阔位置，将网线

24、和电源线走暗线敷设到位；挂在墙上，可利用设备本身自带的安装附件进行安装；如果需要遮蔽，则需要定制非金属安装盒；如果是挂在天花板上，则根据天花板的情况而定，若天花板是非金属结构，可以固定在天花板内。安装过程中应充分考虑防盗问题。II. 室外部分：根据设备位置有两种布线方式。如果AP设备放置在楼顶，则需要走网线和电源线；如果AP设备放置在室内，天线放置在室外，则需要走天线馈线。这两种方式馈线都需走铁管，贴防水胶方式处理，安装过程中应充分考虑防盗。III. 供电部分：AP的供电可采用POE方式由接入的网络设备进行供电（无需本地供电）。u 产品能力要求要求I. 产品支持AES、WEP加密等安全标准；I

25、I. 漫游切换；III. 支撑QOS能力第四章无线局域网应用设计对无线局域网的校园应用主要从以下三大方面考虑： u 提供基本的网络数据传输，达到资源共享的目的 可以将室外的教学楼、图书馆、学生宿舍等建筑物通过无线网桥（ bridge ）加以桥接，并且对室内的内的体育场、会议室、草坪等应用场合使用无线局域网方式（ WLAN ）加以无线覆盖。无线信号覆盖到校园的任何角落，整个校园变成了一个巨大的教学空间。 u 通过无线网络建立校园内的安全监控网络 现在很多学校都在安防上投入巨资，但往往效果不尽人意。维护和管理要花大量时间和人力。安全监控网络要求网络稳定性高、视频信号传输清晰、网络安全性好。利用无线

26、传输的优势可以完全避免有线方式带来的种种限制，隐蔽性好、见效快，而且监控点的位置可以根据需要随时做出调整，设备可以重复使用。为师生提供良好的工作、研究和学习的环境。 u 利用无线网络进行远程教育的开展可利用网络的共享特性，在网络中心建立相关的资源网站，开展课程远程点播和实时教学点播。采用网络认证的方法可以进行学校的学分制课程网络选修。从而节约资源、减轻教师的压力，从而提高学校的教学管理能力。u 利用无线网络技术为学校管理和校务管理供了电子人力资源很多学校利用无线网络技术都建立了“一卡通”设备擦卡，方便了师生各方面的消费和管理，如图书管理、收费处理、考勤管理等应用。第五章无线局域网系统设计5.1

27、.WLAN介绍WLAN（Wireless Local Area Network，无线局域网）是通信行业的一个时髦词语，而且可以肯定它是一种人人都想使用的技术。WLAN 变得如此流行的原因是易于安装和使用。通过WLAN 系统，用户无须考虑复杂的线路连接和布置问题。可是WLAN系统也不是完全的“无线”，因为只有客户端是可移动的，而服务器或者说接入设备是固定的。使用 WLAN 解决方案，网络服务商和企业能给他们的客户提供无线局域网服务，这些服务包括：使用带有 WLAN 功能的设备组建一个无线网络。这个网络可以成为接入固网或者Internet 的入口。配置了无线PCI 网卡的客户端可以与无线网络建立连

28、接并访问固网或Internet。WLAN 客户端与传统的802.3 局域网的互连。通过不同的加密和认证方式实现安全的访问。WLAN 功能使用户能够安全的访问网络并且能在同一移动区域内进行快速漫游。5.2.WLAN的工作机制WLAN 由以下几个部分组成：u Client（客户端）：带有无线网卡的便携机。u Access Point（无线路由器，接入点）：执行桥接操作的设备，在客户端（Client）和局域网（LAN）之间对无线帧和有线帧进行相互转换。u Access Controller（AC，无线控制管理器）：对WLAN 内所有无线路由器 进行管理和控制的设备，通过与认证服务器的通信来进行信息过

29、滤。u Wireless Medium（无线媒介）：用于客户端间进行帧传输的媒介。在WLAN系统里使用无线电频率做为媒介。5.3.无线网络的设计原则采用先进成熟的技术和设计思想，运用先进的集成技术路线，以先进、实用、开放、安全、使用方便和易于操作为原则，突出系统功能的实用性，尽快投入使用，发挥较好的效能。本系统在软件配置和硬件设备，整个系统设计上依照以下原则确定：u 先进性世界上计算机技术的发展十分迅速，更新换代周期越来越短。所以，选购设备要充分注意先进性，选择硬件要预测到未来发展方向，选择软件要考虑开放性，工具性和软件集成优势，网络设计要考虑通信发展要求。u 实用性系统的设计既要在相当长的时

30、间内保证其先进性，还应本着实用的原则，在实用的基础上追求先进性，使系统便于联网，实现信息资源共享。易于维护管理，具有广泛兼容性，同时为适应我国实际情况，设备应具有使用灵活、操作方便的汉字、图形处理功能。u 安全性计算机网络都与外部网络互连互通日益增加，都直接或间接与国际互连网连接。因此，在系统方案设计需考虑到系统的可靠性、信息安全性和保密性的要求。u 易扩充性系统规模及档次要易于扩展，可以方便地进行设备扩充和适应工程的变化，以及灵活地进行软件版本的更新和升级，保护用户的投资。目前，网络向多平台、多协议、异种机、异构型网络共存方向发展，其目标是将不同机器、不同操作系统、不同的网络类型连成一个可协

31、同工作的一个整体。所以所选网络的通讯协议要符合国际标准，为将来系统的升级、扩展打下良好的基础。u 灵活性采用结构化、模块化的设计形式，满足系统及用户各种不同的应用要求，适应业务调整变化。u 规范性采用的技术标准按照国际标准和国家标准与规范，保证系统的延续性和可靠性。u 综合性设计应满足系统目标与功能目标，总体方案设计合理，满足用户的应用要求，便于系统维护，以及系统二次开发与移植。5.4.无线网络的设计分析无线局域网的主要指标决定了设计无线局域网的原则是以数目尽可能少的无线路由器来为所有网络用户提供服务。用户相对疏散区域只需要布置少数无线路由器即可，以无线路由器覆盖范围最大为宜：用户相对密集区域

32、需要通过增加单位面积内无线路由器数目来为用户提供可靠服务。前者主要考虑覆盖范围这一因素，后者则主要考虑单位面积系统容量这一因素。 一般来讲室内容许最大覆盖距离为35100米，室外容许最大距离100400米； 障碍物阻挡； 要观测无线覆盖周围的障碍物确定无线路由器的数量和放置位置。2.4G电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：A. 水泥墙(1525cm): 衰减1012dBB. 木板墙(510cm): 衰减56dBC. 玻璃窗(35cm): 衰减57dB各种建筑材料对无线讯号的影响如下：当无线路由器与终端隔一座水泥墙时，无线路由器的可传送覆盖距离约剩下 5米有效距离。当无线路由器与终端中

33、间隔一座木板墙时， 无线路由器 的传送距离约剩下 15米有效距离。当无线路由器与终端中间隔一座玻璃墙时， 无线路由器 的传送距离约剩下 15米 有效距离。所以在安装选点时，一定要注意以避开墙、柱子等。5.5.网络标准的选择无线局域网有很多协议标准，目前，全球主要有3大类型：美国的IEEE802.11标准系列、欧洲ETSIBRAN的HIPERLAN标准、日本ARIB开发的MMAC标准。其中，IEEE802.11系列发展最为迅速。1997年发布的IEEE802.11是最早出现的无线局域网标准，它定义的三个物理层包括了一个红外传播规范和两个扩散频谱技术，即跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频（DSSS

34、）。该标准工作在2.4GHZ频段，支持1Mbps和2Mbps数据速率。目前在无线局域网市场应用最广的一个标准IEEE802.11B是1999年底推出的，它以直序展频作为调变技术，该标准工作在2.4GHZ频段，支持最高 11Mbps 数据速率，使用范围以百米为单位，在室中最长为100米，在室外为300米。由于越来越多的应用涉及到高密度数据传输，所以IEEE802.11标准应运而生。IEEE802.11允许在5GHZ频带上采用正交频分复用（OFDM）来传输数据，由于该频段的使用者较少，因此干涉和信号争用情况也比较少。IEEE802.11最高传输为 54Mbps，能满足高密度数据传输的需要。由于IE

35、EE802.11技术具有先天的数据传输率高，抗干扰能力强的优点能满足高密度数据传输用户需要。未来802.11n 技术将会广为应用，IEEE 802.11n使用2.4GHz频段和5GHz频段，传输速度可达300Mbps，IEEE 802.11n标准的核心是MIMO（multiple-input multiple-output，多入多出）和OFDM技术,传输速度300Mbps，最高可达600Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g。在此方案中，采用IEEE802.11n无线协议。5.6.校园无线网络设备选型原则根据已制定的网络设计原则，我们所选择的网络设备必须具有以下一些特定：（1） 安

36、全、稳定、可靠作为整个校园网络系统的硬件基础，网络设备必须是具备安全性、稳定性和可靠性的特点。这是网络系统稳定运行的最基本条件。最好是经过相当长时间，在世界范围内被广泛应用的网络产品，所以在选择产品时选用国际知名厂商的产品。（2） 技术先进性网络设备仅仅具有安全、稳定和可靠的特点是不够的。作为高科技的产品，还应该具有技术先进性。在选择网络设备应该采用当今较先进的技术，能够保持该设备在相当长的一段时间内不会因为技术落后而被淘汰。同时，在网络规模进一步扩大，该设备不能承担繁重的负荷时，能够降级使用。（3） 易于扩展性由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速，为了避免不必要的重复投资，应选择

37、具有一定扩展能力的设备，能够保证在网络规模逐渐扩大的时候，不需要增加的设备，而只需要增加一定数量的模块就行。最好能够做到在网络技术进一步发展，现有模块不支持新技术的情况下，只需要更换相应模块，而不需要更换整个设备。（4） 管理和维护方便先进的设备必须配合先进的管理和维护的方法，才能够发挥最大的作用。所以，在选择设备时必须支持现有的、常用的网络管理协议和多种网络管理软件，便于管理人员的维护。5.7.无线网络拓扑设计5.8.校园无线网络覆盖方式根据金华市金东区实验中学的校园建筑设计情况，本设计方案中，主要采用3种的无线网络覆盖方案。第一：户外公共区域的覆盖；第二：局部开放的室内大环境，如图书馆、阅

38、览室等无线覆盖； 第三：房间多、用户分散的楼宇（教学楼、办公楼、宿舍区等）的无线覆盖。5.8.1.室外区域无线覆盖学校体育场、篮球场、图书馆前后空地以及其他大空地是学生课外学习较为集中的区域，也是学校最为需要实现无线覆盖的室外公共区域。根据需覆盖的室外区域的实际情况，设计采用室外覆盖方式，选用室外无线路由器，通过使用D-Link ANT70-1800天线聚集无线信号，使无线覆盖范围更大、更远，穿透能力更强。设备与高增益天线安置于楼宇顶部，以无线信号向下整体覆盖。体育场与篮球场、中央步道无线覆盖方式如下图所示。为使无线网络覆盖学校的所有广场，要在男生公寓、女生公寓、教学楼、实验楼、行政办公楼的楼

39、顶安装无线设备，一共要安装6个D-Link ANT70-1800高增益天线。考虑到相邻的两个无线路由器之间有信号重叠区域，为保证这部分区域所使用的信号频道不能互相覆盖，具体地说信号互相覆盖的无线路由器必须使用不同的频道，否则很容易造成各个无线路由器之间的信号相互产生干扰，从而导致无线网络的整体性能下降。目前一个无线路由器可以使用的频道总共有11个，其中只有1、6、11这三个频道是完全不被覆盖的，因此可以将相邻的无线路由器设置成使用这些频道，来确保无线漫游成功。具体部署如下图所示。5.8.2.室内区域无线覆盖室内覆盖区域的大小和建筑结构的复杂程度往往差别很大，需要根据具体需求，设计多种室内覆盖解

40、决方案。针对宿舍楼区域，采用两个房间共用一个斯普莱WFS-2400XTG 吸顶式天线来进行大面积覆盖无线网络，具体的部署情况如下图所示。针对行政办公楼、教学楼、实验楼等结构较为复杂的室内区域，根据建筑结构具体情况，在每一座的楼宇的中间楼层各安装两台CISCO AIR-LAP1510AG-C-K9室外无线AP，交叉覆盖形成大面积覆盖区域，每个无线AP都独立接到交换机上，以保证有更高的带宽。具体覆盖方案如以下图所示：5.9.无线覆盖设备连接图5.9.1.室内吸顶天线无线网络覆盖AP的设备连接图5.9.2.室外无线网络覆盖AP的设备连接图无线AP、馈线、天线以及网线与网桥设备之间的连接头都应做防水处

41、理；安装时网桥的连接头一端朝向地面（防水考虑）；网线采用带屏蔽的超5类线，连接POE端用RJ45头，连接设备端用航空头，工程中根据需要长度制作网线。第六章无线网络安全设计6.1.WLAN面临的威胁对WLAN来说，其安全性主要体现在访问控制和数据加密两个方面。可以说，所有有线网络存在的安全威胁和隐患都同样存在。同时，任何不可信的无线设备可以在信号覆盖范围内进行网络接入的尝试，一定程度上暴露了网络的存在。同时，外部人员可以通过无线网络绕过防火墙，对学校内部数据非法存取；内部教师和学生可以私自设置无线网卡，使用例如P2P等方式与外界通信，大量占据可用带宽。在实际工作中，有可能遇到的威胁主要包括以下几

42、个方面：A 信息重放在没有足够的安全防范措施的情况下，是很容易受到利用非法AP进行的中间人欺骗攻击。对于这种攻击行为，即使采用了VPN等保护措施也难以避免。中间人攻击则对授权客户端和AP进行双重欺骗，进而对信息进行窃取和篡改。B WEP破解现在互联网上已经很普遍的存在着一些非法程序，能够捕捉位于AP信号覆盖区域内的数据包，收集到足够的WEP弱密钥加密的包，并进行分析以恢复WEP密钥。根据监听无线通信的机器速度、WLAN内发射信号的无线主机数量，最快可以在两个小时内攻破WEP密钥。C 网络窃听一般说来，大多数网络通信都是以明文（非加密）格式出现的，这就会使处于无线信号覆盖范围之内的攻击者可以乘机

43、监视并破解（读取）通信。由于入侵者无需将窃听或分析设备物理地接入被窃听的网络，所以，这种威胁已经成为无线局域网面临的最大问题之一。D MAC地址欺骗通过上面提到的网络窃听工具获取数据，从而进一步获得AP允许通信的静态地址池，这样不法之徒就能利用MAC地址伪装等手段合理接入网络。E 拒绝服务攻击者可能对AP进行泛洪攻击，使AP拒绝服务，这是一种后果最为严重的攻击方式。此外，对移动模式内的某个节点进行攻击，让它不停地提供服务或进行数据包转发，使其能源耗尽而不能继续工作，通常也称为能源消耗攻击。6.2.实现目标与协议标准为了保护无线网路免于攻击入侵的威胁，用户主要应该在提高使用的安全性、达成通信数据

44、的保密性、完整性、使用者验证及授权等方面予以改善，实现最基本的安全目的。提供接入控制：验证用户，授权他们接入特定的资源，同时拒绝为未经授权的用户提供接入；确保连接的保密与完好：利用强有力的加密和校验技术，防止未经授权的用户窃听、插入或修改通过无线网络传输的数据；防止拒绝服务（DoS）攻击：确保不会有用户占用某个接入点的所有可用带宽，从而影响其他用户的正常接入。安全问题一直是制约无线局域网技术的推广的关键因素之一，越来多的决策者认为安全问题是影响他们做出无线局域网部署决定的首要因素。实际上，IEEE以及Wifi联盟、Microsoft、Cisco等无线局域网标准的制定机构和软硬件厂商，一直致力于

45、重新定义和改进无线局域网安全标准，以便无线局域网能经受恶劣的安全环境的考验。本方案对无线局域网各种安全标准和协议进行分析与研究，提出了选择无线局域网的安全策略，并给出了无线局域网安全技术在校园网工程建设中的应用。无线局域网安全技术如下： 6.3.无域网的安全认证在无线线局客户端和无线无线路由器交换数据之前，它们之间必须先进行一次对话。在802.llb标准制定时，IEEE在其中加入了一项功能：当无线客户端和无线无线路由器对话后，就立即开始认证工作，在通过认证之前，设备无法进行其他关键通信。这种认证方式有两种：开放认证和共享密钥认证。6.3.1.开放认证开放认证方法是802.nb标准中默认的认证方

46、式，在明文状态下进行认证，认证过程如图所示：客户端向无线路由器发送认证请求，无线路由器确认认证，注册客户端；客户端发送连接请求给无线路由器，无线路由器确认请求，注册客户端。通常无线路由器的开放认证有三种策略：第一种策略为默认方式，允许任何客户端认证；第二种是只允许认证带有合法服务器标识ID(实际为SSID)的客户端，SSID相当于密码的作用;第三种是无线路由器只允许认证MAC地址在无线路由器的访问控制列表中的客户端。6.3.2.共享密钥认证共享密钥认证是基于WEP共享密钥的认证方法，前提是客户端和无线路由器中己经预先手动设置好了共享密钥，共享密钥认证与开放认证相似，只不过它使用WEP对认证过程

47、进行加密，因而其安全性要高于开放认证。 6.4.无线局域网的加密技术加密技术是网络安全的一项重要技术。IEEE为无线局域网提供了三种安全性保护协议:WEP、TKIP、CCMP。主要的方法有无线局域网E无线路由器策略、无线局域网鉴别与保密基础架构W无线路由器I以及IEEE802.11标准中的WPA等等。其中W无线路由器I是我国自主研发的、拥有自主知识产权的无线网络安全标准而TKIP主要进行无线网络产品的互通性测试。然而，这些还联够，还需要一些增强方法和策略等。6.5.无线局域网安全策略的原则确保无线局域网网安全可以说“三分靠技术，七分靠策略”，无线局域网部署中要适当应用安全技术，合理选择安全策略。在部署无线局域网时，只要结合自身的网路安全实际需求，合理选择无线局域网的安全策略，提供足够的