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清华大学无线实证网络系列报道
新一代无线网络集萃地
http://www.media.edu.cn 2008-08-19 作者:李贺武 陈瑶 李风华 何涛

开放性大学、虚拟大学已经是全新教学理念的代名词之一。随时随地进入教与学的环境,进行跨越地理位置和时间的学习与交流,无线局域网技术(Wireless Local Area NetworksWLAN)为这些理想提供了支撑。应用无线局域网技术,学生老师能够在校园内任何一个地方接入校园网,实现对各种教学资源的访问不受地点和时间的限制,真正体验虚拟教学的“5W(Whoever , Whenever , Wherever ,Whomever ,Whatever) 特点。从某种意义上看,无线正在拆除教室、会议室、图书馆、实验室的有形的墙,无线接入的应用将教学环境和教学资源扩大到了整个校园甚至Internet
  

随着教育规模的扩大,学校建设一直热火朝天地进行着,校园网建设是学校竞争力的一个重要体现。富有远见的大学管理者将眼光投向了更具有扩展性的高新技术,低成本的建设投资和维护工作量也成为学校网络管理的关注热点,无线接入技术因此进入了他们的视线。无线局域网络(WLAN)是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio FrequencyRF)的技术,取代双绞铜线所构成的局域网络。   

WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可达20km以上。它是对有线联网方式的一种有效补充和扩展,使上网的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络覆盖问题。无线运营商的执着追求让无线的高速数据传输逐渐地以更低廉的价格提供比有线网络更优质的服务,可以想象的是:我们离解脱“金属铜牢笼” 的一天已经不遥远了。   

算一笔无线应用的经济账

有关方面统计,学校已经成为无线局域网应用的重要行业,占整个行业应用比例的7.9%,而且应用前景看好,与传统的有线网络相比,无线校园网有着更显著的优势。也许一个经济实用的账本更具有说服力。  

尽管无线局域网硬件的初始投资要比有线高,但它减少了布线的费用,在需要频繁移动和变化的动态环境中,性能价格比是很高的。使用无线接入解决方案,可以节省大量的布线成本,仅需要在每个教室或宿舍的每个楼层预留一至两个以太局域网接口,便可轻松实现无缝接入校园网。一般来说,AP(无线接入点)可以使原来的一个信息点同时接入数十乃至数百个用户,设备和布线的投资以及维护成本大大降低。   

启用无线接入解决方案后,教师和学生都使用笔记本电脑或PDA移动办公,便可完全取代PC,因此学校就无需购置专用的PC教室,仅需购置无线网卡即可。无线局域网拓扑结构,还能够十分容易地从少数用户的对等网络模式扩展到上千用户的结构化网络,扩展能力很强,降低了网络扩容的投资。另外,用户可以将未来的高速技术与他们已经安装的无线局域网系统基站集成起来,从而保护用户已有的投资。  

第一笔投资可以说是省回来了,接下来考虑的是会不会“摁了葫芦起了瓢”,安装和维护的成本可是一项长期的投资项目!   

现有的大量教室要进行全面改造,价格不菲尚在其次,宿舍、体育馆、礼堂等场所地形复杂,改造难度之高让网络管理中心大为挠头。无线局域网系统可以有效解决上述场所物理布线困难等难题,并且可以简化在这些区域的网络实施。提供直径近200的无线网络覆盖,用户就可在无线所覆盖的区域移动地应用。无线设备安装快速、简单,不需要穿墙或过天花板布线等繁琐工作,既快速又简单,而且可以在任何物理布线困难或者有线所不能到达的地方进行安装。另外,使用无线接入方式,调试也相对简单,更能节省大量的维护费用,尤其对于校园网接入端较多的情况,无线接入方式大大降低了网络故障检测的工作量,提高了故障排除速度。  

接下来就是终端的设备了。如果老师、学生能够配备笔记本电脑或PDA,学校就不必再投入大量的资金来建设许多公共机房,在座位紧张的电子阅览室,学生也不必为上机发愁,真正实现了数字化校园的功能却又无需作更多的投资。教师和学生在上课的时候不必再浪费时间往返于图书馆、办公室、教室、宿舍之间,采用无线方案可以使老师和同学们在上述地方随意地检索图书馆的网上资料、服务器的教案、寝室电脑里的作业、在网络上进行答疑,充分利用了校舍、设施和计算机设备等校园资源。无线校园网还为用户提供了使用多媒体等其他资源的便利方式,提高了学校资源的利用率。  

一般来说,如教室、图书馆、会议室等地方是不可能布设太多有线网口的,但是随着学生笔记本电脑的普及和现代化教学的需要,往往同一时刻有大量的电脑在上述场所出现,进行网上教学和活动。但目前的有线校园网由于接入点的限制,没有办法使学生们在这些区域实现同时上网功能。  

运用无线网络技术,这些问题也就迎刃而解了。笔记本电脑和服务器之间无需物理连接,通过AP终端能与现有有线网络无缝连接,支持宽带接入和虚拟主机服务,有动态IP分配功能和防火墙功能,多人可同时上网。同时支持动态接入,可以任意移动笔记本电脑却保持持续的连接,在有效范围内,传输信号可突破墙壁、玻璃的限制。

另外,采用无线方式,在有限的信息点上连接无线接入器,就可轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点,实现多台电脑同时上网。而且由于没有线缆的限制,用户可以随心所欲地增加工作站或重新配置工作站。这种可扩展性强的接入功能,极大地推动着用户的需求,想想看,现在坐在大学课堂内倾听学科泰斗讲演的可能只有几十到几百人,而无线技术将让校园内任意一个角落想听他们的精彩论述的人听到他们的声音。  

说完了应用,那么现在转入了一个最为棘手也最受关注的焦点问题——安全。有线网络的安全问题大有泛滥之势,通过电波和天线进行数据的传输,无线技术的安全问题似乎更是如履薄冰。然而有关专家却一针见血地指出,这其实是一个“50步和100步”的差别。“凡是基于IP的网络,安全问题是一个共同的问题。如果有人想刻意获取信息,即使是有线网络,4050之内都可能被黑客截获信息。”北京邮电大学刘元安教授如是说。   

同有线网络比较,无线接入在安全维护上并不需要特殊的投资,在管理上则完全按照有线网络来管理,即通过服务器来给不同的用户设置权限,不同的用户只能访问特定的资源。当然也可以对外公开部分信息,这样即使是外来用户进入无线校园网的辐射区域,也仅仅能访问部分公开的信息,而无需担心泄密。  无线技术诞生五年来,国内外学校在这方面有着大量的应用,其中不乏成功案例。20025月,北京大学与Avaya公司合作构建北大无线校园网。该项目规模之大、覆盖范围之广在全国高校首屈一指,北京大学是国内首家拥有校园无线局域网络的高校,标志着中国高等院校教育网络建设在与国际接轨的道路上又迈出了重要一步。建成后的北京大学无线校园网,在主校区任何角落,只要有一台笔记本电脑或PDA,便可以随意无线上网,真正把学校建设成了一个超越时间、超越空间的虚拟大学。

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