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“无线网状网”校园—厦门大学案例分析
http://www.media.edu.cn 2008-08-19 作者:冰枫

1.用户简介

 

厦门大学海韵园区位于曾厝垵豹子山半山坡上,毗邻厦大曾厝垵学生公寓,总占地面积3.8万多平方米,由科研楼两幢,教学楼、实验楼和办公楼各一幢组成。五幢楼均为多层框架结构,总建筑面积38451平方米。整个海韵园区依山傍海,环境优美,建筑的设计延承了嘉庚建筑风格,建筑的布局依山就势,错落有致。海韵园区建成后,成为了软件学院、计算机与信息工程学院、数学科学学院等单位的教学、科研、行政的重要办公场所。

 

厦门大学计算机与信息工程学院有关于无线Mesh网络的科研项目也是该学院的重要科研内容,急需在园区环境中铺设相关的试验网络,使得试验可及时有效地开展,保证科研进度和科研地严谨性。

 

2.无线网络需求及方案设计原则

 

根据海韵校区无线网络需求,海韵校区无线网状网项目中的主要建设目标为:

① 实现校区内主要教学、试验和办公场所室内的无线覆盖

② 实现室外所有活动区域的无线信号覆盖

③ 实现无线网状网设备间无线互联

④ 实现无线网络与现有有线网络之间的无缝联接

⑤ 实现无线终端安全接入

⑥ 实现无线网络设备集中管理

 

通过对国内外多家无线设备提供商严格的筛选,厦门大学最终选择阿德利亚公司的无线网状网技术完成对校园的覆盖。阿德利亚公司提供的无线Mesh方案力求在满足以上要求的同时,尽可能的符合当今无线网络发展的方向,充分考虑了网络的可靠性、冗余能力、自愈能力,设计具有前瞻性,充分考虑当今网络系统面临的各种不安全因素的影响,充分考虑将来网络能够满足向更高性能扩展的能力。

 

方案设计原则包括一下几点:

 

⑴ 可靠性:

 

考虑到海运校区无线网络将有大量的科研、教学、管理等实时数据在网络上传递,其网络可靠性直接影响到科研及教学等工作的正常进行,所以任何网络的单点失败都可能对学校造成损失。所以整个无线网络的拓扑设计、设备配置、协议支持都必须充分体现出对高可靠性的支持,无线网状网络不仅本身就具有高可靠性,而且还有高适应性。无线网状网的运行类似于Internet,如果无线网状网络中某个节点或链路失灵,数据包会自动选择其他的路径。一两个节点的丢失, 不会影响到整个无线网络的运行,无线网状网具有自愈的能力,并不需要网络管理人员重新手动完成路由设置。

 

⑵ 网络性能:

 

1)确保无线网络的信道具有高吞吐量;

2)确保无线AP的高数据处理能力。

 

⑶ 兼容性:

 

1)要求能保证现有普通Wi-Fi终端平滑接入,支持802.11a、802.11b、802.11g;

2)要求设备接口均采用标准接口。

 

⑷ 可扩展性:

 

1)网络规模在满足当前需求的情况下,还应具有一定的扩展空间;

2)设备软件应支持在线升级,适应网络技术发展需要。

 

⑸QoS:

 

1)现有的设备支持基于策略的多层次的QoS保证措施,如802.1p、IP COS等;

2)保证无线视频会议、无线视频监控和Wi-Fi电话等多媒体应用。

 

⑹ 投资保护:

 

系统设计采用成熟的网络通信技术,按照国际标准和工业界标准建立一个独立于应用,长期稳定和可靠,具有灵活性的开放系统,并能以较好的性能价格比实现与现有系统互连和向将来技术升级。

 

⑺ 可管理性和可维护性:

 

在一个网络系统中,网络管理已经越来越受到人们的重视。因为它关系到网络系统的使用效率、维护、监控甚至系统资源的再分配。

 

网络管理对系统的重要性越来越大,这是由于系统对网络环境的依赖性不断增加而引起的,一方面由于网络中断而使业务被迫中止造成的损失会越来越大;另一方面由于越来越多的用户连入网络,对网络管理的要求提高了,以确保网络达到最高的效率。

 

⑻ 关于开放性和先进性:

 

在大型网中,用户的环境千差万别,应用平台和硬件平台各不相同,因此,遵循开放式标准是实现网络互连的最根本的保证。

 

系统具有开放性,意味着遵循一个大多数计算机系统所共同遵循的标准,校园无线网络应具备有与其它系统和网络互操作和互联的能力。以实现内部各系统之间,以及有关其它领域的交流如:与Internet互连,与各外地分支网络的互连等。开放性还意味着更多的选择和最佳的性能价格比,有利于在众多满足同一开放性标准的硬件、软件系统中选择最符合要求的产品。

 

⑼ 安全性:

 

1)网络系统具备多种可选安全机制,以适应不同应用情况下的需求;

2)具有安全的管理登录方式;

3)支持多SSID和多Vlan划分;

4)支持802.1X端口访问控制机制、支持最新无线安全标准802.11i;

5)能有效地预防广播风暴,防止因为病毒或入侵等原因引导起的网络不正常,而导致整个网络瘫痪。

 

3.网络拓扑

 

厦门大学海韵校区无线Mesh组网的拓扑结构如下图:

 

① 采用Azalea金梭MSR2000无线路由器。

②Backhaul采用5.8G频段,天线采用定向天线,避免相互之间的干扰。

③Access采用2.4G频段,为了减小各个站点之间的相互干扰,所有站点均采用定向扇区天线覆盖。

 

 

本方案采用了两个有线接入点接入校园有线网络,其他各点通过无线链路网状互联,充分考虑了网络的可靠性、冗余能力、自愈能力,方案设计具有前瞻性,能够满足将来网络向更高性能扩展的能力,在保证系统的稳定性和带宽的基础上实现了无线链路冗余。

 

4.方案特点

 

①MSR200采用双Radio设计,Backhaul和Access采用不同的频段,减小系统之间的相互干扰,保证高传输带宽;

② 采用两个有线接入点冗余配置,保证网络的稳定性,当一个有线接入点故障时,整个网络的应用不会受到任何影响;

③ 采用Mesh方式组网,站点之间配有冗余链路,网络中的任何一个节点故障,其他节点都会自动重新选择路由,保证网络具有自愈功能;

④ 采用阿德利亚已经申请专利的漫游技术,可以保证用户在网内移动上网或通话时,平滑漫游,不会导致用户断线。

⑤ 无线路由器工作在3层,无需额外增加有线路由器和交换机;

⑥ 网络实施快速、简便,无需繁琐的布线,在保证快速布网的同时,不会影响学校的正常教学和办公。

 

5.最终效果

 

工程实施完成后的WDS和Access的测试效果如下:

 

①WDS链路带宽很高而且稳定,超过厦门大学的验收要求。

② 通过每个MSR都能打开校外web网页,而且上网速度很快。

③ 用Skype测试语音通话质量良好,并支持移动通话。

④ 定点覆盖抽样测试办公教学区域及其室外空间覆盖良好。

 

通过阿德利亚金梭MSR2000搭建的无线网络,能够为厦门大学的师生提供无线上网、无线视频监控、无线网络教学、Wi-Fi语音等多种业务。厦门大学海韵校园的师生可以随时随地通过笔记本电脑、PDA等各种无线终端连入校园网及互联网,更为方便、高效地共享信息资源。不仅教学手段和课余生活得到极大的丰富,而且教学、科研和管理的水平也得到了相当的提高。不仅如此,采用阿德利亚领先国际的MSR2000无线网状网路由器搭建的无线Mesh网络,还为厦门大学的Mesh试验提供了优越的网络平台,有力的保证厦门大学计算机与信息工程学院关于无线Mesh网络科研项目的科研进度和科研地严谨性。   

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