高校局域网组建模式之探析

1、高校局域网组建模式之探析摘要：文章介绍了在高校中局域网组建的两种方式，并比 较了它们各自组建的优点、技术特点和实现方式，为学校组 建不同的局域网络提供了选择的空间。关键词：无线局域网；网络拓扑；组网方式一、引言计算机网络在社会各个领域的广泛应用，深刻地改变着 人们的习惯和生活方式，对每个人的工作、学习和生活等各 个方面都起着越来越重要的作用。如今，经过多年的发展， 校园网已经在全国各个高校的得到普遍地应用，校园网对高 校的教学、科研、管理，起到了不可估量的作用。在高校局 域网组建过程中，根据不同的场所以及对网络的不同需求选 择不同的组网方式。通常在学校公共机房、语音视听实验室 等比较大的教室需

2、要组建有线局域网，以满足大容量网络教 学的需要，而在图书馆、阶梯教室、会议室等公共场所需要 上网的地方，由于有线局域网架设受环境限制，无法满足其 需要。而无线局域网技术的迅速发展，则可以解决这些问题。二、两种网络的技术特点（一）有线局域网有线局域网是现代网络建设中使用得最为普遍的一种 网络连接方式，它一般通过网线（有同轴电缆、双绞线及光 缆或光纤）将网络服务器与pc机连起来组成局域网。有线 局域网是指将小范围内的有限的通信设备互联在一起的通 信网。决定局域网特性的主要技术要素有网络拓扑、传输介 质与介质访问控制方法。有线局域网的重要技术特点如下：1、服务器集群技术。集群（cluster）是指一

3、组计算机（两台或多台节点服务器）系统通过相应的硬件及软件互 连，作为单一系统，为网络访问（文件服务、应用程序、资 料资源等）持续性地提供高性能的计算服务。集群要求采用 通用标准的计算机，以没有单点故障的体系结构来达到系统 的高可用性和高可靠性，从而能以较低的成本获得较好的性 能。集群系统还具有恢复服务器级故障的能力，这要求集群 中的计算机应当具有非常好的协同性。如果其中一台发生故 障，马上就有另一台支接替它的工作。集群系统还可通过在 集群中继续增加服务器的方式，从内部增加服务器的处理能 力。当一台计算机的性能不足以完成某项任务，其他的系统 成员就会加进来，共同执行这项任务，并通过系统级的冗余

4、提供固有的可靠性和可用性。应用实践证明，由通用的计算 器组成集群系统，可能使其运算能力接近或超过大型计算机 系统，且具有相对低廉的成本。2、链路聚合技术。链路聚合技术是为消除传输链路上 的瓶劲（由网络带宽、服务器速度和i/o处理能力等因素产 生）与不安全因素所提供的一种可行的低成本解决方案。它 是将多个线路的传输容量形成一个单一的逻辑关系，从而提 高传输的带宽和速度。如同步imux系统，多线路的反向多 任务技术ima,用路由器来实现多线路等。在高校网络分布 中，中心结点和分结点之间可采用这种链路聚合技术，从而 使传输带宽加倍。3、虚拟网(vlan)技术。虚拟局域网(virtual lan, v

5、lan)技术是通过路由和交换设备，在网络的物理拓扑基础 上由网络管理人员建立的一个逻辑网络。vlan可以看成一组 客户工作站的集合，这些集合可以不受地理位置的限制而像 处于同一个lan上那样互相交换信息。它可以看作一个广播 域。在一个虚拟网内，由一个工作站发出的信息，只能发送 到具有相同虚拟网号的其他站点，而其他虚拟网的成员收不 到这些信息或广播帧。4、传输速率高且误码率低。有线局域网络的传输速率 范围为0. l-155mbpso目前用“以太网"、“快速以太网”、 “千兆以太网”以及现在的“万兆以太网”技术来搭建快速、稳定并且更加安全的高速局域网网络环境，数据传输速 率高达1000m

6、bps。有线局域网络在传输过程中误码率低至 10-8-10-11,基本上无信号损失。(二)无线局域网无线局域网是以无线电波代替电缆，作为网络设备及用 户计算机之间主要通信传输介质所构成的局域网。目前无线 局域网运用的通信技术主要可分为窄频微波(narrowband microwave)技术、扩频(spread spectrum)技术及红外线 (infrared)技术。而扩频技术已成为主流，在校园中应用 的无线网络都是基于扩频技术的无线局域网。扩频技术主要 又分为“跳频技术”及“直接序列”两种方式。与光学技术 相比，扩频能够支持更大范围，实现更高数据速率，改善了 对数据截取的抵抗力，保证了数据保

7、密性。无线局域网的重 要技术特点如下：1、完全遵守国际标准。现在无线局域网通信协议采用 的标准主要有：(1) 802. lla/b/g：工作于2. 4-5ghzism开 放频带；(2) 802. lid：解决不同国家的频率不统一的相通 应用的问题(即在不同频率上的802. lib标准)；(3)802. lie： 改善wlan的服务质量，提供应用支持qos,将用时分多址(tdma)方案取代类似以太网的mac层，并对重要的业务增 加额外的纠错功能；(4) 802. llh：控制发送功率，动态选 择无线信道。2、可靠性高。接近100mw的信号发射功能，增加了信 号接收灵敏度，可以提供可靠的无线数据传

8、输，使用距离更 远，根据用户与无线接入器之间的距离，可使的传输带宽、 信号干扰的不同，动态检查用户无线接入的传输速率。针对 大规模无线网络的性能问题，4000ap支持802. llh标准的动 态控制发送功率，自动选择无线信道，可以做到基于用户数 量、基于数据流量和基于ap性能的负载均衡。此外，负载 均衡还体现在支持链路完整性上。当ap检测到网络失效后, 会及时释放掉它所连接的电脑，以便这些电脑能够及时尝试 其他ap的可用连接。3、移动性强。无线局域网最突出的优势就是移动性， 无线局域网中的微机通过无线方式进行通信，在信号覆盖的 地方能提供实时的信息服务，摆脱了线缆的束缚，无线局域 网的用户可以

9、四处移动而同时与网络保持联接，传输范围大 大拓宽。用户可以随心所欲地增加工作站或重新配置工作 站，通信范围受环境条件的限制小，拓宽了网络的传输范围。4、低成本，支持多种安全策略。节省了相当数额的安装有线线缆的投资和维护费用，设备的投资与同类产品相 比，性能价格比也是最好的。支持snmp、web、telnet等方 式的管理。支持各种安装方式，支持firmware远程升级以 及配置文件上传下载。三、组网方式高效的有线局域网组网方式基本是通过路由器、三层交 换机等硬件设备组建vlan来实现的。通过vlan的组网方式 具有以下优点：一是限制广播报文，节省带宽，提高了网络 处理能力。广播域限制在一个vl

10、an内，交换机不会从一个vlan向另一个的vlan直接发送帧，这种方式增强了 vlan的 安全性，vlan间不能直接通信，即一个vlan内的用户和其 他vlan内的用户不能直接互访，如果要访问需要通过路由 器或l3等三层设备。二是虚拟工作组。用vlan可以划分不 同的用户到不同的工作组，当用户工作组改变时，不需要改 变物理位置。在实际使用中，一般都是同一工作组的用户在 一起协作，异地的情况比较少。三层交换机的路由连接如图 1所示。将无线局域网技术应用于校园网络建设中，从目前校园 网络的应用情况来分析，主要采取以下两种组网方式：一是 独立式对等方式。独立式对等方式下的无线局域网，不需要 ap,每

11、个终端均配有无线网卡，它们之间只是通过无线网卡 进行对等地相互通信，构建无线局域网。在校园中，这种组 网模式适用于有线局域网无法覆盖、仅需要具备文件共享传 输等功能的临时性的网络，如临时流动会议、需多人合作但 又无联网条件的科研场所、实验室等。二是非独立式接入方 式。这种方式以星型拓扑为基础，包含一个ap和多个无线 终端，以ap为中心，ap通过电缆线与有线局域网连接，通 过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信 以及无线终端与有线局域网之间的通信。这样既能以ap为 中心独立建一个无线局域网，又能以ap作为一个有线网的 扩展部分。这种方案是一个中心点可同时应付若干个外围分 支点，它主

12、要在近距离内用于多个工作站或局域网的互联。 在校园网络建设中，非独立式接入方式是应用前景最为广泛 的一种方式。非独立式无线局域网的拓扑图如图2所示。四、在校园网建设中的应用实例有线局域网技术成熟，网络结构简单、经济、功能强且 应用广泛，适用在各种固定场所如网络实验室、公用网吧等 地方组建。以华侨大学的综合网络实验室为例，实验室的建 设应充分考虑到授课内容和现实的需要，同时满足了教学与 科研的需要。网络教学须要学生了解路由器、交换机、服务 器等基础知识，这是无线局域网所不具备的知识，进行的研 究性实验如服务器集群的配置和测试实验、链路实验、负载 均衡实验、在多星结构的网络中进行分布式交换的实验等

13、 等。无线局域网只在特定的一些场所组建，如学术交流中心、 候机厅等人员流动大的地方。华侨大学工商管理学院的学术 交流中心是本院进行学术交流的主要场所，可容纳100多人。 每年举行国内或国际学术交流活动50多次，会议过程中的 网络信息交流频繁，并且不同会议的参加者不同，参加者基 本上使用笔记本电脑，如果采用传统的有线局域网进行计算 机信息交流不太现实，在网络建设中我们采用了无线局域网 技术来构建无线网络来满足需要。网络建设采用无线接入方 式进行，基于www浏览和e-mail和文件传输服务，由于每 个ap可以同时提供30个用户的接入，交流中心铺设5个无 线基站完全可以满足各种情况下的要求。五、结束语局域网已成为高校建设中不可或缺的组成部分，建设一 个高效、快速的局域网络对于提高学校的办学质量和工作效 率都起着十分重要的作用。但在不同的场所，按照不同的需 求建设符合实际需要的局域网络则是首先需要考虑的问题