经历了2004年笔记本厂商激烈的价格战,又目睹了INTEL联手CERNET宣布推出“中国无线大学计划”,那么2005年各高校信息化资源建设中的热点之一肯定与无线局域网的部署及应用有关。
追溯无线局域网技术已有不止10年的历史,中国最早的无线局域网技术的应用案例诞生于1993年。自从2002年无线局域网概念在国内被炒热之后,各商家纷纷不失时机地先后推出相关产品一试深浅,中国网通和中国电信先后推出了“无线伴侣”和“天翼通”服务来“试水”。
而校园无线局域网的应用热潮还是和笔记本的无线上网技术分不开的。同样在2002年8月,INTEL在上海浦东国际机场联手中国近二十家机场的代表共同演示了无线局域网的应用,并于03年推出了专供笔记本使用的处理器,无线局域网技术被集成在芯片组中。随后以外部设备生产而著名的明基发表了一系列的无线网络产品,包括无线网卡、适配器、无线网关等等。
与此同时,走在科技前沿的各高校开始将无线局域网技术应用于校园,最早开始应用的当属清华大学,但他们只是将无线局域网技术应用于图书馆内部,并没有展开大规模的应用。2002年5月16日北京大学宣布与Avaya公司在中国的专业服务商北京新达网联公司签订协定,并于8月初完成了主校区的布线和测试工作,做了中国第一个在高校中大规模铺设无线局域网的尝试。
在北大无线局域网实践两年后,当时处于观望态度的各高校也于去年年底参与了INTEL联手中国教育科研和计算机网CERNET推出的“中国无线大学计划”,于2005年将真正掀起高校无线局域网应用的高潮。
北大无线局域网应用经验
北大从2002年在校园中大规模部署了无线局域网后,将无线网络应用到了教学和师生日常生活的各个方面,校内反应都很积极。
这些应用包括:(1)教学用无线网络。北大无线局域网主要覆盖了北京大学的各教学楼,及一些校内公共课教学环境,如计算机公共机房、电教楼公共教室等。为广大师生提供基于网络更有效地互动,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境。(2)图书馆无线网络。北京大学图书馆总面积目前在规模上是亚洲高校第一大图书馆。北大无线局域网已经覆盖了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使用图书馆提供的各种数字化服务。(3)行政办公网络。目前北大无线局域网覆盖了学校部分的系、院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。(4)无线应急系统。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。(5)教工、学生宿舍网络。在部分的教工宿舍和大部分的校内宿舍提供了有限的无线局域网无限覆盖,满足了教工和学生临时上网的要求。
此外,北大从2003年开启了基于校园无线局域网的一项重要应用,即“新生报到系统”。这是无线局域网第一次为一个大规模网上关键性应用系统提供网络基础连接平台,是对无线网络服务稳定性的一次考验。“新生报到系统”通过信息化的手段,将新生报到时所涉及到的各个部门处理的新生数据进行有效地共享和集成,为新生提供更好的服务,同时为管理者提供一个随时随地统计查询报到状态的良好平台。
按照北京大学迎接新生的惯例,本科生迎新工作在位于学校南门以内的林荫马路上,总长大约为500米;研究生迎新工作位于万柳研究生学生宿舍区的3区和4区连廊下,呈半圆弧状,总长大约 200米。迎新工作的实际环境,要求无线局域网在室外提供所有客户端计算机的网络连接,同时也要满足迎新系统的用户量大、高速网络带宽的要求。
北大无线局域网根据两个迎新区域不同的情况,采用了不同的无线信号提供方式。在本科生迎新区域,利用该区域日常提供局域网无线服务的AP,提供“新生报到系统”客户端用户的网络连接,共10个AP。根据网管系统实际统计,有72台/79台(2003年/2004年)同时在线。在2003年,实际的测量统计发现AP的负载有些不平衡;2004年学校做了一定的调整,基本保证了AP负载均衡。研究生迎新区域原先没有无线信号的覆盖,因此采用无线应急系统。2003年,采用4个AP在中心花园集中摆放,利用8个定向天线(每个定向天线提供大约30度角的覆盖面),总共提供8个11Mbps;在2003年工作的基础上,2004年调整了应急系统的实施方案,采用10个AP在3区、4区连廊下均匀摆放,总共提供11个11Mbps。根据网管系统实际统计,有58台/62台(2003年/2004年)同时在线,基本保证了AP负载均衡。
“新生报到系统”服务良好的开展充分说明了校园无线局域网在应用上的巨大潜力。
北大先行的一些借鉴
在无线局域网的部署和应用上,想一蹴而就是不现实的,无线网络在大规模环境中,尤其是在校园范围内进行全面覆盖是一个很复杂繁琐的工程,不能可以一次到位。北大在这方面的规划和定位还是相对比较成熟的,他们的具体思路是具体实现思路是“先解决有无,后解决温饱,逐步向小康过渡”的分期建设思路,在急需使用的场所优先按信号全面覆盖的方式配置,当网络带宽无法满足实际需求时,随时根据使用情况增加无线接入设备的配置。
同时,以现有校园有线局域网络为依托,利用已经成熟的无线网络技术,将校园网延伸到校内移动用户较多的主要公共教学科研办公区域之中,提供这些区域与校园网及Internet的高速连接服务。
在定位方面,考虑到无线局域网的现实,应将无线局域网作为有线网络良好的补充,而决不是替代。因为无线网络不是万能的,带宽速度与有线网络不是一个数量级,目前即使采用无线网络的最新标准IEEE 802.11g,也只能在2.4GHz实现54Mbps的传输速率;而有线网络目前客户端PC已经向1Gbps发展,并会逐渐成为主流的连接方式。因此,在需要大带宽的应用和环境下,还是必须想办法提供有线网络,而在一些没有特别带宽要求的应用和环境,并希望提供很好的移动性连接方式的时候,可以充分利用无线网络。通过对有线网络和无线网络的合理设计和部署,可以更有效地满足网络用户对不同环境、不同应用的要求,提供更好的网络服务。
同时,无线局域网络的实施其实很大的程度上依赖于已有的有线局域网络的规模和布局。在北大一些新建的楼群中,布线系统遍及所有角落,这时实现无线局域网络和有线局域网络的连接就很简单,相反,在一些尚未进行布线系统改造的楼群,布线工作则占据了大部分的施工时间。因此,新楼的布线系统设计和老楼布线系统的改造中,需要在设计中添加对未来无线局域网络的布局和实施的考虑。
对于新进部署无线局域网的高校而言,资金和先见经验并不成很大问题,因为在对信号覆盖方式的设计中,应尽量采取室内覆盖的模式。北大无线局域网一期工程的设计目标是要实现大规模的无线信号的覆盖,而在2002年无线网络用户尚不很多的实际情况下,学校希望通过在校园内提供一个大范围的无线网络,一方面满足已有用户对无线网络的需求,同时让广大的用户逐渐对无线网络有一个认识,引导用户使用无线网络。但是因为经费和AP的数量所限,加上无经验指导,一部分地区采用了室外覆盖室内的方式。
在两年多的无线局域网实际使用过程中,学校发现有些地区受室外环境的影响比较大。同时,通过两年多的无线网络服务的提供,已经有了数量可观的用户群体,对无线信号的覆盖和信号强度提出了更高的要求。通过实践发现无线网络用户主要集中在室内,因此应该提高无线信号的室内覆盖的范围和信号强度,在对未来的无线网络扩展时,将主要采用室内覆盖的方式。
还有重要的一点,即应根据不同的环境及用户对于无线网络的需求,对于无线网络的设计和部署区别对待,对此北大是如下设计的:
无线局域网的无限活力
从去年年底到今年初,在各高校基本部署了无线局域网,即解决了“温饱”之后,我们面临的问题将是如何带来更便利的网络访问以及更安全的网络访问。安全访问不仅是无线网络,实际上也是有线网络需要解决的一个重要问题。校园网络是一个开放式的网络,面向所有在校园学习、工作和访问的用户,因此如何处理便利性和安全性也是一个很复杂的问题。由于无线网络建设初期,无线网络的安全技术尚未成熟,因此无线局域网在大部分地区没有安全控制,只是在校园网出口路由利用自主开发的IP控制网关控制是否可以访问Internet;在一些需要适度安全的区域,采用了WEP 64/128加密方式;在一些特定需要安全保护的应用,建议用户使用Firewall/VPN方式访问。
当然,无线网络安全策略的实施,一定要和校园内已有的用户管理系统紧密联系在一起,需要采用与有线网络统一的认证体系。因此相关的无线网络接入的用户认证,必须符合并支持校园网用户管理系统的相关标准。
同时,在无线网络上部署多媒体应用也是未来无线网络的发展方向,WiFi联盟在2004年9月推出了WMM的认证,提出了在无线环境下Multi Media的厂商互操作性标准认证,这将对多媒体应用在无线网络的发展和成熟起到很关键性的作用。北京大学将在技术成熟和条件允许情况下,逐步展开在无线局域网上的多媒体应用。
此外,IPv6作为下一代Internet的地址机制,正在逐渐地走向实用化,目前已经有相当多的实验网络,也有了一定数量基于IPv6的网络应用。很多网络已经开始了从IPv4向IPv6的过渡,北京大学校园网也正在积极地为IPv6做大量的准备工作,如何利用无线网络同时提供IPv4/IPv6两种环境,也是一个很重要的研究目标。Mobile IP在IPv6环境下的移动漫游,也是无线网络在部署实施中最重要的一个技术,在北京大学下一代校园网络中,学校会在有线网络部署IPv6的同时,同步实现无线局域网的部署。
相比两年前而言,目前各高校部署实施无线局域网无论在经验或技术上都成熟了很多,加上INTEL与CERNET的共同支持和笔记本的日益普及,2005年的高校中应该随处可见漫游于网络中的求知学生,网络之于我们的生活将更近一步,对此,我们拭目以待。
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