基于AC+FIT AP無線技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用

◆李科峰

?

基于AC+FIT AP無線技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用

◆李科峰

（湖南第一師范學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)中心 湖南 410205）

本文就如何利用AC+FIT AP無線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我校無線覆蓋，對(duì)智慧校園無線網(wǎng)建設(shè)提供有價(jià)值的參考和經(jīng)驗(yàn)。

AC+FIT；智慧校園；應(yīng)用

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,高校校園的管理模式從數(shù)字校園發(fā)展到智慧校園,隨著無線技術(shù)的不斷成熟和普及,新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在校園網(wǎng)中被廣泛應(yīng)用,當(dāng)下校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最大的需求表現(xiàn)形式就是：訪問量大、覆蓋廣、系統(tǒng)業(yè)務(wù)APP化。傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)已無法滿足師生和應(yīng)用的需求,如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整合優(yōu)化已成為目前智慧校園急需解決的問題。

1 AC+FIT AP架構(gòu)

Fit AP和無線交換系統(tǒng)可在每個(gè)用戶的權(quán)限限制內(nèi)用戶無線連接的最高帶寬。對(duì)于不同的IPf進(jìn)行服務(wù)，系統(tǒng)亦可透過無線交換機(jī)模塊設(shè)置定義不同的QoS隊(duì)列。眾所周知，無線網(wǎng)絡(luò)的致命缺點(diǎn)是帶寬有限，并且系統(tǒng)帶寬會(huì)隨著接入的用戶增加而相對(duì)減少，經(jīng)過Qos優(yōu)化，在整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)WIFI語音的優(yōu)化，更可以保證關(guān)鍵應(yīng)用的流暢運(yùn)行。

如今的WIFI網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大多采用AC+AP的覆蓋方式，無線網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)AC（無線控制器），多個(gè)AP（收發(fā)信號(hào)），此模式應(yīng)用于各大中型校園網(wǎng)，有利于集中管理，多個(gè)無線發(fā)射器能統(tǒng)一發(fā)射一個(gè)信號(hào)（SSID），并且支持無縫漫游和AP射頻的智能管理。通俗來講，無縫漫游就是用戶在使用無線網(wǎng)時(shí)，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過了一定距離，傳統(tǒng)覆蓋模式因?yàn)樾盘?hào)不好必定會(huì)斷開，而采用無縫漫游技術(shù)，可以將多個(gè)AP統(tǒng)一管理，從A點(diǎn)到B點(diǎn)中，盡管用戶經(jīng)過了多個(gè)AP的信號(hào)，但信號(hào)間無縫的切換，讓用戶感覺不到信號(hào)的轉(zhuǎn)移，勘測數(shù)據(jù)中丟包率小于1%，從而很好地對(duì)一個(gè)大區(qū)域的不中斷的無線覆蓋,提高無線網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)效果。

AP通過千兆鏈路接入到POE交換機(jī)或終結(jié)者本體，POE交換機(jī)或本體通過千兆光纖鏈路連接到匯聚交換機(jī)，匯聚交換機(jī)通過萬兆光纖與中心機(jī)房核心交換機(jī)互聯(lián)。在中心機(jī)房部署2臺(tái)核心交換機(jī)。核心交換機(jī)共配置3塊無線控制器插卡，3塊無線控制器插卡形成2+1冗余，任何一塊無線控制器插卡出現(xiàn)故障，無線網(wǎng)絡(luò)部中斷。配置有線及無線網(wǎng)絡(luò)管理軟件，實(shí)現(xiàn)有線無線統(tǒng)一化管理（圖1）。

圖1 AC+FIT AP架構(gòu)

在建設(shè)中，所有AP的管理地址按照片區(qū)來劃分，AP與AC是采用三層通信，三塊AC板卡在核心交換機(jī)上，采用2+1模式部署，全網(wǎng)一半的AP與AC1聯(lián)動(dòng)，另一半的AP與AC2聯(lián)動(dòng)，AC3做備份，隨時(shí)替代掛掉的AC板卡。

N+1備份組網(wǎng)中存在多個(gè)AC，AP需要對(duì)發(fā)現(xiàn)的多個(gè)AC進(jìn)行主備選擇，選擇其中優(yōu)先級(jí)最高的AC作為主AC，與其建立CAPWAP鏈路后接入。當(dāng)主AC或主AC和AP間鏈路故障時(shí)進(jìn)行主備倒換，提高WLAN網(wǎng)絡(luò)可靠性。當(dāng)原來的主AC或鏈路故障恢復(fù)后，進(jìn)行主備回切，以便備AC釋放資源為其它主AC繼續(xù)提供備份服務(wù)。

2 無線網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)

考慮到無線控制器及無線核心為整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)最核心部分，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮其可靠性，設(shè)計(jì)核心交換機(jī)建議采用CLOS正交架構(gòu)交換機(jī)。有優(yōu)勢在于高可靠性、性能可升級(jí)、高帶寬，可滿足整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)核心的要求。

配置無線控制器3塊，無線控制器之間配置虛擬化協(xié)議，實(shí)現(xiàn)2+1進(jìn)行熱備模式。虛擬化相較傳統(tǒng)模式，其優(yōu)勢在于：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，3臺(tái)設(shè)備虛擬成為一臺(tái)不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在設(shè)備管理方面，3臺(tái)設(shè)備虛擬成一臺(tái)，3臺(tái)設(shè)備只有一套配置文件，不會(huì)增加網(wǎng)管員的工作量。核心交換機(jī)構(gòu)成一個(gè)IRF虛擬化組，虛擬化組內(nèi)任何一臺(tái)宕掉后，其收斂時(shí)間小于50ms,收斂時(shí)間極短業(yè)務(wù)幾乎無中斷運(yùn)行。

3 場景化無線部署

在AP選型設(shè)計(jì)上，根據(jù)不同樓棟的實(shí)際情況選擇合適的產(chǎn)品進(jìn)行覆蓋。主要采用放裝AP、高密AP、終結(jié)者AP、室外AP、86面板AP 等。

根據(jù)校園內(nèi)實(shí)際情況，針對(duì)不同樓棟的實(shí)際覆蓋場景，保證覆蓋效果、覆蓋質(zhì)量、提升用戶體驗(yàn)，主要將場景分為以下五類：

（1）普通教室、大面積辦公室、會(huì)議室、辦公大廳

在該區(qū)域進(jìn)行無線覆蓋為廣大師生提供了一個(gè)更為有效的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)，加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生活的交流，同時(shí)為學(xué)生在教室內(nèi)的自習(xí)提供一個(gè)方便的查詢資料的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。教室、大面積辦公室、實(shí)驗(yàn)室等場景具有面積大，用戶數(shù)量一般在30-40人左右。因此在以上場景部署單個(gè)放裝AP即可。放裝AP支持802.11ac協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，能提供空間2流(2-Streams) 866Mbps的無線傳輸速率以及整機(jī)千兆接入能力，是相同環(huán)境下802.11n產(chǎn)品3倍左右。

（2）走廊、電梯區(qū)、樓道休息區(qū)

該場景具有空間狹窄、空曠、用戶要求較小等特點(diǎn)，因此建議在每個(gè)走廊部署單個(gè)走廊AP即可，走廊AP建議采用802.11ac室內(nèi)放裝型AP，具體覆蓋場景如圖2所示。

圖2 場景圖

（3）學(xué)生宿舍

學(xué)生宿舍場景面積不大，且相對(duì)集中，多房間結(jié)構(gòu)建筑，傳統(tǒng)的方案是采用獨(dú)立放裝AP或者天線入室AP，在信號(hào)或者性能方面存在不足。AC+FIT AP無線方案針對(duì)這類場景采用了全新的組網(wǎng)架構(gòu)，解決了該類覆蓋的信號(hào)和性能問題，實(shí)現(xiàn)了每房間的無線千兆接入速率。

（4）多媒體教室、演播廳

會(huì)議室、多媒體教程場景具有面積大、接入用戶數(shù)多的特點(diǎn)，因此在此區(qū)域部署高密型接入AP，建設(shè)時(shí)采用H3C高密AP是H3C自主研發(fā)的新一代基于2-Streams 11ac MIMO技術(shù)的千兆高速無線接入設(shè)備，三頻802.11AC設(shè)備，單AP支持用戶數(shù)超過100。

（5）室外無線部署

室外一般面積較廣，環(huán)境惡劣，因此室外建議部署室外專用AP。支持802.11ac協(xié)議，支持防水防塵，單AP可覆蓋范圍為300米左右。

（6）辦公區(qū)無線部署

全校無線采用portal認(rèn)證，由于portal是認(rèn)證之前分配地址，由于DNS解析的問題，采用多SSID部署，部署四個(gè)SSID分別對(duì)應(yīng)著電信用戶、聯(lián)通用戶、教師以及校園內(nèi)網(wǎng)。

4 結(jié)束語

AC+FIT AP的覆蓋模式，順應(yīng)了無線通訊智能終端的發(fā)展趨勢，隨著智能手機(jī)、Ipod等移動(dòng)智能終端設(shè)備的普及，無線WIFI的需求不可或缺，經(jīng)過無線網(wǎng)覆蓋建設(shè)，目前在校區(qū)主要區(qū)域都可以通過無線設(shè)備無縫連接到校園網(wǎng)，隨時(shí)隨地可以查閱資料，也提高校園網(wǎng)的利用率。

[1]王楠.沈陽移動(dòng)公司W(wǎng)LAN業(yè)務(wù)發(fā)展策略研究[D].大連海事大學(xué),2013.

[2]https://wenku.baidu.com/view/b9e71206a6c30c2258019e07.html.

[3]王剛.郵政企業(yè)辦公大樓WLAN建設(shè)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子世界, 2017(04).

[4]宋鵬.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 無線互聯(lián)科技, 2019(01).

[5]陳卓.無線局域網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用[J].南京廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào), 2005(12).

本文系湖南省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目 (17C0355)。