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關鍵詞:車載網絡;CAN;GPRS;無線網關;服務器
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)21-5067-03
One Kind Based on the CAN / GPRS Network Design Scheme
LU Jun, GUO Xu-zhan
(Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China)
Abstract: With the development of network communication technology, the automobile internal formation of automobile network and wireless network in automobile control is paid more and more attention. CAN network and GPRS network can well meet the two aspects of the demand. we will be the two network to combine the data transmission. Based on the communication system for the design and analy sis, presents a method based on CAN / GPRS wireless gateway network design.
Key words: CAN, GPRS; automobile network; wireless gateway; server
隨著汽車電子技術的不斷發展,為了解決汽車電子技術的發展應用與汽車線束根數和線徑急劇增加的矛盾,采用串行總線實現多路傳輸,組成汽車電子網絡,是一種既可靠又經濟的做法。
采用總線型與星型相結合的網絡拓撲結構,通過CAN[1]總線進行通信并且將汽車大部分控制單元掛接到CAN網絡上,對汽車進行控制以及實現汽車內部數據信息的共享。同時采用集成GPRS通信模塊作為一個無線接口從而實現汽車數據不僅可以在內部CAN網上傳輸,而且可通過CAN/GPRS無線網關進行收發那些需要與外界交互的數據[2]。
1汽車內部網的設計與分析
汽車內部網的系統總體設計如圖1所示:在公網上建立遠程的監控服務器,可以根據服務器的IP地址將數據發送到服務器上。那些經過CAN/GPRS無線網關發送出來的數據,經過基站收發信機傳入基站控制器,然后進入GPRS服務支持節點SGSN,通過GPRS骨干網與GPRS網關支持節點GGSN,流入Internet。服務器端采用分布式架構,將數據處理分為邏輯層和數據層,提高系統的運行效率、增加安全性。邏輯層在監控服務器上,主要實現對數據進行收發、處理和分析;數據層用于響應邏輯層的請求,在數據庫服務器上,用來存儲數據并維護數據的完整性和安全性[3]。
2汽車內部網的通訊模塊設計
2.1汽車內部網的設計與分析
汽車內部網的組建包括硬件和軟件兩個方面。每個掛接在CAN網絡上的電子控制單元至少包括三部分,即:CAN收發器、CAN控制器和主控制器,CAN控制器和CAN收發器主要是收發CAN總線上的數據,而主控制器不僅需要對CAN總線上的數據進行收發處理,而且還需要對與其相關的傳感器和執行器進行操作,所以汽車內部網的硬件方面由包括上述三部分的多個CAN節點組成[4]。對CAN控制器進行操作,需要編寫CAN的底層硬件驅動,構建應用層協議,其ISO/OSI參考模型的三層結構[5]如圖2所示。
汽車內部網的軟件件方面主要是編寫CAN底層硬件驅動和構建應用層協議,協議應具有網絡管理、發送大于8字節的數據塊、定義幀報文的內容及含義等功能。
2.2遠程監控服務器端的設計
遠程監控服務器端主要用于接收無線車載數據,對數據進行分析、處理、保存后,向汽車發送相應的警告控制命令。如果將所有的操作都放到一臺服務器上,服務器的執行效率將非常低,所以我們采用分布式的架構,在監控服務器端使用至少兩臺服務器。應用程序服務器專門負責車載數據的通信和分析,另一臺數據庫服務器專門負責數據的處理和保存,以維護數據的安全性和完整性。
2.3 GPRS無線通信的設計
由于汽車具有可移動性的特點,所以需要選擇一種覆蓋范圍廣、傳輸速度較快、成本較低的通信網絡來承載數據的傳輸,GPRS無線網絡能較好滿足上述的要求。我們可在汽車CAN網中加入CAN/GPRS無線網關,通過網關可無線采集到汽車運行時的參數,從而實現對汽車的實時監控。網關我們采用能運行操作系統的ARM9芯片作為網關的主控器。PPP協議是直接連接在串行鏈路上創建和運行IP網際協議或者其它協議的一個方案[6]。通過PPP點對點協議實現GPRS無線接入互聯網。
在CAN/GPRS網關上實現GPRS撥號上網的步驟如下:
1)在Linux內核配置時,添加對PPP的支持。
2)通過串口進行撥號操作需要加載SC16C550芯片的Linux驅動程序。
3)移植PPP的應用程序工具包到Arm-Linux操作系統下。
4)將pppd和chat程序都加入到ARM-Linux根文件系統的/dev下,把options、gprs-connect、gprs-disconnect三個加入到腳本根文件系統的/etc/ppp目錄下,再在啟動腳本init.sh中加入system(“/dev/pppd &”)語句。系統啟動后,自動進行GPRS連接,并把建立起來的連接作為默認路由接入互聯網。
車載數據的無線傳輸測試,網關收發數據時串口輸出的信息如圖3。
3結束語
通過對汽車CAN網絡平臺進行測試,分析和理解整個汽車內部網和應用層協議運作的整個過程,組建汽車實驗網絡,并將CAN/GPRS網關掛載到實驗網絡上,進行車載數據的無線傳輸測試。如圖3所示測試結果,網關收發數據時串口輸出的信息表明整個無線車載數據傳輸系統能夠穩定高效地運行。
參考文獻:
[1]饒運濤,鄒繼軍,鄭勇蕓.現場總線CAN原理與應用技術[M].北京:北京航空航天大學出版社, 2002.
[2]杜尚豐,曹曉鐘,徐津. CAN總線測控技術及其應用[M].北京:電子工業出版社, 2007.
[3]史久根,張培仁,陳真勇. CAN現場總線系統設計技術[M].北京:國防工業出版社, 2004.
[4]文志成.通用分組無線業務――GPRS[M].北京:電子工業出版社, 2004.
1 校園無線網絡應用的必要性
隨著網絡的普及,越來越多的大學為了方便師生使用而在學校的部分熱點區域甚至是整個范圍內覆蓋了無線網絡。如何更好地建設校園網并對其進行有效的安全管理越來越受到人們的關注。隨著近些年高校人數的不斷增加,校園內的師生人數呈現一定的增長趨勢,這就使得校園有線網絡越來越不能滿足師生的使用需求,有線網絡的缺陷和不足也就逐漸暴露出來。無線網絡的建設和發展方便了師生工作和學習需要的同時也給其生活和娛樂帶來了極大的便利。師生的教學科研工作越來越依賴于無線網絡的使用。另外,隨著遠程教育事業的蓬勃發展,利用校園網進行信息化資源建設的工作越來越受到教育界的重視。為了使學生能夠更加便捷地在學校所提供的網絡平臺上獲得知識資源,更新網絡平臺,加強校園無線網絡的安全性建設是十分必要的,對于教學活動的開展與傳播有著重要的意義。
2 在校園內我們要建立什么樣的無線網絡
2.1 校園無線網絡要隨時隨地都能使用
隨著人們對知識的渴望的增強,師生希望能夠在校園的任何一個角落都能夠搜索到校園無線網絡,從而能夠利用無線網絡來尋找解決遇到的問題的答案。無線網絡要幫助校園內的師生了解社會的最新消息,讓師生即使不出校門,也能夠對外部世界有清晰的了解,避免校內師生和外部社會脫軌,讓培養出來的學生能夠與社會需求相匹配。
2.2 校園無線網絡要有組網靈活和維護方便
在高校進行無線網絡的建設時要充分了解現有校區已成形的有線網絡布置,在此前提下對現有網絡進行擴建、合并和重組。因為重新布線要耗費大量的資金和時間,且工程較為復雜。無線網絡的布置是一個較為簡單直接的方案,能夠節約布線成本。要在每個教室或者學生宿舍的每個樓層預留網絡接口,實現無線網絡的全面覆蓋。校園無線網絡的接口要進行科學的論證和合理的布局,這樣才能方便學生在校園內隨時隨地上網,實現數字化校園。
2.3 校園無線網絡的管理要簡單易行
高校內的學生數量很大,在校園內鋪設無線網絡之后,校園內部的網絡部門的管理者要對校園內師生和工作人員的無線網絡進行管理,為了減少校園無線網絡管理部門管理者的工作負擔,我們希望校園無線網絡的管提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨理要簡單易行,從而能夠讓網絡管理者只需耗費少量的時間就能解決校園無線網絡存在的問題,并且對網絡的資源進行管理與分配,促進資源的合理利用。
2.4 校園無線網絡的使用要實行自動化的服務
現如今,科學技術水平得到了提高,但人們也漸漸變得懶惰,所以針對校園無線網絡的建設,我們必須為校園無線網絡的使用增加自動化服務,以此來幫助師生進行校園無線網絡的連接,讓師生在尋找問題的答案的過程中享受到無線網絡的方便與快捷,并且有效縮短網絡使用者和網絡管理者在使用和管理過程中所耗費的時間。
2.5 校園無線網絡要能夠確保多個媒體的正常應用
隨著經濟的不斷進步以及社會的不斷發展,人們對移動網絡設備有了更高的要求,他們要求移動網絡設備具有學習、聽音樂、看電影、看小說、網上聊天和網上游戲等功能,但是校園無線網絡的建設缺少科學合理的網絡規劃,所以不能滿足師生對移動網絡設備各項功能的要求,也無法提高師生的滿意度,降低了師生繼續學習的熱情,不利于人才的培養。
2.6 校園無線網絡的計費要透明、公正
有的學生在使用移動網絡設備的時候,由于一時的疏忽大意,在沒有購買流量的情況下進行網上活動,會讓移動網絡設備的使用者花費大量的資金,并且由于無線網絡的計費缺乏透明性和公開性,更增添了一些莫名其妙的用網費用,這樣就會影響使用者的心情,影響師生工作的積極性。當移動網絡設備的使用者向人工服務臺進行舉報時,缺乏完整的數據來對自己的網上行為進行準確地記錄,所以話費的數量遭到人們的質疑,不利于校園無線網絡的終端與使用者之間的友好相處。
3 怎樣建立理想的校園無線網絡
3.1 在校園內覆蓋高速的無線網絡
為了讓校園內的師生能夠隨時隨地使用校園無線網絡解決在工作、學習和生活中遇到的問題,校園有關部門要在校園內覆蓋高速的無線網絡,讓校園無線網絡分布在校園的每一個角落,使得師生能夠及時找到解決問題的辦法,激發師生學習的熱情,讓師生對科學有更深刻的理解,增強師生的創造力。
3.2 增加校園無線網絡的安全保護措施
為了保障校園無線網絡的安全,校園無線網絡必須要能夠抵抗網絡用戶利用專用工具的惡意攻擊,還要能夠防止外部的竊聽,為了充分保障校園無線網絡用戶的安全,要對校園無線網絡的用戶設定安全準入窗口,防止不法分子的進入。隨著不法分子進行不法行為手段的提高,要對校園無線網絡進行多層次的安全防護,對無線網絡用戶的身份進行驗證,對其訪問的網址進行控制,進而保證合法用戶的用網安全。
3.3 在校園內安排網管對校園的無線網絡進行管理
隨著移動互聯設備的增加,大學生需要更加優惠劃算的無線網絡來進行網上活動,所以就會催動一些人利用計算機技術私自建立無線網絡,影響他人無線網絡的使用,為了解決這一難題,我們在校園內要安排網管來對校園的無線網絡進行管理,減少不法用戶的數量,保證合法用戶的用網安全。
3.4 在校園無線網絡中安裝并運行關鍵性應用,從而確保校園無線網絡應用的方便
當代大學生為了獲得更多的知識,也為了給枯燥無聊的日子增添一些色彩,他們需要校園無線網絡為他們提供更加方便快捷的登錄點來進行網上活動,所以我們必須在校園無線網絡 中安裝并運行關鍵性的應用,從而給學生的學習和娛樂提供方便,為學生的生活增加光彩。
3.5 做好校園無線網絡的規劃
在校園無線網絡中,為了讓師生充分享受網上活動的方便與快捷,在建設校園無線網絡時,我們必須對校園無線網絡進行規劃,使校園無線網絡能夠給無線寬帶應用做好鋪墊,減少為了改造無線網絡消耗的資金,并且無線網絡在規劃時要考慮到師生網上活動的需求,讓師生能夠利用多樣的媒體進行工作和生活。
3.6 增加校園無線網絡計費的透明度,并確保計費的準確性
根據對校園無線網絡用戶的調查結果可知,很多用戶在使用無線網絡的過程中,因為不了解無線網絡的計費標準提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨,對于購買的無線網絡的滿意程度總是很低,不利于校園無線網絡的健康發展。為了改變這一不良影響,我們必須增加校園無線網絡計費的透明度,對網絡的使用費用進行準確的計算,促進校園無線網絡的健康發展。
4 校園無線網絡在安全管理上存在的問題
4.1 校園無線網絡面臨著網絡入侵的威脅
由于校園無線網絡具有開放性的特點,所以非法用戶能夠利用這一特點對無線網絡的合法用戶進行攻擊,從而影響校園無線網絡合法用戶的使用,有的時候甚至會使整個校園無線網絡出現大面積癱瘓的現象,影響教師的正常教學,機密文件缺乏安全保證,師生的個人信息會泄露。
4.2 高校內的學生使用非法的無線網絡
校內的學生為了能夠滿足多數人對于網絡的需求,會在學校現有的有線網絡基礎上私自建立不合法的無線網絡,從而影響校園有線網絡的使用,給校園的無線網絡帶來壓力,學生的這種行為將會對校園無線網絡的使用者帶來影響,影響他們的用網速度,不利于提高校內學生對無線網絡滿意程度。
4.3 非法的校園無線網絡用戶對校園無線網絡進行攻擊
校園內存在很多外界不法分子感興趣的項目研究和師生的學術論文,為了獲得這些重要的資料,校園外部的非法用戶會利用會話欺騙和攔截等手段來幫助其對無線網絡進行攻擊,竊取網絡中重要的資料,不利于學校的發展。
4.4 校園內部的人員會對校園無線網絡進行入侵
隨著人們對知識的渴望逐漸加強,校園內部的人員也會對學校的資料產生興趣,如果他們擁有比較先進的計算機技術,就有可能入侵校園無線網絡,進而竊取校園內部的重要資料,給信息的使用者造成不便,影響校園的用網安全。
5 如何保障校園無線網絡的安全
5.1 師生在使用校園無線網絡時要進行資格認證
校園無線網絡的開放性給師生的資料帶來了威脅,為了將威脅降到最低,師生在進入無線網絡時,要進行入網資格驗證,從而避免其他非法用戶的網絡入侵,影響師生正常用網。
5.2 網絡管理人員定期對校園無線網絡進行檢測
在校園提供論文寫作和寫作服務lunwen. 1KEJI AN. C OM,歡迎您的光臨內,為了解決學生私自建立無線網絡的問題,校園內部的網絡管理人員要定期對校園的無線站點進行檢測, 如果搜索到未知的無線站點,要采取有效措施來禁止未經授權的網絡設備的使用,從而保證合法校園無線網絡用戶的合法權益。
5.3 將重要的資料與無線網絡分割開來,防止重要資料的泄露
由于非法用戶會利用一些先進的手段來竊取網絡的地址信息,從而攻擊校園無線網絡的系統,竊取校園內部重要的信息,影響校園無線網絡用戶信息的安全。為了消除這一影響我們要將重要信息與無線網絡分割開來,防止非法用戶入侵校內系統,對信息進行竊取或篡改,避免給校園無線網絡的使用者造成巨大的損失。
5.4 在校園無線網絡內部增設防火墻和追蹤、記錄系統
俗話說得好,“日防夜防,家賊難防”,為了防止校園內部人員的入侵,我們必須在校園無線網絡的內部增設防火墻,還要在無線網絡內部安裝追蹤記錄系統,從而追蹤非法入侵者的IP地址,將其非法入侵的過程進行記錄,從而為抓捕非法入侵的用戶提供證據。
6 結語
隨著校內師生對校園內無線網絡的要求的提高,我們必須對校園無線網絡進行改進,讓校園無線網絡實現隨時隨地的使用,確保校園無線網絡的安全,實現無線網絡的實時管理以及使用的方便快捷,并能夠應用多樣的多媒體,為師生帶來視覺和聽覺方面的感受,在計費方面還要保證準確,讓師生能夠安心地使用校園無線網絡。除此之外,我們還要對校園無線網絡進行安全管理,從而實現校園無線網絡的安全。
以我校為例,有線校園網絡已經覆蓋了辦公樓、教學樓、宿舍和學生食堂等校內所有建筑物,在網上實現了OA辦公,學生管理,校內監控和圖書管理等日常管理。但隨著Internet不斷的向我們學習、工作和生活的滲透,智能手機、平板電腦等無線設備的普及化使得傳統的有線網絡不能滿足我們的需要,不受地域的限制接入網絡使得無線網絡顯現出優于有線網絡的優勢,因此無線校園網絡的建設變得非常有必要。
2以我校為例對于無線網絡的需求
由于我校園區面積比較大,辦公樓、教學樓、宿舍和食堂分布較分散,如何能在現有的有線網絡基礎上擴展無線網絡,設計出有效、合理、穩定的無線網絡方案顯得尤為重要。設計方案以有線為主線,無線為輔助,保證在公共場所和無法使用有線的智能設備都能上網。高職院校無線校園網絡建設方案李曉輝(承德石油高等??茖W校,河北承德067000)摘要:隨著信息技術的不斷發展,網絡化生活方式已經全面滲透到教學生活中。校園建設由傳統的有線網絡悄悄的向無線轉變,由于有線網絡的優點是具有穩定性,但是隨著信息化水平的不斷提高,智能手機、筆記本電腦和平板電腦等移動終端設備在教師和學生的日常學習中大量普及,有線網絡已經無法滿足教師和學生的學習和工作要求。當前無線技術的改革升級為無線網絡的產生提供了很好的技術支持。本文主要結合我校實際情況提出一個基于校園網絡的無線方案。通過學校無線網絡的實現,目的是方便學校教師和學生的學習、工作和生活,促進學校無紙化辦公提高工作效率。關鍵詞:校園網絡;無線技術;設計方案DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.23.222因此無線網絡在設計上要求1)訪問網絡穩定、安全、可靠,這就要求設置的熱點密度合理覆蓋面廣,不能再用戶使用過程中出現反復登錄的情況。2)用戶使用無線網絡方便快捷,要求網絡的帶寬合理,能快速訪問網絡又不浪費帶寬;3)網絡設置合理,利于管理和擴展。
3無線網絡的總體設計
3.1接入層
服務器和存儲設備上行接入到接入層交換機。服務器側可以采用業務網絡、管理網絡、存儲網絡三個VLAN隔離方式進行組網。在接入交換機劃分VLAN,將管理、業務、存儲三個平面邏輯隔離。為簡化組網提高組網可靠性,建議接入交換機采用堆疊方式:存儲網絡:用于承載服務器和磁盤陣列之間的專用數據訪問。存儲網絡通過多路徑確保鏈路冗余,服務器與存儲設備通過存儲網絡二層直接互通。存儲設備為虛擬機提供存儲資源,但不直接與虛擬機通信,而通過虛擬化平臺轉化。業務網絡:為用戶提供業務通道,為虛擬機虛擬網卡的通信平面,對外提供業務應用。業務網絡按應用系統的要求再細分VLAN進行訪問隔離。管理網絡:負責整個云計算系統的管理、業務部署、系統加載等流量的通信。BMC平面主要負責服務器的管理,BMC平面可以和管理平面隔離,也可以不進行隔離。所有服務器、存儲通過接入交換機連接后,需要與客戶的核心交換機對接。接入交換機通過堆疊保障可靠性??紤]后續擴展性,建議采用2*10GE上行到客戶核心交換機。
3.2核心層
接入交換機上行接入核心層交換機。核心交換機也建議采用集群的方式。核心交換機采用OSPF或者靜態路由的方式同上層設備進行對接:當采用OSPF對接時,OSPF地址包括核心交換機互聯地址,直連路由地址以及loopback地址。當采用靜態路由方式時,建議核心交換機同上級設備采用VRRP地址為網關地址。
4WLAN的設計
校園無線網絡覆蓋范圍廣,使用頻繁和通信量大,特別是在某個時間段可能會造成網絡擁堵等情況,傳統解決的方法主要是高密度的安裝AP,盡可能的全方位覆蓋,但是這樣做既加大了成本也浪費資源。綜合當前使用各種技術和選用的設備等方面進行考慮,本次校園無線網絡建設選擇組建無線網狀網的網絡拓撲結構,也稱為無線MESH網絡。這種組網方式易于調配和升級,組網靈活,可以進行自我修復,當一個節點出現故障時,可以自動連接最近的一個新的節點形成回路,不影響網絡通信。同時無線MESH網絡擴展性強,實現多點通信,最主要是能兼容802.11ac協議標準,實現最終的無縫漫游。
2高校無線網絡設計方案
2.1建設目標本方案設計中,根據學校地理環境,校區整體地形為中間高(水塔部分),且灌木叢生,建筑物主要由中間往四周底處修建,同時地勢西高東低,將整個校園分為東、西、南、北、中5個區,無線網絡信號主要覆蓋使用頻率大和通信量大的場所,如學生住宿和活動區、圖書館等,都需要去構建一個全新校園網絡信息平臺。目前,校園內已經開始建立起性能好、應用廣泛的無線校園網絡,在此基礎上,以新的802.11ac技術接入到用戶桌面,提升無線網絡速度,使它可以達到1Gbps甚至以上的速度,并以合理的配置和就近原則安裝調試AP,使無線網絡信號盡可能全方位的覆蓋整個校園。如圖1所示整個校園無線網絡覆蓋情況,通過一定數量的AP連接到交換機上,由服務器管理無線設備和控制用戶數據傳送,并與外界城域網相連,實現有線與無線網絡的無縫安全連接。2.2設計方案學校選用企業級無線路由設備D-LINKDIR865L,核心網絡層選用華為5200G寬帶接入服務器(BRAS),本次網絡構建還增加一臺無線網絡管理設備NMS1000,運用到校園無線網絡中,使整個學校無線網絡管理更加方便。無線網絡實現無縫覆蓋,室外部分將沿著校園環形主干道輻射,室內部分根據場所大小選擇合適的方案,在5個區的教學樓、宿舍樓、行政樓等主要大型建筑物及室外運動場等地方實現室內室外聯合覆蓋。無線網絡采用分層設計的思想,由網管設備管理無線路由器,支持各種網管接口,將Radio分配到多條饋線天線系統上,采用定向天線連接室外骨干Mesh設備,實現無線回程。2.3信號覆蓋區域和方式校園無線網絡對用戶提供無縫漫游的覆蓋,針對接入點較多,無線網絡使用情況不同,AP分布不同,可以采用不同的分布方式,本方案采用有線網絡結合無線網絡的方式,主要分析如下:(1)教學區域。教室、實驗室、計算機機房和圖書館等師生活動較多的教學活動場所,可以根據場地面積大小來選擇安裝數量和地點。例如,在容納50人的普通教室,可以安裝一個AP設備在天花板內就可覆蓋整間教室,既保護設備也不影響信號質量,而在可以容納200人的多媒體教室,為了保證覆蓋范圍能夠包含整間教室,可以選用4個AP安裝在教室中間向四周輻射覆蓋,從而達到最理想的覆蓋效果。(2)辦公區域。無線網絡覆蓋在行政樓辦公室、會議室等辦公區域,根據辦公室的面積大小,內部結構情況,以及各辦公室使用網絡的時間較為集中,在室內架設有千兆級光纖以太網,正常每個行政人員都會配備一臺臺式電腦,因此無線網絡密集度不會很大,因此,采用無線接入點AP在室內覆蓋,保證任何人都可以隨時隨地在辦公范圍內連接到無線網絡信號。因此,在辦公區域無線網路覆蓋主要是以有線網絡為依托,在每個樓層安裝一定數量的AP,這樣既減少了AP數量又節約了成本。(3)宿舍區域。學校學生宿舍重點是覆蓋每間房間,而建筑樓群基本按照走廊單邊宿舍或是雙邊宿舍建造,墻壁以鋼筋混凝土為主,屏蔽性強,無線信號從走廊穿透宿舍信號會變弱甚至被屏蔽,因此需要室內和室外AP共同作用進行覆蓋配置。室內AP一般安裝在走廊,每兩間房間的距離安裝一個,并增加定向板狀天線加大輻射角度,以防出現死角。室外的設備通過調整天線的傾斜角、方位角的方式覆蓋信號,包括學生宿舍戶外活動場所及學校主干道等地方的信號覆蓋。(4)公共場所。在運動場、體育館等室外活動場所,選擇室外AP進行覆蓋。部署室外AP要考慮場所的面積,以及設備信號在外接增益天線后能覆蓋的最大范圍,還要考慮存在的少量覆蓋的死角,信號衰弱等問題,保證信號達到的距離更遠,信號更強,覆蓋效果更好。
3無線網絡安全
無線網絡雖然能夠提供用戶更便捷的服務,但是同時也不能忽視自身存在一些缺陷,比如容易受到干擾,相對于有線速度比較慢,數據傳輸過程中出現丟失和泄露等,如何保障信息安全和用戶使用安全已經成為無線網絡首要解決的任務,只有保障了無線網絡安全,廣大師生才能放心的使用。對于普通用戶安全,校園內部的認證服務器(Radius)存有無線網絡用戶認證的信息,通過802.1x訪問控制協議,可以檢驗該用戶是否合法,對接入的無線網絡用戶進行身份和密碼驗證,每個用戶都有各自的用戶名和密碼,具有較高的安全性和保密性,一定程度上保證了用戶使用無線網絡的安全。同時,802.1x應用于IEEE802.11標準中,與EAP聯合起來使用,也保證了信息的安全。對于裝在室內和室外的AP,采用本地220V供電方式優先供電,若受條件限制可以采用-48V的遠供方式,對于數據的傳輸也保證了設備安全。對于信息安全,可以測試它是否順暢,是否發生數據丟失等情況,可以采用TCP/IP協議中最有效簡便的命令Ping。一般是運行Ping192.168.1.100with1000bytesofdata命令后,連續向IP地址為192.168.1.100的主機發送1000個數據包,進而測出它的丟包率、返回的平均時間、最快時間、最慢時間和返回的平均時間,時間單位用毫秒表示。以學生宿舍樓為例,如圖2所示為測試結果表明,學生宿舍內的數據傳輸完整,沒有發生丟包現象,網絡通信正常。
4無線網絡應用
校園無線網狀網建成后,一定會需要支持各種多媒體融合應用,包括無線管理計費、組播、VOD、IP視頻監控和無線數據服務等。無線視頻監控和無線管理計費是應用較多的兩項業務服務[2]。4.1無線視頻監控根據無線網絡的布置,就校園的安全問題采用全新的無線視頻監控系統,能夠兼容之前使用的傳統監控系統,并且使無線監控系統的控制變得簡單明了,解決了布線問題。即使在天氣惡劣的條件下,只要供電系統不間斷,都能持續監控,并且能自動連接新安裝的攝像頭,真正實現校園全方位無時限的監控。如圖3為無線視頻監控圖。4.2網絡管理計費模式無線網絡管理設備NMS1000在核心層管理整個校園無線網絡,安裝專用的管理軟件可以對網絡性能實時監控,界面操作簡便,能定時查處故障。在計費管理方面,采用SIPHotSpot計費系統,有網關計費和網橋計費兩種方式,如圖4計費服務器網絡拓撲結構,計費服務器充當網關服務器的角色,監控和統計每臺上網的電腦數據包,實現管理和計費的功能[3]。
5結束語
1.圖書館無線AP接入點方案
圖書館室內區域結構復雜,無線AP接入點要根據館內建筑結構具體情況具體分析,可以采用高靈敏度、穿透能力強的無線AP產品,配合分離式吸頂天線,以一個AP配合一個天線,或一個AP配合多個天線,完成室內區域的完全覆蓋。所以采用分離式天線設計,可以適應無線設備與高增益天線的連接使用,以保障高質量的無線信號能夠覆蓋更遠距離,同時增強設備在干擾較大的頻率環境中使用的能力。
2.基于無線的圖書館網絡設計方案
圖書館在鋪設有線網絡時,一般只為每個閱覽室安裝了數目有限的有線網口,供學生上網查詢圖書資料和打印數據,無法將數據存儲到軟盤或移動硬盤中,同時,也不能滿足同學們對個性化個人電腦接入的需求。隨著越來越多的師生使用筆記本電腦,像圖書館這樣的公眾場合里有線端口就會越來越緊張,給師生上網查閱資料帶來了很大的困難。如果是通過增加有線端口的方式來解決問題,室內裝飾的破壞、繁瑣的布線、施工周期以及后期的維護都是一個突出問題,因此迫切需要尋找一種更經濟、靈活的替代方法。無需重新布線,可移動應用且接入方式靈活的WLAN方案正越來越受到了校園圖書館的青睞??紤]到大學新圖書館目前的主要業務類型,數據的安全性并充分考慮了未來網絡、數字圖書館、以及數字化、網絡化教學的發展,可以采用(圖1)所示的拓撲結構建設大學新圖書館無線網絡系統。
2.1網絡核心
核心交換設備采用電信級多層骨干交換機。核心交換機之間采用多個千兆端口聚合鏈路連接,形成互為備份、負載均衡的網絡核心交換體系,避免因單點故障導致網絡
癱瘓,保證在任何一臺核心交換機損壞的情況下網絡仍可以正常工作。交換機采用模塊化結構,提供多個插槽,其中兩個是交換引擎插槽,兩片引擎互為備份、負載均擔。不僅能滿足目前需要,而且能滿足未來的擴容需要。此外,交換機提供增強功能軟件包,支持互聯網協議(IPv6)、邊界網關協議(BGP4)、 域內路由協議(OSIIS-IS),可以將網絡平滑升級至新一代IP網絡。
2.2無線局域網覆蓋
自習室、閱覽室、會議室等讀者密度較大、移動頻繁、而又不方便布線的區域,采用無線以太網方式進行網絡覆蓋。無線網橋及各種無線網卡提供業界領先的覆蓋距離和接收靈敏度,支持大用戶數量的網絡接入?;贗EEE802.11b協議標準,可以提供穩定、可靠的高速連接。用戶既可以在無線網絡覆蓋范圍內通過無線網卡隨時、隨地連接網絡,也可以在移動中使用網絡,并支持用戶在多個無線網橋的覆蓋范圍之間進行無縫漫游。其安裝可以采用掛墻方式,以提供盡可能大的覆蓋區域并盡量減少盲區。并可通過附近的以太網信息點直接連接接入交換機,安裝簡單、快捷。