基于5G网络的高校无线局域网研究

基于5G网络的高校无线局域网研究
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随着现代科技的高速发展,高校校园中智能手机、PAD、电脑等各种无线终端设备被越来越广泛的使用,建设智慧校园的进程中,无线局域网络建设的重要性越来越凸显。依托5G网络与wifi技术,在高校校园建设无线局域网络,能够为学校师生提供更为便捷的服务。未来高校校园网络的发展趋势会逐渐从有线网络--有线无线网络并存--无线网络发展。
1.采用核心层、汇聚层、接入层构成的三层网络架构
一般来说,局域网的组网方式都是采用此种网络架构。在高校校园组建无线局域网络,具有规模大、热点多和终端多的特点。
因此核心层应该采用双核心交换机、双AC控制器、双万兆光纤接入的冗余模式,当其中任何一点发生故障无法运行时,备用的设备可以立即接管,保证网络的正常运行。
汇聚层应该以楼为单位部署汇聚交换机,汇聚交换机应该至少是 万兆接入千兆输出。
接入层应该以楼层为单位部署poe交换机,至少为千兆接入千兆输出。此种模式既保障了网络的稳定性和可靠性,有具有一定的扩展性。
2.AP部署及应用模式
2.1 AP设备应当考虑人员密集程度和地点的网络需求来部署。如学生宿舍应当每个宿舍安装一个AP,教室和学生上机的实验室应当按照座位和AP的承载量来部署,室外应该视学生的密集程度部署,像操场、宿舍活动区、道路两侧等。而且要留有一定的余量。否则,人员聚集多,AP的承载量不够就容易造成网络卡顿、掉线或是链接不上的问题。
2.2 采用AC+FIT AP模式
无线AP 的种类有很多,按接入模式可分为FAT模式和FIT模式。Fat模式的意思是可以单独使用。Fit模式需要AC控制器配合使用,主网的控制器需要加授权软件。
Fat AP处理具备无线接入功能外,一般还同时具备wan、lan端口,支持DHCP服务器、DNS和MAC地址克隆、VPN接入、防火墙等安全功能。Fat AP通常头自带的完整的操作系统,是可以独立工作的网络设备,可实现拨号、路由等功能。最常见的就是平常使用的无
线路由器。FatAP可以简单的理解为具有管理功能的AP,适用于家庭和小型网络。
FitAP,理解的形象是瘦AP,删除路由、DNS、DHCP服务器和许多其他加载功能,只保留无线接入部分。其相对于无线交换机或集线器,并且仅提供一种有限/无线信号转换和无线信号接收/发送功能。无法独立工作,必须与AC管理合作才能成为一个完整的系统。具有扩展性强的特点,适合大规模部署。因此高校校园无线网络应当采用AC+FitAP模式。
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出口应该视学校人数配比带宽,以现在的高校平均人数来说,出口带宽至少为50-100G。最好是几家运营商同时接入,方便学生选择。
3.无缝漫游
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无线漫游示意图(1)
无线漫游示意图(2)
无缝漫游指的是多个路由器或AP组网的时候,提供一个相同的无线信号,终端在移动的过程中,实现无缝的漫游,终端自动连接到合适的路由器上,漫游时候不会发生数据丢包,或者有少量的数据丢包。这个漫游过程需要终端和组网技术的配合。另外,漫游的前提是没有无线信号覆盖的盲区,如果存在盲区,那么终端在移动到盲区的时候,无法连接到无线信号,肯定是断网的状态。或者处在信号覆盖的边缘,即使可以联网,但是性能很差。
校园WLAN可设置统一的SSID(Service Set Identifier,服务集标识符)和密码做认证,使得无线用户在不同的AP上漫游时快速切换,不需要重新认证,终端通过对比多个AP的信号,选择信号最强的AP进行连接,并且经过关联和认证过程,获得原来的IP地址,即完成漫游过程。
4 .负载均衡
纳豆菌种负载均衡功能可以实现在WLAN网络中均衡AP的负载,充分地保证每个STA的带宽。负载均衡适用于高密度无线网络环境中,用来有效保证STA的合理接入。使能负载均衡后,如果某些AP负载相对较高,AC会在综合衡量终端双频能力、AP的负载和信号质量后引导此AP上的部分STA迁移到负载相对较轻的AP,从而实现AP资源的有效利用。使能负载均衡功能的AP必须连接到同一AC上,且STA能够扫描到相互进行负载均衡的AP的SSID。
动态负载均衡:STA上线之前,发送广播报文,扫描周围的AP。AP收到STA探测信号后,上报AC。AC将所有上报该STA的AP动态组成一个组,然后根据负载均衡算法判断是否要引导该STA接入到负载相对较轻的AP。动态负载均衡解决了静态负载均衡的成员数目有限的缺点。
MAC优先的Portal认证流程
MAC优先的Portal认证是指用户进行Portal认证成功后,在一定时间(认证服务器上配置的MAC地址有效时间)内断开网络重新连接,能够直接通过MAC认证接入,无需输入用户名密码重新进行Portal认证。具体认证流程如图所示:
配置MAC优先Portal认证后,客户端用户首次认证时,接入设备会把客户端的MAC地址发到RADIUS服务器进行认证,但由于RADIUS服务器未查到MAC地址信息,导致认证失败,触发客户端用户进行Portal认证。
认证成功后,RADIUS服务器会自动保存客户端的MAC地址。当客户端下线后重新尝试接入网络时,接入设备会把客户端的MAC地址发到RADIUS服务器进行认证。
如果客户端的MAC地址还保存在RADIUS服务器,则RADIUS服务器校验用户名和密码(用户名和密码均为MAC地址)后,直接进行授权,用户授权后即可以直接访问网络,不需要再次输入用户名密码进行认证。
如果客户端的MAC地址在RADIUS服务器已经过期,则RADIUS服务器会删除保存的客户端MAC地址。MAC地址认证失败之后,接入设备会向客户端用户推送Portal认证页面。客户端用户输入帐号和密码完成身份认证。白术提取物
无线校园网是今后高校数字校园与智慧校园发展的趋势,在无线校园网设计时,需要结合高校实际情况,设计科学合理的方案,并着眼未来更多、更先进的无线网络技术,在无线校园网设计方案中保持可扩展性与兼容性,以便后期扩容与升级。

本文发布于:2024-09-22 01:09:48,感谢您对本站的认可!

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