构建基于802.11n的无线+有线一体化校园网

摘　要：构建高速、高可用性的高校校园网势在必行。文章围绕这一目标，从建设有线网络和无线网络两方面进行了深入探讨。有线网络方面，按照分层设计的原则，重点从MSTP、VRRP、链路聚合等技术的合理应用探讨了核心层设计和出口设计；无线网络方面，阐述了采用802.11n技术的优势，并提出了相应的组网方案。

关键词：802.11n；有线网络；无线网络；MSTP；VRRP；瘦AP；校园网；

0   前言
　　近年来，高校的教科研、管理工作对于网络的依赖越来越深，数字化校园、精品课程网站建设和网络互动教学模式的改革无不对校园网建设提出了高要求。与此同时，笔记本、平板电脑、3G手机的普及，让随时随地的上网成为可能，对无线接入的便捷与稳定提出新的挑战。因此，构建高速、高可用性的有线+无线一体化校园网势在必行。
1. 构建高速稳定的有线校园网
　　目前有线网络设计趋向两种设计策略：网格和分层。在网格结构中网络拓扑是平面的，网络扩充往往是无计划的、任意的。因此，校园交换网络的架构一般采用分层模型（核心层、汇聚层、接入层），典型网络拓扑如图1所示。
　　
1.1  接入层设计
　　接入层是终端用户允许接入网络的区域。本层可使用ACL或MAC地址过滤进一步优化用户需求；划分多个VLAN隔离广播域，覆盖多个网络设备，允许不同地理位置的用户加入相同逻辑子网中。所有接入层的设备都经过汇聚层和核心层的交换设备访问网络中心服务器或外部网络。
1.2  汇聚层设计
　　该层用来划分接入层和核心层之间的点，帮助定义和区分核心。策略一般在汇聚层实施。对于规模相对较小的网络有时会省略汇聚层，简化为两层结构。
1.3  核心层设计
　　核心层一般为高性能的三层交换机，该层的主要用途是在远程节点间建立一条高速通道尽快地交换数据。一般不进行策略等数据包处理以免降低包交换的速率。核心层需要冗余路径来解决单点故障以保证7*24小时持续使用，多使用双核心。充分利用核心的带宽是用户最关心的问题。
1.3.1  MSTP实现链路冗余、负载均衡
　　无线组网模式一般包括胖(FAT) AP和瘦(FIT)AP两种。
　　胖AP模式：AP通过边缘二层交换机接入有线网络，需对每AP下发配置文件，工作量大用户根据AP接入的有线端口获得相应权限，对有线网络依赖较大，只满足二层漫游和简单数据传输，适合小规模WLAN组网。
　　瘦AP模式：在无线交换机AC上配置，利用射频监控统一管理，AP本身零配置，可二、三层漫游和根据用户区分权限，具有拓扑无关性，适合密接入、无缝漫游，摆脱对有线网络的依赖，更适合大规模WLAN组网。
2.3  AC与无线接入点
　　AC（Access controller）无线控制器。无线交换机（千兆无线控制器）作为中央控制管理单元，支持射频扫描负责AP的认证、监控、管理，与众AP组成星型无线拓扑。AC一般直接接入核心交换机以保证高速转发。为解决AC的单点故障，可如图1增加AC数目，兼顾负载均衡。AC支持线速转发、支持802.11a/b/g/n，实现可视化界面管理；支持Mesh（无线网状网）服务，可配合Mesh网关和Mesh接入点设备使用；支持流氓AP探测、入侵检测（IDS）、RF射频干扰探测；支持ActiveScan技术，针对连接用户通过扫描频段、信道、VLAN等方式，检测欺诈AP和Dos攻击；支持基于用户数的负载均衡；支持基于用户流量的负载均衡；支持通过Telnet、TFTP、FTP、HTTPS管理等。当存在较多无线用户时，无线控制器将实时根据用户数调整分配到不同的无线接入点上提供接入服务，平衡接入负载压力，提高用户的平均带宽和 QoS，提高连接的高可用性。
　　802.11n无线接入点应支持智能胖/瘦模式切换，保证无线网络的稳定畅通。当AC故障时，AP自动切换到“胖”AP的工作模式下，其配置信息是之前AC下发的，AP按该配置信息继续工作，对用户的业务不造成任何影响；继续工作的AP，会探测AC的状态，当AC恢复正常时，AP和AC将建立起正常连接，这时AP又恢复到原有的智能“瘦”AP的工作模式下。
3.  结语
　　高性能是建设校园网的基础，智能化是建设校园网的关键因素，易运维是建设校园网的保障，面向未来是校园网的最终目标。利用最新的802.11n无线技术与原有技术成熟的有线网络相结合，所形成的高速、高可用性无线+有线一体化校园网完全符合上述目标，方案切实可行。
参考文献:
.吉林：华南理工大学,2010.

【作者简介】：解俊（1977-），男，江苏泰州人，讲师，硕士研究生，研究方向
：计算机网络。