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浅谈高校宿舍网络的优化与管理

时间:2014-10-22 11:41 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:尹琳 点击次数:

  摘要:该文结合某高校宿舍网络建设的实际情况,通过与运营商共建WLAN,利用VLAN划分和DHCP管理对宿舍网络进行优化,解决网络用户需求增加的问题。

  关键词:网络优化;WLAN ;VLAN;DHCP

  中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)25-5852-03

  随着校园信息化建设逐步的向智慧校园发展,网络作为校园信息化基础建设的一部分,其地位越来越重要,随着智能手机、平板电脑等智能终端的普及,高校网络用户尤其是无线网用户呈现快速增长的态势,特别是宿舍、教室等区域用户密集接入,网络的可用性和稳定性受到了严峻考验。

  本文以宿舍网为例,给出了某高校网络的优化方案,通过重新规划以满足用户增长的需要。

  1 宿舍网络优化的必要性

  随着电子产品的普及,学校的开放式机房、电子阅览室的访问率呈下降趋势,作为接受和应用新技术的主要群体,大学生几乎人手一部智能手机,甚至拥有多台移动智能设备,他们对网络的需求量逐年提升,驱动着高校网络的快速发展,学校必须建立完善的校园网才能更加快捷地为学生提供各种服务。以学生选课为例,其模式主要分为两种,一种是分散式需要延长选课周期,二是集中式需要大量的硬件资源,无论是哪种形式,一个好的宿舍网络都会起到很好的辅助作用,只要具备了网络接入条件,就不再受到时间或者硬件资源方面的约束,大大地减轻了学校机房的压力。

  此外,对于很多学生除了教室在宿舍呆得时间最长,大家下课后各奔东西,很少再有其他接触,宿舍就变成一个重要的社交场所,如果将所有时间都浪费在娱乐社交上显然不可取,假如遇到一些短暂的空闲时间,与其浪费在娱乐或是去自修室的路上,不如在宿舍中更加合理的利用起来,若是阅读书本上的知识,其效果相对自修室显然大大折扣,如果是利用这段时间通过网络查阅一些书本上没有记载的知识,这些时间就可以很好的利用起来,此刻宿舍网的优劣就显得尤为重要。

  2 网络建设现状

  以某宿舍楼为例,该宿舍楼共6层,每层楼20个房间,每两个房间共用一个书房,每个书房仅有2个有线网络接口,每层楼走廊中布置10个ap,通过增益天线进行延伸到两边的宿舍,每个宿舍6人,高峰期ap最多同时接入12个用户。

  3 存在的问题

  该宿舍无线网络由运营商独立建设,按照上述分布基本可以满足用户接入的需要,但仍然存在不足之处:

  1)为避免ap之间产生信号干扰,除了采用蜂窝式设计,需要适当地调低ap的功率,因此部分区域尤其是书房的信号较弱。

  2) 高峰期用户访问网络速率低,视频用户抢占大量带宽导致无线网络不稳定,游戏用户不能正常使用。

  3) 部分节点可以连接上但无法正常上网。

  4) 学生使用无线网络必须经过外网认证,不能直接访问校园网资源。

  5) 有线网络接口少,宿舍内需单独增加接入设备。

  6) 用户量增加,采用静态IP地址分配冲突严重,采用动态IP地址分配受到用户接入设备干扰严重。

  4 优化方案

  本方案从无线网络访问校园网、提高用户的承载能力等几个方面针对性的解决问题。

  4.1与运营商共建WLAN

  高校建设无线网络的模式,从近几年的建设经验看,主要有高校自建和电信运营商共建两种。与运营商合作建设无线网络,大大节省了校方投资,这对于在信息化建设方面资金紧张的高校来说,无疑是一个较好的选择。

  该宿舍运营商已经建立了WLAN网络,如学校再自建WLAN,重复性投资不仅造成资源浪费,楼内的无线设备布置太多也会产生干扰影响正常通讯。通过将现有的AP设置SSID1和SSID2两个SSID来进行区分,每个SSID对应不同的VLAN。接入SSID1的用户可以访问运营商网络,数据到达无线接入控制点经运营商网络传输到运营商汇聚交换机,再经运营商认证系统后可访问互联网;接入SSID2的用户可以访问校园网,数据经运营商汇聚交换机到达校方汇聚交换机可访问校园网,同时通过校方计费和管理系统后可访问互联网,实现对用户的计费和行为管理。

  4.2宿舍网络规划

  以无线网络为主,相对于有线校园网络,无线技术“自由”、“灵活”的特点在校园网应用中体现的淋漓尽致。无线校园网一方面为师生们带来了更人性化、更灵活高效的工作、教学和学习体验;另一方面也迎合了教育信息化的发展趋势,持续推动了校园文化迈向更深一步的变革。目前,无线校园网已成为提升教学环境质量、提高教育信息资源利用率、增加教学方法灵活性的重要方式,其优势如下:

  1) 信号覆盖全面

  2) 扩展灵活,成本较低

  3) 维护方便,管理高效

  无线网络由于自身的技术特点和局限性,覆盖范围的缺陷在设计之初很难被发现,这就需要在网络投入使用后进行网络优化和盲点补充,校园网的有线网络在这方面就可以起到积极的作用。

  我们首先要改进有线网络的承载能力,为了方便管理我们需要用到VLAN来划分网络,VLAN可以有效地限制网络上的广播,合理地划分VLAN可以减小ARP攻击的影响范围,VLAN划分一般分为按照端口划分、按照MAC地址划分、按照网络层划分、按照IP组播划分等几种方式,由于宿舍用户数量较多且有部分流动性用户,故采用基于端口的划分方式。

  根据上述的宿舍结构,每层楼有线网络接口数量20个,最多用户数120人,为了方便故障诊断,将一栋楼的网络划分为6个vlan,主要采用动态IP地址分配方式,每栋楼采用3个48电口智能交换机作为接入层设备,设备之间利用千兆光口级联,每24个电口划分到一个VLAN,负责一个楼层的接入,多余的电口可留用做其他用途。


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