北京大学无线局域网络的设计和实现

　　北京大学计算中心 王竹威

　　在北京大学主校区任何角落，只要有一台笔记本电脑或PDA，便可以随意无线上网。

　　突破传统局域网的呼声

　　北京大学无线局域网于2002年5月开始建设，同年6月底，主体工程基本完成。学校师生以及来访人员可以随时随地借助笔记本电脑、PDA等无线终端方便高效地使用网络，从而促进了北京大学教学、科研和管理水平的进一步提高，为创建世界一流大学的宏伟目标提供了更好的基础设施。

　　北京大学无线局域网的建设有其背景原因。当时，北京大学的校园网建设已经具备相当规模，但随着211工程和985创建世界一流大学项目的实施与深入，教学科研水平不断提高，学术交流日趋频繁，在会议中心、阶梯教室、图书馆阅览室、自习区等空旷场所提供网络服务的呼声越来越高。这些需求对现有的校园网提出了技术挑战。

　　传统的局域网存在铺设费用高、施工周期长、移动困难、维护成本高、覆盖面积小等问题，严重地限制了网络部署和扩展的灵活性。在一些公共场所，很多时候几乎无法或者很难提供足够的网络设施满足移动用户的使用要求。这种困惑在多空旷场所的校园里显得尤为突出。

　　分步建设的无线网络思路

　　无线局域网技术(Wireless Local Area Network, WLAN)的出现和发展，帮助我们摆脱了有线传输介质的束缚。WLAN是计算机网络与无线通信技术结合的产物。它不受电缆限制，可移动，满足各类便携设备入网要求，能实现计算机局域联网、远端接入、图文传真、电子邮件等多种功能。WLAN安装简单，具备可贵的灵活性和高度的弹性。网络上的各个节点可以根据需求而轻易地进入或脱离网络，使得网络各节点的变动不会受线缆的制约，满足了我们在一定区域内实现不间断移动办公的需求。

　　这一技术尤其适用于会议中心、图书馆、阅览室、阶梯教室、教学区周边等空间大、移动用户多、不宜铺设有线介质的场所，不仅经济有效，便于安装，而且要求的配置和维护最少。随着需求不断增加，学校可以迅速、方便地部署更多的节点，并且在需要的时间和地点经济有效地拓展连接能力，弥补了传统有线局域网在提供完善数据服务方面的不足，为校园网的建设，特别是解决校园内公共区域的局域网建设，提供了新的思路和解决方案。

北京大学无线网络拓扑图

　　北京大学无线局域网络定位为校园网基础设施的一个组成部分，其最大任务是对现存校园网作重要补充。鉴于无线网络技术处于快速发展的阶段，本着采用先进成熟技术、满足基本应用需求、追求高品质的性能和价格、观望最新技术发展的原则，我们采用了先解决有无，后解决温饱，逐步向小康过渡的分期建设思路。我们首先在急需使用的场所优先按空间覆盖完整的方式配置设备，这样较好地控制了经费的预算。由于无线网络有良好的可扩充性，当网络带宽无法满足实际需求时，可随时根据使用情况增加无线接入设备的配置。

　　250个AP覆盖每个角落

　　北京大学无线局域网络(Wireless PKU)是依靠在原有的有线局域网络(PUnet)基础上设计的，设计目标是作为有线局域网络的重要补充，和有线局域网络共同为北京大学的广大师生提供更完善和方便的网络接入服务。总体建设目标是以现有校园内有线局域网络为依托，利用无线网络技术，将校园网延伸到校内移动用户较多的主要公共教学科研办公区域之中，实现这些区域与校园网及Internet的高速联网。通过项目的建设，改善学校信息网络建设基础设施的环境，解决公共区域铺设网络电缆难的问题，进一步扩大校园网的使用范围，使全校师生在任何时间、任何地点都能方便高效地使用信息网络，促进北京大学的教学、科研和管理水平的提高。

　　无线网络通过接入点AP (Access Point) 和有线网络无缝连接，使有线网络得到延伸扩展。北京大学无线局域网络第一期工程一共使用了250个AP，灵活运用多种覆盖方式，基本上全面覆盖了北京大学的校园。从理科楼群、公共教室、会议中心，到校园内部的学生和教工宿舍，甚至是未名湖畔，几乎在北京大学的任何一个角落里，只要拥有一块无线网卡，任何计算机都可以通过无线网络接入到校园网，进而连接到CERNET和Internet。

　　北京大学无线局域网络初期主要采用IEEE 802.11b协议，最大连接速率可以达到11 Mbps，部分地区的AP具有升级为IEEE 802.11a的能力。这是因为当时多数厂家的AP还仅支持IEEE 802.11b及IEEE 802.11a协议，而802.11b是当时应用最广泛的无线局域网协议。同时，考虑到在未来的无线网络的发展中，IEEE 802.11g因为采用了与IEEE 802.11b相同的2.4G频段，同时最大速率可以达到54Mbps，向下兼容IEEE 802.11b，所以是IEEE 802.11b的理想升级换代技术。

　　为了方便学校师生和来访人员使用网络，北京大学无线网络中大部分的AP采用不加密方式，在一些重点部门根据实际需要，采用64 bit或者128 bit数据加密。IP地址分配使用DHCP动态地址分配，目前已经开放了4个C的国内地址空间，能够提供近1000台计算机同时上网的要求。 更多内容请看Wimax技术与趋势  大学校园网案例  家庭无线局域网专题，或进入讨论组讨论。

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