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1 校园网络总体解决方案

1.1项目背景

随着技术的进步,教育需求和资源的变化、发展,无线校园网的建设正逐渐成为不少高校信息化的重要组成部分,成为事实上的高校信息化建设热点。无线校园已经成为提升教学环境品质,提高教育资源利用率,增加教育灵活性和交流性的重要方式。学校对于WLAN的诉求已经逐步突显,需要为教师办公,学生上课提供移动办公,学习的平台。同时,还要考虑部署WLAN后,与现有的有线网络统一融合起来,做到统一认证,计费和管理。更重要的是,部署WLAN在保证用户体验的同时,要重点考虑安全,维护等问题,并做到用户业务可以平滑的切割。

1.2校园园区网络建设目标

1.2.1校园WLAN部署

需要在办公区和学生区部署无线网络,根据不同的部署场景,分别部署面板式AP、室内放装型AP、室外AP等多种类AP,同时部署2台无线控制器做冗余备份,满足学校的无线接入需求。

1.2.2无线网络安全和上网行为管控

校园中存在不少技术和动手能力强的学生,无线网络需要注意网络安全,防止非法设备的接入等问题,在保证无线网络安全的同时,又要对校内访问互联网的行为进行具体管理,做到URL过滤、应用控制、流量管理、恶意软件防护等功能。

1.2.3校园网统一运维管理解决方案

任何一个网络,网络的运营和维护必不可少。如何限制用户使用无线网络进行BT下载等大量占用带宽的行为;如何查询用户的接入日志;如何对分散在各种覆盖目标的AP进行监控和管理;能否对单个AP的带宽进行监控和设置;能否对用户的带宽进行监控和设置等都是WLAN无线校园网络运维需要考虑的问题。

2校园WLAN部署

2.1无线AC部署方案

由于当前WLAN无线网络建设,直接在现有网络上叠加,所以尽量减少对现有网络的影响和改动。这个情况下,建议采用下图所示的WLAN方案。AC旁挂于汇聚交换机上,采用本地转发模式,数据报文直接通过AP进行处理,对现有网络几乎无影响;AP放置在目标覆盖位置,通过接入交换机POE供电。

2.2无线AP部署方案

2.2.1教室场景覆盖

覆盖需求
教室内的无线覆盖主要是满足学生(笔记本+PAD)和老师的上网需求。具体业务和覆盖需求如下:
  • 满足学生单用户的下行容量2M,上行容量1M
  • 满足教师单用户的下行容量2M,上行容量1M
  • 整体环境要求普遍覆盖,各子空间要求全覆盖,但是用户同时业务的并发率低,用户密度低。
  • 总结此类场景的特点:
  • 半开放式室内环境,教室之间紧密相连,教室的结构不固定
  • 并发率低,主要用于学生自习上网查阅,带宽需求小于2M
  • 设备选型
  • 教室的教育终端主要为笔记本,也会有少量PAD,手机等手持PDA设备,wifi模式主要为11g/n/ac。终端多支持5.8G,考虑到以后的扩展,因此选择双频设备;
  • 天线选型
    室内产品最好能内置天线,以便AP可以与教室的环境融合,减少对现有结构的施工。                            

    2.2.2图书馆场景覆盖

    覆盖需求
    图书馆无线覆盖,主要是为了满足校内师生在图书馆内,登陆图书馆网站、学校网站和部分公共网站(学术新刊论文类网站)的业务需求。细化的业务和覆盖需要如下:
  • 提供稳定、流畅的网络速率,保证师生通过个人终端(笔记本电脑+PAD)能正常登录图书管网站、学校网站和公共网站,且上网体验良好
  • 图书馆内设的电子阅览室和办公室已布置了有线网络,无线网络主要覆盖期刊/书籍阅览室,各层自习室
  • 图书馆大厅流动性较强,主要上网需求为查询书籍借阅信息,阅读图书馆公告等
  • 图书馆自习室设置50-60个固定座位,主要上网需求为:
  • 1)登陆图书馆网站和外部公共期刊网站,查询/下载论文;
    2)登陆学校网站,查看公共课程,下载课程辅助学习资料(主要是课件和历年考题等)。上网并发率80%
  • 阅览室主要上网需求为:登陆图书馆网站查询书籍借阅信息。少数师生会选择在阅览室自习,上网并发率50%
  •             
    总结此类场景的特点:
  • 半开放式室内环境,整体环境嵌套多个子空间环境,子空间环境种类多:高密度室内场景(自习室、阅览室);流动性室内场景(图书馆大厅)
  • 主要上网需求为网业浏览和网页操作,带宽需求小于2M
  • 设备选型
  • 终端类型:主要为笔记本,也会有少量PAD,wifi网卡模式主要为11g/n/ac模式,双空间流
  • 业务带宽需求小于2M
  • 1)自习室、阅览室,图书馆大厅这类高密度室内场景建议采用11ac放装设备;
  • 2.2.3大学宿舍场景覆盖

    覆盖需求
    为了打造“无线校园”,计划将无线网络引入学生宿舍,实现无线入室,使60%的学生能够通过无线网络上网学习。细化覆盖需求如下:
  • 无线网络能够满足60%学生的同时上网需求。学生的上网业务主要有:浏览网页,观看视频,下载学习/娱乐资料等。
  • 要求目标覆盖区域内95%以上的位置,接收信号电平≥-75dBm,公寓楼内学生宿舍均能搜索到无线网络
  • 总结此类场景的特点:
  • 覆盖区域联片,宿舍间紧密相邻
  • 用户并发率60%
  • 设备选型
  • 一间宿舍有4-6人(不同类型的宿舍),每人带宽1-2M
  • 学生使用的多为笔记本电脑或USB无线网卡,主要是11N模式,少量11AC模式
  • 覆盖区域内95%以上的位置要求信号强度≥-75dBm。学生宿舍网络的高峰期相对集中,在晚上1-2个小时内
  • 天线选型
    室内产品最好能内置天线,以便AP可以与图书馆的环境融合,减少对现有结构的施工。
    部署方案
    面板型AP:
    充分利用每宿舍内原有的有线网口资源,安装面板型AP。

    2.2.4校园室外覆盖

    覆盖需求
    图书馆广场,学生宿舍广场这类场所是高校校园室外覆盖的典型场景。相对于室内环境,室外环境要更加恶劣,部署的AP要面临严寒酷暑,风吹雨淋以及雷电灾害的挑战。无线网络建设的室外重点覆盖区域为图书馆广场,学生宿舍广场等。细化覆盖需求如下: 
  • 覆盖范围内,用户通过无线网络可以随时、随地、随意无线上网
  • 重点覆盖范围(图书馆广场,学生宿舍广场)内90%的区域信号强度>-75dBm
  • 除重点覆盖区域外,无线信号覆盖校园内70%的区域
  •  总结此类场景特点:
  • 覆盖区域为室外开发空间
  • 覆盖区域相对空旷,无密集建筑物遮挡
  • 用户的流动性强,上网带宽需求小
  • 设备选型
    此类校园网场景,室外重点覆盖的区域一般在300-500平方米,设备要有防尘,防雨,防雷的能力,应选用防护等级为IP67,内置防雷器,双空间流,11AC设备。
    天线选型
    室外型AP一般选配室外型定向或全向天线。校园网场景中, 单AP的覆盖距离一般为200m-400m。
    覆盖方案
    WLAN网络的稳定性被高校普遍关注。一方面是设备的稳定性,AC能够实现倒换后用户无感知的Session级的备份以及常年工作在室外的AP在恶劣环境下的适应能力等都是高校WLAN网络可靠性关注的重点。另一方面,AP的调优特性可以在个别AP故障或者性能恶化时自动调优,以提升WLAN网络的稳定性;在报告厅,阶梯教室等高密覆盖场所,AP间的负载均衡和5G优先特性对WLAN网络的稳定性也做出重要贡献。