2023年教学楼无线接入解决方案与分析.doc

编号： 本科毕业论文 黄淮学院1号教学楼的无线接入解决方案及分析 系 院：信息工程学院 姓 名：李义能 学 号：0835140143 专 业：通信工程 年 级：2023级 指导教师：姚汝贤 职 称：副教授 完成日期：2023年5月 摘 要 国内的校园网绝大局部都是采用有线的方式构建的，无线方案正在逐步完善。无线网络因为具有使用方便、不用布线、施工量少、维护轻松的特性，在未来的网络技术中必将成为主流，所以在设计无线接入的方案时，既要保证对原有的有线网络的兼容，以最大限度地防止资源浪费；也要放眼未来，保证现有技术到未来新型网络技术的平滑过渡。设计和研究 802.11 无线协议，构建一个优秀的无线WLAN 的方案，实现笔记本及 设备的无线接入，提高学生、教师们的学习和工作效率。 本文通过对目前我国校园网建设情况的分析,并在综合考察无线网络技术的应用状况后, 提出了我校1号教学楼的无线接入的必要性、可行性以及其具体的组建方案。详细介绍了对我校1号教学楼无线网络接入解决方案研究与分析。在论文中涉及到无线网络建设要求、目标以及拓扑结构选择还有方案的实施。 关键词：无线网络；解决方案及分析；802.11 技术 26 Abstract Abstract The majority of the domestic campus network is the way the cable construct, lack of wireless related solutions. Wireless network is easy to use, and not because build wiring, and less, maintenance easy characteristics, the network technology in the future, will become mainstream, so in the design of wireless access when plan, should guarantee to the original cable network compatibility, in order to maximize avoid the waste of resources.Also want to look to the future, ensure that the existing technology to future new network technology of the smooth transition. Design and research 802.11 wireless protocol, to construct a good wireless campus of WLAN scheme, can greatly improve the students, the teachers of study and work efficiency. This article through to in our country at present the analysis of the campus network construction, and on the comprehensive investigation on radio network technology application status of the functionaries, brief introduction of our no. 1 teaching building a wireless network planning and design. In the paper involves school of wireless network for construction, the goals, and the topological structure in school choice and the implementation of the programme. Put forward our school no. 1 the teaching building wireless access of necessity, feasibility and its concrete construction scheme. Key words: wireless network; solutions and analysis; 802.11 technology 目录 目 录 1 绪论 1 1.1 选题背景 1 1.2 课题研究的目的和意义 1 1.3 IEEE802.11系列标准 2 1.4国内外相关研究现状 3 2 无线局域网及方案设计的相关介绍 4 2.1 无线局域网的特点 4 2.2 无线网络的设计原那么 5 2.3 网络标准的选择 6 2.4 设计的目标 6 3 方案设计 9 3.1 需求分析 9 3.2 硬件设备的选购 10 3.2.1 设备选购的原那么 10 3.2.2 核心交换机的选购 10 3.2.3 POE交换机的选购 11 3.2.4 效劳器的选购 12 3.2.5 无线路由器的选购 13 3.3 解决方案 14 3.3.1 网络结构图和设备分配 14 3.3.2 无线网络覆盖结构设计 16 3.4 地址分配 19 4 安全防护 21 4.1 无线局域网安全状况 21 4.2 实现目标与协议标准 21 4.3 安全认证与加密技术 22 5 结论及存在的问题 24 参考文献 25 致谢 26 绪论 1 绪论 1.1 选题背景 近些年来,信息技术的开展日新月异,正以不可抗拒的力量改变着人们的生产方式、生活方式, 同时也正在影响并改变着学校的管理模式、教学模式、学习方式乃至师生的生活方式。随着校园扩建和教学设施的完善以及信息技术的开展，越来越多的带有无线网卡的便携式计算机终端和增加了wifi无线接入功能的 终端被带进了教室。教师和学生对高校校园网的依赖性相当之高，“随时随地获取信息〞已成为广阔师生们的新需求。目前除少数高职院校、民办高校外,国内高校几乎都已建立校园网,随着校园网规模不断扩大,硬件环境逐渐完善,校园网络在高校教学、科研、管理中的应用也在逐步深化。 在校园网建设、运行和维护的实践过程中, 由于众多高校的校园网根本上是通过光纤、网线连接起来的“有线网〞,在技术实施、实际应用中不可防止地存在一定弊端,而且随着这种弊端的日益凸现, 在一定程度上困扰甚至阻碍着校园网建设和教育信息化的进程。诸如很多学校只在局部区域接入网络,而无法顾及所有区域;经费紧张导致布置网线的教室数量有限; 学校中有些具有历史意义的建筑物不适合钻孔布线。此外, 在现阶段,高校还有一个显著的特点就是建立分校区,校本部与分校区之间的网络联结就成了一个非常大的工程, 通常组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆, 构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制,比方布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动等等。特别是当要把相离较远的节点联接起来时, 架设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,因此对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。 如何合理的解决此类问题, 已成为高校校园网建设初期必须慎重考虑的问题。传统有线校园网的“网络盲点〞问题, 与师生员工“随时随地获取信息〞的新需求之间的矛盾一度困扰着高校教育信息化决策和建设人员。如今随着无线技术的快速开展和日趋成熟,无线网络虽然还不能完全脱离有线网络,虽然教育行业的无线网络还未呈普及态势,但无线网络已经成成效劳于某些高校, 以它的高速传输能力和灵活性发挥日益重要的作用。 1.2 课题研究的目的和意义 随着社会对计算机依赖性的迅速增加，用户要求互连的计算机数量更多，类型也更为复杂。但传统有线网络由于受设计或环境条件的制约，在物理、逻辑和资金方面普遍存在着一系列问题，特别是当涉及到网络移动和重新布局时，所以开展一种可行的无线通信网络技术作为现有数据连接的扩充己成为一种需要。自从上个世纪90年代以来，随着个人数据通信的开展，为了实现任何人在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线，由固定向移动，由单一业务向多媒体开展，更进一步推动了无线局域网 (WirelessLAN，WLAN)的开展。 与有线局域网相比拟，无线局域网具有移动性高、传输距离长、网络保密性好、开发运营本钱低、易扩展、受自然环境影响小，组网方式灵活、管理方便等特点，弥补了传统有线局域网的缺乏。 黄淮学院1号教学楼用以满足理科教学实验要求，同时成为理科科学课题研究的实验、科研基地。对网络需求大，考虑到网络的规划，教学楼里面学习和工作的师生有接入校园网络的需求，提出了我校1号教学楼的无线接入的必要性、可行性以及其具体的组建方案。建成之后，不仅便携式计算机可以轻松接入网络，带有wifi功能的 终端也可以方便的接入网络，将明显的降低同学们上网的费用，满足学校教学、管理等的要求。 1.3 IEEE802.11系列标准 IEEE802.11标准由很多子集构成，它己经历了十多年的开展，目前仍在不断的改良和修订之中，以适应提升网络速度、安全认证、漫游和QoS等方面的要求，它们各有侧重，下面简要介绍这些标准的根本内容。 IEEE802.11b是802.11协议1999版的修改与补充，也叫Wi-Fi(Wireless Fidelity)。802.11b工作在2.4GHz频段，建立在直接序列扩频(DSSS，Direct Sequence Spread Spectrum)的加强版本CCK(补充编码键控)根底上，它是当前应用最为广泛的WLAN标准。该标准在物理层局部在原来802.11标准的 1Mbit/s，2Mbit/s传输速率之外，增加了5.5Mbit/s和 11Mbit/s的高速数据传输速率。 IEEE802.11a协议工作在5GHz频带，物理层数据速率从6Mbit/s直到54Mbit/s，传输层可达 25Mbit/s。采用正交频分复用(OFDM)的独特的扩频技术；可提供25Mbit/S的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口，以及 TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务。 IEEE802.11g标准于2003年6月16日正式定案，它工作在2.4GHz频段，使用CCK技术以与802.11b标准后向兼容，同时为支持54Mbit/S的高速率，802.11g又采用了OFDM技术。 802.11g的兼容性和高数据速率弥补了802.11a和802.11b各自的缺陷，一方面使得802.11b产品可以平稳向高数据速率升级，满足日益增加的带宽需求，另一方面使得802.11a实现与802.11b的互通，克服了802.11a一直难以进入市场主流的难题。 1.4国内外相关研究现状 目前无线局域网仍处于众多标准共存时期,IEEE发布的最新标准为 802.11g。现在，支持11Mbps以上用户传输速率的系统相当成熟；速率在40Mbps甚至80Mbps及以上的系统实现己在加拿大、美国、欧洲、日本等国家的专门实验室展开。研究的范围从无线电设计、物理层实现、媒体接入控制(MAC)技术直至网络对无线多媒体的支持。根据技术开展趋势和研究情况，在未来10年左右的时间里，为用户提供高达1Gbps速率的系统是可能的。正是这样的开展速度刺激了今天无线网络快速的开展和应用。 校园无线网络是落实信息化校园的重要一步, 作为对有线网络的补充和扩充,无线网络能够