中小企业机构无线网络覆盖开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1. 前言

随着计算机技术和网络技术的蓬勃发展，网络在各行各业中的应用越来越广。有线网络以其传输速度高，产品的品牌和数量众多，以及技术发展速度快等优点，占据了网络应用领域上相当大的市场份额。然而，随着移动计算技术的日益普及和工业标准逐步为市场所采纳和接受，无线网络的应用领域正在不断地扩大。

而无线局域网的出现使人们不必再围着机器转，它采用以太网的帧格式，使用简单。无线局域网方便了用户访问网络数据，高吞吐量无线局域网可以实现11Mb/s的数据传输速率。从网络角度来看，它涉及互联网和城域网（Metropolitan Area Network-MAN）、局域网（Local Area Network-LAN）及最近提出的无线个域网 (Wireless Personal Area Network - WPAN)技术。WPAN可以随时随地地为用户实现设备间的无缝通讯，并使用户能够通过蜂窝电话、局域网或广域网的接入点联入网络，相信在不久的未来WPAN将取代线缆成为连接包括移动电话、笔记本个人电脑和掌上设备在内的各类用户个人设备的工具。但是这种技术的范围过小不适合用在企业或机构的网络覆盖中。由于本设计是针对中小企业机构的无线网络覆盖的解决方案的研究设计，所以使用的是范围更适合的无线局域网（Wireless Local Area Network-WLAN）技术，并依照IEEE 802.11系列所制定的规范针对项目对象的地理，网络状态设计一份行之有效的解决方案包括设备的选购，网络的拓扑，采取的技术等等，最终完成项目对象的业务要求。

2. 研究现状

1999年，IEEE机构将WIFI(WIreless-Fidelity无线宽带)技术定义为802.11无线标准的那一刻开始，似乎意志着它将有一段不平凡的经历。特别是近年来，随着各大设备商和芯片商地不断发力、推动，移动终端的爆炸式增长，BYOD(Bring Your Own Device携带自己的设备办公)移动办公的强烈诉求，以及部署无线网络所需成本更少，让无线技术得到了迅猛地发展和普及。在企业网中，以前曾作为有线网络补充的无线网络，渐渐有跟有线网络这个大哥，有平起平坐之势,由于无线网络能缩减开销，节省空间，覆盖范围广，便于各类用户上网等优点现在越来越多的企业和机构构建了相应适合的无线网络，毫无疑问的是这将是未来企业机构高速发展的一条必经之路，如何更好，更快，更省的构建无线网络这需要网络工作人员不断的研究探索。

目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。

3. 原理及实现

众所周知总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD，即载波侦听多点接入/冲突检测（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突，因此802.11全新定义了一种新的协议，即载波侦听多点接入/避免冲撞 CSMA/CA（with Collision Avoidance）。一方面，载波侦听----查看介质是否空闲；另一方面，避免冲撞----通过随机的时间等待，使信号冲突发生的概率减到最小，当介质被侦听到空闲时，优先发送。不仅如此，为了系统更加稳固，802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰，或者由于侦听失败时，信号冲突就有可能发生，而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力

无线局域网技术经过十几年的发展，已经历了三代技术及产品的发展。

第一代无线局域网主要是采用Fat AP，每一台AP都要单独进行配置，费时、费力、费成本；

第二代无线局域网融入了无线网关功能但还是不能集中进行管理和配置，其管理性和安全性以及对有线网络的依赖成为了第一代和第二代WLAN产品发展的瓶颈，由于这一代技术的AP储存了大量的网络和安全的配置，包括加密的钥匙，Radius client的安全密码 (secret) 等，而AP又是分散在建筑物中的各个位置，一旦AP的配置被盗取读出并修改，其无线网络系统就失去了安全性。另外由于AC或无线网关的硬件多数是基于Pentium架构的，所以当用户接入数量 (IP sessions)增多时，无线网的性能会急剧下降，时常会发生掉线或死机情况。在这样的环境下，基于无线交换机技术的第三代WLAN产品应运而生。

第三代无线局域网采用无线交换机和FIT AP的架构，对传统WLAN设备的功能做了重新划分，将密集型的无线网络和安全处理功能转移到集中的 WLAN 交换机中实现，同时加入了许多重要新功能，诸如无线网管、AP间自适应、无线安管、RF监测、无缝漫游以及服务质量( Quality of Service，QOS)，使得无线局域网的网络性能、网络管理和安全管理能力得以大幅提高。

下表为FAT AP与FIT AP两种组网方案对比，根据表中的信息不难看出，在经过了一系列的技术升级之后现在的主流是使用线控制器(AC) 瘦AP（FIT AP）的组网方式，瘦AP实现无线信号的处理，而用户管理、加密、漫游、AP管理等功能全部集中到AC进行，这样可以简化整个网络的管理，由于FIT AP采用虚拟专用组是的每个组之间不干扰，组内合理分配带宽能提高设备的工作效率。AP的供电采用POE（Power Over Ethernet，以太网供电）供电技术， 即通过网线来实现，不需要另外拉电源，这样可以简化布线，同时减少故障点，提高网络的可靠性。

而具体AP个数，工作频道，发射功率，安装地点，每个AP下接入终端数目都需要在工程前期由工程师到现场利用专业设备根据项目地点的具体情况，实际用户数目，分布以及无线网络需要覆盖的范围来进行合理的规划，最后使得实际无线网络信号无缝覆盖整栋大楼，同时各处无线信号强度均大于-67dbm。必须保证在要求范围内无线信号有足够的强度（建筑本身对无线信号可能存在阻隔），每个终端用户一定的带宽分配，相邻AP之间不会因为工作信道，功率的重合而受到干扰，这些都需要在设计时考虑研究。理论上单个AP可以支持到一个标准C类地址的无线终端接入（即254个），但为了让每个无线终端有足够的带宽可利用，一般建议一个AP接入20～30个无线AP， 一般依照以下公式进行部署

1.数量＝最大并发用户数30（单AP容纳用户数）。

2.WLAN容量＝最大并发用户数每用户带宽。

表1：无线组网方案区别

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4. 工具和开发平台简介

H3C WA系列无线局域网接入点设备是杭州华三通信技术有限公司（H3C）自主研发的无线接入点，可广泛应用于各种向用户提供WLAN接入的无线网络。H3C WA系列无线局域网接入点设备支持FAT、FIT两种工作模式，当作为瘦AP（FIT AP）时，需要与无线控制器系列产品或者有线无线一体化交换机产品配套使用；当作为胖AP（FAT AP）时，可以独立进行组网，有利于将客户的WLAN网络由小型网络平滑升级到大型网络，从而很好地保护用户的投资。H3CWA系列无线局域网接入点设备包含WA1208E系列，WA2200系列和WA2600系列

此次构建无线网络项目需要使用到一下设备：无线控制器，无线接入点，核心交换机，接入交换机，安全设备等，其中以无线控制器和核心交换机为主。其中无线控制器准备使用H3C WX5004，这是一款华三多业务无线控制器，属于中高档无线设备，选取此型号主要考虑到项目实施对象为中型政府机构，用户对无线上网需求量适中，再加上用户人数及主要成本等因素的考虑，使用WX5004是相对比较合适的，核心交换机使用的是S7603-S，考虑到带宽需求，性能需求我选择这款高端机箱式交换机，这台三层交换机在完成当前需求的基础上可以满足未来网络的扩展需求。而安全设备在考虑到多运营商线路，用户认证管理，上网数据安全的情况下，我选取了性价比较高的深信服公司的安全设备，有AD-6000负载均衡，AF-1720防火墙，AC-H5300上网行为管理服务器来完成预期的要求。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1. 拟研究或解决的问题

基于企业机构目前网络现状和未来业务发展的要求，在网络设计构建中，应始终坚持以下建网原则：

1、高带宽：网络性能是整个网络良好运行的基础，设计中必须保障网络及设备的高吞吐能力，保证各种信息（数据、语音、图像）的高质量传输，才能使网络不成为一眼业务开展的瓶颈。