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企业无线网络建设方案

日期:2016-10-11 09:44

导读:

技术背景

无线局域网(Wireless Local Area Network , WLAN)可以提供传统LAN技术(如以太网和令牌网)的所有功能和好处,但不会受到线缆的限制。不但如此,WLAN使我们重新定义对LAN的看法。连通性不再仅仅意味着连接。局域的概念不再以英尺或米来度量,而是以英里或公里来度量。系统的基础结构不再需要埋在地下或藏在墙里,它可以是移动性的,也可以随组织的成长发生变化。

最早的WLAN标准是在1999年出现的IEEE802.11b无线网络协议。经过几年的发展,又出现802.11a,802.11g标准。

IEEE 802.11b

IEEE 802.11b是最早出现的无线网络协议,也是目前使用最广泛、最成熟的无线网络标准。IEEE802.11b 工作在2.4GHz频段,频段范围为2.4 to 2.483GHz,物理层的调制方式为CCK(补码键控)的直序展频(又称DSSS,Direct Sequence Spread Spectrum)。传输距离可以达到130米,传输数据最大可以到达11Mbps。802.11b规定的是动态速率,允许数据速率根据噪音状况进行自动调整。这就意味着802.11b设备在噪声的条件下将以比正常速率11Mbps更低的速率,如1Mbps、2Mbps、5.5Mbps等多种速率进行传输。一般在30米,可以达到5.5Mbps。目前802.11b出现增强协议版本802.11b+,使用和802.11b相同的2.4G频段,完全兼容采用802.11b的无线网络产品。最大传输数率为22Mbps,在WEP加密方面比802.11b也有所增强。

IEEE 802.11a

IEEE802.11a扩充了标准的物理层,规定该层使用5GHz的频带,频段范围为:5.15-5.25、5.25-5.35及5.725-5.825GHz,采用OFDM(正交频分复用)来传输数据,最大数据传输可以达到54Mbps(实际的传输数率在22Mbps左右),最大传输距离为70米。一般在36米距离,传输速度可以达36Mbps。

IEEE 802.11g

IEEE 802.11g 20036月经IEEE标准化委员会批准的无线网络协议。信号调制形式采用的OFDM(正交频分复用)和CCK(补码键控)方式。工作频段与802.11b相同在2.4GHz频率下,最高的数据传输速度可以达到54Mbps,传输距离为70米。802.11g能够完全兼容802.11b的设备,保护现有的设备投资。

 

应用范围

无线局域网被看作传统有线网络的延伸,在某些环境还可以替代传统的有线网络。与之相比,无线局域网有以下显著的益处:

移动性:在服务区域,无线局域网用户可随时随地访问信息;设备安装快速、简单、灵活:无线局域网系统消除布线的繁琐工作,网络可遍及有线不能到达的地方;

减少投资:无线网络减少了布线的费用,应用在频繁移动和变化的动态环境中,投资回报高;
扩展能力:无线局域网可组成多种拓扑结构,容易从少数用户的对等网络模式扩展到上千用户的结构化网络。
  无线LAN可应用于下面一些领域:
希望在企业内部获得传统有线网络之外的移动功能的IT专业人士或高级商业管理人员;
需要能够在整个站点内或选定的区域内灵活而频繁地改变LAN布线的业主所有者和IT董事;
任何其地点因建筑物或预算的限制(如建筑物是老旧的、空间是租赁性的或地点是临时性的)而不适于使用LAN布线的公司;
任何需要灵活地且节约成本地来达到视野内建筑物到建筑物桥接设备联接的公司,这些公司可以通过无线LAN避免昂贵的挖沟布线、线路租赁或走线问题。
  目前,无线局域网络的典型应用包括医院、学校、金融服务、制造业、服务业、公司应用、公共访问等。

 

无线局域网设计原则

无线局域网的设计必须遵循一定的规则,我们要坚持如下原则:

1.确保实现技术的标准化。当今计算机网络技术发展的一个重要特点就是标准化。只有遵循国际标准,才能确保整个系统的开放性和长久的生命力。

2.确保可靠性。由于网络数据很重要,所以任何失误都可能造成及其重大的后果。所以,准确、安全、不间断的数据传输与存储都十分重要。

3.确保技术的先进性。

先进性能确保整个系统有一个较长的生命周期,这是对整个投资的最大也是最有效的保护。网络的先进性还表现在用户能够对其进行较为平滑的升级,平滑的升级就意味着并不会造成前期投资的废弃。

为了确保技术的先进性,我们将从如下几个方面入手:首先,选用厂家新推出来的设备以及那些推出时间较长并且获得了良好的市场声誉的有生命力的产品;其次,采用新的技术。

4.充分重视系统的可扩展性。

可扩展性也即可伸缩性,即网络应能自如的适应规模的变化。良好的可扩展性表现之一就是当用户的规模增大时,无需增加新的设备,只需要增加相应的设备模块即可,这既能有效的降低用户的投资,又可以降低整体的复杂性。

5.保护用户已有的投资。

在保证系统能够安全、可靠运行的前提下,应该最大程度的降低系统造价,保护原有的计算机设备及应用系统投资。不仅将投资与目前的应用紧密结合起来,并保留向更高技术过渡的途径。

6.实施有效的网络管理。保证用户能够对整个系统进行有效的管理,确保整个系统能够正常、高校的运行,降低用户系统运行成本。

7.树立全局观念,做好系统的总体规划。

网络系统的建设是整个信息系统的基础。它建设的好坏将对整个信息系统的生产和运行产生深远的影响。由于它是一项基础设施,因此必须确保建好后的系统在不作重大改动的前提下,能够承担起未来五到十年业务发展的重任。

系统建设的第一步就是研究并确定系统的总体规划,如整个的功能组成、方案技术选型、重要设备的选型、系统的拓扑结构、网络地址编码规划等。

开放性。

建立起来的平台能够互联不同厂商的设备,运行多种网络操作系统、网络协议,遵守国际标准的开放系统。

8.保证整个系统的安全性。

防止非法用户盗用和破坏,采用多种安全防范措施,确保信息万无一失、系统运行万无一失。

 

建筑物内无线局域网设计

  WLAN技术可以替代传统的有线网络,还可以对其可达范围和功能进行扩展。与有线LAN非常相似的是,建筑物内WLAN设备也是由PC卡、个人计算机接口(PCI)、产业标准结构(ISA)客户机适配器以及无线访问接入点组成的。无线访问接入点(Access Point,AP)所执行的功能与有线网络中的集线器类似。与有线LAN的小型安装或临时安装类似,WLAN可以在仅使用客户机适配器的点对点拓扑或临时拓扑中使用。
  为实现更多的功能和获得更大的作用范围,可以插入接入点并将其作为星型拓扑的中心,还可以将其作为与以太网连接的桥接设备。
  在建筑物内部,无线功能既可支持移动计算,也可支持连接计算。通过安装在笔记本电脑或手持PC上的PC卡客户机适配器,用户可以在整个设施内自由移动,同时维持对网络的访问能力。
  将无线LAN技术应用于桌面系统可以为一个组织提供传统LAN所不能提供的灵活性。桌面客户机系统可以被放置在不可能进行或不适于进行布线的地方。桌面PC可以根据需要在设施内的任何地方进行重新部署,这一特性使无线方案成为临时工作组或快速成长组织的理想选择。

建筑物间无线局域网设计

  商业无线电信号在任何天气下都可以在距离发射器数英里之遥的地方接收,WLAN利用无线电波的方式与此非常类似,正是通过这一方式WLAN重新定义了LAN"局域"概念。通过无线桥接设备,相距数英里的建筑物中的网络可以被集成为一个单一的局域网。当使用传统的铜线或光纤连接建筑物时,公路、湖泊甚至当地政府都有可能成为不可逾越的障碍。一个无线网桥就可以使这些东西统统变得不相干,它可以通过空气传输数据,无需获得许可,也无所谓正确的走线。
  如果没有无线方案,组织将不得不频繁求助于广域网技术以实现分离的局域网之间的连接。通过与本地电话供应商签订合同来获得租赁线路将带来很多问题。一般情况下安装会很昂贵,而且几乎不可能很快使用。带宽的月租费常常很高,而这样的带宽以LAN的标准来衡量又很低。一个无线网桥可在一个下午的时间里购买和安装完毕,其费用一般仅相当于单独的T1安装费用。一旦投资完成,将不再需要承担重复性费用。而且,今天的无线网桥所提供的带宽技术植根于数据而非话音、通信。

 

网络覆盖需要的AP数量计算

根据容量计算得出所需要的AP数量后,必须计算提供足够的覆盖需要多少台AP。一台AP的覆盖范围会受到很多因素的影响,如建筑格局、建筑材料、安装位置等。下表是各种建筑材料对信号影响的情况:

一般按照自由空间损耗来估计信号衰减已经证明对于许多中距离环境是比较准确的。我们一般将AP安装在天花板上,以获得无障碍的传输路径以及从网络管理人员角度增加安全性和控制。将AP安装在天花板上使信号可以在隔间的隔墙之上传输,不受用户办公桌的阻挡,也使AP可以避免好奇人员的摆弄。

如上例,可能3个AP就可以满足覆盖,在使用3个蜂窝的情况下,一些用户可能以1Mbps或2Mbps的速率连接,这将降低总体吞吐量。因此,聚合吞吐量不是3×11=33Mbps,而更可能是3×5.5=17Mbps。相比之下,5个蜂窝的系统将减少每台AP上的用户数量,所有的用户都以11Mbps速率连接,从而提供5×11=55Mbps的吞吐量,大大提高了吞吐量。

AP的安装与最后设置

一旦知道了所需AP的数量,就可以将它们正确地安装在覆盖区域中,并为它们配置信道。在为AP分配信道时,一定要保证相邻的AP使用非重叠的信道。802.11b提供3条非重叠信道,而802.11a则根据不同的国家提供8条或更多的信道。如果在为多层楼宇设计无线局域网的话,一定要考虑楼层之间的信道重叠。

对于高速企业部署,由于获得适当容量所需要的AP数量可能多于只考虑覆盖时所需要的AP数量,因此需要降低AP发射功率或恰当地设置AP发射功率。这将使企业用户可以在重复使用频率的同时,减少同信道干扰。要保证所选择的AP品牌可以使用户方便地修改缺省发射功率值(一般为最大值)。
    然后进行微调,检验信道和发射功率选择是否实际覆盖了服务区域。

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