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摘要:WIFI无线网络接入技术具有很广泛的应用,尤其是对于大型企业的办公网络建设。本文结合工程实际,在系统学习WIFI无线网络接入技术的基础上,提出了基于WIFI无线网络接入技术的某大型企业办公网络搭建方法,并分析了其技术特点,以期为类似工程项目提供借鉴。
关键词:WIFI无线网络接入技术;大型企业办公网络构建;系统特点分析
1引言
互联网的出现深刻改变了人类的生产生活方式,经常被看做新的信息技术变革的象征。互联网发展到今天,已经实现了对人类生产生活方式的全覆盖,甚至有成为继衣食住行之后的又一生产生活必要组成部分,现代人类已经很难想象并且不能再适应没有网络的生活了。在互联网时代,研究如何实现无线网络安全、可靠、便捷地连接技术,是很有必要的。
互联网时代中,已经涌现出了一大批无线网络接入技术,这些技术按照传输距离远近,可以划分为短距离接入技术和长距离接入技术,其中短距离接入技术包括蓝牙,Wi-Fi,NFC,ZigBee,长距离接入技术包括UWB以及GPRS,5G,NB-IoT,LoRa,全球卫星导航系统等。在这些技术中,WIFI无线网络接入技术因为其发展历史早、覆盖范围广、支持设备多等特点,获得了最广泛的应用,尤其是对于大型企业办公网络实现全场景网络信号覆盖并通过统一认证接入互联网具有较多的优势。因此,本文作者结合自己的工作经验,研究了WIFI无线网络接入技术在大型企业办公局域网构建中的应用。
2WIFI无线网络接入技术概述
WIFI是WirelessFidelity(无线相容认证)的缩写,是指一种以IEEE802.11b规范为标准的无线网络接入技术,这种技术标准是由1997年发布的802.11b协议演变而来,该协议最初的传输速率仅为2Mbps,1999年提出的802.11g协议将传输速率提升至了11Mbps,并逐步扩展至10Gbps,形成了现在的WIFI无线网络接入技术标准。
传统的WIFI使用2.4G频段,随着使用2.4Ghz频段的设备越来越多,第五代Wi-Fi技术研制了运行在5GHz以上的高频段。理论上5G频段相较2.4G速率更快,但两者各有优缺点,2.4G穿墙衰减更少,传播距离更远,但使用设备多,干扰大;5G网速更稳定,速率更高,但穿墙等衰减大,覆盖距离小。
WIFI将Internet协议数据从Internet连接无线传输到主机。Internet连接通常是较高速的连接,例如卫星、DSL或电缆,而不是较慢的拨号连接,它实际上是计算机与房屋中的Internet连接(例如DSL路由器或电缆调制解调器)之间的无线连接。WIFI是一种自由:它使您无需在家中的沙发,酒店房间的床或工作中的会议室就可以通过有线方式连接到Internet。WIFI技术使用户能够在基站范围内的任意位置便捷地发送和接收数据;并且它的信息传输速度很快,实际上,它比最快的电缆调制解调器连接快几倍。
Wi-Fi有两种组网结构,分别是一对多结构(Infrastructure模式)和点对点结构(Ad-hoc模式,也叫IBSS模式)[1]。最常用的Wi-Fi是一对多结构的,例如日常使用的无线路由器是路由器+AP(接入点),可接入多个设备。此外Wi-Fi还可实现点对点结构,比如两个笔记本可以用Wi-Fi直接连接起来不经过无线路由器。
WIFI网络一般由无线网卡和桥接器(AP)两部分组成,可以通过无线电波实现联网,从而使网络用户获得以太网性质的网络传输速率,轻松实现网络访问和信息传输。其中,桥接器用于在存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁的作用,是无线工作站实现互联网网络连接的主要设备,发挥着类似有线网络中类似HUB一样的作用,提供射频和空中接口。无线网卡是负责接收由AP所发射信号的一种客户端设备,任何一个无线网卡都可以通过AP去分享有线网络甚至广域网络的信息资源。普通的WIFI网络结构如图1所示。
3基于WIFI无线网络接入技术的某大型企业办公网络系统
当前大型企业对办公网络提出了很高的要求,尤其是要求在传输速度快的基础上,实现安全连接、低延时收发。很多网络设计方案考虑到企业接入节点数量多、种类杂的特点,多采用WIFI无线网络实现企业内部的网络信号全覆盖,为网络办公和信息传输提供多种便利。在设计高质量无线网络接入技术方案的同时,还需要考虑到网络搭建好之后的运维工作[2],因此,本文的研究,重点集中在基于WIFI6的高质量无线网络接入技术。
设计无线网络接入方案时,一个总的原则就是“全域覆盖、安全连接、极简运维”,即无线网络需要覆盖企业办公区域的每一个角落,需要做到用户身份统一管理、网络运行状态实时监管、具备无线通信防御功能,同时还需要实现全网统一管理、零配置上线、APP实时报警,最大限度降低运维成本和复杂度。
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图1WIFI网络组成结构
3.1系统组成
某大型企业无线网络办公系统以TCP/IP协议为基本架构,以无线WIFI网络接入技术为延伸,采用主干网络与无线终端相结合的方式,覆盖了办公区域的各个角落,实现实时的信息交互、网络访问、数据传输甚至人员管理等功能,同时也提供了强大的后续设备及功能接入扩展能力。本系统中,WIFI无线通信网络主要由主机服务器、UPS网关、IPPBX(数字程控交换机)、网络交换机、无线通信基站、备用UPS电源等设备组成,具体框图如图2所示。
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图2基于WIFI无线网络接入技术的某大型企业办公网络系统组成
由上图可以看出,语音网关是整个系统的分水岭和分界线,其一侧为数字程控交换机,另一侧通过IP网络与IPPBX相连,实现了IP网络与移动网络的完美结合,从而充分发挥两者的优势,实现互联互通的功能。IPPBX可以同时连接IP语音网络和模拟语音网络,实现语音和数据通信服务的深度融合,能够最大程度节约网络资源。地面AP采用了大功率基站来实现全区域的深度信号覆盖,提高信息覆盖范围并提供了更多的接口服务。本质安全型基于语音的无线IP电话除了共享IP网络信号外,还可以提供VoIP功能,是性能可靠的接收终端。
3.2系统通讯过程
系统通过带有WIFI模块的手机等终端设备来进行通信,位于地面的管理主机通过交换机分配给进入到无线信号覆盖区域的每台WIFI终端设备一个IP地址,格式存入数据库,AP向周围发射信号,用以侦听带有WIFI终端设备的存在,WIFI终端设备每隔一定时间向AP主动发射信号,发射周期可根据用户实际需要自行设置,AP接收到WIFI终端设备发出的信号后并将信号矿用网络交换机上传到地面管理主机,这样管理主机就可判断并记录其具体分布位置等信息。呼叫时AP收到WIFI终端发出的无线信号,并将其调制打包后通过矿用交换机送到地面管理主机,经软件处理后又经矿用网络交换机送到覆盖被呼叫WIFI终端所在区域的AP,被呼叫WIFI终端接收信号后经过振铃提示并调制成语音给WIFI终端持有者,完成一次通话。
3.3系统主要特点
为了确保系统运行和接入安全,系统设置了登录用户身份认证功能,实现不同身份不同角色登录网络的接入认证,提供了portal认证、账号密码认证、短信认证、临时访客认证等功能。同时,网络支持高级加密标准(AES)和临时密钥完整性协议(TKIP)两种数据加密方式,确保数据能够得到可靠传输。
系统结合信锐AC无线统一集中管理平台,在AP部署完成后由无线控制器统一下发配置,极大地减少了运行维护的工作量和成本;通过无线组网分级分权技术,实现了运维的分级分权管理,实现了精细化运维,提高了运维水平。
4结论
总之,基于WIFI无线网络接入技术的大型企业办公网络建设是一项综合性、立体性工程,只有调动尽可能多的资源,打造先进的网络接入系统和运维平台,综合运用主机服务器、UPS网关、IPPBX(数字程控交换机)、网络交换机、无线通信基站等多种设备,才能够实现办公网络的高速连接、可靠信息传输、实时通信和扩展设备接入等功能,才能提高WIFI接入技术的应用范围,才能促进通信技术的进步。
参考文献
[1]于璐.无线接入方式用户登录安全的研究[D].北京邮电大学,2014.
[2]郝建军,刘丹谱,乐光新.无线局域网技术WiFi[J].世界宽带网络,2008, 015(006):30-32.