北师大校园网从1995年建网以来，经历了几期大规模网络建设，目前校园网覆盖北京校区和珠海校区，两校区“统一规划、统筹建设”，北京校区与珠海校区500M专线高速互连，海淀校园与昌平校园通过48芯光纤万兆高速互连，海淀校园与辅仁校区专线互连，幼儿园、实验小学、附中等均有光纤直连，建成了畅连“2地5校园5附校”的校园一网通。图1是校园网拓扑图。

图1 校园网拓扑

校园网出口带宽20G，信息点6万个，用户总数6.5万，平均在线3.5万，高峰时段4万；有线网络设备3200台，无线接入点15000个。校园网已成为学校办公、教学、科研、生活、交流的重要组成部分，是教职员工和学生获取资源和信息的重要途径之一，对学校教学科研起着重要的支撑作用。

学校从2013年开始建设教学区无线网，采用802.11n的建设标准，重点覆盖教室和图书馆，办公楼建设原则“有线为主、无线为辅”，在楼道部署放装AP实现无线信号覆盖。2016年学生宿舍无线网升级改造，采用当时业界最为先进的千兆无线网技术，采用华三的终结者无线AP，按照“1宿舍1AP”部署原则，确保高性能、高带宽、高安全、多终端，全新建设覆盖18座宿舍楼，共计4395间宿舍，惠及2万余名学生，标志着学校进入全面无线高速互联时代。

随着师生对上网需求的不断增加，特别是新冠肺炎疫情发生以来，上网课、上党课、同步网盘、下载资料等线上学习的需求越来越大，对网络质量的要求也越来越高。学生无线终端数量激增，上网流量越来越大，原有的无线AP接入能力达到上限，教学楼和图书馆无线网频繁报修，无线网几乎全面替代了有线网，只有全面革新快速迭代，才能满足师生日益增长的网络需求。

针对师生反应的诉求，梳理校园网的现状，分析存在的问题，有两方面的原因：一是海淀校园无线网已在线运行10年，Wifi 4设备性能已远远落后，与现在Wifi 6差距两代，性能容量不足，无法满足师生多终端接入需求。从后台监控可以看到单AP下最高有99个终端，严重超出50个终端的极限负载。二是2013年建设的无线网办公环境以楼道部署方式为主，房间内无线信号存在很多盲区，信号弱，上网体验较差。

为了彻底改善校园无线网的现状，满足师生对高质量网络的需求，对其他高校、厂商技术和师生需求三个方面进行了全面调研，在2022年底启动了海淀校园的无线网升级改造项目。借着本次大规模升级改造的过程，对高校无线网建设的全流程进行了探索与思考，整体划分为五个阶段：规划设计、方案确定、论证采购、项目实施和运行维护，详见图2，还要有硬核的核心系统支撑和完善的制度政策保障。下面对这五个阶段进行详细分析。

图2 校园无线网建设全流程

规划设计阶段

规划设计阶段，也是全过程的核心灵魂阶段。首先明确无线网建设的原则和目标，根据实际情况确定建设的范围和重点，制定拓扑规划和核心设备清单，包括网络拓扑结构、设备数量和类型等。为了制定一个合理满意的规划，必须进行全面的市场调研和产品选型，了解不同品牌和型号的产品特点，并选择最适合的产品。例如无线AP每个厂家那么多，只是一个普通放装类型就有很多的小型号，到底要选择哪一个小型号，这是一个花费时间全面对比的必要的选型过程。

本次升级改造项目确定的建设原则是“无线为主，有线为辅。Wi-fi6全覆盖，AP进房间。全面实现万兆到楼宇、千兆到桌面、重点大楼40G直连”。确定“无线为主”的依据是统计调查了学生宿舍区有线网的使用情况，18个学生宿舍楼，上万个有线点位，但只有不超过100个有线信息点在线。这个数据显示了有线网在日常使用中的低需求量，从而促使学校做出以无线为主的决策。接下来确定“AP进房间”，信号无死角，从网络性能方面确保稳定性和覆盖面，吸取了十年前建设的失败经验，保证随时随地多终端接入、高速率冲浪。

建设目标是“全面Wi-Fi6，满足未来8~10年的上网需求，实现高并发、全覆盖、大容量”，解决教室、图书馆等多并发网速受限问题，解决办公和实验区域的全面覆盖需求，建成高速畅通的校园无线网，真正解决师生的上网问题。所以本次建设从教室到宿舍、从图书馆到办公室、从食堂到操场、从房间到楼道、从室内到室外，都做了全面的考虑。

无线网架构规划是顶层设计，采用大二层的架构，从核心层到接入层。本次北师大核心拓扑结构采用了独立的无线网架构，与有线网完全分离，以便更好地管理和维护。图3是无线网的核心拓扑结构。两台Bras设备通过VRRP协议虚拟成一台作为整个无线的核心，100G直连校园网核心设备，40G下联教学区、宿舍区、昌平校园的无线核心。

图3 校园无线网核心拓扑结构

在接入层面无线AP的选择是一个大工程，需要规划多种AP来满足不同场景的需求，包括高密、普密、放装和面板。根据不同的场景选择不同类型的AP、数量和放置位置。选择AP时，除了人数和面积，还综合考虑了多个因素，包括设备性能、稳定性、安全性以及价格等，研究了各厂商多种型号的产品，最终确定了四大类。除了四大类外，还要考虑具体的射频数、几条流、天线增益等，综合确定了产品型号，以便后续的招标参数性能等。快速确定AP类型就是人数和面积确定法，通过以下四个场景来分类。

场景一：图书馆、大教室、食堂和大型会议室（面积≥70m2或≥60人），部署高密AP，数量=面积/70m2或人数/50人。

场景二：中小教室、会议室（面积≤70m2或≤60人），部署普密AP，数量=面积/40m2或人数/30人。

场景三：办公区和实验区，采用面板式AP或放装式AP。

（1）面积<30m2或≤5人：部署1颗面板式AP；

（2）面积≥30m2或>5人：部署放装式AP，数量=面积/50m2或人数/16人。

场景四：公共区域，部署放装AP。楼道部署原则信号强度大于-60db，保障房间内外无缝漫游；盥洗室门口部署1颗放装AP，兼顾漫游。

产品选定确定后，进一步逐楼各个房间现场勘查，了解建筑物内的布局和环境特点，在图纸上进行详细标识面积、形状、墙体、遮挡、隔断等，根据现场勘查的结果设计详细的点位，逐层逐楼统计数量，参考其他高校公开的无线网招标结果价格作为预算单价，初步进行整体预算，进行经费申请。

方案确定阶段

方案确定阶段是把规划设计阶段的内容具体化，是决定将要建设的无线网项目质量的关键阶段。根据规划设计的结果制定详细的方案，方案需包含项目背景、网络规划拓扑图、设备清单、设备指标、布线方案、服务体系、和投标人资质范围等，方案的编写直接关系到后续采购产品的性能、厂商的服务能力、投标人的施工能力，决定了项目的成败。

论证采购阶段

项目论证是信息化项目建设流程中不可或缺的部分，将完整的规划和方案呈现给行业专家，通俗地讲就是要说清楚“为什么做这件事儿、要做成什么样、要怎么做、要花多少经费”，专家从方案可行性、预算合理性等进行全面把关，找出方案的不足，降低项目的风险。采购阶段有专业的部门、专业的人员进行规范化的流程把关，在保证质量的前提下，以公平公正的模式，以较低的价格获取最大收益的服务。

项目实施阶段

项目实施阶段无线网建设全流程中的关键节点，包含核心上线、现场核勘、调研沟通、布线施工、设备安装、调试优化和项目验收等多个环节。本阶段主要有两大部分工作：核心层的上线和接入层的安装调试。

核心层的上线调试是重点，大树之根，无线网的根本所在。只有坚实的根基，才能枝繁叶茂。对于校园这样的大型复杂网络，使用BRAS还是核心交换机来做三层，需要从路由表项、漫游体验、设备性能等方面综合考虑，来确保网络质量和稳定运行。同时，根据网络需求来设计SSID的数量和接入方式，既要考虑用户体验，也要考虑网络安全，北师大基本分为802.1x认证和Portal认证两个信号，部分宿舍楼仅启用用户体验好的802.1x认证，一次认证，长久使用。

项目实施阶段的现场核勘不同于规划设计阶段的建设方自行现场勘查，在实施阶段是施工方进行，核实原有图纸的准确性，确认每个无线点位的位置。一旦核实完成，向楼宇或者院系精准发送通知，逐一进行布线和线路测试，安装AP，调试优化。

本次是升级改造，不是从无到有的建设，比全新建设更加复杂，时间、空间都是要综合考虑的因素。改造过程需要进入每个办公室和学生宿舍安装室内无线AP，对师生正常生活会造成一定的影响。为减小升级工作给师生带来的影响，在各楼宇施工前和各单位沟通方案、征求意见。深入30多家校内单位进行座谈交流或者现场调研，创建了网络改造微信群67个，实现了通知的精准发送；制作了日报和周报，详细记录进度和计划；开设了无线网问题反馈专栏，实现了解决问题的高效化；组织多次学生意见征集会，听取了师生的真实想法。

无线网建设不仅仅在于“建”，更重要的是“优化和运维”，所以无线网建设是三分天下：建设、优化和运维，同等重要，缺一不可。无线网优化是一个持续性的工作，不断地关注网络运行状态、调整配置参数、优化网络性能、信号覆盖范围和网络地址分配等方面，以确保网络能够稳定运行并满足用户需求。信号覆盖范围需要测试每个AP的理想覆盖区域，并确定是否进一步调整，还必须根据不同的场景和需求来设置不同的信号功率和频宽。射频设置根据场景和信道选择合适的配置，宿舍和办公室等较小的场景，使用12~15 dBm的功率，教室和图书馆等较大的场景中，使用18~20 dBm的功率，室外食堂等更开阔的场景，使用28 dBm以上的功率。考虑用户体验和测速需求，在确保网络能够稳定运行并避免过度拥塞的前提下放开限速，以便用户测速能够达到理想状态，极大有利于用户体验。还可以开启802.11r快速漫游来减少认证报文数量，关闭动态限速以提高测速效果，调整Beacon帧发送速率以提高信道利用率等等。

运行维护阶段

运行维护阶段标志着项目结束进入了日常阶段，包含主动监控、被动维修、定期巡检和应急维修。通过网管系统对网络进行主动监控，及时发现和解决故障。定期进行巡检，检查设备的运行情况和维护情况，确保网络的稳定性。同时，还需要建立应急响应机制，对突发情况进行及时维修和处理，以保证网络的稳定性和性能表现最优。

主动监控时明确监控的项目，列出监控条目清单，详见图4。每天查看网管告警，检查掉线AP的情况以及终端的接入情况，信号和干扰等问题。定期查看核心设备和BRAS的ARP表项数量，查看其接口的光衰以及功率、信道、用户接入质量等参数。关注AP的速率和空口的利用率。其中光衰会因为灰尘或其他因素发生变化，从而影响较大范围的网络性能和体验。

图 4 校园无线网运维监控条目

系统支撑和制度保障

无线网建设的全流程除上述5个阶段外，还需要三大核心系统的全力保障：认证系统、DNS系统和DHCP系统。不管是无线网的Portal认证还是802.1x认证，都和三个系统息息相关，深度融合。

校园网的相关管理制度也是无线网建设的一大保障。《校园网管理办法》从源头上解决主动权的问题，即“谁说了算”的问题，建设单位是网络部门、基建部门还是后勤，无须争议，有章可循，按章办事。新建项目在设计阶段开始进行审核，实施阶段可自行建设也可委托基建部门，只需严格遵守规章制度。装修改造时，深度介入设计方案和实施环节，解决装修遗漏网络的问题。《校内各单位局域网建设规范》从技术和制度上规范了校园网的建设标准，解决了“怎么建”的问题，包含设备间要求、综合布线、设计规范、验收文档等具体的细节全面规范，严格落实细节把关。

结束语

经过半年校园无线网的大规模建设，共完成63栋楼宇，11203颗无线AP，高峰时刻3.5万人，274间教室，4942间宿舍，实现了校园Wifi6全覆盖，无线网带宽达300M，无线网带宽大幅增长。教学区无线带宽峰值超过6G，宿舍区无线网802.1x认证峰值带宽可达8.6G，Portal认证最大3.6G，宿舍无线网总带宽超过了12G。师生上网更加快速，连接更加顺畅，得到了师生的一致好评，构建了和谐的师生关系。今后将进一步加强无线网络的建设和应用，为学校的人才培养、学科建设和科学研究提供更好的技术支持和服务保障，为学校创建世界一流大学作出应有的贡献。

来源：《中国教育网络》2023年10月刊

作者：田小萍、皇甫大鹏、刘禹（北京师范大学信息网络中心）

责编：余秀