公共圖書館無線網絡設計與應用

侯文巧

（徐州市銅山區圖書館 江蘇省徐州市 221116）

隨著社會的進步和信息化技術的高速發展，傳統的圖書館模式已經無法滿足用戶的需求，傳統圖書館向智慧化圖書館發展已是必然的趨勢。智慧化圖書館可以滿足讀者在線查找資料、線上預約等需求，也可以為讀者提供更好的閱讀體驗感，可以讓讀者更加便捷，有效的在圖書館中學習或工作。智慧化圖書館的建設離不開網絡的建設，常見的網絡部署方式主要分為有線網絡（Wired network）和無線網絡（Wireless network）。無線網絡是指無需布線就能實現各種通信設備互聯的網絡。無線網絡技術涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線及射頻技術。由于其相對有線網絡更加快捷和便利，越來越多的機構開始將無線網絡作為網絡接入的首選。

對于公共圖書館而言，經常面向公眾進行開放，信息交流非常頻繁，部署無線網絡是一個很好的解決方案。通過部署無線網絡，圖書館可以開發一個特有微信小程序，讀者使用手機、筆記本等電子設備連接無線網絡，登錄微信小程序進行預定座位，實現隨時隨地選擇座位。此外，在查看自己想要的書籍時，不用再去固定的位置找查書電腦去尋找書籍，在圖書館內任何地方連接無線網絡即可使用小程序在線查找。

1 無線網絡的優勢

1.1 安裝便捷

無線網絡的安裝相對于有線網絡的安裝更加簡單，方便，施工方便，不需要布線或挖線槽，安裝時間也相較有線網絡的安裝時間大大減少。無線組建不用太考慮環境的影響，一個區域安放一個或者多個接入設備就可以建立覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。

1.2 覆蓋的范圍非常廣

無線網絡覆蓋的范圍非常廣，有線網絡的網絡設備放置的位置受到信息點限制，無線網絡的范圍是不受環境因素限制的，在無線網信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網絡，進行通訊。相較于有線網絡的傳輸速率有了明顯的提升，傳輸距離20km以上，傳輸的速率日益增高。

圖1：Fat AP模式組網的結構

1.3 建設成本低容易擴展

無線網絡構建中不需要考慮未來的擴展需要和資源浪費等，無線網絡不受布線位置的限制，比傳統局域網要大大增加了靈活性，避免或減少材料或者信息點的浪費。無線網絡有多種配置方法，可以有多個選擇，可以達到上千用戶的網絡，而且可以提供許多有限網絡無法提供的特征，如漫游等。

2 公共圖書館無線網絡設計

根據規模，公共圖書館一般分為小型圖書館、中型圖書館和大型圖書館。對于不同規模的圖書館，其特點也不盡相同。小型圖書館的特點是建筑面積較小，經費相對有限，對無線要求不高。中型圖書館的特點是建筑面積相對適中，設備的數量也相對增多，管理工作日趨復雜。大型圖書館建筑面積龐大，設備數量較多，對無線網絡的質量要求很高。以下分別介紹不同規模圖書館的無線網絡設計方法。

2.1 小型圖書館無線網絡設計

組建小型圖書館無線局域網，因為小型圖書館建筑面積小，經費相對有限，對無線質量和管理要求不高， 采用Fat AP（胖AP）模式的組網方式，足以滿足小型圖書館場所的無線網絡需求。

Fat AP模式是傳統的WLAN組網設備，圖1展示了Fat AP模式組網的結構。在Fat AP組網模式下，無線AP設備可以單獨組網，但需要配置后才可使用，獨自承擔認證終結、漫游切換、動態安全密鑰生產等功能，也稱為胖AP。受用于用戶較少的小型無線網絡場所。交換機連接Fat AP，配置后，手機、電腦、筆記本等設備可通過Fat AP擴大Wi-Fi無線信號連接網絡，登入Internet。

配置方面，在配置AP時，要先查看AP模式，要把Fit AP（瘦AP）改成Fat AP（胖AP），在VLAN，WLAN上，為用戶創建好VLAN，WLAN，VLAN用來管理用戶，WLAN關聯VLAN。要給胖AP配置默認網關，使其能夠連通外網。在三層交換機的配置上，三層交換機用戶的VLAN，讓其三層交換機負責為每個PC分配地址。

2.2 中型圖書館無線網絡設計

要使用“Fit AP+AC”的方案，因為擴大了無線網絡信號的范圍覆蓋，所以光用Fit AP很難工作，需要有設備能夠管理，因此需要通過無線控制器AC管理，完成無線網絡中的各項管理，能實現三層漫游等Fat AP不具備的功能。如：信號接入、無線網絡控制等。在這項無線網絡管理方案中，使得無線連接時間大大縮短，可以實現無線終端與無線網絡之間的快速切換，實現漫游的功能。

如圖2所示，中型圖書館無線網絡配置，用一條鏈路連接AP，另一條連接到POE交換機上，要先查看AP模式，在查看AP，模式要從Fat AP（胖AP）改成Fit AP（瘦AP）。在無線控制器（AC）上，一條鏈路連接到POE交換機的創建VLAN 10，VLAN 20。

圖2：中型圖書館無線網絡撲圖

首先配置AP的網關，開啟用戶的SVI后配置用戶的默認網關，開啟Lookback0接口，配置Look back地址作為AC地址，用于AP尋找AC，即DHCP中的option 138字段。

2.3 大型圖書館無線網絡設計

組建大型圖書館無線網絡時，因為大型圖書館建筑面積龐大，設備數量較多，對網絡的質量要求很高，傳統的Fat AP或FitAP+無線控制器核心模式方式已經無法滿足應用需求了，必須采用單獨核心的 “Fit AP+SW+AC”無線網絡模式，具體拓撲如圖3所示，采用核心交換機替代中型圖書館中的地址分配和交換功能，將無線控制器旁掛，只負責管理無線設備。

圖3：大型圖書館無線網絡拓撲圖

大型圖書館無線網絡的配置步驟為：

（1）先把AP重置，將AP模式改為Fit AP模式；

（2）在核心交換機創建好vlan，一個當做用戶區域，一個當做AP的網關，配置用戶網關和無線Fit AP網關地址，也要配置連接AC和AP的接口鏈路，配置AP的接口，把AP接入有線網絡，配置AC的兩個接口一個為三層路由的接口，一個為二層干道接口，讓AP三層路由和數據可達AC。給用戶配置DHCP服務器，讓其能分配IP地址給無線用戶，能夠自動獲得；

（3）配置無線Fit AP的DHCP服務給無線接入AP設備分配IP地址DHCP option選項，分配1.1.1.1地址給AC，幫助Fit AP設備在網絡中找到AC，將三層核心交換機上的默認路由指向AC，使AC和交換機之間能夠ping通；

（4）配置AC上連接的三層接口和二層接口，配上三層接口的IP地址，把二層接口狀態改為干道接口，方便Fit AP通信，設置AC和三層交換機之間的默認路由；

（5）創建Fit AP組、WLAN。Vlan信息，由AP組關聯WLAN-config和用戶VLAN，VLAN和WLAN之間建立關聯。

“Fit AP+SW+AC”的智能無線組網模式極大地擴展了WLAN無線網絡中的信號的覆蓋范圍，實現了全區域內的任何地方，任何時間，方便快捷的移動網絡接入的方案?！癋it AP+SW+AC”組網需要依托有線核心網絡實施，因此，AC與AP經常不進行直連，AC多連接在有線網絡三層核心交換機上，作為旁掛出現網絡中，僅完成對AP的管理，所有管理流全部到達AC，通過配置隧道技術，實現Fit AP和AC的通信。如圖3所示。

3 圖書館無線網絡實現

3.1 小型圖書館無線網絡實現

小型圖書館無線網絡實現的關鍵點是Fat AP的配置，以下使用銳捷XXAP設備，給出Fat AP的關鍵配置。

（1）Fat AP配置射頻接口1，關聯WLAN

3.2 中型圖書館無線網絡實現

（1）創建Fit AP組，關聯WLAN-config和用戶VLAN

3.3 大型圖書館無線網絡實現

組建以AC為中心的智能無線局域網，需要重點注意供電設備 、Fit AP設備、AC和三層交換機的連接方式，以下為網絡關鍵配置步驟。

（1）配置連接AC和AP的接口鏈路

（3）配置WLAN無線信息

配置AC連接交換機的三層接口，實現路由可達

AC(config)#interface gigabitEthernet 0/1進入連接三層交換機接口

AC(config-if-GigabitEthernet 0/1)#no switchport

AC(config-if-GigabitEthernet 0/1)#ip address 172.16.200.2 255.255.255.0

//配置連接三層核心交換機的三層接口的地址，實現AC和交換機三層路由的互連

4 結語

圖書館向智慧化發展已是一種必然的趨勢，無線網絡已憑借著其不同于有線網絡的便捷、靈活等特性服務于各類圖書館場景中，有效影響讀者的使用方式，創新圖書館數字應用的發展。但我們應清醒地認識到，無線網絡的發展與最初有線網絡的發展一樣，需要有一些關鍵性的應用在網絡上運行，應用才是無線網絡發展的最大動力，但所有的應用都需建立在穩定合理的無線網絡方案之上。本文針對公共圖書館信息交流非常頻繁的特點，結合當前公共圖書館使用網絡的需求，我們分別對大型、中型和小型三種場館的無線網絡進行了設計和實現。小型場館主要考慮經濟因素，中型場館適當考慮經濟因素的前提下提升了管理的便捷性，大型場館主要考慮無線無縫覆蓋、運行穩定和管理方便。實踐證明，我們設計的無線網絡方案，可以充分滿足不同場館無線網絡覆蓋的需求，為公共圖書館的建設提供了可靠依據。