网络编程记录

Posted 2023-04-15 下自成蹊

1. IP数据报在传输的过程中虽然是先发送到路由器，再由他转发个目的主机，但是其头部的目标IP地址确实最终的目标主机的IP地址，而不是中转路由器的IP地址。说明IP头部的源端IP地址和目的端IP地址在转发过程中是始终不变的，但帧头部的源端物理地址和目的端物理地址在转发过程中是一直变化的

2. TCP传输的数据大小受本端拥塞窗口大小和对方的接受窗口大小的影响

3. 什么是零拷贝:

   原来 8 张图，就可以搞懂「零拷贝」了 - 小林coding - 博客园 (cnblogs.com)

4. 自旋锁和互斥锁：

   • 互斥锁加锁失败后，线程会释放 CPU ，给其他线程；
   • 自旋锁加锁失败后，线程会忙等待，直到它拿到锁；

   自旋锁和互斥锁在使用层面类似，但是实现层面完全不同：

   当加锁失败时，互斥锁用「线程切换」来应对，自旋锁则用「忙等待」来应对。

​ 如果你能确定被锁住的代码执行时间很短，就不应该用互斥锁，而应该选用自旋锁，否则使用互斥锁。

​ 读写锁

• 当「写锁」没有被线程持有时，多个线程能够并发地持有读锁，这大大提高了共享资源的访问效率，因为「读锁」是用于读取共享资源的场景，所以多个线程同时持有读锁也不会破坏共享资源的数据。
• 但是，一旦「写锁」被线程持有后，读线程的获取读锁的操作会被阻塞，而且其他写线程的获取写锁的操作也会被阻塞。

​ 读写锁在读多写少的场景，能发挥出优势

另外，根据实现的不同，读写锁可以分为「读优先锁」和「写优先锁」。

读优先锁期望的是，读锁能被更多的线程持有，以便提高读线程的并发性，它的工作方式是：当读线程 A 先持有了读锁，写线程 B 在获取写锁的时候，会被阻塞，并且在阻塞过程中，后续来的读线程 C 仍然可以成功获取读锁，最后直到读线程 A 和 C 释放读锁后，写线程 B 才可以成功获取写锁。如下图：

而「写优先锁」是优先服务写线程，其工作方式是：当读线程 A 先持有了读锁，写线程 B 在获取写锁的时候，会被阻塞，并且在阻塞过程中，后续来的读线程 C 获取读锁时会失败，于是读线程 C 将被阻塞在获取读锁的操作，这样只要读线程 A 释放读锁后，写线程 B 就可以成功获取写锁。如下图：

读优先锁对于读线程并发性更好，但也不是没有问题。我们试想一下，如果一直有读线程获取读锁，那么写线程将永远获取不到写锁，这就造成了写线程「饥饿」的现象。

写优先锁可以保证写线程不会饿死，但是如果一直有写线程获取写锁，读线程也会被「饿死」。

既然不管优先读锁还是写锁，对方可能会出现饿死问题，那么我们就不偏袒任何一方，搞个「公平读写锁」。

公平读写锁比较简单的一种方式是：用队列把获取锁的线程排队，不管是写线程还是读线程都按照先进先出的原则加锁即可，这样读线程仍然可以并发，也不会出现「饥饿」的现象。

乐观锁

前面提到的互斥锁、自旋锁、读写锁，都是属于悲观锁。

悲观锁做事比较悲观，它认为多线程同时修改共享资源的概率比较高，于是很容易出现冲突，所以访问共享资源前，先要上锁。

那相反的，如果多线程同时修改共享资源的概率比较低，就可以采用乐观锁。

乐观锁做事比较乐观，它假定冲突的概率很低，它的工作方式是：先修改完共享资源，再验证这段时间内有没有发生冲突，如果没有其他线程在修改资源，那么操作完成，如果发现有其他线程已经修改过这个资源，就放弃本次操作。

放弃后如何重试，这跟业务场景息息相关，虽然重试的成本很高，但是冲突的概率足够低的话，还是可以接受的。

可见，乐观锁的心态是，不管三七二十一，先改了资源再说。另外，你会发现乐观锁全程并没有加锁，所以它也叫无锁编程。

计算机网络湖南中医药大学——计算机网络实地考察项目

目录

• 1.第一周
• • 1.1 记录
  • 1.2 了解到的知识点记录
  • 1.3 心得体会
• 2.第二周
• • 2.1 记录
  • 2.2 了解到的知识点记录
  • • 2021.10.27开会记录
    • 2021.10.28开会记录
    • 2021.11.02开会记录
  • 2.3心得体会
• 3.第三周
• • 3.1记录
  • 3.2了解到的知识点记录
  • • 2021.11.03开会记录
    • 2021.11.06开会记录
    • 2021.11.08开会记录
    • • 可能会被问到的问题
      • 有关线路的连接方式
      • 信道规划算法
  • 3.3心得体会
• 4.第四周
• • 答辩记录
• 项目感受

写这个文章主要是简单记录一下完成本项目的过程和了解到的知识，很多的细节没有记录在此。
为期一个月的计算机网络实地考察项目结束了，从一开始的一片空白，到最后成功完成了网络的铺设（虽然效果没有那么好），这期间，我认为有很多值得记录一下的地方。
最后一周左右日均睡眠3h，最后两天睡眠2h不到，为了这个项目，我都要豁出老命了
据此，写此文章记录本次实地考察项目的整个过程，以及所了解的知识和自己的体会

1.第一周

2021.10.20，项目正式开始

1.1 记录

老师给我们布置的任务是为本校实验楼C,D栋，以及第二体育场和网球场铺设网络，要求能够满足学生老师的用网需求，以及应对校运会等操场学生很多的特殊情况。
项目共分为四周：
第一周：项目介绍周
第二周：地勘周
第三周：方案设计周
第四周：汇报周
最后需要提交的材料为：配置清单，平面图，拓扑图，第四周每个公司进行答辩。

1.2 了解到的知识点记录

主要需要配置

• 无线接入点——AP
• 无线控制器——AC
• 交换机

其他的部件也需要考虑，后续不断探索，会在后面补充。
其实第一周，听了老师的讲解，我还并没有意识到任务的困难程度，第一周只是了解了一些相关的知识，参观了机房的网络实验室。
来源于同学的参观记录（我的记录太草率了就不放了）

1.3 心得体会

对我来说，第一次参加这种偏硬件类的项目，我一直在担心自己做不好，因为我的硬件能力比较薄弱。而且，我还是作为组长，需要带领小组七个人一起完成本次项目，也就是从这天开始吧，我一直焦虑到了项目的最后一天，害。

2.第二周

2.1 记录

本周为地勘周，顾名思义，就是对我们要铺设网络的地方（实验楼C,D栋，第二体育场，网球场）进行实地勘察。然后根据地勘结果，确定AP和交换机放置的位置。
这周还进行了第一次分工，其实我感觉本次实地考察项目，每个人都应该参与全程，但是需要专门负责某一个部分，而作为组长，我更需要参与期间所有的流程。
一开始组员还是很不错的，虽然大家都对这方面知之甚少，但是愿意花时间，花精力去努力。

2.2 了解到的知识点记录

本周地勘周，主要是自己对C,D栋实验楼和第二体育场，网球场进行地勘。
我们本次记录如下：

1. 现有室内ap分配得不够合理，比如2楼，4楼有6-7个ap，但3楼D栋只有2个ap
2. 对于室内ap的分配，需要晚上开会进行分析。考虑办公室，大教室，教室人数等因素。

除此之外，我们组安排的五位同学对C,D栋实验楼整体地勘，一人负责一层楼的平面图绘制（我负责两层楼，另外一名同学负责第二体育场和网球场）。还有两位同学直接开始配置清单的资料收集。

上午的地勘中，我们铺设AP的方案如下：

1. 室外的铺设，AP放置在动物实验楼的中间的右边管道上，另一个AP放置在第二体育场靠近第一体育场上面的护栏上。
2. 室内的铺设，每两个教室放置一个AP，管双边。

本次老师提出的问题：
1.室外的ap布置的太少了，覆盖面不够。
当天的解决方案：在操场除与网球场接壤的部分不设置ap，其他三面各分配两个ap。在网球场后方的楼边设置一个ap。
2.室内的ap分配中规中矩，需要创新。

在下午，我们自行前往了C,D栋进行地勘，绘制了每一层的简易平面图

2021.10.27开会记录

当天晚上就进行了开会，针对今天地勘的问题，和后续的开展进行了研究。

本次开会记录整理如下

除此之外，我还进行了第二天的任务分配。
第二天地勘之后，开会记录如下

2021.10.28开会记录

上面这个AP的选型，为后续我们的最大的一个失败点，埋下了伏笔~

2021.11.1，组织小组5人又进行了一次地勘，并分配了这段时间的任务。

参考网址
安装步骤
http://www.360doc.com/content/17/0712/20/7696210_670880935.shtml

室内AP安装方法
https://wenku.baidu.com/view/a52c89dd15791711cc7931b765ce050877327558.html

室外无线AP覆盖详细方案
https://wenku.so.com/d/e6d6cce8773d08f10e4aeee2717e5a2c

2021.11.02开会记录

因为第二天就进入第三周了，所以该天晚上进行开会。

讨论要点：
配置清单方面
防火墙

交换机
交换机最主要的功能就是连接计算机、服务器、网络打印机、网络摄像头、IP电话等终端设备，并实现与其他交换机、无线接入点、网络防火墙、路由器等网络设备的互连，从而构建局域网络，实现所有设备之间的通信。图所示为交换机与终端设备和网络设备的连接。

服务器

无线接入点（即无线ap）
无线AP是使用无线设备（手机等移动设备及笔记本电脑等无线设备）用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部、校园内部、园区内部以及仓库、工厂等需要无线监控的地方。

光纤/网线

光纤连接器
光纤连接器俗称活接头，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，是目前使用数量最多的光无源器件。
通过光纤连接器，可以连接两根光纤或光缆及相关的设备，因此被广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架、光纤测试仪器和仪表中。

光纤连接器件
光纤连接器件主要包括光纤连接盒和光纤扇出件。
光纤连接盒也称为光纤互连装置是综合布线系统中常用的标准光纤连接硬件，具有识别线路用的附有标签的盒子。该设备主要用来实现交叉连接和互连的管理功能，还直接支持带状光缆和束管式光缆的跨接线。光纤互联装置通常被设计成封闭盒，由工业聚酯材料制成，其容量范围分为12根、24根和48根光纤，相比较光纤配线架更为灵活。
光纤扇出件 在光纤配线箱中还有一个光纤扇出件。光纤带光缆扇出跳线与尾纤采用专用的扇出器将光缆中的光纤分开加以保护，再装上连接器头，与光纤互连设备配合使用，实现在光纤配线架上分纤连接。每根光纤都有坚实的缓冲层，以便在操作时得到更好的保护。

光纤终端盒
光纤终端盒用于终结光缆，大多用于垂直布线和建筑群布线。根据结构的不同，光纤终端盒可分为壁挂式和机架式两种。
壁挂式光纤终端盒可直接固定于墙体上，一般为箱体结构，适用于光缆条数和光纤芯数都较小的场所。
机架式光纤终端盒可直接安装在标准机柜中，适用于较大规模的光纤网络。机架式光纤终端盒又可进一步划分为两种，一种是固定配置的终端盒，光纤耦合器被直接固定在机箱上；另一种采用模块化设计，用户可根据光缆的数量和规格选择相对应的模块，便于网络的调整和拓展。

光纤适配器
光纤适配器（也称为光纤法兰或光纤耦合器）被固定在光纤终端盒或信息插座。用于实现光纤连接器之间的连接，并保证光纤之间保持正确的对准角度。
光纤适配器，也常用于光纤终端盒，可使不同尺寸或类型的插头与信息插座相匹配，从而使光缆所连接的应用系统设备顺利接入网络。

机柜
机柜和机架一般用冷轧钢板或合金制成，用来存放与网络设备相关的物件，可以保护存放设备，起到屏蔽电磁干扰，设备排列整齐有序，方便日后维护等作用。
网络机柜是一种由框架和盖板两部分组成的长方体机柜，可将交换机、光纤适配器、光纤配线架等设备安装在一个机柜里，具备电磁隔离、噪声隔离、通风散热、抗震动、抗腐蚀等性能，能保证设备稳定可靠的工作，以及安装、维修、管理等操作的便捷及安全性。被广泛应用于网络综合布线、计算机机房、广播电视等领域。

防静电地板

避雷器

配线架
配线架用于终结光缆和电缆，为光缆和电缆与其他设备的连接提供接口，使综合布线系统变得更加易于管理。根据适用传输介质的不同，分为电缆配线架和光缆配线架两种，分别用于终结双绞线和光缆。

根据配线架所在位置的不同，可将其分为主配线架和中间配线架，前者用于建筑物或建筑群的配线，后者用于楼层的配线。水平子系统的一端为信息插座，另一端为中间配线架。主干子系统的一端为中间配线架，另一端为主配线架，或者两端均为集线设备。

抱杆
抱杆安装步骤
https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1000062973/ec7f6b69

烟雾报警器

AC

天线

…

参考链接：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/375102718

使用AP布点覆盖，需考虑及遵循以下几个问题和原则：
1、需要有线缆资源（五类线或六类线）；建议六类线，长距离可考虑光纤布设。
2、如果在一条走廊里只安装一个AP，则尽量把AP安放在走廊的中央位置；如果同一空间安装两个AP，则可以放在两个对角上。
3、确保信号穿墙和天花板的概率最小化。2.4GHz信号能够穿透墙壁和天花板，然而，每穿过一面墙壁和天花板都将使AP信号的覆盖范围减少1到30米。5.8GHz信号的穿透性更差。
4、应考虑AP和覆盖区域之间直线连接。注意AP的放置位置，要尽量使信号能够垂直的穿过（90度角）墙壁。
5、不同的建筑材料产生不同的传输效果。由金属的框架或门构成的建筑物会使WLAN无线信号的传输距离变小。放置AP的位置应使信号通过干燥的墙壁或敞开的门，避免放置在使信号必须通过金属材料的位置，并远离电子设备（起码1~2米），例如微波炉、监视器、电机等。
6、安装AP的位置应确保天线主波束方向正对覆盖目标区域，保证良好的覆盖效果。

AP安装，为了良好的覆盖，建议装在对面的墙

光纤与网线的区别
https://zhuanlan.zhihu.com/p/112433261
1.材质不同
现在大部分光纤内芯都是玻璃纤维，也叫光导纤维，光在玻璃或塑料制合而成的纤维，塑胶中进行全反射而达成的光能传导工具。 而网线的线芯大部分都是铜芯。
2.传输速度不同
网线最好的7类线，它的传输频率至少可达500 MHz，是六类线和超六类线的2倍以上，传输速率可达10 Gbps。
光纤是目前传输最快的介质，可以达到40Gbps-100Gbps。也就是说，比网线传输快最少4倍以上

3.可传距离不同
网线的传输距离一般在80-100m左右。超过100m以后，就有可能出现以下情况：信号不稳定，上网时网络时好时坏；网络信号衰弱，连接不上服务器；没有任何信号。
光纤可分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。单模光纤收发器：传输距离20公里至120公里；多模光纤收发器：传输距离2公里到5公里。
4.成本不同
在一百米以内的综合水平布线中，光纤在维护、成本、布线等方面不及铜缆。

网络布线资料
https://www.ruodian6.com/713.html

也有了最新的AP铺设方案
仅供参考
与此同时，我们也发现了一个问题，同频干扰问题，在后续，同频干扰的处理方法，作为了我们项目的一个重要的创新点。

2.3心得体会

这一周虽然叫做地勘周，但是很多其他的任务也都必须开始了，比如平面图和配置清单，我们也都是同步开始的。
在这周，对于本次任务还是很迷茫，因为我们此时想出来的AP铺设方案还是中规中矩，当老师说有奖励的时候，我一度燃起了斗志，但是又被自己的没有创新点浇灭。

虽然知道不可能，但是鼓舞鼓舞士气还是应该的
在这周，因为看到其他组所做的任务都挺快的，尤其是有个组的任务分配的非常细致，不免有些压力。
而我们组的配置清单也进展缓慢，平面图的绘制也很一般。最重要的是，作为组长的我，还没有对本项目有一个系统的认识，比如装了AP之后，如何让AP工作起来，还需要配置一些什么别的东西，配置清单上的一些服务器，路由器等起到什么作用，我都花了很多时间去了解。总的来说，这些都是以前从来没有想过的问题，在钻研了这些知识之后，还是很有帮助的。
但是吧，这段时间我就开始熬夜到1-2点了，计网真难！

3.第三周

3.1记录

本周为方案设计周，顾名思义，就是在地勘的基础上，需要对我们的网络铺设方案，进行相应的设计了。主要工作便是完成平面图，拓扑图，配置清单和答辩的准备。越到后面，我们所遇到的问题就越多，因为了解的越来越深入。除了AP的摆放，如何接线，如何供电，服务器，核心交换机，汇聚交换机，接入交换机的作用，光缆，网线等等的接法，我们对这些可以说是完全不懂，这也让我感到了很大的压力。

3.2了解到的知识点记录

2021.11.03开会记录

配置清单我们有了初步的选择方案
1.防火墙 深信服
2.出口路由器？
3.服务器
4.核心交换机：为了5G上来之后的万物互联，云计算做准备 华为
5.汇聚交换机：华三 选择的人多
6.接入（POE）交换机：华为
7.室内ap：锐捷
8.室外ap：华为 双频
9.室外ac：华为 支持64个ap
10.室内ac：锐捷 支持256个ap
11.室外ap，两栋楼顶上的ap和动物实验楼的ap需要装天线，抱杆上的两个ap也需要天线，需要五个天线和五根馈线。其他的ap内置天线
12.光纤方面：万兆多模光纤，千兆多模光纤（待定:百兆多模光纤）
13.网线：六类线（待定：超五类线）
14.其他设备，重要性没有那么大，可参考进行配置

上述的ap因为型号不同，而造成了我们的一个最大的问题，在第四周汇报周会进行描述。

在当天晚上，我完成了拓扑图的绘制，其他组员完成了平面图的初步完善，负责配置清单的同学进行了参数的选型。

第一版本的拓扑图
这个拓扑图 凌晨开始画，画了1-2个小时（虽然老师说需要参考10+的拓扑图，才会画，但是我只看了两三张模仿了一下就出来了hhhh，也不是很拉跨）

交换机的作用：
1.核心交换机：在于通过高速转发通信，提供优化，可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。
2.汇聚交换机：多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。
3.接入交换机：目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性

**网关：**广域网，局域网之间相连
**路由器：**实现广域网，局域网之间相连，还可以去找局域网。
路由器可以实现网关的功能，比网关更强大

然后又布置了一次新的任务~

2021.11.06开会记录

• 光纤收发器需要成对出现

初步方案整理如下：
通过路由器将校园网和外部网连接起来，通过防火墙保护网络安全。
服务器双千双万，使用万兆光纤
连接到核心交换机（万兆），每一个核心交换机上用千兆网线连接了两个千兆ac（一个室内用，一个室外用，因为室内的只有千兆的电口），（共两个核心交换机，一个用来备用）。
目前上述的仪器都在校网中心。

从核心交换机连接到汇聚交换机
汇聚交换机位置：c，d栋3楼
校网中心到c，d栋100m+，所以核心交换机连接汇聚交换机使用光纤
汇聚交换机是千兆交换机，所以使用千兆光纤连接

从汇聚交换机到POE交换机
千兆光纤，两台汇聚交换机放在一起

从汇聚交换机到接入交换机
千兆光纤

从POE交换机到ap
室内距离小于100m，使用六类线相接

从接入交换机到ap
室外距离大于100m，使用千兆光纤

交换机选择两个的作用 双机冗余备份，提高系统的稳定性

2021.11.08开会记录

可能会被问到的问题

1.AP怎么连交换机？
距离小于100m的，直接通过网线与交换机相接;
距离大于100m的，POE交换机通过网线连接光纤收发器A再通过两根千兆多模光纤连接到终端盒a，连接到千兆多模光缆，光缆再连接到终端盒b，再通过两根千兆多模光纤连接到光纤收发器B再通过网线连接到室外AP

2.室外AP怎么拉线?
使用POE交换机，实现网线供电，距离大于100m，可以光纤连接交换机供电，见上题。

3.哪儿用光纤，哪儿网线?
我们的项目中，超过了100m距离的位置都使用了光纤，其他地方使用六类线。

4.一台汇聚交换机坏了咋办？（拓扑图里最好有）
我们使用双机冗余备份，提高系统的稳定性，即有一天交换机备用。

5.连廊考虑了吗？
考虑了，连廊两端都铺设了吸顶ap。

6.各种网线的类型和最大传递速度？

• 四类线:该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。
• 五类线:该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。
• 超五类线:超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线的最大传输速率为150~155Mbps。
• 六类线（我们使用的）:该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用星形的拓扑结构，要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。
• 超六类线:超六类线是六类线的改进版，同样是ANSI/EIA/TIA-568B.2和ISO 6类/E级标准中规定的一种非屏蔽双绞线电缆，主要应用于千兆位网络中。在传输频率方面与六类线一样，也是200~250 MHz，最大传输速度也可达到1 000 Mbps，只是在串扰、衰减和信噪比等方面有较大改善。
• 七类线:该线是ISO 7类/F级标准中最新的一种双绞线，它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了，而是一种屏蔽双绞线，所以它的传输频率至少可达500 MHz，是六类线和超六类线的2倍以上，传输速率可达10 Gbps。

7.SFP意思？
GBIC(Gigabit Interface Converter的缩写)，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场份额。SFP (Small Form-factor Pluggable)可以简单的理解为GBIC的升级版本。

交换机的GE/10GE端口是万兆以太网（接口），“GE/10GE”中的“/”又是或、and的意思。

8.配置清单的选择理由要了解，老师可能会问到

9.室内每一层多少个ap？
每一层我们布置的是走廊上每四个教室一个吸顶ap，管双边，如果遇到办公室，在办公室中单独加上挂壁ap，每层10-20个。走廊上两端都有一个吸顶ap。
一个ap支持64-256人，考虑到实验室用网频率不高，一个ap管四个教室。

9.如何供电？
POE交换机实现网线供电，交换机供电方式？
交换机连接光纤，光纤连接光纤收发器，然后可以从收发器中拉出网线，使用网线供电

10.为什么防火墙一台，为什么防火墙在那个位置？
防火墙可以防止C,D栋的内网攻击。

11.2.4G，5.8G？
12.为什么选择光纤收发器？
用光纤收发器是因为下层设备没有光口 不能用光模块 只能用光纤收发器将光纤的信号转成电信号

13.信道规划处为什么选择1，6，11信道，选2号可以吗？
信道及频率表是这样的，使用信道2的话会同时受信道1和6的干扰

虽然在中国，12和13都是可用的合法信道。但是美国的法定信道是1~11而已。因此你如果设置成你说的那种，部分美国进口的电脑、手机（特别是水货）就无法正常使用了。

有关线路的连接方式

• 外网从WAN口连接到路由器，路由器由网线从LAN口连接到防火墙WAN口；
• 防火墙通过LAN口连接万兆光模块再连接万兆多模光缆连接到万兆光模块再连接到核心交换机；
• 服务器通过光模块连接到万兆多模光缆再通过光模块连接到核心交换机；
• 核心交换机通过网线连接到室内/外AC；
• 核心交换机通过千兆光模块连接到千兆多模光缆再连接到千兆光模块连接到汇聚交换机；
• 汇聚交换机通过千兆光模块连接到千兆多模光缆再连接到千兆光模块连接到POE交换机；
• 核心和汇聚交换机通过外部供电，利用PDU电源分配器从外部接电，POE交换机通过网线供电；
• POE交换机通过水晶头，网线连接室内AP；
• POE交换机通过网线连接光纤收发器A通过千兆多模光缆连接到终端盒a（终端盒里有尾纤）连接到千兆多模光缆，光缆再连接到终端盒b再通过千兆多模光缆连接到光纤收发器B再通过网线连接到室外AP；

信道规划算法

参考文献

同频干扰就是指两个工作在相同频率上的WLAN设备之间的相互干扰。就目前来说，在2.4G频段上，互不干扰的频段十分有限，通常只有1、6、11信道。

因此，对一个大的WLAN网络来说，尤其是高密度部署的网络，同一信道常常需要被不同AP使用。而这些AP之间存在着重复区域时，就存在互相干扰问题。

同频AP之间如果可见，以802.11为基础的WLAN，空口是所有设备的公共传输媒介，两个AP之间将根据CSMA/CA原则，进行互相退避，这势必会大大降低性能，两个AP的总性能将不会超过一个信道的性能。

为了解决上述同频干扰问题，我们需要对信道进行规划。

目前国内外学术界关于无线信道规划的研究十分活跃，从 20世纪 60 年代开始就已经有学者开始采用数学模型针对信道分配这一实际问题展开研究，并通过证明发现基于数学模型的信道分配算法要比传统的基于授权的信道分配策略更为有效。在 20 世纪 80 年代，Hale 首次提出了基于图论的图着色模型来解决信道分配问题，并且对信道分配和图着色的关系进行了阐述，在算法的选择上通常选择启发式算法。

信道分配问题是一个NP-难（Nondeterminism Polynomial -hard）的问题，因此在实际的工程中，通常的做法都是尽可能的找到一个可行解，然后针对可行解做进一步的优化工作。

研究人员大多采用图着色理论或整数线性规划理论两种不同的途径来解决信道分配问题，算法也多采用启发式算法，包括：贪心算法、回溯算法、本地搜索算法以及禁忌搜索算法等典型算法。采用不同算法所得等到的优化值通常都不会完全一致，算法的复杂度也各不相同。

信道分配问题在无线通讯领域中的无线蜂窝网络中已经进行了大量的研究和实践，并得到了广泛的应用。其基本思想是将无线空间划分为重叠的可用信道集，把这些信道资源分配给基站，每个基站分配一组信道，并在满足干扰约束的条件下，选择合适信道工作。

无线蜂窝网络的信道分配目标是使用尽可能少的信道来最小化网络干扰造成的性能损失，并增加无线信道资源的空间复用效率。Anderson 等人率先展开了对 Philadelphia 蜂窝网络信道分配的实例。典型的蜂窝网络中的信道规划算法有固定信道分配（主要包括 CCA、CLICA等）、动态信道分配(包括 SSCH、D-HYA等)和混合信道分配（BFS-CA、LLP、等）三种信道分配方案。


虽然蜂窝模型有其典型的代表性，但是却并不一定符合实际部署 WLAN 的需求，因为 AP 的部署位置会因为建筑物的结构、楼层、材料等因素影响，因此，在实际中，往往都会产生信号的交叠甚至是干扰，因此，通常都会对模型作以修正，并讨论在实际存在干扰的环境中根据不同的目标函数求解信道分配问题
查阅资料得知，有的是基于链路质量、有的时基于信号功率最大化、也有基于最大负载最小化的，不同的目标函数求解出的分配方案各不一样，性能也各有千秋。

在当前的无线网络环境中，尤其是高密度的AP部署的情况下，不可能不存在信道间的干扰；并且在分布式控制中，由于没有统一的全局视图，一旦网络局部发生改变，可能导致全系统的网络设备进行重新配置，最坏的情况可能导致整个网络的抖动，全局配置算法不收敛，以至于造成网络瘫痪，如目前经常使用的**LCCS(Least Congest Channel Search)**就是以 AP 为中心检测干扰的分布式信道搜索算法。

我在搜索了很多相关文献之后，了解到了一种基于位置信息的集中式无线信道规划算法——CLRCA(Centralized Location Related Channel Assignment)。该算法通过信道预分配与动态调整两部分将信道分配任务进行有效分解，简化了工作量，也提高了算法效率。

首先我们需要了解以下几个定义，相关文献中给出了以下几点定义。
修正后的 Keean-Motley 模型

AP 在室内环境中的覆盖半径在 50~100 米，所能同时支持的用户数在 60个左右，在大密度布置 AP 的环境中，无线信号的同频干扰对于系统性能的影响非常大，当大量用户在某一时间内集中进行数据传输时，系统整体吞吐量将下降的非常严重。所以解决同频干扰问题迫在眉睫。

在信道预分配阶段，为网络分配了一个局部干扰较小，网络吞吐量较高的方案，但由于并不能完全模拟真实环境下的无线信号传播，因此在调整阶段，通过AP 实际扫描周围 AP 的信号强度来进行调整，更符合实际应用的要求。

不断尝试random次，将api的信道ci修改为cj，如果修改后吞吐量增加，说明该方案比之前预分配的方案好，则修改配置；如果吞吐量降低，则说明该方案没有之前的方案好，则将api信道修改回去，相同则不做要求，两者按概率选择。

在执行 random 次之后，只能保证当前配置方案为可行解，不能保证是最优解，因为每次 AP 信道改变之后都会对整个网络产生影响，只有当扫描所有 AP 且改动AP 的信道后均会使网络吞吐量降低时，此时网络的配置方案才为最优解。

所以我们的算法动态调整的迭代次数越多，那么我们当前的配置方案相对来说就是更加好的。

在我参考的文献中，作者使用此种算法，在一层楼部署30个ap的情况下，网络性能大约提高了6%。

综上所述，我们拟实现在本项目中同频干扰可能严重的地方使用该算法进行信道规划，以提高性能。

3.3心得体会

这周的平均睡眠时长就被周二周三两天拉低了，这两天只睡了不到2小时（哭/(ㄒoㄒ)/~~）。为了最后的信道规划和PPT的准备，以及对所有材料的整理，太难受了。据了解，其他各组的组长最后几天都开始了熬夜状态，别的班都有通宵的小组（别这么卷好不好啊）。
现在回想起来，那两天真的感觉要自闭了，作为组长，感觉很多的事情都还没有理清楚，所以整天正天的熬夜，从零开始，到现在这样的地步，还是有点收获的叭。

4.第四周

答辩记录

最后的拓扑图如下

第四周实际上只有一个任务，就是方案的汇报和答辩。在经过了前三周的准备之后，虽然我们还是感觉很多的知识没有落到实处，但是我真的很想解脱了，答辩之前决定汇报时作为第一个上台。

最后的抽签是第4，在经过了几分钟的纠结之后，我毅然决然的和第一的小组换了顺序，冲上了讲台！

答辩过程中，发现老师竟然都没有听我说！！一直在看我们交的配置清单，平面图，拓扑图等材料（原来我们的汇报不是重点）。

然后我的语速非常快，讲稿写了3600+字，10分钟根本讲不完，本来想删除一些的，但是想快点解脱，第一个上台，也没啥时间了，最后即兴减少了部分内容。

在我汇报完之后，整组一起，上台接受提问，重要的部分来啦！

其实到现在，很多点我都不太记得了，只记得几个重要的老师给我们提出的缺点。

1. 两种型号的AP，因为协议不同，会造成从一种AP到另一种AP时，出现的断网的问题。除此之外，管理者需要学习两种配置AC的方法，对他们很不友好。
2. 我们只有核心交换机和路由器，防火墙等部分配置了万兆光纤，在下面的所有位置，根据拓扑图可以看出，都是千兆线，网络的配置相对来说没有那么高，这也是一个很大的问题。
3. 路由器的选型选择的是性价比高的，可实际上它的性能并没有达到学校需要的要求，这也是我们的一大问题

老师提出的问题我都快记不得了，因为很多都是组员（负责相关部分）回答的。
然后还有很多同学的提问，问了好多！！

1. 科研楼的位置网络和学校不同，怎么铺设AP？
2. 科研楼顶楼放置AP的位置有很多的空调，温度较高，你们发现了吗？
3. 足球场网上有高压电线，你们在那里铺设AP？

哇哇哇，反正很多，哼，是不是在针对我！

最后，老师的总结，也主要是上述老师点出来的问题，但是对我们的项目方案的整理和拓扑图进行了表扬，很详细，而且讲解时，对于不知道的问题，采用软的方式回应，避免了针锋相对吵架的风险（比如隔壁班就吵了很久）

最后答辩之后，整个人都轻松了好多！！

项目感受

经过了为期一个月的项目，我们从零开始，也学到了很多的东西。在期间，因为我第一次担任这种我不擅长的硬件类项目的组长，每天的压力都好大，后期基本上每天睡4h。最后两天睡眠时间2h不到。花了如此多的时间去做的项目，但是感觉还是没有达到期待的样子，害！

但是不得不说，这次是一个很大的考验，所以对我的收获也很大，学会了相关的网络铺设的知识，还又一次锻炼了我的组织和演讲的能力。

其实在做项目的时候，百分之八十的时间都是在抱怨，抱怨为啥我们啥都不会就开始做项目。

基本上每天到了深夜，我就开始emo，感叹自己为啥这么没用，组为组长也带领不好队友，然后一边懊恼一边准备开会的内容，准备后续的任务，这段时间很累很累，但却是对我很大的一次磨练。

等到现在，事情过完了之后，回忆起来，里面的艰辛，似乎也不是那么让人难受~

结束了~
我的故事里，总是缺乏一个惊艳的开头与结尾。
我现在明白了，我只是一个最普通的人。
但即使再普通，我也希望活出一点点不一样的光芒。
我祈求有好运降临，我也渴望被命运所爱
但如果没有，我也不会放弃
希望你也一样
毕竟，生活明朗，万物可爱，人间值得，未来可期！