1、求 XX校园局域网规划与设计 论文
[计算机科学与技术]校园网规划与设计—四川师范大学校园网建设
http://ww1.tabobo.cn/soft/20/233/2008/811099414095.html
内容提要:随着现代信息技术的飞速发展,中国教育也正以前所未有的速度和力度推进自己的信息化水平,信息技术给教育带来的变化是巨大的,它使教育突破了时间和空间的限制,大大扩展了教育的形式和空间。建设校园网已经成为教育领域信息化建设的当务之急。本文以四川师范大学校园网规划与设计为例,从校园网建设的背景、需求分析、设计原则、方案整体设计、网络设备选型、网络计费与管理系统、未来发展规划等方面进行了详细的分析与描述。文章最后对整个校园网进行了总结。
关键词:校园网 WLAN VLAN EAD RPR CAMS
目录
第一章、概述 4
1.1 校园网建设背景 4
第二章、校园网需求分析 5
2.1 校园网需求分析 5
第三章、校园网建网原则 6
3.1网络建设基本原则 6
3.1.1 高带宽 6
3.1.2 高可靠、高安全 6
3.1.3 可增值性 6
3.1.4 开放性 6
3.1.5 可管理性 7
3.1.6 可扩充性 7
3.2 高校网络建网原则 7
3.2.1 对IPv6的支持 7
3.2.2 对万兆的支持 7
3.2.3 WLAN的布署 7
第四章、总体网络设计方案 9
4.1 核心层 9
4.2 汇聚层 10
4.3 接入层 10
第五章、网络方案技术特点 11
5.1 解决方案特点: 11
5.1.1 核心设备的高性能、高可靠 11
5.1.2 良好的互通性 12
5.1.3 基于流攻击的防止 12
5.1.4 接入层解决方案 12
5.1.5 QOS功能 14
5.1.6 广播风暴的抑止 14
5.1.7 组播业务 15
5.1.8 用户认证、计费管理 15
5.1.9 IPv6的实现 16
5.1.10 全方位的安全保护 18
第六章、远景规划 19
6.1 四川师范大学整体网络解决方案 19
第七章、总结 21
参考文献 21
2、校园网络规划与建设论文
论校园网络规划设计的若干问题
摘 要:本文简要地讨论了校园网络规划设计中涉及到的网络技术、规划设计方法、网络性能及应用分析等问题,为校园网络的规划、设计和升级改造等方面在技术及应用上提供参考,以使在建或规划中的校园网络具备较高的整体性能。
关键词:校园网络 规划设计 问题
随着信息技术的不断发展和人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长,使得当今的计算机网络,特别是Internet从传统的数据处理设备(如计算机)和管理工具中驳离出来,担当一个非常重要的角色——信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具,并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。经过了几年的迅猛发展,计算机网络已经在很多方面改变了人们传统的工作和生活方式……Web浏览、E-mail、QQ(上网聊天)、VOD(视频点悉播)、文件传输、远程诊断、电子商务、网络大学及虚拟学校等无一不与计算机网络有着千丝万缕的联系。这些基于网络的各种应用,正在以惊人的速度扩展,几乎渗透到了社会生活的各个方面。校园网络(CAN ,Campus Area Network)与其它园区局域网络一样,由于它属于单位自有,学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利,因此,受经费、技术水平及其它方面的影响,校园网络在规划设计、资源建设和应用上很不平衡,差别很大,特别是在IT界目前还未实施网络工程监理的条件下,在建的或已建的校园网络的“豆腐渣”工程为数不少,造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。
校园网络的规划设计有多种解决方案,依学校的类型规模和性质的不同,以使网络的设计方案有所不同,体现在技术、应用上更是不同。在传统的语音服务(诸如电话、蜂窝移动电话)无法满足人们的各种信息需求的今天,对图形、图像、视频等多媒体信息需求的不断增长,已成为人们依赖计算机网络进行信息共享和交流的重要资源。学校教师的教学、科研工作和学生的学习生活对一个高速的、资源丰富的和应用多方面的校园网络的需求是迫切的、必需的。也是网络规划设计者永远追求的目标。教育部最近实施的“西部大学网络工程”及“关于中小学校园网络建设的指导意见”中,对校园网络的规划、设计及建设提出了明确的要求。那么一个高速、高效而又安全、资源丰富、应用广泛的校园网络在规划设计中应注意哪些问题呢?
1.建立近、中和长期发展规划
依据本校建网资金的安排,在听取校内外专家意见的基础上,结合本校教学科研的内容及其发展的需要,制定一个在未来十年中的近期、中期及长期的建设规划,以保持网络建设的延续性,并保护先前的投资(含各种硬件、软件及信息资源),能融入不断涌现的新技术和新应用。
2.IP地址资源的利用
IP(Internet protocol互联网协议)地址是在Internet上的站点及相关设备的地址,它是由Internet指定数字委员会(IAAA)确定的,确保了它在世界上的唯一性。在IPv4技术应用于互联网的今天,IP地址资源到2010年将近枯竭,在Ipv6技术应用之前,我们要合理使用IP地址资源。当申请到一个建网的IP地址之后,必须合理地划分子网,每个子网中的IP地址要合理使用,既要满足当今的需要,也要预留将来网络扩展时所需,以便有足够的各类服务器连入Internet。
3.建立相关机构,有计划地培养网络管理员及培训部门用户学会使用信息制作,发布的工具。
建网单位应该设有一个“网络信息化领导小组”,对网络的规划实施起指导和决策作用。按照建网单位的网络规模,按不同时期的需要,配置专业的网络管理员。针对网络技术应用的日新月异,加上校园网络信息资源建设的繁重任务,要加强对师生的应用培训,适应网络新技术的应用及安全控制,保证网络的正常运行和安全。
4.注重需求分析
网络的规划设计是一个系统建立和优化的过程,建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益,需求分析成了网络规划设计中的重要内容,它提供了网络设计应到达的目标,并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能;结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要,确立一个性能较高的网络计算平台,如图1。
同时,经过系统的需求分析,网络的设计者还能更好地作出决策,评价现有的网络,提供移植的功能及给所有校内师生更为合适的资源。
5.组网技术的选择
目前,可用于校园LAN(局域网)的技术有Ethernet(以太网)、Fast Ethernet(快速以太网)、 Gigabit Ethernet(千兆位以太网)、Token-Ring(令牌环网)、FDDI(光纤分布式数据接口)和ATM(异步传输模式)。从网络应用、维护、安全和扩展方面而言,Fast Ethernet和ATM在实际应用中得到了广泛的采用。同时,Gigabit Ethernet技术已成为大型Fast Ethernet的升级目标。虽然Fast Ethernet和Gigabit Ethernet因采用CSMA/CD的介质访问控制方式而广泛地存在着“广播风暴”的问题,但可以更好的传输介质和交换设备予于克服,其实出的优点是兼容先前的设备投资,师生的网络应用及培训更易进行,网络的可管理性和扩展性也很好。ATM是一种快速分组交换技术,它在WAN(广域网)上体现的强大功能和在LAN上的成功应用,均以事实说明了它的技术的先进性。在ATM中,不同速率的各种数据,如语音、图像、视频都被分成标准的53字节的信元,以光纤作为传输通道,避免了以太网中的“广播风暴”,提升了网络的整体性能。但是ATM不兼容以往的以太网投资,其管理和操作有异于传统的以太网平台,故不适用于以太网的升级改造。
6.校园网络的设计模式
一个良好的设计方案除体现出网络的优越性能之外,还体现在应用的实用性、网络的安全性、易于管理性和未来的可扩展性。因此,设计时要考虑以下问题:
① 要适应未来网络的扩展和拓扑结构的变化。
② 要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径。
③ 要保证网络能不间断地运行。
④ 当网络扩大和应用增加时,变化的网络结构要能应付相应的带宽要求。
⑤ 使用频率较高的应用能够支持网上大多数的师生用户。
⑥ 能合理地分配用户对网内、网外的信息流量。
⑦ 能支持较多的网络协议,扩大网络的应用范围。
⑧ 支持IP的单点传送和多点广播数据流。
要达到以上这些设计要求,分层的设计功能及星型、树型和交叉型的拓扑结构应给予足够的重视,如图2。
7.网络硬件的选择
除网络上的工作站使用普通的PC机外,主机的选择应使用专业的高性能服务器。连接介质的选择分两部分,第一部分为各交换机(switch)之间(楼与楼之间,楼层之间)及网络出口干线选择光纤,第二部分为从访问层的交换机到用户的PC桌面选择超五类双绞线。如今,交换机的价格已是很低了,应尽可能选择交换机而不用集线器。网络连接的关键设备是路由器(Router),无论是Internet接入,异地网络连接还是大型网络广播域的划分,都离不开路由器,因此,路由器的性能较为重要,选择Cisco公司和3Com公司的产品,就能体现出极高的性能。数据存储设备,除可选择大容量硬盘外,还可选磁带机、磁盘阵列、光盘阵列,这些外存设备,均可用于储存海量网络数据,如图书资料,多媒体素材及课件学生学籍和成绩管理等。
8.ISP的选择
选择ISP(Internet Service Provider ,Internet服务提供商)对不同类型的校园网络至关重要。经过近十年的发展,目前在我国形成了以CSTNET(中科院的科学技术网)、CERNET(国家教育部的教育与科研网)、ChinaNet(中国电信网)和ChinaGBN(中国金桥网)为主的四大网络体系,伴随着IT与通信技术的不断发展和社会的广泛需求,近年来ChinaUNICOM(中国联通)、CRC(铁通)、CNC(中国网通)、JiTong(吉通)的接入服务也快速地增长。由于中国的互联网服务商以各自网络体系的发展为主,不同种类的大网之间缺乏协调机制,故它们之间的网络带宽问题没能较好地解决。对用户而言,在线某类网络时再链接另一类网络,“瓶颈”问题就突现出来,如图3。相信ChinaNet的用户在调用CERNet的网上资源或CERNet用户在调用ChinaNet的网上资源时,就出现过这样的问题。作为校园网络,无论师生有哪些需求,都离不开以教学、科研为主的信息资源,90%的教育资源都集中在CERNet上,故校园网络在选择ISP时,就要重点考虑CERNet。
9.带宽的申请和使用分配
校园网络需要多少带宽呢?别忘了,ISP是以带宽资源作为经营的主要内容之一。作为网络的“流量”,在网上你随时都可能被“断流”或“欠流,“畅流”的时段不会是很多,这是我国大部分地区的基础设施存在的客观原因而造成的。然而,不是没有解决问题的办法,合理地申请接入带宽和在网上作好带宽分配会提高数据传输的速度和效率。网络界曾经有一个争议很多的80/20规则,就是在一个局域网内有80%的通信量在网段内传播,剩下20%沿干线传播,今天,人们对互联网络的需求已大大超过80/20规则,而应成为20/80规则了。如何申请足够带宽而又不至于浪费呢?太大的带宽会意味着要向ISP支付更多的费用。计算的依据就是要考虑校园网的规模,在出口链接Intermet的高峰期约有多少台电脑(一般拥有总量的60~70%),以每台机的带宽为100kb/s(比PPP拨号方式的56kb/s moden快些)计算,总需求在多少MB,再考虑20/80规则,以确定整个校园网的接入带宽,出于数据安全的考虑,一些装有重要而又保密的数据的主机,如财务数据、人事档案数据,只许在网段内使用,不宜链接Internet。
10.网络操作系统的选择
网络操作系统(Net Operation System)的选择关系到网络的应用、安全和管理。目前常用的网络操作系统有:Unix、Linux、Netware、Windows 2000 Server/Advanced Server /Datacenter Server,下面作一简单介绍:
UNIX UNIX操作统是一个多用户、多进程的分时操作系统,在互联网发展的初期,它就被融入了许多网络技术和通信协议,它的可移植性及安全性能极好,被广泛地用于微型机、小型机、超小型机和大型计算机上。今天,它仍然作为Internet上各类服务器主选的网络操作系统,并深得金融、电信、保险行业的青睐。
Linux 它是近年来流行的一种类UNIX操作系统,其功能体系现与UNIX有许多共同点,最新发行的版本包含了文件管理、用户账号管理、网络管理等许多工具,对互联网络的应用有很好的支持。
Netware Netware是Novell公司开发的网络操作系统,自上世纪80年代至今,已发展了十几版本,新版本体现了高度的开放性和安全性,是目前国际上应用最广泛的一类局域网操作系统。
Windows NT 它是一个抢先式多任务的网络操作系统,并具有较高的可靠性和开放性,它具有让企业有多种应用管理的强大功能,如数据库服务、电子邮件,能联合多种网络进行通信。它能支持较多的应用软件,工具,文件共享和网络打印服务,也是一个功能卓越的网络操作系统。
Windows 2000 Windows 2000是Microsoft公司耗费巨资开发的一个产品,其服务器版有Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced server 和Window 2000 Datacenter Server等三个版本。它们是由Windows 98和Windows NT4.0的优良功能融合而成,它们拥有全面的Internet应用软件服务、增强的可靠性和可扩展性及强大的端对端管理等性能。
综合以上这些网络操作系统的特点与对网络应用的支持,你就可选择一个或几个适合于校园网内各子网服务器的操作系统,以适合各类应用、安全控制和管理。
总之,校园网络的规划设计是一项系统工程,不同的规划设计方案,可使网络存在较大的性能差异,它不仅体现在网络本身具备的技术特性和应用特点上,也体现了不同用户的各种需求,从根本上而言更是体现了信息化社会的基础。
参考文献:
[1]网络设计基础,21世纪计算机网络工程丛书编写委员会编,北京希望电子出版社,2000年第一版
[2]Cisco互联网络设计,[美]Matthew H.Birkner编著,潇湘工作室译,人民邮电出版社,2000年第一版。
[3]Internet核心技术精解,[美]John R .Levine 著,管伟等译2001年第一版。
[4]教育部,教育部办公厅关于中小学校园网络建设指导意见,教育基〔2001〕16号。
仅供参考,请自借鉴
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4、如何做好学校网站建设
1、制定了校园网站管理、运行制度。在制度内容上,明确了各部门职责,把网站分模块化,各部门负责人分别负责各自板块的管理,包括内容建设及稿件审核,对教师的投稿,相关负责人在一个工作日内必须完成审核。为了保证网站的正常运行,学校专门成立校园网站技术组,负责网站的设计与管理工作,并对教师在使用过程中碰到的困难与问题及时予以帮助和解决。
2、学校网站宣传激励机制,学校校园网站的建设需要全体教师的参与,为了激励教师的积极性,学校制定了校园网站宣传奖励制度,对在网站完善、教育信息宣传方面做出突出成绩的教师予以奖励,在评优评先中给予优先考虑,促进教师们积极参与到校园网站建设中来,学校网站建设是一个长期的任务,需要的是全体教师的热情与积极性。
3、丰富学校网站的内容板块,为了让更多的教师和学生爱上学校网站,技术组特开设了一些师生互动的栏目,如新闻动态、教育教学、德育天地、校园视频、学生管理、电子图书等板块,并建立专门的名优教师工作室,名优教师的教案、教学反思、教学心得、教学随笔等资源全部共享。
5、校园网的规划与设计
〔摘要〕高校校园网已成为高校信息化建设的重要支撑平台,本文根据高校实际情况,从设计目标、思想和原则入手,分析并设计了高校校园网方案。
〔关键词〕校园网核心设备设计
随着计算机网络的发展,校园网已经成为高等院校走向信息化时代的必然发展趋势,使我国高等教育管理向智能化发展。它是网络技术和电子信息技术和高等院校发展相结合的产物。校园网以信息资源为根本,硬件网络系统为物质基础,同时以网络软件系统实现系统的管理与使用,是一个具有宽带通路和交互功能的专业性局域网,应具有教学、科研、管理和通讯等四大功能。
一、设计目标
校园网的设计目标简而言之是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来,形成校园区内部的Intranet系统,对外通过路由设备接入广域网。具体而言这样的设计目标应该是:建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心,以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校楼宇的校园主干网络,将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来,并与有关广域网相连:在网上宣传和获取教育资源;在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境;开发各类信息库和应用系统,为学校各类人员提供充分的网络信息服务;系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则,充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性,以及建设经济性。
二、设计的关键
1.网络技术选型
在校园网网络的建设中,主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性的作用。选择适合校园网络需求特点的主流网络技术,不但能保证网络的高性能,还能保证网络的先进性和扩展性,能够在未来向更新技术平滑过度,保护用户的投资。所以要根据实际应用的需要,采用千兆以太网作为校园网的主干网,因为作为整个校园网的信息交换中心,网络的速度会直接影响到其他各子网的性能;在建设多媒体教室时,由于网络中将会有很多的图像和声音的传输,因此对带宽和传输速度有很高的要求,采用快速以太网就是最好的选择;而对于其他一些只有诸如简单文件传输之类的应用的环境,采用以太网就能满足要求。不同网络技术的复杂程度,在一定程度上直接影响校园网的维护、管理和使用效果。千兆以太网继承了以太网的技术简单,容易学习掌握的特点,是校园网的首选技术。
2.校园网的出口解决方案
目前,高校校园网IP资源及注册域名基本来源于中国教育科研计算机网——CERNET,但资费比较高,除了重点高校,带宽也受到了很大限制。而随着用户数量的不断增加,多数高校原有CERNET接入带宽已不能满足需求,扩大校园网出口带宽迫在眉睫,但扩大出口带宽带来的一个直接问题便是网络信息费的急剧增大,与CERNET相比,通过本地ISP接入CHINANET,在相同接入带宽的情况下费用较低。所以,采用双出口方案是高校校园网发展的一个新趋势,它综合运用了静态、网络地址转换和策略路由等技术,充分整合了CERNET及本地ISP的优势资源,是一种行之有效的校园网出口瓶颈解决方案。
3.网络核心设备的选择
(1)骨干带宽的选择。网络应用的增加对网络带宽提出了直接的需求。事实上,从1983年802.3标准的正是成立开始,以太网技术经过20年的发展,已进入万兆以太网(802.3ae标准)的时代。校园网络应用也是极其丰富的。并且随着组播技术在校园的应用,校园网核心层将面临严峻的考验。出于对网络发展的考虑,基于网络业务的发展,在拥有近万个信息点的高校采用万兆以太网技术构建核心层是可行的。目前业务还没完全开展起来,先采用千兆骨干,但核心设备必须支持万兆,并且在教育行业有应用,证明核心产品的成熟性和稳定性。在实现端到端的以太网访问的同时提高了传输的效率,有效地保证了多媒体教学、数字图书馆等业务的开展。
(2)处理能力。核心层是网络高速交换的骨干,被设计成尽可能高速包转发率,同时能够提供高速的Internet的接入和高冗余性能,同时由于各高校基本采用了Internet和CERNET双出口,而且出口的速率不同,所以所选择的网络核心层设备应该能够提供多网络出口的智能选择的功能,本身能够提供冗余特性。核心层设备须能够支持多种不同模块的插槽和提供多种不同的网络模块,支持到流媒体所需的网络的组播协议和网络的多播协议的处理能力,需要线速的数据转发和数据交换功能,即高背板带宽支持和高性能网络处理芯片的支持;由于是核心设备,还必须考虑整体网络的灾难备份和设备冗余,在设计中考虑的设备冗余需要有设备支持和协议支持,设备支持就是指在核心不能由单台设备进行整个网络的数据交换,需要有至少两台设备对整个网络进行有效的支撑,并已经具备灾难备份的硬件支撑能力。在协议上,需要支持冗余协议,实现整体网络冗余。支持在单台设备失效的同时,在最短的时间切换,避免网络损失。
对于核心交换机在整个网络的设计,还要考虑整体业务的支撑方式,因为设备只是物理承载层面,而用户需要在该物理层面实现其业务,达到职能和流程的有效快捷,这样,物理设备的业务支撑能力就至关重要。核心设备应提供分布式L2/3/4层接口板处理应用流(视频、话音、数据)、重要用户的优先级,支持NAT、MPLS、VPN、策略路由等应用;支持基于端口、MAC、VLAN、IP、应用类型等多种Qos;支持四个优先级队列和WRED、WRR、PQ、WFQ等流分类、排队、调度和整形机制。赋予交换机高度的智能性,高效支持各种应用业务。
对于核心设备在网络中的举足轻重的位置,安全对于整个网络来说也整个网络的至关重要的,对于外部的黑客攻击和内部的病毒攻击的屏蔽,是保证整个网络运行的关键。核心设备要提供完善的ACL访问控制策略的定制,防止非法内容的访问;广播包抑制及广播源定位功能,保证网络用户安全。
(3)对于未来的扩展设计。对于在中心位置的核心设备的设计而言,随着时代的改变,其业务结构和规模也会改变,这样需要整个网络设备能够对未来的变化具备应对措施;由于核心设备是数据和业务的核心,所以,不能轻易的进行更换,同时,考虑到成本的因素,除非核心设备已经完全不能支撑目前业务的进行,否则,基本都会采取在原来的设备增加功能支撑来满足新业务的需求。这样,对于未来的扩展性就变得异常重要,核心设备扩展槽,接插模块类型,端口密度数应有所考虑,以保证整体设备的高性价比。
4.安全方案的部署
从各高校网络现状分析,目前面临的网络安全威胁来源主要来自以下几个方面:一是来自Internet的安全威胁,各高校有自己独立的链路通往Internet。从Internet上的任意接入点对本局域网发起的基于网络的攻击,以及对外公开的应用服务器的攻击,这样可以造成网络性能的急剧下降,应用服务器的瘫痪。使整体网络正常的内、外双向通信、存储等服务受阻或中断;二是来自校内局域网内部的恶意安全攻击,网络连接学生的计算机,学生有可能基于学习的目的可能使用各种入侵的软件,给系统造成隐含的威胁;三是高校内各相关部门的数据上报采用FTP 方式逐级复制,处于完全敞开和透明的模式,只要掌握IP地址,传输数据就可以被轻易截获,从而造成保密信息的泄露;再有来自操作系统、应用系统本身的漏洞及来自互联网、内部局域网的病毒安全威胁的攻击。学校范围内的病毒防护不能依靠个人的自觉性,应当从网关、服务器、客户端多个层面来统一部署,实施整体病毒防护解决方案。这样才能从根本上杜绝病毒的发作和传播,有效地保护学校内部资源,同时对新出现的病毒有一个很好的、快速的响应系统。作为学校网络安全的防线,防火墙、入侵检测、防病毒系统是必不可少的,它可有效的对来自外网和内网的攻击做出及时告警,并给予一定的响应措施。
5.专网的设计
近来年,各高校依托校园网线路的其他各项应用也相继加入。如校园一卡通工程,涉及到全校师生及校财务、图书馆、餐饮等多个部门。既有用户的身份识别,有又用户的消费,所以,应考虑到此类应用的专网设计。包括设备选择、VLAN划分、IP规划、访问列表设置等。再有,校保安系统视频监控、冬季取暖温度采集系统都将工作在校园网上。
6.其他注意问题
在用户管理、计费方面,要保证计费数据的准确,交换机可以支持用户账号、IP地址、MAC地址、交换机端口、VLAN的绑定,保证了用户上网期间IP地址不被盗用,支持基于流量/时长/包月/带宽的计费及其组合计费方式。
在用户日志管理方面,业务管理平台和接入交换机配置可以实现完善的用户日志功能。用户访问日志的内容包括用户名、源MAC、VLANID、源IP、目的IP、访问时间。用户的目的IP地址改变时会产生一条日志。根据这些信息可以很方便的定位用户在某个时间段访问了那些内部服务器,与服务器的日志相对应追查出一些事故的责任人。
在网络管理方面,网络管理软件支持多种操作平台,并能够与多种通用网管平台集成,实现从设备级到网络级全方位的网络管理。提供统一拓扑发现功能,实现全网监控,可以实时监控所有设备的运行状况,并根据网络运行环境变化提供合适的方式对网络参数进行配置修改,保证网络以最优性能正常运行。
此外,高校用户数较多,所以,故障管理、集群管理、流量性能监控等也是必不可少的。
三、结束语
高校校园网是一个复杂的系统工程,构建高性能的校园网需要与新的网络设计理念紧密结合,以高性能、高可靠性、高安全性及先进的服务质量(Qos)为核心,将高校的教学、科研及管理在校园网的平台支撑下更上一个台阶。
参考文献:
[1]Douglas Comer,《Internetworking With TCP/IP Vol Ⅰ:Principles, protocols,and Architectures》,Fourth Edition,Publishing house of electronics instry,2001
[2]Andrew S.Tanenbaum,《Computer Networks》,Third Edition,Prentice-Hall International,Inc.,1997
[3]Howard C.Berkowitz,《Desingning routing and switching architectures for enterprise networks》,Publishing house of electronics instry,2000
6、校园网规划与设计方案
前言:
近年来,随着网络技术、INTERNET的发展和CERNET(中国教育科研网)的迅速壮大,全国已有四百多所高校建成校园网并接入CERNET。校园网的建设已成为高校实力与发展水平的标志。我院办学的规模、层次正在迅速地扩大和提高,建设一个先进、实用的校园网,实现校内外信息的快速传递,使教学、科研、管理步入信息化、网络化,从而提高办学水平和办学效益已成为必然选择。为此,学院决定投资建设校园网。
一:设计分析
二:设计原则
1、系统性。
校园网是一个复杂的系统,校园网建设无疑是一个复杂的系统工程。网络的规划、设计、硬件建设、软件建设以及网络的使用、扩充等均以系统的眼光来看等。任何一项工作都从全局、长远的角度出发,体现整体最优性。
2、先进性、实用性。
校园网规划、设计尽可能地采用先进技术,同时也要兼顾技术的成熟性和实用性。计算机网络技术的发展一日千里,不考虑技术的先进性,无疑会形成建成不久即面临淘汰的局面。而一味追求先进,不考虑技术的成熟性,将存在巨大的风险。因为先进性是以大量的资金投入为代价的。另一方面,一味追求先进,以至脱离自己的实际需求,也是没有实际意义的。
3、开放性、发展性。
系统的规划、设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口,有良好的兼容性,以利于网络的维护、扩展、升级及与外界的沟通。既要满足现在和未来五年的用户需求,又要考虑将来向更为先进的技术实现低成本平滑地升级过渡。
4、安全性。
系统具有多层次的安全控制手段,完善的安全管理体系,防止受到黑客攻击和破坏。
5、易用性、可靠性。
系统要求设计简单,层次清晰,软、硬件设备性能优良,功能完善,运行稳定、可靠,易于维护。
6、经济性。
系统设计和资金投向合理,体现良好的性能价格比。力争少花钱,多办事。
7、统一规划,分步实施。
学校经费十分有限,一次性拿出大笔资金使网络建设一步到位是不 现实的,也没有这个必要。因为网络建设本身不仅是硬件建设,更重要的是软件建设和实际应用,而软件建设和实际应用需要逐步地依据需求的增长来完成。另一方面,整个网络系统也必须随着网络技术的发展不断地扩展和升级,需要连续的资金投入。但有些关键性的基础设施必须一步到位,如综合布线系统、主要网络设备、服务器及操作系统软件等。
三:方案
校园网网络主要包括校园办公系统、校园内部主页、内部电子邮件、多媒体教室、电子图书馆系统、内部信息服务系统等;
1、概述
上图是联想校园网的拓扑图,在系统中,整个网络由网络中心、办公子网、多媒体教室、图书馆子网等组成,其中网络中心是整个网络的主干系统,是网络的总节点,其余各子网是功能子网,建立相应的网络环境,适应多种应用。
网络中心构成总节点,各个子网的中心作为二级节点。网络中心使用联想智能型模块化交换机,为了满足高速度、高性能的要求,二级节点采用交换结构,二级交换机再连接到下级交换机或集线器,子网中的工作站、服务器就连接到这些交换机或集线器上。
2、网络中心
网络中心形成了主干网,是整个校园网的总节点,并提供连接广域网和拨入服务。(实现校-校通的功能)在主干网系统采用以太网结构。
采用这一方式有如下几个主要优点:
•千兆交换式以太网可以为每个端口提供IG的带宽,完全可以满足用户对速度的需要;
•经济使用,具有较高的性价比;
•千兆以太网已经获得广泛支持;
•从现有的传统以太网可以平滑地过渡到千兆以太网,不需要掌握新的配置、管理等技术;
•千兆以太网技术具有良好的互操作性,并具有向后兼容性。
在方案中,中心机房放置着中心交换机、服务器群、路由器、机架MODEM等网络设备,这些设备以中心交换机作为中心,以星形拓朴结构通过双绞电缆线连接在一起。网络中心与子网的连接,是通过根据与子网的距离,通过光纤和双绞电缆线将中心交换机和子网的交换机或集线器连接起来。
3、外部连接接口
整个校园网与外部的连接接口可以分成两个:
•一个是连接到广域网Internet(国际互连网)。
•一个是作为服务中心,接收外部用户通过拨号接入校园网(实现校-校通)。
在连接到广域网时,可以采用联想路由器,联想路由器具有一到两个广域网接口、一个局域网接口、一具备份口、一个控制口,可以PPP、帧中继、X25、HCLC、拨号等协议。广域网接口可以使用DDN或帧中继连接到广域网,备份接口可以作为备份线路,当专线出现故障时,可以使用ISDN/MODEM拨号连接到广域网。备份接口也可以直接拨号连接到广域网,作为连接广域网的基本端口。
为了将校园网给远程用户,例如学生、教师在家里访问校园网,网络中心必须提供远程拨号服务。在这个服务中,可以使用联想远程访问路由器或者336NMS机架MODEM。联想路由器具有8个异步端口,可以连接多达8个ISDN或MODEM作为应答设备,远程用户通过MODEM/ISDN拨号连接这些设备,就可以登录、进入校园网。336NMS机架MODEM提供多达16路拨入端口,可以同时接收16个远程用户的拨号接入,与服务器配合提供远程拨号服务。
4、办公子网
学校管理机构作为学校的中枢管理系统,协调、组织整个学校工作的正常运行,为了能适应管理机构的功能,办公子网需要针对用户的权限,完成数据生成、修改、查询,进行办公自动化、人员资料管理、课程管理等方面的工作。
办公子网与网络中心的信息通信比较多、每天要访问大量的数据,还有音频、视频等方面的需求,可以采用联想带一个千兆光纤模块的交换机,在有网络中心的中心交换机通信时有IG的带宽,足以适应各种场合的应用。
联想集线器可以进行堆叠,增加用户数目,还可以使用光纤模块,适合用在距离子网中心比较远、需要使用光纤的科室。每个堆叠后的集线器构成子系统的节点,连接各PC、终端设备等,子系统内的设备可以直接进行通信,与其他部门的联系需要通过二级交换机。
5、多媒体教学子网
在多媒体教学活动中,需要有大量的视频、音频数据进行传输,而基于共享工作方式的集线器,其有限带宽、广播式工作模式不利于这些信号的传输。所以推荐采用交换机用为主要设备,只有在个别用户数目比较少、对信号质量要求不高时,采用集线器。
多媒体教室与网络中心的数据通信一般不多,但距离比较远,可以根据教室的多少,增加二级交换机,各个教室采用端口数比较多的交换机。
6、图书馆子网
图书馆子网主要功能是在图书馆范围内进行计算机文献检索、电子阅读、计算机借还系统以及在校园网上进行文献检索等。由于图书、文献等多以文本的形式出现,数据量不大,可以采用集线器作为节点。
图书馆子网中需要存储大量数据,所以要设置专用的数据库服务器作为数据存储、管理系统,数据存放在光盘塔、硬盘阵列等系统中,支持图书馆子网和校园网用户的访问和查询。图书馆子网与网络中心采用100M带宽的交换机。
四:设备选择
综合布线系统:选择AVAYA品牌,非屏蔽产品。超五类双绞线、室外六芯多模光纤、高带宽、稳定、扩展性好。优秀的传输性能指标,以及非常少的误码率,非常好的性价比。
计算机网络系统:选择国产港湾网络产品产品,具有业界领先的、卓越的产品性能。
公共广播系统:选用我公司专门为学校用户设计的中央控制主机,系统价格和性能适合本工程应用。其中背景音响系统部分装置可以和消防报警系统合用,消防报警可以强切广播。
安防监控系统:选用杭州锡安数码科技有限公司开发的数码影像网络监视系统。
有线电视接收系统:卫星前端设备选择美国PBI的先进产品和高性价比的国产工业级产品,具备很好的稳定性。对于闭路电视双向控制系统,我们建议采用更先进的、性价比更高的基于IP网络技术的Cisco IP/TV来代替原先传统的主控器/分控器模式。
大屏显示系统: 在不同的区域选择不同规格的LED双基色大屏系统。
7、校园网的建设原则
建网要遵循“依据需求、统筹规划、分步实施、成熟可靠的原则。
1、校园网内的建设要考容虑学校的需要与可能,首先要满足教学需要,要把服务教学作为校园网建设的出发点
2、校园网建设的方案要符合学校长远发展规划,应将基础设施建设、教学软件建设和人员培训统筹规划
3、建设校园网时,根据经费情况,可一步到位,也可统筹规划、分步实施、逐步到位
4、校园网建设方案的制订要采用经过实践证明是成熟的、先进的,同时又能满足校园网要求的技术