校園網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)計(jì)

［摘 要］基于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)中積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)闡述了校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇、綜合布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)安全分析，并結(jié)合校園網(wǎng)的具體方案作了進(jìn)一步闡述。

［關(guān)鍵詞］校園網(wǎng) VLAN 交換機(jī)

［中圖分類號］TP ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1009－5489(2009)07－0098－02

隨著國際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，接入互聯(lián)網(wǎng)的用戶以指數(shù)形式直線增長，各行各業(yè)計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)和其他信息技術(shù)的應(yīng)用不斷深入，使每一個人都感受到了信息化的匆匆腳步。學(xué)校作為培養(yǎng)人才的基地，緊跟時代的步伐，順應(yīng)潮流，紛紛上網(wǎng)，愈來愈多的校園網(wǎng)通過電信光纖與互聯(lián)網(wǎng)接軌，讓學(xué)校中的老師和學(xué)生可以自由到互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽、查找他們感興趣的內(nèi)容和所渴求的知識，感受網(wǎng)絡(luò)所帶來的這些豐富的信息資源，提供的更廣闊的學(xué)習(xí)環(huán)境。與此同時，網(wǎng)上的“黑客”也很可能趁機(jī)攻入學(xué)校內(nèi)網(wǎng)，破壞校內(nèi)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，盜取學(xué)校內(nèi)部的資料，使校園網(wǎng)的安全受到威脅。并且，學(xué)校對學(xué)生的網(wǎng)上教育和上網(wǎng)管理也面臨著新的挑戰(zhàn)。

一、校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

校園網(wǎng)信息系統(tǒng)是校園網(wǎng)的數(shù)字神經(jīng)中樞，合理地使用不僅能促進(jìn)各院校的現(xiàn)代化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量、改善教學(xué)環(huán)境，同時通過各院校之間的互聯(lián)互通，將會極大的提高教育行業(yè)整體的工作效率和教育質(zhì)量。

校園網(wǎng)總體上分為校園內(nèi)網(wǎng)和校園外網(wǎng)。校園內(nèi)網(wǎng)主要包括校園網(wǎng)絡(luò)中心、教學(xué)子網(wǎng)、辦公子網(wǎng)、圖書館子網(wǎng)、宿舍子網(wǎng)及后勤子網(wǎng)等。校園外網(wǎng)主要指學(xué)校提供對外服務(wù)的服務(wù)器群以及遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程移動辦公用戶的接入等。

教學(xué)局域網(wǎng)是教學(xué)人員利用計(jì)算機(jī)開展教學(xué)和學(xué)生通過計(jì)算機(jī)來學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)平臺；圖書館局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了圖書館的網(wǎng)絡(luò)化管理以及圖書的網(wǎng)上檢索或?yàn)g覽；辦公自動化局域網(wǎng)是教職員工自動化辦公的平臺，可以在此平臺上開展公文管理、會議管理、檔案管理以及個人辦公管理等。實(shí)現(xiàn)包括教學(xué)管理、科研管理、學(xué)員管理、資產(chǎn)管理、人事管理、黨務(wù)管理、財(cái)務(wù)管理、后勤管理等應(yīng)用，形成院校的綜合管理信息系統(tǒng)；

校園外網(wǎng)的服務(wù)器群構(gòu)成了校園網(wǎng)的服務(wù)系統(tǒng)，一般包括DNS、WEB、FTP、PROXY以及MAIL服務(wù)等。外部網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了校園網(wǎng)與INTERNET的基礎(chǔ)接入，使院校教職工和學(xué)生能使用電子郵件和瀏覽器等應(yīng)用方式，在教學(xué)、科研和管理工作中利用國內(nèi)和國際網(wǎng)進(jìn)行信息交流和共享。

二、校園網(wǎng)布線設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮的問題

校園網(wǎng)絡(luò)布線方案的構(gòu)思與設(shè)計(jì)非常重要。對于校園網(wǎng)絡(luò)而言，在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)布線方案前，應(yīng)到著重考慮一下幾個方面的問題：

1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)之前，應(yīng)當(dāng)首先搞清除每座建筑物的功能分區(qū)，建筑物內(nèi)所有房間的用途，每個房間需要多少信息點(diǎn)，以及信息點(diǎn)布設(shè)在什么位置。了解建筑物之間的距離，建筑物的數(shù)量等等

2.數(shù)據(jù)傳輸需求。

3.學(xué)校未來發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)布線作為一種長期的投資，不僅要容納網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前的用戶，而且還應(yīng)當(dāng)為網(wǎng)絡(luò)保留至少3—5年，保證滿足5—10年內(nèi)進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求，以適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對傳輸速率的要求。

4、系統(tǒng)綜合布線。應(yīng)當(dāng)考慮到供電、消防、監(jiān)控、電話、有線電視等等其他布線系統(tǒng)。一個設(shè)計(jì)良好的布線系統(tǒng)應(yīng)具有可用性、開發(fā)性、靈活性和擴(kuò)展性，可以很好地支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等各種應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各種布線系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)，完美統(tǒng)一。

三、校園網(wǎng)基本設(shè)計(jì)思路

在校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì)時，主要應(yīng)當(dāng)考慮三個方面的問題：第一，采用什么樣的線纜；第二，采用什么路由；第三，采用什么敷設(shè)方式。

建筑群主干布線必須采用光纜。原因很簡單，第一光纜不會受到電磁干擾，可以保障通訊的穩(wěn)定；第二，光纜可提供足夠的帶寬，保證骨干交換機(jī)之間的告訴連接；第三，光纜是全封閉傳輸，保證通訊安全；第四，光纜的傳輸距離長，可以保證網(wǎng)絡(luò)通訊的有效性。而建筑物主干布線的距離比較近，因此可采用六類非屏蔽雙絞線或50/125μm多模光纖。

路由的選擇，最主要是對網(wǎng)絡(luò)中心位置的選擇。除非特殊需要，網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)當(dāng)盡量位于個建筑物的中心位置，或建筑物最為集中的位置。

敷設(shè)方式，建筑群主干可以選擇埋設(shè)7孔梅花管，并將光纜穿入其中，即可保護(hù)光纜，又便于在需要時穿入其他線纜。建筑物主干的光纜和雙絞線均應(yīng)當(dāng)敷設(shè)在管道或線槽內(nèi)，并根據(jù)需求明敷或暗敷。

1.校園網(wǎng)絡(luò)中心的設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)計(jì)主要包括主干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、校園網(wǎng)與Internet的互連等。

(1)主干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

主干網(wǎng)絡(luò)的中心交換機(jī)必須選取可網(wǎng)管交換機(jī)，而且應(yīng)當(dāng)選用三層可網(wǎng)管交換機(jī)。所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)安全都必然會經(jīng)過中心交換機(jī)，因此中心交換機(jī)從根本上決定著網(wǎng)絡(luò)性能，以及所能提供的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，而VLAN之間的通訊必須借助三層設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。三層交換機(jī)則被用于時間VLAN之間的線速轉(zhuǎn)發(fā)。

主干網(wǎng)絡(luò)通過光纜與骨干交換機(jī)相連(每個建筑物里的主交換機(jī))，骨干交換機(jī)用于連接工作組交換機(jī)。一棟建筑物內(nèi)往往擁有很多個部門，需要實(shí)現(xiàn)各種不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。因此，若欲實(shí)現(xiàn)與中心交換機(jī)的冗余連接，保障網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)VLAN劃分，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問的安全，就必須采用可網(wǎng)管的骨干交換機(jī)。

(2)校園網(wǎng)與Internet的互連：

推薦采用局域網(wǎng)專線接入方式，此方式需要配備路由器等設(shè)備，租用電信光纖，以專線方式連入Internet，并提供防火墻、計(jì)費(fèi)治理等功能。

2.子網(wǎng)的設(shè)計(jì)

(1)計(jì)算機(jī)樓教學(xué)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)樓主要是進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐的地方。經(jīng)常的需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)的難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)視頻信號的傳送。目前在局域網(wǎng)上實(shí)時傳送高質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)還未成熟，但傳送壓縮后的視頻數(shù)據(jù)確是可行的。根據(jù)教學(xué)子網(wǎng)對速度要求較高的特點(diǎn)，可以采用智能型24＋1和10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)交換機(jī)。

為了能更好地解決多媒體教學(xué)上的延時問題，我校主要是采用了硬件切屏設(shè)備，一個教師端，

若干個學(xué)生端。完全能夠達(dá)到，老師的操作可以和學(xué)生的屏幕同步。

(2)辦公子網(wǎng)的設(shè)計(jì)

辦公子網(wǎng)主要面向?qū)W校的各級領(lǐng)導(dǎo)及各職能部門，能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的查詢、修改、添加、刪除等操作，同時，應(yīng)該能夠滿足支持視頻傳送的要求。鑒于此，辦公子網(wǎng)采用了10/100M自適應(yīng)交換機(jī)，能夠?yàn)檫B接在該端口上的設(shè)備提供獨(dú)享的10/100M帶寬，極大地提高數(shù)據(jù)傳輸速率，解決服務(wù)器瓶頸問題。

(3)圖書館子網(wǎng)的設(shè)計(jì)

圖書館是一個相對獨(dú)立的系統(tǒng)，我們采用10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)交換機(jī)，它提供了優(yōu)良的每端口性能價格比，并支持基于端口的VLAN劃分。

四、校園網(wǎng)安全威脅分析

校園網(wǎng)內(nèi)的用戶數(shù)量較大，局域網(wǎng)絡(luò)數(shù)目較多，認(rèn)真分析可以總結(jié)出校園網(wǎng)面臨著如下的安全威脅：

1.各種操作系統(tǒng)以及應(yīng)用系統(tǒng)自身的漏洞帶來的安全威脅。

2.Internet網(wǎng)絡(luò)用戶對校園網(wǎng)存在非法訪問或惡意入侵的威脅。

3.來自校園網(wǎng)內(nèi)外的各種病毒的威脅，外部用戶可能通過郵件以及文件傳輸?shù)葘⒉《編胄@內(nèi)網(wǎng)。內(nèi)部教職工以及學(xué)生可能由于使用移動存儲介質(zhì)將病毒帶入校園內(nèi)網(wǎng)。

4.內(nèi)部用戶對Internet的非法訪問威脅，如瀏覽黃色、暴力、反動等網(wǎng)站，以及由于下載文件可能將木馬、蠕蟲、病毒等程序帶入校園內(nèi)網(wǎng)。

5.內(nèi)外網(wǎng)惡意用戶可能利用利用一些工具對網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器發(fā)起攻擊，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)不可用。

6.校園網(wǎng)內(nèi)的學(xué)生群體是主要的OICQ用戶，目前針對OICQ的黑客程序隨處可見。

7.可能會因?yàn)樾@網(wǎng)內(nèi)管理人員以及全體師生的安全意識不強(qiáng)、管理制度不健全，帶來校園網(wǎng)的威脅。

五、總結(jié)

校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不僅要考慮到每個設(shè)備，還要考慮到未來的可升級性，比如說連接分校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程視頻會議等等。以上只是簡單談?wù)勑@網(wǎng)的基本設(shè)計(jì)方案，具體的設(shè)計(jì)方案要根據(jù)每個學(xué)校的情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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