校園網絡綜合布線系統的建設與研究

王良文

【摘 要】建設“數字化校園”是高校進行信息系統建設的目標，隨著數字化校園建設的逐步完成，在部分高校中開始了“智慧校園”的建設。校園網是“數字化校園”的傳輸平臺，一個可靠穩定、高效安全的網絡是建設“數字化校園”的堅實基礎。本文以X校為例，分析了該校園網的建設需求，探索了其可以采用的一些先進技術，確立綜合布線方案，構建一個高效、實用、穩定可靠、安全的網絡平臺。

【關鍵詞】數字化校園，校園網，綜合布線

【中圖分類號】TP393.18 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0154-02

以教育信息化促進教育現代化，用信息技術來改變傳統教育模式，是教育發展的必然趨勢。校園網、教育城域網、省域網的建設進一步促進了我國教育信息化的建設進程。建設“數字化校園”是當前每個高校進行學校信息系統建設的目標。

一、校園網建設需求分析

（一）校園網建設總目標

“數字化校園”是以網絡為基礎，利用信息化手段和工具，實現從環境（包括設備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等），到活動（包括教、學、管理、服務、辦公等）的全部數字化，在傳統校園的基礎上，構筑一個數字空間以拓展現實校園的時間和空間維度，從而提升傳統校園的效率，擴展傳統校園的功能。校園網是“數字化校園”的傳輸平臺，因此構建一個高效實用、穩定可靠、安全的網絡平臺，是高校網絡建設的重點。

X校的網絡建設近期目標是利用各種先進成熟的網絡技術和通信技術，采用統一的網絡協議（TCP/IP），建設一個可實現各種綜合網絡應用的高速計算機網絡系統，將各學校各部門通過網絡連接起來，通過校園網骨干節點與CERNET、Internet相連。該高速寬帶網可為用戶提供可靠的、高速的和可管理的網絡環境，在網上為各部門提供廣泛的資源和數據共享、豐富便捷的網絡應用（實時多媒體（視頻/音頻）、網絡遠程教學、網絡會議、資源共享等），提供各種網絡服務（電子郵件、文件傳輸、文件共享、WWW信息查詢等），可為各用戶提供多種形式訪問形式，實現最大化信息資源、教學資源、設備資源的共享。在網絡的建設上努力實現網絡的擴展，擴大聯網的范圍和規模，實現校園網的全面入網。

（二）校園網網絡方案特點

校園網在設計上應具備以下特性才能夠滿足需求，并保證建成后的網絡在一個較長的時間內具有較強的可用性和一定的先進性。

1.高性能與技術先進性

校園網網絡系統要求具有較高的數據通信能力和較大的帶寬；并在主干網上提供較強的可擴展性。為了及時、迅速地處理網絡上傳送的數據，網絡應有較高的網絡主干速度。整個網絡系統以“主干光纖、支干千兆、百兆交換到桌面”設計思路的架構。

2.高可靠性

網絡要求具有高可靠性，高穩定性和足夠的冗余，提供拓撲結構及設備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個網絡系統的癱瘓，要避免網絡出現單點失效。在網絡骨干上要提供備份鏈路，提供冗余路由。在網絡設備上要提供冗余配置，設備在發生故障時能以熱插拔的方式在最短時間內進行恢復，把故障對網絡系統的影響減少到最小，避免由于網絡故障造成用戶損失。

3.安全性

校園網作為一個支持眾多用戶、同時和INTERNET/CERNET存在連接的網絡，網絡安全性在整個網絡中是個很重要的問題，應該采用一定手段控制網絡的安全性，以保證網絡正常運行。網絡中應采取多種技術從內部和外部同時控制用戶對網絡資源的訪問。網絡系統還應具備高度的數據安全性和保密性，能夠防止非法侵入和信息泄漏。

4.可管理性

強有力的網管軟件是有效地進行網絡管理的助手，網管軟件應能夠支持對網絡進行設備級和系統級的管理，并能支持通用瀏覽器進行網絡設備的管理及配置。靈活的設置每個用戶對Internet訪問功能，能夠對每個用戶實行管理。

5.可擴充性

隨著應用規模的不斷擴大，要求網絡可以方便地擴充容量，支持更多的用戶及應用；隨著網絡技術的不斷發展，網絡必須能夠平滑地過渡到新的技術和設備。預留開放、標準的接口，為今后的進一步擴展打下基礎。

6.VLAN劃分

根據校園網的實際需求，屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中，但需要在一個邏輯子網內。網絡站點的增減，人員的變動，無論從網絡管理，還是用戶的角度來講，都需要虛擬網技術的支持。因此在網絡主干中要支持三層交換及VLAN劃分。在整個網絡中使用虛擬網技術，以提高網絡的安全性和靈活性。

7.多層交換技術

通過三層交換技術，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換機的包處理能力，實現真正的線速交換。

8.對多媒體應用的支持

校園網要求具有數據、圖像、語音等多媒體實時通訊能力；并在主干網上提供足夠的帶寬和可保證的服務質量，滿足大量用戶對帶寬的基本需要，并保留一定的余量供突發的數據傳輸使用，最大可能地降低網絡傳輸的延遲。整個網絡在服務質量、預留寬帶設置、合理進行帶寬管理方面應提供優良的品質。

（三）校園網設計原則

（1）整體規劃安排；（2）先進性、開放性、可靠性、可擴展性、可管理性、功能性、安全性和標準化相結合；（3）結構合理，便于維護；（4）高效實用；（5）支持寬帶多媒體業務；（6）能夠實現快速信息交流、協同工作和形象展示。

X校的網絡建設信息點分布

本期網絡建設為整個校園網絡基礎平臺和服務平臺的初步建設，總計約2000個信息點。網絡中心設置在實驗樓的網絡信息管理中心，作為整個網絡中心的核心。在辦公樓，教學樓、圖書館、實驗大樓、綜合大樓、教工宿舍樓、各學生宿舍樓等設置網絡分中心。

二、X校的網絡拓撲圖

核心層： 核心層的功能主要是實現骨干網絡之間的優化傳輸，骨干層設計任務的重點通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。網絡的控制功能最好盡量少在骨干層上實施。核心層一直被認為是所有流量的最終承受者和匯聚者，所以對核心層的設計以及網絡設備的要求十分嚴格。核心層設備將占投資的主要部分。

在該校園網設計中，核心層需要滿足以下幾個要求：數據的高速交換，三平面分離，保證設備的正常運行和管理，路由功能，支持MSTP、