淺談現代校園計算機網絡的規劃與設計

張曉宇/哈爾濱輕工業學校

淺談現代校園計算機網絡的規劃與設計

張曉宇/哈爾濱輕工業學校

隨著計算機網絡的逐步普及，校園計算機網絡的建設是學校日常管理信息化發展的必然選擇，校園網網絡系統是一個龐大而復雜的系統，它不僅為學校綜合信息管理和辦公自動化等一系列應用提供基本操作平臺，而且能夠提供多種應用服務，使得信息能夠及時、準確地傳送給各個系統。網絡的實用性、安全性與拓展性是學校管理實現信息化建設的主要要求，本文通過計算機網絡的組成，構建了一個中型校園的網絡。

一、校園計算機網絡建設需求分析

為適應學校信息化的發展，滿足日益增長的通信需求和網絡的穩定運行，今天的校園網絡建設比以往有更高的要求。網絡系統性能需求調查決定了整個網絡系統的性能、所采用的技術和設備。性能需求涉及到很多的具體方面，有總體網絡接入方面的性能需求，還有交換機、路由器和服務器等關鍵設備的響應性能需求、磁盤讀寫性能需求以及網絡安全性、擴展性等方面的需求。具體更細的性能就非常之多了，每個設備都有非常多的性能指標。

帶寬性能需求主要包括接入速率需求、擴展性需求、吞吐速率、響應時間、并發用戶數支持、磁盤讀寫性能、可用性等。

現代校園計算機網絡應具有更全面的可靠性設計，以實現網絡通信的實時暢通，保障學校日常管理的正常運行。現代校園計算機網絡在可靠性設計方面主要應從以下3個方面考慮：1）設備的可靠性設計：不僅要考察網絡設備是否實現了關鍵的部件的冗余備份，還要從網絡設備整體設計架構、處理引擎種類等多方面去考察。2）業務的可靠性設計：網絡設備在故障倒換過程中，是否對業務的正常運行有影響。3）鏈路的可靠性設計：以太網的鏈路安全來自于多路徑選擇，所以在校園網絡建設時，要考慮網絡設備是否能夠提供有效的鏈路自愈手段，以及快速重路由協議的支持。

現代校園計算機網絡需要提供完善的端到端保障，以滿足校園網多業務承載的需求。校園計算機網絡承載的業務不斷增多，單純的提高帶寬并不能夠有效地保障數據交換的暢通無陰，所以今天的校園計算機網絡建設必須要考慮到網絡應能夠智能識別應用事件的緊急和重要程度，如視頻、音頻、數據流。同時能夠調度網絡中的資源，保證重要和緊急業務的帶寬、時延、優先級和無陰塞的傳送，實現對業務的合理調度才是一個校園計算機網絡提供“高度質”服務的保障。

計算機網絡安全，現代校園計算機網絡應提供更完善的網絡安全解決方案，以陰擊病毒和黑客的攻擊，保障學校信息安全，傳統校園計算機網絡的安全措施主要是通過部署防火墻、IDS、殺毒軟件，以及配合交換機或路由器的ACL來實現對病毒和黑客攻擊的防御，但實踐證明這些被動的防御措施并不能有效地解決網絡的安全問題。在校園計算機網絡已經成為學校日常管理重要組成部分的今天，現代校園計算機網絡必須要有一整套從用戶接入控制，病毒報文識別到主動抑制的一系列安全控制手段，這樣才能有效地保證學校計算機網絡的穩定運行。

校園計算機網絡安全性包括以下幾個方面的安全：

（1）物理安全：網絡的物理安全是整個網絡系統安全的前提。

（2）網絡傳輸安全：網絡傳輸數據保護、網絡隔離保護、集中統一管理，提高網絡安全性、降低成本。

（3）內部網絡使用VLAN分段，隔離廣播，防止網絡內部竊聽和非授權的跨網段訪問。

（4）使用防火墻分割內部網絡和外部網絡，不允許外部用戶訪問WEB服務器，賬務部。

（5）遠程接入用戶使用VPN方式訪問總部網絡，并且限制過程用戶可以訪問的主機范圍。

（6）訪問控制的安全：控制外部合法用戶對內部網絡的網絡訪問。

（7）入侵檢測：網絡安全不可能完全依靠單一產品來實現，網絡安全是個整體的，必須配相應的安全產品。

（8）數據備份、病毒防護、安全審計等這些都是一個網絡的安全性分析。

服務需求，現代校園計算機網絡應具備更智能的網絡管理解決方案，以適應網絡規模日益擴大，維護工作更加復雜的需要。當前的網絡已經發展成為“以應用為中心”的信息基礎平臺，網絡管理能力的要求已經上升到了業務層次，傳統的網絡設備的智能已經不能有效支持網絡管理需求的發展。比如，網絡調試期間最消耗人力與物力的線纜故障定位工作，網絡運行期間對不同用戶靈活的服務策略部署、訪問權限控制、以及網絡日志審計和病毒控制能力等方面的管理工作，由于受網絡設備功能本身的限制，都還屬于費時、費力的任務，所以現代的校園計算機網絡迫切需要網絡設備具備支撐“以應用為中心”的智能網絡運營維護的能力，并能夠有一套智能化的管理軟件，將網絡管理人員從繁重的工作中解脫出來。

二、計算機網絡系統的設計

服務器系統的設計目標是構造一個功能齊全、運行高效、使用靈活、維護方便、易于擴展、投資省、安全可靠的主機系統。

綜合在開放性、實用性、擴充性應用上的要求，我們力求建立這樣一個體系結構，使計算機系統能最大限度的滿足業務系統不斷增長和變化的業務需求，同時在最大限度保護現有投資的前提下不斷利用迅速發展中的計算機技術和產品。

網絡系統的設計目標是構造一個功能齊全、運行高效、使用靈活、維護方便、易于擴展、投資省、安全可靠的主機和服務器系統，為了達到這個目標，必須遵守高可用性、可擴充性、先進性、開放性、安全性等設計原則。

三、計算機網絡系統方案設計

網絡拓撲圖

根據網絡拓撲結構以及實際情況，交換機的配置、VLAN的劃分、虛擬PC機的配置以及路由器的設置等在這里不做詳細闡述。

四、結論

現在學校管理業務系統的運行與管理都是基于網絡業務應用而實現的，網絡系統穩定可靠的運行是關鍵。用戶需要高可靠性的網絡。網絡用戶數量和規模、網絡承載的業務應用、網絡技術和產品的采用都在不斷的增加，這意味著網絡的復雜度在不斷增加，網絡的管理成本和管理風險也在同步提高，尤其對于中小網絡用戶，所以他們更需要建能夠簡單管理的網絡。

VLAN是大中型校園計算機網絡組網中應用較為普遍的技術，有效地綜合運用可以極大地提高網絡的性能，節約管理成本。根據網絡流量和數據交換量，可以根據自身需求選擇符合自身的設備和網絡環境。計算機網絡建設是一個長期的工作，實用和經濟是建網的基本原則。

組網本身就是一門針對應用及需求的技術，如果對網絡穩定性，數據安全有特殊要求，則需對校園網內部進行相應的調整。另外，要重視數據的影響。需重視信息人員的技術培養和自我技術更新，因為計算機技術是飛速發展技術，技術人員要跟蹤學習新的先進技術，才能用更好的手段解決實際工作中的問題。

作者簡歷：張曉宇，1982年5月23日出生。2005年7月獲計算機科學與技術專業理學學士學位，2009年獲得控制工程碩士學位。獲得中等職業學校專業示范課優秀課例市教育局記功獎勵、校“優秀班主任”光榮稱號、市中等職業學校學生技術比賽優秀指導老師、全國中等職業學校教師說課比賽一等獎，哈爾濱市燭光杯課設大賽三等獎。在工作期間發表了學術論文3篇，參與出版教材3部。