新聞實驗室網絡設計淺議

王昕

摘 要：本文基于高校新聞實驗室中的計算機操作實驗而作，對于實驗室的計算機網絡從邏輯、物理到軟件的布局設計進行淺析，從物理層到邏輯鏈路層、從軟件到硬件、從基礎到應用，進行多方位闡述。力圖通過本文描述為實驗室網絡設計理出清晰思路。

關鍵詞：實驗室網絡設計；拓樸結構；網絡安全

新聞實驗室的運行管理中，網絡的設計與配置屬于基本的保障項目，為實驗項目的平穩性、安全性、即時性及運行效率提供一個穩定的平臺。

新聞實驗室（軟件操作實驗室）主體是計算機與應用軟件，在目前的信息化時代，網絡的資源配置作用自然不言而喻，也對計算機實驗室的網絡設計提出了一定的要求。

滿洲里俄語職業學院新聞實驗室建筑面積144平方米，設計滿足新聞學專業不少于兩個班級，100名學生同時上機；操作軟件主要包括PhotoShop、會聲會影等音、視頻編輯軟件。

本文針對實驗室的網絡設計，主要從邏輯層面、物理層面與軟件管理三個層面進行部署，具體方案如下：

一、邏輯層面設計

所謂邏輯層面，最核心的工作是選擇最有利于實驗教學順利進行的網絡拓樸結構。

所謂網絡拓樸結構即是網絡的連接布局方式，目前主要分為總線型、星型及環型網絡，每種拓樸也有不同的亞型，如環型網絡的亞型，令牌環網；星型網絡的亞型以太網等。

考慮到實驗室的具體應用環境和維護成本，實驗室將采用便于維護與擴充的星型以太網絡，多級實驗室的級聯，可形成星形樹的拓樸結構。星型網絡的主要缺點在于中心化的控制器——交換機或集線器，一但中心控制器出現問題，整個網絡將處于癱瘓狀態。為了有效解決這一問題，在網絡設計層面可引入“雙機熱備份”技術，在主用中心控制器出現問題時，備用中心控制器可以平穩接管工作，以達到提高系統穩定性的目的。

二、物理層面設計

有了邏輯層面的布局，就可以按部就般的向網絡內填充具體的硬件設備，以實現網絡的具體功能，這一過程就是實驗室網絡的物理層面設計。

1）中心控制器的選擇，現行的主要中心控制器是集線器（HUB）和交換機（SWICH），前者成本低、配置簡單、數據吞吐量小、穩定性一般；后者成本高、配置專業、數據吞吐量大、穩定性高。考慮到新聞實驗室的功能是新聞音、視頻處理，數據需求量大，且實驗教學對于網絡的穩定性有一琯的要求，中心控制器選為交換機較為適合。根據接入網絡的不同，還應注意交換的類型，如果有條件的情況下，在星型樹的級聯通道上，盡量選擇光纖交換機，以提高數據的吞吐量。

2）傳輸介質的選擇，目前主要的傳輸介質有同軸電纜、雙絞線及光纖三種。由于同軸電纜對于星型網絡的穩定性不能很好的適應，可尋址設備的穩定性較差，容易導致數據包異常狀態的發生，所以排除在外。雙纜線和光纖在連接的可靠性、設備的易連接與易維護性等方面有諸多優勢，尤其是光導纖維，數據承載量巨大、抗干擾性極強、維護成本較低，是大數據網絡的必備之選。但光導纖維比較脆弱，不適宜局部網絡，所以，首選的方案是在實驗室內的網絡采用雙絞線；各實驗室間的網絡級聯采用光纖介質。

3）安全設備的選擇。實驗室是多設備的復雜網絡，一旦被黑客和病毒入侵，輕則影響教學進程、重則造成資源及經濟損失。為了保障網絡安全，在硬件配置方面還應考慮加入防火墻及IPS（入侵檢測系統）。IPS之下是核心交換機，核心交換機的掩碼配置需要考慮計算機覆蓋以及預留IP以擴容，也要通過限制訪問要控制數據炸彈以及蠕蟲病毒的干擾。

4）電力負載安全設計。由于實驗室設備數量較多，如果配電系統設計不當，輕者會導致跳閘，影響授課；重則會引起短路，燒毀設備甚至火災。結構上我采用復線并聯，分別給擊網絡設備、多媒體設備、地插以及學生機單獨空開，單機則采用負載累進的方法，計算單機峰值電流，并分組設計空開，避免一機故障影響全局。

三、軟件管理設計

一個實驗室網絡的邏輯設計與硬件搭接完成后，還需要在軟件管理方面進行完善，以進一步保障網絡的穩定性與安全性。如DDOS攻擊的防范、內網數據安全等。在采取硬件管理成本過于高昂的情況下，可以考慮使用軟件管理。

目前通行的網絡管理軟件基本具備以下幾方面功能：流量控制、安全警報、策略管理、以及故障記錄。通過對于這些功能的配置，可以基本保障網絡的內部安全性，基于網絡管理軟件的日志功能，還能進一步分析和提供全新而安全有效的配置決策依據。

綜上所述，我們可以清晰的推演出一個新聞實驗室計算機網絡的設計過程，限于本人能力水平，許多技術細節有待進一步的完善，望有識之士多多給予幫助與指教。

參考文獻：

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