高校數字校園的網絡規劃設計探討

王應邦+++孔春麗

摘 要：隨著網絡時代的到來，數字校園的推廣也逐漸成為了時代的潮流，并且成為了各大高校的重要基礎設施。大力發展高校數字網絡也利于高校管理的數字化和智能化，因此文章從數字校園設計原則、網絡設備選擇以及總體設計三個方面具體探討了高校數字校園的網絡規劃設計。

關鍵詞：數字校園；網絡規劃；設計

引言

“數字校園”最初起源于上世紀九十年代美國的一項“數字校園計劃”的科研項目，后傳入我國，在“面向二十一世紀教育振興行動計劃”的基礎之上，發展成為了中國高校數字校園的新一代教育改革結晶。高校數字校園的建設對于我國的經濟社會發展、高校辦學水平和建設水平的提升三個方面都具有重大意義。

1 數字校園設計原則

1.1 實用可靠原則

數字校園的建設目的是滿足廣大師生的不同層次的需求，所以在高校數字校園網絡建設的過程中，應該從各大高校現有的實際資源為出發點，盡可能的將數字校園網絡的優勢發揮出來。同時，衡量一個成功的網絡設計的標準是該設計能夠在一定的條件限制下能夠按規定完成任務。因此，數字校園也應保障高校產學研能夠享受到全方位、全天候的可靠服務。

1.2 標準化原則

網絡是一把雙刃劍，在發揮其巨大的優勢之時，我們也應主動規避網絡所帶來的消極作用。與此同時，在將網絡引進高校的過程中，我們更應該注重數字校園的規范性、標準性。使高校數字校園的網絡成為具備統一身份認證、信息資源等集一體的公共管理平臺。

1.3 先進性

面對高速發展的信息化時代，信息網絡的更新換代速度需要跟上時代潮流。因此，信息化時代同樣也對新潮的高校數字校園網絡的設計提出了時代性的要求。換言之，高校數字校園網絡的設計在滿足眼前的時代要求之外，還應具備一定的潛力，能夠有效延伸校園網絡的使用壽命。保持網絡應具有的先進性。

1.4 經濟性原則

由于高校對于數字校園網絡規劃的投資是有限的，因此在數字設備的選取環節，應該采用性價比較高的數字技術設備，在保障設備能夠有效發揮其應有的作用的同時，最大程度的節約資金投入，使高校網絡投入資金能夠得到最大程度的有效利用。

1.5 可拓展性原則

二十一世紀的網絡發展迅猛，更新換代迅速。因此，為保障高校數字網絡在網絡高速發展的大潮流中保持一定的先進性，應該在網絡規劃設計過程中增加高校數字校園的可拓展性。這不僅僅是對網絡設備的擴展性要求，更是要求整個高校數字校園網絡具備可拓展性。滿足用戶的各種需求，使高校數字校園網絡處于不斷發展擴展的狀態。

2 數字網絡設備的選擇

如果將整個高校數字校園網絡具體分離開來，其中就包括了核心層、匯聚層以及接入層三個具有不同功能效用的層次模塊。不同的層次具備不同的功效，因此，在不同層次的機型選擇上，也有不同的要求，針對不同性能的要求，選擇正確的機型，不同層次的機型各司其職就能夠有效提高整個網絡的發展。

2.1 核心層選型

作為信息數據流量最大的核心層，其交換機設備必須要具備高質量的性能、一定的模塊量兩方面要求，保障核心層的有效運行，有效擴展校園網的發展。因此，由語音、網絡分析等不同種類模塊所組成的集成性服務型交換機，即華為QuidwayNE40交換機，支持萬兆接口，支持RIP、OSCF和BGP-4路由協議，擁有模塊化的端口結構，8個拓展模塊，支持Qos和VPN，具備一定的可靠性和吞吐量，同時滿足實用性、經濟性原則。成為了當前各高校建立數字校園的核心層交換機熱門之選。

2.2 匯聚層交換機選型

匯聚層交換機必須為三層、具有路由功能的交換機，以華為S5328-EI交換機為例，其背板寬帶為128Gbps，傳輸速率達10/100/1000Mpbs，包轉發率為66Mpps，能存儲32k條MAC地址表，擁有28個非模塊化端口。能夠有效滿足高校校園數字網絡的安全、穩定需求。

2.3 接入層交換機選型

作為流量與主設備相連接的鏈接點，接入層不僅需要為用戶提供穩定的網絡，更需要保障各個接入層用戶的用戶安全。即使不同種類的用戶需求沒有對接入層交換機的配置做出過高的要求，但是由于具有大量的數據流量流通，因此需要一定數量的接入口來保障接入層工作的有序進行。因此，二層交換機銀河風云S3052，其傳輸速率為10/100Mbps，背板寬帶為36Gbps，包轉發率為13.2Mpps，能存儲8k條MAC地址表，擁有52個端口，支持STP、RSTP和MSTP多種網管功能。能夠有效滿足接入層的需求。并且，該系列交換機所具有的多種安全加密程序都能夠有效保障用戶安全，將接入層的功能盡可能發揮到最大。

3 數字校園總體設計

數字校園網的總體設計主要是基于核心層、匯聚層以及接入層三個網絡層次結構所進行的考慮。在校園中，不同的教學生活趨于所需要的網絡節點各有不同，因此，就要求設計者根據不同的地理位置、網絡需求程度來進行具體的考慮。盡可能減少浪費以及網絡誤差。

3.1 核心層設計

作為整個校園數字網絡的骨干部分，核心層的地位顯得尤為重要。一旦核心層出現任何程度的差錯，就可能導致整個數字校園網絡癱瘓。并且為保障數據交換的高速度運行并不需要過于復雜的路由配置，匯聚層配置的精細度能夠有效彌補核心層需求，因此，只需要字啊主要的核心層區域進行簡單有效的協議配置即可。由此，核心層的設計便衍生出以下兩種模式：單核心和雙核心。但是這兩種模式的目的都只是為了將核心層的功能單純化、高效化。盡可能提升核心層的網絡數據包處理能力，以及盡可能規避一切妨礙核心層功能的不必要的配置。

3.2 匯聚層設計

匯聚層在整個數字校園網絡中的作用就是將接入層傳送的所有用戶的數據流量聚集，最后傳送至核心層中。匯聚層作為三層網絡的中轉站，靈活運用了路由綜合、鏈路劃分以及聚合等大量的技術手段，有效地發揮了分流功能，有效提升了整個校園數字網絡的傳輸速度。因此，在匯聚層的設計中，需要加入對網絡節點大小的考慮。不同的區域、樓層都有不同大小的數據流量的流通。因此，綜合考慮不同節點的不同需求，設計出既能控制網絡風暴又能更好匯聚路由信息的收放自如的匯聚層，能夠有效保障鏈路聚合功能的發揮以及鏈路的負載均衡。

3.3 接入層設計

接入層作為數字校園終端用戶與網絡的鏈接點，一方面連接著數字校園網絡中心，一方面連接著形形色色的終端用戶，因此，在網絡設計過程中應當考慮到其安全性與可管理性。面對參差不齊的接入層設備分布環境，很可能出現由于不規范的用戶使用所導致的網絡不穩定問題的出現，因此，擴展性強的可靠性接入層應當摒除繁瑣的路由設備，只要能夠保證基本的需求即可投入使用。主要還應考慮到以下客觀因素的介入：（1）接入層帶寬；（2）接入層穩定性；（3）遠程控制；（4）安全考慮；（5）擴展性考慮。

4 網絡拓撲結構設計

以嘉應學院網絡拓撲結構設計為例，嘉應學院網絡中心主要設備有千兆防火墻、千兆路由器、萬兆路由交換機3臺以及Sun、Dell、聯想、IBM、曙光等品牌服務器一批，并建立數據中心網絡存儲系統，為全校教學、科研、信息服務以及辦公自動化提供一個信息化支撐平臺。

參考文獻

[1]仲煒.高校數字化校園網絡系統設計與規劃[D].中國海洋大學，2016.

[2]楊麗媛，李嘉偉，黃戈文.地方高校數字校園網絡規劃設計[J].嘉應學院學報，2015，07：79-84.

[3]范玉普.現代高校校園網設計與規劃[D].云南大學，2015.

作者簡介：王應邦（1976-），男，云南保山人，講師，保山中醫藥高等專科學校教師，研究方向為計算機軟件設計、網絡規劃。