高職院校校園網(wǎng)絡規(guī)劃方案研究

關鍵詞：高職院校；校園網(wǎng)絡；規(guī)劃設計

中圖法分類號：TP393 文獻標識碼：A

隨著科技的發(fā)展，各行各業(yè)辦公更加依賴計算機，而使用計算機不可避免地要連入網(wǎng)絡。在此背景下，計算機網(wǎng)絡的規(guī)劃和設計越來越得到重視。高職院校校園網(wǎng)是為師生提供教學、科研、信息查詢、日常管理服務的重要載體，由于使用基數(shù)大，在設計之初要對方案進行可行性分析。通過合理的網(wǎng)絡布局，有效調(diào)動高職院校的教學資源，以保障職能部門和教育教學的高效運行。既要通過分析業(yè)務需求、用戶需求、應用需求、網(wǎng)絡需求等確保校園網(wǎng)絡全覆蓋，又要考慮校園網(wǎng)絡的安全性、可靠性、拓展性。

1高職院校校園網(wǎng)建設的意義

校園網(wǎng)絡是一個能夠?qū)⒄麄€校園的通信資源、處理器資源、存儲資源和數(shù)據(jù)資源整合起來的網(wǎng)絡。網(wǎng)絡資源包括PC機、服務器、工作站、交換機及路由器等。使用校園網(wǎng)可以在校園中輕松地進行網(wǎng)上交流，可以集成教育資源，從而實現(xiàn)多媒體教育。校園網(wǎng)是校內(nèi)外溝通的一個窗口，把校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連，師生可以利用校園網(wǎng)來認識信息世界，為現(xiàn)代化教學技術的發(fā)展和變革提供更強大的保證。校園網(wǎng)絡與師生的工作、學習、生活密切相連，師生的科研、備課、無紙化工作、休閑、娛樂等都離不開校園網(wǎng)絡；同時，校園網(wǎng)也為學生提供了有關的學習資料，充實了學習生涯。在信息時代，大學的數(shù)字校園建設是一個不可避免的趨勢，是當下高職院校的一個長遠而又具有系統(tǒng)性的任務。隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡建設發(fā)生著深刻的變革。

2存在的問題

在信息時代下，數(shù)字校園的構(gòu)建關系到學校的生存與發(fā)展。然而，一些學校盲目追求先進的技術，缺乏嚴謹?shù)目茖W論證，耗費大量的資金、物力、人力去搞建設，而成效卻不顯著。同時，由于投資和收益的不平衡，部分高職院校只關注硬件應用，忽視了軟件的開發(fā)，導致軟件無法滿足實際需求。高職院校校園網(wǎng)絡的發(fā)展水平直接影響大學的競爭力，必須從學生的實際需要出發(fā)，進行科學設計與合理分析，以滿足學校的切實需求。

另外，高職院校校園網(wǎng)絡的各個應用軟件均為不同企業(yè)所開發(fā)，它們互相之間構(gòu)成了一座座獨立的“信息島嶼”，因此不能進行實時的數(shù)據(jù)共享。每一個應用程序都有自己的身份驗證機制，在每次登錄時，要先鍵入用戶的賬號和密碼，這不但會造成內(nèi)存負荷增大，還會造成密碼遺失，從而導致賬號信息泄露。同時，多重身份加密系統(tǒng)使教師和學生的使用變得煩瑣。學校的各種系統(tǒng)包含大量的原始數(shù)據(jù)資料，無論是招生、畢業(yè)還是教學評估、統(tǒng)計分析等都需要用到這些數(shù)據(jù)資料。為此，應根據(jù)學校的信息模型與資料共享需求，建立較為科學的數(shù)據(jù)儲存方式。

3規(guī)劃思路

3.1需求分析

高職院校校園網(wǎng)的構(gòu)建應將有線網(wǎng)與無線網(wǎng)進行全面融合，實現(xiàn)校園網(wǎng)與無線網(wǎng)之間的互聯(lián)互通，以及校園網(wǎng)內(nèi)各種信息的共享。基于此原則，要實現(xiàn)教學平臺、一卡通平臺、職能辦公平臺、安全管理平臺的有機融合，做到自主可控，從而加快構(gòu)建智慧校園網(wǎng)絡。結(jié)合整體需求，可制定以下方案：（1）結(jié)合成本以及網(wǎng)絡的可靠性，采用扁平化的架構(gòu)模式，以滿足減少延遲以及后續(xù)的網(wǎng)絡升級改造需求；（2）有線網(wǎng)和無線網(wǎng)的有機結(jié)合，要充分考慮無線網(wǎng)絡的安全性和信號傳輸問題，網(wǎng)絡要盡可能覆蓋整個校園，所以無線網(wǎng)基站要布局合理；（3）層次化網(wǎng)絡設計使用經(jīng)典的三層模型，要實現(xiàn)主、次網(wǎng)絡分明的架構(gòu)，便于實現(xiàn)對網(wǎng)絡的實時控制管理；（4）通信帶寬要為滿足用戶訪問應用系統(tǒng)提供保障，總而言之，要滿足數(shù)據(jù)訪問、安全管理和網(wǎng)絡維護等多個系統(tǒng)的協(xié)同管理要求。

3.2網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分析

當前，我國高職院校的校園網(wǎng)已基本達到了萬兆級主線、千兆級匯聚、百兆級人戶的要求，通過電信運營商連接廣域網(wǎng)和各種專網(wǎng)。對于網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)設計，可以按照不同的功能單元進行分區(qū)，把整個校園網(wǎng)分為核心交換區(qū)、數(shù)據(jù)交換區(qū)、安全出口區(qū)、終端接人區(qū)、運維管理區(qū)和外聯(lián)區(qū)等。為了保障各區(qū)域的網(wǎng)絡速度，樓棟與樓棟之間采用光纖連接，主干網(wǎng)絡通過核心區(qū)域進行數(shù)據(jù)交換。核心區(qū)域要使用以太網(wǎng)交換機，機房要配備防雷電、防火、防靜電、防潮、恒溫設備，以提高網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全性。考慮到成本，核心區(qū)域采用雙冗余電源系統(tǒng)，設置雙重的網(wǎng)絡核心，以提高網(wǎng)絡的可靠性，避免單個核心的失效而導致應用失效。網(wǎng)絡出口（靠近核心區(qū)域）必須使用防火墻、入侵檢測、流量控制等技術，且內(nèi)網(wǎng)必須使用無線控制、認證、行為管理和入侵檢測等技術。通過以上安全和優(yōu)化措施，使整個校園網(wǎng)在安全、穩(wěn)定、可控的范圍內(nèi)運行。

3.3結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)分析

目前，我國高職院校的校園網(wǎng)以“星”型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)為主，其體系結(jié)構(gòu)包括工作區(qū)系統(tǒng)、水平系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、垂直主干系統(tǒng)、設備系統(tǒng)、UPS電源系統(tǒng)、電氣防護系統(tǒng)、防火防雷系統(tǒng)等。此外，校園網(wǎng)要按照ISO/IECIS 118012002《信息技術一用戶通用布線系統(tǒng)》、美國國家統(tǒng)計局/EIA/TIA 568B《商務建筑物建筑布線標準》、GB/T 50311-2000《建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》、GB/T 50312-2000《建筑及建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》等標準進行施工，并對其進行詳細檢查。主要設備室設置在網(wǎng)絡中央機房，機房地板均為架空地板，電源為220V，并配置UPS供電系統(tǒng)，裝有避雷針；通過單個模塊的中央束管式12芯（戶外）光纜，將各個樓棟的網(wǎng)絡裝置進行連接；將橫向、縱向2個分系統(tǒng)合并成一個系統(tǒng)，將各層的分接點和各分片連接成一個整體：按照樓層的信息點數(shù)和樓層間距，每個單元設有1-3個管理室，并配置配線架、光纖熔接盒、理線器、交換機等設施。同時，構(gòu)建水平布線子系統(tǒng)——一種由設備與信息點連接的六類布線系統(tǒng)。

4設計方案

4.1硬件設計方案

（1）設備選型：決定了整體方案的質(zhì)量，所以要根據(jù)實際的應用需求、成本、產(chǎn)品性能、售后服務等多方面進行綜合考量。計算機網(wǎng)絡的建設成本較高，只能做到盡可能提高網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性，所以除了必選設備，可選設備要根據(jù)高職院校的實際需求進行選擇。根據(jù)通信流量分析，要確保高職院校的OA辦公系統(tǒng)、電子郵件服務系統(tǒng)、校園論壇的通信穩(wěn)定、有效，應使這些業(yè)務具有更小的網(wǎng)絡流量和更低的寬帶要求；目前，對網(wǎng)絡寬帶要求比較高的有圖書館電子閱覽室、計算機實訓室、學生宿舍等。根據(jù)以上各項條件，采購網(wǎng)絡設施，并進行適當?shù)牟季郑瑥亩畲笙薅鹊貪M足學校的網(wǎng)絡使用要求。

（2）交換機設計：根據(jù)交換機的作用不同，可劃分為核心層交換機、匯聚層交換機、接人層交換機等。核心層交換機能夠?qū)崿F(xiàn)高速傳送，為核心網(wǎng)絡提供穩(wěn)定的骨干網(wǎng)絡架構(gòu)。核心層交換機的可靠性、穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的吞吐率都較高。其具有各種專門的防偽性能，如DDOS攻擊、數(shù)據(jù)包非法檢測、lP地址欺詐等；在IPv4/IPv6網(wǎng)絡中，可保證CPU的穩(wěn)定性以及保障NFPP的安全性，可以對網(wǎng)絡的攻擊進行自動識別和發(fā)布；支持ECMP/WCMP協(xié)議，能夠?qū)收线M行檢測和對數(shù)據(jù)進行備份，從而達到負載平衡和冗余備用。在學校各教學樓、科研樓、實訓樓、圖書館、學生宿舍，為訪問客戶提供1條高達萬兆的主干線，以滿足越來越多的信息接人需求。針對網(wǎng)絡的真實應用情況，采用多種安全管理措施，以保證網(wǎng)絡安全運行。訪問層交換機必須具備較大的后板頻寬，以有效防范病毒入侵；通過對端口和MAC地址的靈活綁定，對端口上的訪問進行嚴格限制，對使用者的合法性和獨特性進行驗證：該系統(tǒng)具備ARP安全防護網(wǎng)關和ARP欺詐保護等特點，保證了用戶的安全使用；采用lP地址來實現(xiàn)Telnet和網(wǎng)絡裝置的接人，有效防止了網(wǎng)絡中的不法分子和黑客對其進行攻擊和監(jiān)控，從而提高了網(wǎng)絡的安全性。

4.2網(wǎng)絡安全方案

（1）身份認證機制。在高職校園內(nèi)，由于使用人數(shù)的迅速增長，使其管理工作變得更加困難。一些高等職業(yè)學校已經(jīng)存在非法設置代理服務器、非法設置IP地址、盜用他人賬號等問題，嚴重威脅了高職院校的網(wǎng)絡信息安全。所以，在校園網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計中，應按照有關設計規(guī)范進行施工。其主要內(nèi)容是通過校園網(wǎng)的登錄驗證機制，以最快的速度驗證用戶的身份，從而阻止網(wǎng)絡中不法分子的非法侵入和惡意攻擊。

（2）防火墻。隨著網(wǎng)絡的廣泛應用，高職院校擴展了獲取網(wǎng)絡資源和發(fā)布信息的渠道，同時帶來了信息被竊取和破壞的風險。出于安全考慮，應該將開放、無邊界、不可信任的網(wǎng)絡與校園網(wǎng)絡隔離開來，其中最可靠的手段是在外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)之間加入防火墻，且需要在防火墻上配置安全策略及安全驗證機制。所有由外網(wǎng)訪問內(nèi)網(wǎng)的通信必須經(jīng)過防火墻，只有經(jīng)過訪問策略授權的通信才被允許通過。

（3）入侵檢測系統(tǒng)。它通過收集網(wǎng)絡的安全日志、用戶行為、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包和審計記錄等信息并對其進行分析，檢查其中是否有未遵守安全策略的行為和入侵記錄，通過IDS的實時監(jiān)控，阻止威脅網(wǎng)絡安全的行為，同時通過收集入侵信息，對系統(tǒng)進行升級，以抵抗入侵。

（4）計算機病毒防護。任何操作系統(tǒng)都存在已知或未知的漏洞，以及被計算機病毒攻擊的可能。由于部分師生缺少對計算機病毒的防范意識，訪問含計算機病毒的超鏈接，U盤的不規(guī)范使用等都可能導致計算機病毒的傳播。對于計算機病毒的防護，可以通過技術防護和制度規(guī)范雙管齊下，在計算機終端安裝相關病毒查殺軟件，及時更新病毒庫，定期進行病毒檢查和計算機漏洞篩查。此外，制定網(wǎng)絡安全規(guī)章制度，如機房管理制度、病毒防護制度、計算機使用制度等，從而實現(xiàn)對校園網(wǎng)數(shù)據(jù)的保護。

5結(jié)束語

高職院校校園網(wǎng)絡的建設應以學校和師生需求為中心，以學校的特點為依托，從而構(gòu)建穩(wěn)定、高效、安全的數(shù)字化校園網(wǎng)絡。

作者簡介：

張玉璽（1988—），本科，助教，研究方向：計算機網(wǎng)絡。