【正文】 網(wǎng)長期高效能運營的基礎(chǔ)。只有按照學(xué)校的實際需要來整體規(guī)劃校園網(wǎng)，才能使其充分滿足學(xué)校的應(yīng)用需求。同時，中小學(xué)計算機校園網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境、教師對計算機網(wǎng)絡(luò)的使用水平、教育對象、學(xué)校管理結(jié)構(gòu)等情況都與大學(xué)有較大的不同。在中小學(xué)校園網(wǎng)的建設(shè)上，應(yīng)該有其自身的一些特點。寓現(xiàn)代教育思想與管理于當(dāng)今及未來的校園網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中，是校園網(wǎng)總體規(guī)劃所追求的終級目標(biāo)。IT界驚人的發(fā)展可使今天昂貴的技術(shù)變成明天普及的應(yīng)用。因此作總體規(guī)劃時應(yīng)以合理的需求為優(yōu)先原則，不應(yīng)過多受限于目前的經(jīng)濟因素。規(guī)劃中既要說明當(dāng)今的應(yīng)用又要反映未來需要。校園網(wǎng)建設(shè)在保證符合當(dāng)前主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的同時，要兼顧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來的發(fā)展。我們在大量調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校實際，確定了以下幾條網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目標(biāo)。 在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案的選擇上，要保證校園網(wǎng)系統(tǒng)擴充性好、配置靈活、安全性好、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置整齊美觀易于調(diào)整以及節(jié)省材料和費用。網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品選擇應(yīng)堅持用戶需求原則、保護用戶投資原則、廠家對系統(tǒng)方案負責(zé)的保證原則以及基于標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品原則。 在網(wǎng)絡(luò)的可靠性方面，特別是主干網(wǎng)必須為容錯性設(shè)計，以保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全可靠地連續(xù)運行。 在技術(shù)水平上，系統(tǒng)應(yīng)能代表當(dāng)今的先進水平，而且技術(shù)非常成熟，經(jīng)過實踐檢驗，并符合學(xué)校實際情況，以合理的投資建立一個真正為教學(xué)、管理和科研發(fā)揮作用的校園網(wǎng)系統(tǒng)。 在校園網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)上，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)遵守有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)范，使其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有開放性和標(biāo)準(zhǔn)化，以保證將來的擴展和升級，并可根據(jù)實際情況進行各種靈活配置，以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)需求的變化。第3章 校園網(wǎng)簡介近年來，我國教育信息化在原有規(guī)模的基礎(chǔ)上，取得了一些穩(wěn)步發(fā)展。由教育部統(tǒng)一牽頭規(guī)劃的“校校通”工程已陸陸續(xù)續(xù)在各省市實施。據(jù)統(tǒng)計，2001年中小學(xué)信息化教育市場總體規(guī)模達到了15億元。一般認為，校園網(wǎng)是一種在校園里應(yīng)用，為學(xué)校學(xué)習(xí)活動、教學(xué)活動、科研活動和管理活動服務(wù)的校園內(nèi)局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并且它是建構(gòu)在多媒體技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之上并與Internet連接的。校園網(wǎng)大多由多個局域網(wǎng)加上相應(yīng)的交換與管理中心構(gòu)成，主要用于校園內(nèi)外師生們教學(xué)科研的信息交流與共享。校園網(wǎng)，通常應(yīng)該具備信息中心或是網(wǎng)管中心、電子教室、電子備課室、電子閱覽室、多功能教室、電子辦公室、電子圖書館等。還有一種觀念認為,校園生活的核心是學(xué)習(xí)活動，校園生活的主體應(yīng)該是學(xué)生與教師，網(wǎng)絡(luò)的基本技術(shù)特質(zhì)是開放、交互與共享，它的主要功能是促進人們主動學(xué)習(xí)，實現(xiàn)資源的交流與共享，因此，校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境必需基于互連網(wǎng)應(yīng)用。因此，所謂校園網(wǎng)，我們認為是指基于互連網(wǎng)應(yīng)用的，提供以學(xué)習(xí)活動為核心的，兼顧教學(xué)研究與學(xué)校管理的網(wǎng)絡(luò)媒體教學(xué)環(huán)境。這是一個清晰的效用性定義。中小學(xué)校園網(wǎng)實質(zhì)上是一種局域網(wǎng)，它內(nèi)部通過電纜或光纜連接服務(wù)器、工作站及各種通信設(shè)備，對外也可通過DDN專線或其他通信線路（如ISDN）連通Internet。學(xué)校可以通過校園網(wǎng)查詢統(tǒng)計包括學(xué)生學(xué)籍情況及學(xué)習(xí)成績、教師人事檔案及業(yè)務(wù)資料、學(xué)校財務(wù)數(shù)據(jù)報表等在內(nèi)的各類資料；通過學(xué)校主頁向校外進行各類信息發(fā)布；通過電子郵件系統(tǒng)收發(fā)教育行政部門的文件、通知等。教師可以通過電子備課系統(tǒng)、計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)等開展高質(zhì)量、高效率的教學(xué)工作；可通過國際互聯(lián)網(wǎng)查詢資料，隨時了解教科研的最新動態(tài)。學(xué)生可以通過校園網(wǎng)學(xué)習(xí)、鞏固知識，還可根據(jù)自己的興趣、愛好，在網(wǎng)上進行科學(xué)探索，撰寫科學(xué)論文。所以，校園網(wǎng)為學(xué)校教育提供了一個良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、發(fā)揮學(xué)生個性特長提供了網(wǎng)絡(luò)空間。目前比較常見的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有FDDI、ATM、快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)等。光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）FDDI是高性能的高速寬帶LAN技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)為ANSI。FDDI物理結(jié)構(gòu)是二個平行的、相對作反向傳輸?shù)碾p環(huán)結(jié)構(gòu)網(wǎng)，它采用定時的令牌傳送協(xié)議。因此，它可以被看作是一個令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議的高速版本。但與TokenRing技術(shù)不同的是，當(dāng)其發(fā)送完幀后就立即產(chǎn)生新的令牌幀，故其利用率較高，其運行速度可達100Mb/s。其雙環(huán)結(jié)構(gòu)有非常好的冗余特性。FDDI有兩種接入方式：雙端口連接站（DAS），單端口連接站（SAS）。DAS方式比較貴，但有冗余功能；SAS需要有源集中器，且無冗余功能。FDDI有幾個通過帶寬分配來實現(xiàn)的優(yōu)先機制，一個是同步帶寬分配（SBA）機制，它可以讓管理員將一定量的帶寬分配給一些確定的工作站，讓它們有更多的捕獲令牌機會。第二個是異步服務(wù)（AS），它占用未通過SBA分配的帶寬并將這部分帶寬等分給環(huán)上的工作站。銅線分布式數(shù)據(jù)接口(CDDI)是FDDI的一種變型，可以在不昂貴的銅線電纜上運行而使用相同的協(xié)議。FDDI和CDDI的優(yōu)點是冗余、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)管理，具有廣泛的適用性。但是，采用FDDI/CDDI技術(shù)是昂貴而復(fù)雜， 始終未成為主流技術(shù)，發(fā)展速度緩慢，前景不被看好。異步傳輸模式（ATM）ATM作為一種全新的交換技術(shù)，有其明顯的優(yōu)越性。ATM是將分組交換與電路交換優(yōu)點相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用定長的53字節(jié)的小的幀格式，其中48個字節(jié)為信息的有效負荷，另有5個字節(jié)為信元頭部。對于有效負荷在中間節(jié)點不作檢驗，信息的校驗在通信的末端設(shè)備中進行，以保證高的傳輸速率和低的時延。ATM最初是為了在公共網(wǎng)內(nèi)使用而設(shè)計的，但現(xiàn)在已成了專用網(wǎng)發(fā)展的中心，并已經(jīng)走出實驗階段并大量進入市場，這個轉(zhuǎn)變要歸功于ATM論壇等組織的努力。ATM論壇的迅速發(fā)展真實地表明了人們對ATM興趣的增長?，F(xiàn)在ATM論壇已經(jīng)吸引了來自公用和專用網(wǎng)以及計算機工業(yè)的700余家公司參加，領(lǐng)導(dǎo)著眾多先進客戶機構(gòu)、電信服務(wù)提供商和獨立軟件廠商。在廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和公用網(wǎng)內(nèi)，ATM正在被廣泛采用，因為它既能夠?qū)⒍喾N服務(wù)多路復(fù)用到一種基礎(chǔ)設(shè)施上，滿足功能越來越強的臺式機對帶寬不斷增長的需求，又能提供虛擬LAN和多媒體等新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。但是，ATM技術(shù)也有其缺點。首先是標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全制定完成，很多重要標(biāo)準(zhǔn)還在修正之中，這就影響了ATM技術(shù)的推廣，尤其是在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)。其次，ATM技術(shù)目前主要應(yīng)用是在專用網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)，而延展到外圍和用戶端均仍采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等)，這就使得在ATM網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間要建立一個中間的銜接層，這是一種在ATM信元與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)之間相互轉(zhuǎn)換的技術(shù)，如Classic IP和ATM LANE等技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)點是可以把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入到ATM網(wǎng)絡(luò)中，但缺點是帶來了很大的資源開銷，這在很大程度上增加了ATM網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性并且降低了網(wǎng)絡(luò)的總體性能。另外，目前的大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要是基于IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，直接針對ATM信元的應(yīng)用很少，這在很大程度上也增加了ATM網(wǎng)絡(luò)使用和管理的復(fù)雜性。 快速以太網(wǎng)傳統(tǒng)以太網(wǎng)用的是10Mb/s技術(shù)，后來出現(xiàn)了更快的版本100Mb/s以太網(wǎng)，現(xiàn)在千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已定，產(chǎn)品種類較多，為達到這個速度，需要按100BaseT規(guī)格設(shè)計的網(wǎng)卡和集線器，這兩種產(chǎn)品在供應(yīng)商處都可以買到。在小型網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)100BaseT的費用是非常合理的，特別是對于無管理能力、無交換能力的集線器。100Mb/s的網(wǎng)卡只比10Mb/s的網(wǎng)卡略貴一點，但為將來的網(wǎng)絡(luò)升級提供了很大的靈活性。大多數(shù)100Mb/s的網(wǎng)卡能夠自動檢測所連接的端口是10Mb/s還是100Mb/s，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。為達到更高的性能，可以選擇購買100Mb/s的交換式集線器，它可以提供更高的性能，但價格也相對較高。千兆位以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以簡單的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，為網(wǎng)絡(luò)主干提供1Gb/s的帶寬。千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以自然的方法來升級現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)、工作站、管理工具和管理人員的技能。千兆位以太網(wǎng)與其他速度相當(dāng)?shù)母咚倬W(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，價格低，同時比較簡單，例如保留以太網(wǎng)的幀格式、管理工具和對網(wǎng)絡(luò)概念上的認識。千兆位以太網(wǎng)是相當(dāng)成功的10Mb/s以太網(wǎng)和100Mb/s快速以太網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)的擴展?，F(xiàn)在千兆位以太網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 。千兆位以太網(wǎng)的設(shè)計非常靈活，幾乎對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有限制，可以是交換式、共享式的或基于路由器的?，F(xiàn)在正在應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，例如，特定IP交換技術(shù)和第三層的交換技術(shù)，都與千兆位以太網(wǎng)完全兼容。千兆位以太網(wǎng)可以通過價格便宜的共享集線器、交換機或路由器來實現(xiàn)。千兆位以太網(wǎng)支持新的交換機之間或交換機與工作站之間全雙工的連接模式，同時也支持半雙工連接模式，以便與基于CSMA/CD存取方式的共享集線器連接。千兆位以太網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)有光纖、5類非屏蔽雙絞線(UTP)或同軸電纜。目前，千兆以太網(wǎng)支持單模光纖、多模光纖和同軸電纜，支持5類非屏蔽雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。千兆位以太網(wǎng)的管理與以前使用和了解的以太網(wǎng)相同，使用千兆位以太網(wǎng)，主干和各網(wǎng)段及桌面已實現(xiàn)了無縫結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)管理變得容易了。令牌網(wǎng)令牌網(wǎng)使用一種標(biāo)記數(shù)據(jù)作為令牌，它始終在環(huán)上傳輸，當(dāng)無幀發(fā)送時，令牌為空閑狀態(tài)，所有的站點都可以俘獲令牌，只有當(dāng)站點獲得空閑令牌后，才將令牌設(shè)置成忙狀態(tài)，并發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)隨令牌至目的站點后，目的站點將數(shù)據(jù)復(fù)制，令牌繼續(xù)環(huán)行返回到發(fā)送站點，這時發(fā)送站點才將俘獲的令牌釋放，令牌重新成為空閑狀態(tài)。一般令牌網(wǎng)指令牌環(huán)網(wǎng)（Token Ring）和令牌總線網(wǎng)（Token Bus）。 Bus是一種物理上的總線結(jié)構(gòu)，而其站點組成一個邏輯的環(huán)形結(jié)構(gòu)，令牌則在邏輯環(huán)上運行，其運行原理與Token Ring基本一樣。目前Token Bus非常少用；Token Ring是基于IEEE ，目前說的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)多是指IBM的令牌傳遞環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，它有4Mb/s和16Mb/s兩種傳輸速率。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕攸c是可以保證每個節(jié)點設(shè)備在可以預(yù)定的時間間隔獲得對網(wǎng)絡(luò)的訪問，適用于對實時性要求較高的應(yīng)用。由于這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價格較高，不利于普及，另外缺乏對多種服務(wù)和QoS的支持，在國內(nèi)應(yīng)用的例子較少。第4章 東風(fēng)子校校園網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容通過對校園網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀的調(diào)研和統(tǒng)一的規(guī)劃，我在功能架構(gòu)上把校園網(wǎng)大致分為對內(nèi)部分、對外部分和信息中心。對內(nèi)部分主要是指校園局域網(wǎng)，主要包括多媒體教室、電子備課室、電子辦公室、電子圖書館和電腦教室的建設(shè)，服務(wù)于學(xué)校的教學(xué)和管理；對外部分包括與Internet的連接；而網(wǎng)絡(luò)中心則是這兩部分的橋梁和核心，擔(dān)負著整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理和安全工作。網(wǎng)絡(luò)中心電子辦公室電子圖書館電子備課室多媒體教室移動辦公家庭Internet電腦教室多媒體教室要求能夠?qū)崿F(xiàn)廣播教學(xué)、語音教學(xué)、圖像傳輸、文件傳送等功能。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該提供10/100M交換到桌面的吞吐能力，并具有良好的擴容性。整個校園網(wǎng)內(nèi)的微機共享寬帶上網(wǎng)。這樣的校園網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)非常切合實際，受到了學(xué)校的稱贊。1教學(xué)樓有小學(xué)低段1~3年級，6個教室各設(shè)一網(wǎng)絡(luò)接口；語文、數(shù)學(xué)教研室各設(shè)4個網(wǎng)絡(luò)接口；圖書室設(shè)一網(wǎng)絡(luò)接口；再設(shè)一間電子備課室，設(shè)2個網(wǎng)絡(luò)接口；接至一16口交換式HUB，級聯(lián)到2教學(xué)樓HUB。2教學(xué)樓12個教室各設(shè)一網(wǎng)絡(luò)接口；校長辦公室設(shè)1個網(wǎng)絡(luò)接口、教務(wù)設(shè)1個網(wǎng)絡(luò)接口；2個網(wǎng)絡(luò)教室各設(shè)1個接口；6個教研室各設(shè)1個接口；網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)一網(wǎng)絡(luò)接口，接至一24口交換式HUB。保護現(xiàn)有投資的有效途徑就是在將來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級時還能使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品。如同計算