【正文】 X X中學(xué)交互式校園網(wǎng)工程方案成都通宇信息技術(shù)有限責(zé)任公司2003年4月20日第一章 校園網(wǎng)設(shè)計概論 1．1概述 目前，全球已掀起一股信息高速公路規(guī)劃和建設(shè)的高潮，作為其雛形，國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）上相連的計算機已近達數(shù)千萬臺，全球有數(shù)億人在Internet上進行信息交換和和種業(yè)務(wù)處理。Internet上積累了大是信息資源，這些資源涉及人類面對和人事的各個領(lǐng)域．行業(yè)及社會公用服務(wù)信息。成為信息時代全球可共享的最大信息基地。 中國教育科研計算機網(wǎng)（CERNET）于1994年正式啟動以來，已與國內(nèi)若干所大中小學(xué)校相連。為廣大師生及科研人員提供了一個全新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。的確，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，中小學(xué)校園網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)逐漸提到議事日程上來。但是我國目前大多數(shù)校園網(wǎng)上的應(yīng)用還不豐富，與學(xué)校原有一些計算機業(yè)務(wù)系統(tǒng)還沒有充分發(fā)揮，應(yīng)用水平的低下是對校園網(wǎng)資源的極大浪費。只有提高校園網(wǎng)上的應(yīng)用水平，才能切實提高學(xué)校各項業(yè)務(wù)水平，適應(yīng)信息時代的要求。因而，如何利用當(dāng)前先進的計算機技術(shù)與校園網(wǎng)資源，實現(xiàn)學(xué)校各項業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，提高應(yīng)用水平將是學(xué)校校園建設(shè)的下一個工作重點。 校園網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)簡而言之是將校園內(nèi)各種不同應(yīng)用的信息資源通過高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相互連接起來，形成校園區(qū)內(nèi)部的Intranet系統(tǒng)，對外通過路由設(shè)備接入廣域網(wǎng)。1．2校園網(wǎng)建設(shè)的必要性是否在學(xué)校采用最先進的信息和傳播技術(shù)是一個有決定性意義的問題，而且十分重要的是，學(xué)校應(yīng)該處于影響整個社會深刻變革的中心地位。 隨著計算機多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，校園網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)，是非常必要的，也是可行的。主要表現(xiàn)在：當(dāng)前校園網(wǎng)信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了與校際互聯(lián)．國際互聯(lián)．靜態(tài)資源共享．動態(tài)信息發(fā)布．遠程教學(xué)和協(xié)作工作的階段，發(fā)展對學(xué)校教育現(xiàn)代化的建設(shè)提出了越來越高的要求教育信息量的不斷增多，使各級各類學(xué)校．家庭和教育管理部門教育信息計算機管理和教育信息服務(wù)的要求越來越強烈。個人是否具有獲得信息和處理信息的能力對于能否成功進入職業(yè)界和融入社會及文化環(huán)境都是個決定性的因素，因此學(xué)校應(yīng)該培養(yǎng)所有學(xué)生具有駕馭和掌握這種技術(shù)的能力。另一方面，信息技術(shù)在作為青少年教育工具的同時也向青少年提供了前所未有的機會。新技術(shù)提供的機會以及它們在教學(xué)方面具有的優(yōu)勢都是很多的，特別是計算機和多媒體系統(tǒng)的使用有助于個人化的道路，每個學(xué)生在個人的學(xué)習(xí)道路上都可以按照自己的速度發(fā)展。我國各級教育研究部門．軟件開發(fā)單位．教學(xué)設(shè)備供應(yīng)商和各級學(xué)校不斷開發(fā)提供了各種在網(wǎng)絡(luò)上運行的軟件及多媒體系統(tǒng)，并且越來越形象化．實用化，迫切需要網(wǎng)絡(luò)環(huán)境?，F(xiàn)代教育改革的需要。在校園網(wǎng)中將計算機引入教學(xué)各個環(huán)節(jié)，從而引起了教學(xué)方法，教學(xué)手段，教學(xué)工具的重在革新。對提高教學(xué)質(zhì)量，推動我國教育現(xiàn)代化的發(fā)展起著不可估量的作用。網(wǎng)絡(luò)又為學(xué)校的管理者和老師提供了獲取資源．協(xié)同工作的有效途徑。毫無疑問，校園網(wǎng)是學(xué)校提高管理水平．工作效率．改善教學(xué)質(zhì)量的有力手段，是解決信息時代教育問題的基本工具。隨著經(jīng)濟發(fā)展，我國各組政府對教育的投入不斷加大；計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，使相應(yīng)產(chǎn)品價格不斷下降；同時人們的認識水平和經(jīng)濟實力不斷提高。大量計算機進入學(xué)校和家庭，使得計算機用于教育信息管理和信息服務(wù)是完全可行。1．3校園網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)應(yīng)該是：建設(shè)一個以辦公自動化．計算機輔助教學(xué)．現(xiàn)代計算機校園文化為核心，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，技術(shù)先進．?dāng)U展性強．能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網(wǎng)絡(luò)，將學(xué)校的各種PC機．工作站．終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來，并與有關(guān)廣域網(wǎng)相連，在網(wǎng)上宣傳自己和獲取Internet網(wǎng)上的教育資源。形成結(jié)構(gòu)合理．內(nèi)外溝通的校園計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上建立能滿足教學(xué)．科研和管理工作需要的軟硬件環(huán)境，開發(fā)各類信息庫和應(yīng)用系統(tǒng)，為學(xué)校種類人員提供充分的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。系統(tǒng)總體設(shè)計將本著總體規(guī)劃．分布實施的原則，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)先進性．高度的安全可靠性，同時具有良好的開放性．可擴展性。本著為學(xué)校著想，合理使用建設(shè)資金，使系統(tǒng)經(jīng)濟可行。1．4校園網(wǎng)的總體設(shè)計思想校園網(wǎng)不只是涉及技術(shù)方面，而是包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用平臺、信息資源、專業(yè)應(yīng)用、人員素質(zhì)等眾多成分的綜合化以及信息化教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)。因此，在總體上如何籌劃、組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和開發(fā)應(yīng)用的設(shè)計思想是校園網(wǎng)建設(shè)中最重要的問題?？傮w設(shè)計是校園網(wǎng)建設(shè)的總體思路和工程藍圖，是搞好校園網(wǎng)建設(shè)的核心任務(wù)。進行校園網(wǎng)總體設(shè)計，首先是進行對象的研究和需求調(diào)查，弄清學(xué)校的性質(zhì)、任務(wù)和改革發(fā)展的特點，對學(xué)校的信息化環(huán)境進行準確的描述，明確系統(tǒng)建設(shè)的需求和條件；其次，在應(yīng)用需求分析的基礎(chǔ)上，確定學(xué)校INTRANET 服務(wù)類型，進而確定系統(tǒng)建設(shè)的具體目標(biāo)，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、站點設(shè)置、開發(fā)應(yīng)用和管理等方面的目標(biāo)，第三是確定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和功能，根據(jù)應(yīng)用需求、建設(shè)目標(biāo)和學(xué)校主要分布特點，進行系統(tǒng)分析和設(shè)計；第四，確定技術(shù)設(shè)計的原則要求，如在技術(shù)選型、布線設(shè)計、設(shè)備選擇、軟件等方面的標(biāo)準和要求；第五，規(guī)劃安排校園網(wǎng)建設(shè)的實施步驟。校園網(wǎng)總體設(shè)計方案是否科學(xué)，要看能否滿足以下基本要求： 1 整體規(guī)劃安排。從學(xué)校建設(shè)的全局和全面工作需要出發(fā)，考慮部門的地理分布和通信條件。整體規(guī)劃往來建設(shè)方案，對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目標(biāo)、總體結(jié)構(gòu)、服務(wù)功能、經(jīng)費預(yù)算、建設(shè)步驟等重大問題作出規(guī)定。 2 先進性、開放性和標(biāo)準化相結(jié)合。盡量采用符合國際工業(yè)標(biāo)準的、比較成熟的技術(shù)，兼顧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向，選擇結(jié)構(gòu)化、可擴充、多用途的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，保證網(wǎng)絡(luò)在較長時間內(nèi)不落后。 3 結(jié)構(gòu)合理。在通信網(wǎng)絡(luò)、資源配置、系統(tǒng)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理上有良好的分層設(shè)計，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，便于使用、管理和維護。 4 高效實用。著眼于教學(xué)、科研、管理的實際需要，用有限的資金優(yōu)先解決工作急需的問題。設(shè)備易于使用的維護。為科學(xué)研究提供先進平臺，例如可視化計算，計算機協(xié)同作業(yè)，虛擬現(xiàn)實，計算機仿真，遠程計算機與數(shù)據(jù)處理等。 5 支持寬帶多媒體業(yè)務(wù)，例如遠程教學(xué)、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、會議電視。為學(xué)術(shù)交流提供良好的環(huán)境與CERNET、CHINANET等進行高速互連，快速訪問INTERNET，與國內(nèi)外同行交流信息、協(xié)同工作和展示學(xué)校的形象。1．5關(guān)于XX中學(xué)校園網(wǎng)的總體設(shè)計思想 XX中學(xué)校園網(wǎng)不只是涉及技術(shù)方面，而是包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用平臺、信息資源、專業(yè)應(yīng)用、人員素質(zhì)等眾多成分的綜合化以及信息化教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)。因此，在總體上如何籌劃、組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和開發(fā)應(yīng)用的設(shè)計思想是校園網(wǎng)建設(shè)中最重要的問題。 一個完整的校園網(wǎng)建設(shè)根據(jù)軟硬件結(jié)合主要包括兩個內(nèi)容：技術(shù)方案設(shè)計；應(yīng)用信息系統(tǒng)資源建設(shè)。技術(shù)方案設(shè)計主要包括兩個方面：結(jié)構(gòu)化布線與設(shè)備選擇、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型。應(yīng)用信息系統(tǒng)資源建設(shè)主要包括：內(nèi)部信息資源建設(shè)、外部信息資源建設(shè)等的選擇。內(nèi)部信息資源建設(shè)包括校園辦公管理系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、多媒體電子圖書閱覽室、網(wǎng)絡(luò)多媒體課件制作系統(tǒng)、內(nèi)部通信信息服務(wù)系統(tǒng)、視頻點播等。外部信息資源建設(shè)包括學(xué)校主頁、遠程教學(xué)、INTERNET信息管理等。通宇公司認真研究了XX校園網(wǎng)建設(shè)需求情況和技術(shù)規(guī)范，并跟據(jù)公司在眾多校園網(wǎng)方案設(shè)計的經(jīng)驗和XX校園網(wǎng)標(biāo)技術(shù)規(guī)范要求,我們提出一套針對XX校園網(wǎng)的具體網(wǎng)絡(luò)解決方案:我們將整個網(wǎng)絡(luò)工程化分為既相對獨立又可互相接入的兩個模塊： 校園計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多媒體雙向教學(xué)及觀摩系統(tǒng). XX中學(xué)的校園網(wǎng)設(shè)計，我公司將遵循共享性、時實性、交互性、開放性、靈活性等原則進行。通過我公司提供的方案可實現(xiàn)文本、數(shù)據(jù)、聲音、圖像的同步傳輸及視頻信息的點播和廣播功能；可實現(xiàn)校園、校際網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；軟件功能和網(wǎng)絡(luò)功能具有可擴充性、可升級性、可集成性和可兼容性。整個校園網(wǎng)設(shè)計采用多網(wǎng)（數(shù)字網(wǎng)、閉路電視網(wǎng)、電話網(wǎng)、衛(wèi)星系統(tǒng)網(wǎng)）合一的架構(gòu)，一卡通的管理和結(jié)構(gòu)化綜合布線技術(shù)（SCS），實現(xiàn)影音、數(shù)據(jù)、圖像等資料在整個校園內(nèi)甚至以外的實時查閱和傳送，達到資源共享、輔助辦公、輔助教學(xué)、輔助自學(xué)和遠程教學(xué)的目的。第二章 校園計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)標(biāo)準 為保證校園網(wǎng)建設(shè)的可靠性、安全性、完備性，除了校園網(wǎng)建設(shè)所使用設(shè)備應(yīng)按標(biāo)準的組合與標(biāo)準的測試外，綜合布線盡可能地按國際、國內(nèi)有關(guān)標(biāo)準進行規(guī)范設(shè)計。 下面是系統(tǒng)能滿足的標(biāo)準：CCITT ISDN 綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準EIA/TIA568A/B 商務(wù)建筑布線標(biāo)準IEEE 10 BASET 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準IEEE 100 BASET 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準安裝與設(shè)計規(guī)范 系統(tǒng)的安裝與設(shè)計遵從下述的規(guī)范： 中國建筑電氣設(shè)計規(guī)范 工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計規(guī)范 2．2當(dāng)前主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡介 為了滿足和實現(xiàn)校園網(wǎng)上述目標(biāo),我們通過對目前流行的主流組網(wǎng)技術(shù)的對比分析，提出我們對校園網(wǎng)的解決方案。在滿足學(xué)校需要的情況下，采用先進的組網(wǎng)技術(shù)，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢的同時兼顧學(xué)校資金的實際情況。 2．2．1以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)：快速以太網(wǎng)實際上是10M以太網(wǎng)的100M版本，所以它的運行速度要比10M以太網(wǎng)快。在用戶已經(jīng)很熟悉傳統(tǒng)以太網(wǎng)的情況下，快速以太網(wǎng)相對其他高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更容易被掌握和接受，它可以應(yīng)用在共享式和主干環(huán)境下，提供高帶寬網(wǎng)絡(luò)連接，提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量（QOS）?？焖僖蕴W(wǎng)與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)相似，毋庸贅言，此外它還具備以下優(yōu)點： 1．快速以太網(wǎng)遵循CSMA／CD協(xié)議，現(xiàn)有的10BASE－T網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以相當(dāng)簡便地升級到快速以太網(wǎng)，保護用戶原有的投資，與其它新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，更方便地使現(xiàn)有的10M以太網(wǎng)無縫連接到100M網(wǎng)上。2．100BASE－T網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只需要比10BASE－T設(shè)備多花少量費用就可提供更高的性能。因此，100BASE－T組網(wǎng)技術(shù)具備較高的性能價格比。3．快速以太網(wǎng)100BASE－T符合IEEE標(biāo)準802，并得到了所有的主流網(wǎng)絡(luò)廠商的支持，并可平滑地向1000BASE－T升級。2．2．2千兆以太網(wǎng)技術(shù) 千兆以太網(wǎng)是相當(dāng)成功的10M以太網(wǎng)和100M快速以太網(wǎng)連接標(biāo)準的擴展。，并遵循CSMA／CD協(xié)議，用戶可以保護原有的投資并可以平滑升級原有網(wǎng)絡(luò)。 1000BASE－T技術(shù)是目前以太網(wǎng)技術(shù)中最前沿的技術(shù)。對于復(fù)雜的應(yīng)用，尤其是視頻應(yīng)用，單純的高寬帶是不夠的，還必須提供相應(yīng)的策略服務(wù)。Gb以太不但能為用戶提供Gb級的帶寬，而且為復(fù)雜的應(yīng)用提供策略服務(wù)。 1．實現(xiàn)線速度與路由； 2．支持基于1GMP（INTERNET組管理協(xié)議）的Multicast； 3．（服務(wù)級別）；例如PACE（優(yōu)先訪問控制）多媒體技術(shù)。 4．－LAN；5．支持基于WEB的網(wǎng)管；6．具有擁塞控制能力。2．2．3 ATM技術(shù) ATM技術(shù)實用的符合標(biāo)準的產(chǎn)品可達單段網(wǎng)155M吞吐率，目前已有接近5Gbps速率交換引擎的箱式ATM交換機產(chǎn)品，其總吞吐率超過4Gbps，可以看出ATM技術(shù)與1000BASE－T技術(shù)均能滿足學(xué)校視頻圖象的應(yīng)用需求。 ATM與1000BASE－T技術(shù)比較ATM1000BASE－T 單段網(wǎng)速率 155M 1000M 可升級速率 622M 與10Mbps以太網(wǎng)互連 局網(wǎng)仿真等技術(shù) 與10M協(xié)議相同，互連容易 對多媒體信息支持方式對不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸提供不 同的服務(wù) 支持多媒體信息傳輸 標(biāo)準化 本地網(wǎng)有關(guān)標(biāo)準基本完成完全達標(biāo)準化，1000Mbps標(biāo)準已經(jīng)完成 價格 較高 相對便宜 從上表可以看出，ATM技術(shù)適合于多媒體信息傳輸，容易組成Gbps數(shù)量級的高速干網(wǎng)，ATM交換機間可采用662Mbps高速通道互連，可避免交換機間通訊瓶頸。但1000BASE－T技術(shù)價格相對較低，交換機中采用優(yōu)先控制技術(shù)在一定程度上解決對實時性要求較高的信息傳送管理。 綜上所述，千兆網(wǎng)對數(shù)據(jù)、語音、視頻應(yīng)用能比較完美地解決。同時它是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢，因些我們在校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)中選用千兆網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)建設(shè)校園主干，選用100M組網(wǎng)技術(shù)建設(shè)學(xué)校二級主干。這樣，不僅滿足了學(xué)校的需求，而且可為系統(tǒng)升級、擴充擴展提供了投資保護。. 通信線路的選擇 XX校園網(wǎng)建設(shè)的總體目標(biāo)是：以先進成熟的計算機和通信技術(shù)為主要手段，采用信息系統(tǒng)集成領(lǐng)域的最先進的技術(shù)，建成一個覆蓋全校各科教樓、辦公樓、教學(xué)樓的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提供100M以上的網(wǎng)絡(luò)帶寬，滿足系統(tǒng)的需要，并提供和INTERNET的連接能力。 系統(tǒng)將選用100/1000M(主干)網(wǎng)絡(luò)作為局域網(wǎng)的通信帶寬，進行數(shù)據(jù)傳輸提供了通道。連接各科教樓、辦公樓、教學(xué)樓等都采用多模光纖作為傳輸介質(zhì)。工作站根據(jù)具體情況采用交換式100M的網(wǎng)絡(luò)鏈路連接，采用IBDN超五類雙絞線作為傳輸介質(zhì)。（將來可選） XX中學(xué)可根據(jù)需求規(guī)范中的業(yè)務(wù)量的需求、應(yīng)用軟件的特點及校園網(wǎng)的具體需求，在可選用64K/128Kbps的DDN或ISDN線路作為與INTERNET 連接的通信主干。2．3．3小結(jié)： 綜合布線系統(tǒng)是XX中學(xué)校園網(wǎng)的基礎(chǔ)工程之一，是各種信息傳輸?shù)母咚俟贰２捎眯切徒Y(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計，滿足現(xiàn)代建筑及建筑物群中各類信息傳輸?shù)男枰?，它具有便于管理、便于擴充等優(yōu)點。原則上樓道內(nèi)連接距離在100米以下傳輸介質(zhì)選用超五類非屏蔽雙絞線，室外連接距離在100米以下使用五類屏蔽雙絞線，－2KM采用多模光纜，2KM以上采用單模光纜。同時室外樓幢間的布線采用空中走線。 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型設(shè)計： XX校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本可分為校園網(wǎng)絡(luò)中心、教學(xué)子網(wǎng)、辦公子網(wǎng)、圖書館子網(wǎng)、宿舍區(qū)子網(wǎng)及后勤子網(wǎng)等。2．4．1校園網(wǎng)絡(luò)中心的設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)計主要包括主干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、校園網(wǎng)與INTERNET的互連、遠程訪問等。（A）在網(wǎng)絡(luò)中心的核心是主干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計：千兆以太網(wǎng)是近幾年發(fā)展起來的技術(shù)，和快速以太網(wǎng)相比，提供更高更快