【正文】 贛榆縣教育城域網(wǎng)總體方案 贛榆縣南起北緯4度41分30秒,北至北緯35度7分39秒,西起東經(jīng)118度45分39秒,東至東經(jīng)119度18分7秒,東西寬35千米,南北長(zhǎng)40千米,. 贛榆縣現(xiàn)有中小學(xué)370所,其中中心小學(xué)68所,68所學(xué)校中已有4所學(xué)校覆蓋在中心網(wǎng)站中. 贛榆縣教育城域網(wǎng)在硬件結(jié)構(gòu)上,是以城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心為核心,以光纜連接各學(xué)校校園網(wǎng)所組成的網(wǎng)絡(luò). 教育城域網(wǎng)在應(yīng)用功能上,要求實(shí)現(xiàn)資源共享、在線管理、視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育等。 贛榆縣城域教育網(wǎng)的整體解決方案應(yīng)包括：城域教育網(wǎng)中心網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案、城域教育網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)解決方案、視頻會(huì)議系統(tǒng)方案、學(xué)?；诔怯蚪逃W(wǎng)下校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案。 贛榆縣城域教育網(wǎng)中心網(wǎng)站信息點(diǎn)數(shù)為：進(jìn)修學(xué)校10個(gè)，實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)區(qū)20個(gè)，實(shí)驗(yàn)小學(xué)宿舍區(qū)24個(gè)，求真樓2346個(gè)，前院樓1322個(gè)（教育局每室1個(gè)）；實(shí)驗(yàn)幼兒園、青口二中、教師新村在規(guī)劃中，若要增加信息點(diǎn)數(shù)，需增加交換機(jī)，所以對(duì)教育網(wǎng)中心園區(qū)信息化建設(shè)要求起步比較高，需求如下： 校區(qū)內(nèi)采用綜合布線連接整個(gè)園區(qū)，光纖主干千兆帶寬，100M交換到桌面， 網(wǎng)絡(luò)中心需要集中管理，對(duì)校園網(wǎng)劃分多個(gè)虛擬網(wǎng)方式的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)， 在安全性方面保證內(nèi)部各部門之間建立訪問(wèn)權(quán)限，不使不同部門的數(shù)據(jù)得到未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)， 采用硬件放火墻技術(shù)有效隔離、限制INTERNET上的不良信息訪問(wèn)， VOD視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 校園內(nèi)IC卡消費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，便于校方對(duì)學(xué)生的管理。 根據(jù)贛榆縣教育城域網(wǎng)的具體實(shí)際情況和21世紀(jì)校園網(wǎng)新的楷模標(biāo)準(zhǔn)，因此該校園網(wǎng)不只是涉及技術(shù)方面，而且要考慮到網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用平臺(tái)、信息資源、專業(yè)應(yīng)用、人員素質(zhì)等成份的綜合化以及信息化的教學(xué)環(huán)境。為此，在總體上如何籌劃設(shè)計(jì)、規(guī)劃組織建設(shè)和制定開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)思想是校園網(wǎng)建設(shè)的最重要的問(wèn)題。 總體設(shè)計(jì)是校園網(wǎng)建設(shè)的工程藍(lán)圖，是搞好校園網(wǎng)建設(shè)的核心任務(wù)。進(jìn)行校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì)，首先是進(jìn)行對(duì)象研究和需求調(diào)查，弄清學(xué)校的性質(zhì)、任務(wù)和改革發(fā)展的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)校的信息化環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，明確系統(tǒng)建設(shè)的需求；其次，在應(yīng)用需求分析的基礎(chǔ)上，確定學(xué)校校園網(wǎng)的服務(wù)類型，進(jìn)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(diǎn)設(shè)置、開(kāi)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能，根據(jù)應(yīng)用需求、建設(shè)目標(biāo)和學(xué)校主要建筑分布特點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)；第四，確定技術(shù)設(shè)計(jì)的原則要求，如在技術(shù)選型、布線設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、軟件配置等方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求；第五，規(guī)劃安排校園網(wǎng)建設(shè)的實(shí)施步驟。 校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì)方案是否科學(xué)，要看其能否滿足以下基本要求： 規(guī)劃安排。從學(xué)校建設(shè)的全局出發(fā)，考慮部門的地理分布和通信條件。整體規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，對(duì)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(fèi)預(yù)算、建設(shè)步驟等重大問(wèn)題作出規(guī)定。 先進(jìn)性、開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合。盡量采用符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)充、多用途的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，保證網(wǎng)絡(luò)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不落后。 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(jì)，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，便于使用、管理和維護(hù)。 高效實(shí)用，著眼于教學(xué)、科研、管理的實(shí)際需要，用有限的資金優(yōu)先解決工作急需的問(wèn)題。設(shè)備易于使用和維護(hù)。為科學(xué)研究提供先進(jìn)平臺(tái)，例如可視化計(jì)算，計(jì)算機(jī)協(xié)同作業(yè)，虛擬網(wǎng)絡(luò)，虛擬現(xiàn)實(shí)，計(jì)算機(jī)仿真，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)操作與數(shù)據(jù)處理等。 支持寬帶多媒體業(yè)務(wù)，例如遠(yuǎn)程教學(xué)，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，數(shù)字、視頻轉(zhuǎn)換/糅合，視頻會(huì)議，遠(yuǎn)程同步交互式教學(xué)等。 為學(xué)術(shù)交流提供良好的環(huán)境，與CERNET、CHINANET等進(jìn)行高速互連，快速訪問(wèn)Internet，與國(guó)內(nèi)同行交流信息、協(xié)同工作和展示學(xué)校的形象。 網(wǎng)絡(luò)分層 目前一般是將教育城域網(wǎng)劃分為核心層、匯接層和接入層，對(duì)于規(guī)模不大的教育城域網(wǎng)，核心層與匯接層可以合在一起，以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)體系。但是，教育城域網(wǎng)的建設(shè)是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)的不同層次可能由不同的投資者分別建設(shè)，同一個(gè)層次也可能由多個(gè)投資者分別建設(shè)，如果采用這種劃分方法，我們認(rèn)為過(guò)于簡(jiǎn)單，不能充分反映網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體情況。因此，建議將教育城域網(wǎng)劃分為教育城域網(wǎng)城域核心部分和教育城域網(wǎng)城域接入部分。 教育城域網(wǎng)城域核心部分為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，由運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一規(guī)劃與建設(shè)，又可分為城域核心層和城域匯接層，城域核心層主要完成城域網(wǎng)內(nèi)部信息的高速傳送與交換，實(shí)現(xiàn)與其它網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，而城域匯接層主要完成信息的匯聚與分發(fā)。城域接入部分可能由運(yùn)營(yíng)商、ISP、企業(yè)、建筑商以及物業(yè)管理部門建設(shè)，不僅僅是傳統(tǒng)意義上提供接入的部分，而且還可能需要向用戶提供本地業(yè)務(wù)。城域接入部分又分為接入?yún)R接層和用戶接入層，接入?yún)R接層完成信息的匯接與分發(fā)，實(shí)現(xiàn)用戶管理，城域接入部分的業(yè)務(wù)提供、計(jì)費(fèi)等功能，而用戶接入層為用戶提供具體的接入手段?？梢钥闯?，教育城域網(wǎng)建設(shè)最困難的地方在于教育城域接入部分。 技術(shù)體制 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不同，目前建設(shè)教育城域網(wǎng)主要有三種方式，即路由器方式（IP網(wǎng)絡(luò)），ATM交換機(jī)方式（ATM網(wǎng)絡(luò)）和業(yè)務(wù)路由交換機(jī)方式（多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)）。 第一種方式面向目前網(wǎng)絡(luò)上占80％以上而且還將不斷劇增的數(shù)據(jù)流量，利用吉比特以太網(wǎng)技術(shù)、IP over SDH技術(shù)、IP over DWDM技術(shù)組建純IP技術(shù)的城域網(wǎng)，為用戶提供基于最好努力（Best effort）、不保證服務(wù)質(zhì)量的服務(wù)。 第二種方式是面向數(shù)據(jù)通信主要收入來(lái)源的專線與話音業(yè)務(wù)，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)支持DDN、FR、話音等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)以及IP業(yè)務(wù)，為用戶提供按需分配網(wǎng)絡(luò)帶寬、保證服務(wù)質(zhì)量的服務(wù)，其中，支持IP業(yè)務(wù)可以采用IPOA、LANE、MPOA或VLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 第三種方式采用路由器廠商與ATM交換機(jī)廠商都普遍看好的下一代因特網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)主流技術(shù)MPLS技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)邊緣實(shí)現(xiàn)第三層靈活路由，在網(wǎng)絡(luò)核心實(shí)現(xiàn)第二層快速交換。目前實(shí)際應(yīng)用中，主要是第二種方式的進(jìn)一步演進(jìn)，即將IP業(yè)務(wù)與ATM網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫地結(jié)合在一起，使ATM網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)不再需要兩套地址，既能很好地支持DDN、FR、話音等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，也能夠很好地支持IP業(yè)務(wù)，按用戶需要的服務(wù)質(zhì)量提供相應(yīng)的各種服務(wù)。 我們認(rèn)為，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，目前可以考慮采用的主要是第一種方式與第三種方式，但采用哪一種應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目的、網(wǎng)絡(luò)上各種業(yè)務(wù)流量發(fā)展趨勢(shì)、經(jīng)濟(jì)投資等因素來(lái)決定?？傮w來(lái)說(shuō)，可以從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮，一個(gè)方面是，如果網(wǎng)絡(luò)模型的業(yè)務(wù)流量就是以IP為核心的應(yīng)用，則應(yīng)該選擇第一種方式，而如果希望建設(shè)一個(gè)通用的傳送平臺(tái)支持包括IP業(yè)務(wù)在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)，特別是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要收入來(lái)源的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則應(yīng)該首先考慮采用第三種方式。另一個(gè)方面是，在有條件的、IP業(yè)務(wù)量比較大的地區(qū)應(yīng)該同時(shí)采用第一種方式和第三種方式，分別建設(shè)IP網(wǎng)絡(luò)和多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)不同業(yè)務(wù)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)發(fā)展需求，而在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型多而總量不大的地方，應(yīng)采用第三種方式以滿足基本的業(yè)務(wù)需求，將來(lái)?xiàng)l件成熟后可以進(jìn)一步考慮采用第一種方式將IP業(yè)務(wù)分離開(kāi)來(lái)。另外，這兩種方式并不是要求完全獨(dú)立的，事實(shí)上，多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)提供接入功能和匯接功能，為用戶提供更加靈活的接入方式。 接入技術(shù) 建設(shè)教育城域網(wǎng)的主要目的之一是為了能快速方便地為各個(gè)學(xué)校、教委提供寬帶接入服務(wù)。因此，為了盡快地?cái)U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，方便用戶的接入，每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都根據(jù)自己的特點(diǎn)提出了自己的解決方案，如電信和聯(lián)通提出了利用FTTx＋xDSL，F(xiàn)TTx+LAN、無(wú)線接入等方式，廣電提出了利用FTTx+HFC、FTTx＋LAN等方式，其它新運(yùn)營(yíng)商提出了FTTx＋LAN、無(wú)線接入等方式。其中，F(xiàn)TTx+LAN方式為每個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商所看好，我們認(rèn)為，這是因?yàn)?，一方面，以太網(wǎng)技術(shù)是非常成熟的技術(shù)，應(yīng)用非常普及和方便，價(jià)格也比較便宜；另一方面，伴隨著高速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)浪潮，對(duì)信息化小區(qū)，商住大樓、學(xué)校以及大型企業(yè)單位、政府機(jī)構(gòu)等高速網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和接入需求會(huì)急速增加，而這些用戶相對(duì)集中且接入端口很密集，可以通過(guò)LAN交換機(jī)為用戶提供高密度的網(wǎng)絡(luò)連接方案，從而能夠以最少的投資，最低的資費(fèi)為用戶提供10 Mbit／100 Mbit／s甚至1000 Mbit／s的寬帶接入，讓用戶享受到真正的寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這并不是說(shuō)，這種方式就完美無(wú)缺了，要真的是這樣的話，也不錯(cuò)，其它的方式也就不必發(fā)展了。事實(shí)上，可以想象，對(duì)于樓字和新建小區(qū)，布設(shè)五類線或超五類線是容易實(shí)現(xiàn)的，只要能夠與樓字的擁有者或小區(qū)的投資商合作，就能夠做到。而對(duì)于已建小區(qū)，是非常困難的，因?yàn)檎l(shuí)也不愿已裝修好的房于再有所動(dòng)作，此時(shí)，其它接入方式就可以各顯神通了。 IP地址分配與網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 IP地址資源問(wèn)題一直是Internet建設(shè)中的難題之一。隨著教育城域網(wǎng)的建設(shè)，這個(gè)問(wèn)題可能會(huì)變得更加嚴(yán)重，因?yàn)閷拵ЬW(wǎng)絡(luò)的用戶可能是永遠(yuǎn)在線的，特別是包月制情況下，所以在教育城域網(wǎng)中，除了建設(shè)初期用戶IP地址可以采用公有IP地址之外，一般都采用私有IP地址，但即使如此，也應(yīng)該考慮到IP地址資源是非常有限的，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大與用戶數(shù)的急劇增長(zhǎng)，很快會(huì)耗盡，因此，我們建議用戶IP地址通過(guò)動(dòng)態(tài)分配方式進(jìn)行分配（IP地址既可以是私有1P地址也可以是公有IP地址）。用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，從IP地址池中臨時(shí)申請(qǐng)到一個(gè)IP地址，使用完后再歸還到IP地址池中。而1P地址池，可以位于客戶管理系統(tǒng)上，也可以集中放置在Radius服務(wù)器上。 由于高速接入Internet是教育城域網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)，而進(jìn)行Internet訪問(wèn)時(shí)，用戶必須使用全球唯一的IP地址，因此，在教育城域網(wǎng)建設(shè)中如果采用了私有IP地址，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該保證其用戶在使用私有IP地址時(shí)同樣可以接入Internet，解決辦法就是采用專門的IP地址轉(zhuǎn)換設(shè)備或采用帶NAT插卡的客戶管理系統(tǒng)，將私有IP地址轉(zhuǎn)換成運(yùn)營(yíng)商自己的公有IP地址，從而可以進(jìn)行統(tǒng)一的Internet尋址，在網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備中，私有IP地址轉(zhuǎn)換為公有IP地址可以有三種實(shí)現(xiàn)方式，即靜態(tài)方式，動(dòng)態(tài)方式和復(fù)用動(dòng)態(tài)方式，其中，靜態(tài)方式是通過(guò)配置將一個(gè)私有用戶地址與一個(gè)公有IP地址對(duì)應(yīng)，用于接入外部網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)比較少時(shí)；動(dòng)態(tài)方式是用戶接入外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從公有IP地址池中選擇一個(gè)空閑的IP地址與其私有IP地址對(duì)應(yīng)；復(fù)用動(dòng)態(tài)方式利用公有IP地址和TCP端口號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)私有IP地址和TCP端口號(hào)，協(xié)議規(guī)定使用16位的端口號(hào)，除去一些保留的端口外，一個(gè)公有IP地址可以區(qū)分多達(dá)6萬(wàn)個(gè)采用私有IP地址的用戶端口號(hào)，由于一般運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)到的公有IP地址比較少，而用戶數(shù)卻可能很多，因此一般都采用復(fù)用動(dòng)態(tài)方式。 教育城域網(wǎng)是一個(gè)整體，在這個(gè)整體中，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與IP地址分配應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)劃，因此，除了在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，由于覆蓋范圍比較小，用戶數(shù)量比較少，可以采用分布式設(shè)置NAT之外，最好采用集中式放置NAT，以進(jìn)一步減少公有IP地址的使用，節(jié)省投資，便于管理，特別是，集中放置的高端NAT設(shè)備保證了全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能幾乎不受其影響。 用戶信息安全 用戶信息安全問(wèn)題一直是IP網(wǎng)絡(luò)中的討論熱點(diǎn)。在教育城域網(wǎng)建設(shè)中，也肯定會(huì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一，事實(shí)上，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，用戶對(duì)安全性可能要求不高，但是，隨著用戶數(shù)的不斷上升和用戶使用的業(yè)務(wù)種類不斷增多，特別是電子商務(wù)的逐漸普及，用戶將會(huì)越來(lái)越多地考慮到信息的安全性。 用戶信息的不安全性主要是由用戶處于以太網(wǎng)環(huán)境中引起的，因此要保證用戶信息的安全性，就必須實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)環(huán)境下的用戶隔離，目前主要采用的技術(shù)為VLAN技術(shù)，基本思想是在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)中加入VLAN標(biāo)識(shí)，劃分在一個(gè)VLAN中的用戶才能互相通信，不同VLAN中的用戶互相隔離，一個(gè)設(shè)備支持的最大VLAN數(shù)量為4095。在教育城域網(wǎng)中，在接入設(shè)備上基于設(shè)備的端口、用戶MAC地址、用戶IP地址或其它策略將一個(gè)用戶劃分成一個(gè)VLAN，客戶管理系統(tǒng)終結(jié)所有VLAN比實(shí)現(xiàn)三層交換功能，并實(shí)現(xiàn)IP地址與用戶MAC地址和VLAN ID的綁定，防止IP地址的盜用。 我們認(rèn)為，采用VLAN實(shí)現(xiàn)用戶之間的隔離，采用嚴(yán)格論證的方法對(duì)需要進(jìn)行認(rèn)證的用戶進(jìn)行認(rèn)證和計(jì)費(fèi)，應(yīng)該是教育城域網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。 網(wǎng)絡(luò)管理 教育城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的要求與因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的要求是一樣的，如支持基于WEB、TELNET、GUI和CLI的網(wǎng)絡(luò)管理方式，支持SNMP、RMON等網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，支持帶內(nèi)和帶外網(wǎng)絡(luò)管理信息通道，等等。但也有其特殊性，主要體現(xiàn)在教育城域網(wǎng)中集中了多個(gè)廠商的設(shè)備，并直接面向各種不同類型的用戶，因此其網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)也應(yīng)該支持這種特殊性，即支持與其它網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的集成，以方便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)廠商設(shè)備的統(tǒng)一管理；支持按時(shí)長(zhǎng)、按流量、包月制等多種計(jì)費(fèi)方式或者針對(duì)不同的策略進(jìn)行計(jì)費(fèi)的功能，以滿足教育城域網(wǎng)不同用戶的需求。 對(duì)于如何管理教育城域網(wǎng)，目前有四種方式，即采用帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理，帶外網(wǎng)絡(luò)管理，兩種方式同時(shí)使用或者兩種方式混合使用（即城域匯接層及其以上層次的設(shè)備采用帶外網(wǎng)絡(luò)管理，城域匯接層以下設(shè)備采用帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理）。我們認(rèn)為，從網(wǎng)絡(luò)層次劃分來(lái)看，教育城域網(wǎng)城域核心部分應(yīng)該采用統(tǒng)一的管理方式，而教育城域網(wǎng)城域接入部分，應(yīng)該根據(jù)具體情況來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體來(lái)說(shuō)，就是如果為運(yùn)營(yíng)商自己建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)，則由于混合方式投資少，實(shí)現(xiàn)快，能夠滿足全部管理要求，因此建議采用，如果為