【正文】 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中不同速率端口配 置一定要留有適當(dāng)?shù)娜哂?，既有利于日后的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展也有利于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。 擴(kuò)展性需求：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的擴(kuò)展性需求是通過在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型方面來保證的。在核心交換機(jī)與工作組交換機(jī)之間，采用 100Mbps 傳輸帶寬，當(dāng)使用全雙工時(shí)，傳輸帶寬為200Mbps。采用分散式三層交換體系，二級(jí)交換機(jī)具有第三級(jí)交換能力，主干線路壓力小，而且全部實(shí)現(xiàn)百兆交換入室?？紤]應(yīng)用上某些并發(fā)的排斥特點(diǎn)，以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境對(duì)通暢性的要求，一般每位學(xué)生占用的平均實(shí)際網(wǎng)絡(luò)帶寬約為 1M 左右即可以完全滿足以上需求，在滿足網(wǎng)絡(luò)在有收斂比的情況下 的帶寬要求；這就要求匯聚、核心設(shè)備均具備萬兆智能能力。 下面我們具體分析一下校園網(wǎng)各個(gè)方面的需求。核心采用銳捷 RG6810E 高性能三層管理交換機(jī)，匯聚采用銳捷三層交換機(jī)，接入桌面采用銳捷 21 系列。多媒體教學(xué)服務(wù)部主要為全院的多媒體教學(xué)，大學(xué)英語語音教學(xué)，多媒體課件制作和教師的現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)提供服務(wù)。學(xué)校學(xué)科結(jié)構(gòu)合理，設(shè)有文史、法學(xué) 、外國語、數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)、經(jīng)濟(jì)與管理、資源環(huán)境與旅游、物理與電子科學(xué)、化學(xué)化工、生命科學(xué)、機(jī)械工程、電氣與信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、土木建筑工程、音樂、美術(shù)、體育、繼續(xù)教育等 17 個(gè)學(xué)院和一個(gè)獨(dú)立學(xué)院 —— 芙蓉學(xué)院；學(xué)校是國家高等學(xué)校大學(xué)生文化素質(zhì)教育基地、國家 Linux 技術(shù)培訓(xùn)與推廣中心、教育部大學(xué)英語教學(xué)改革試點(diǎn)高校。如果一所學(xué)校包括多個(gè)專業(yè)學(xué)科（ 或多個(gè)系 ） ，也可以形成多個(gè) 局域網(wǎng)絡(luò) ，并通過有線或無線方式連接起來。概 括地講，校園網(wǎng)是為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)的 寬帶 多媒體網(wǎng)絡(luò)。目前，大多數(shù)有條件的學(xué)校已完成了校園網(wǎng)硬件工程 建設(shè)。電教綜合平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多媒體電教設(shè)備及室內(nèi)電器設(shè)備電動(dòng)一體化控制。及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地收集、處理、存儲(chǔ)、傳輸學(xué)校的教育教學(xué)信息，完成與因特網(wǎng)的通訊和資源共享實(shí)現(xiàn)社會(huì)教育、學(xué)校教育、家庭教育的有機(jī)結(jié)合?？梢哉f，信息化程度已成為衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化水平和綜合國力強(qiáng)弱的重要標(biāo)志。 本設(shè)計(jì)圍繞 湖南文理學(xué)院 校園網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)多方面展開論述，包括校園網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀描述，校園網(wǎng)建設(shè)需求分析，校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃與詳細(xì)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并將結(jié)合實(shí)際情況對(duì)本校給出具體方案，并給出方案實(shí)施過程，對(duì)于加快學(xué)校的信息化建設(shè)有一定的借鑒作用。開展的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，旨在推動(dòng)學(xué)校信息化建設(shè)，其最終建設(shè)目標(biāo)是將建設(shè)成為一個(gè)借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、數(shù)字化的教學(xué)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，最終完成統(tǒng)一軟件資源平臺(tái)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理、統(tǒng)一軟件資源系統(tǒng)，為用戶提供高速接入網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)、在線服務(wù)、教育資源共享等各種應(yīng)用；利用現(xiàn)代信息技術(shù)從事管理、教學(xué)和科學(xué)研究等工作。最終達(dá)到在網(wǎng)絡(luò)方面，更好的對(duì)眾多網(wǎng)絡(luò)使用及數(shù)據(jù)資源的安全控制，同時(shí)具有高性能，高效率，不間斷的服務(wù)，方便的對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備和應(yīng)用進(jìn) 行有效的時(shí)事控制和管理 。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字化校園；連網(wǎng)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)安全 前 言 當(dāng)今社會(huì)已步入信 息社會(huì)，信息成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心因素，信息化已成為當(dāng)今世界潮流。 建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，在校園內(nèi)部實(shí)現(xiàn)資源高度共享 ，為教學(xué)、科研、管理提供服務(wù)，為計(jì)劃、組織、管理與決策提供基礎(chǔ)信息和科學(xué)手段；支持教育教學(xué)改革，提高教育技術(shù)的現(xiàn)代化水平和教育信息化程度，為學(xué)校教師的備課、課件制作、教學(xué)演示提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；通過互聯(lián)網(wǎng)、錄像機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等各種渠道獲得多媒體資料，實(shí)現(xiàn)素材收集、電子備課功能。實(shí)現(xiàn)課堂多媒體電化教學(xué)。建立校園網(wǎng)管理應(yīng)用系統(tǒng)。然而，多年來都對(duì)校園網(wǎng)的認(rèn)識(shí)不夠全面，甚至存在很大的誤區(qū)。首先，校園網(wǎng)應(yīng)為學(xué)校教學(xué)、科研提供先進(jìn)的信息化教學(xué)環(huán)境。其次，校園網(wǎng)應(yīng)具有教務(wù)、行政和總務(wù)管理功能。 湖南文理學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心是為了適應(yīng)學(xué)院發(fā)展的需要，于 2020 年 2 月，由原計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部的多媒體教學(xué)服務(wù)中心、網(wǎng)絡(luò)中心以及大學(xué)英語教學(xué)部的語音室等整合組建而成?，F(xiàn)有多媒體教室，教室內(nèi)配有廣播系統(tǒng)及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)多媒體可視化教學(xué)設(shè)備，平時(shí)也可作為學(xué)院學(xué)術(shù)報(bào)告、大型會(huì)議、講座、學(xué)生活動(dòng)舉辦地點(diǎn)?，F(xiàn)有的 WEB 服務(wù)器，“一卡通”數(shù)字系統(tǒng)， OA 辦公管理系統(tǒng)，教務(wù)管理系統(tǒng)，圖書管理系統(tǒng)，流媒體服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)殺毒服務(wù)器，為全院教學(xué)科研、管理和生活等方面提供了良好的 Inter 應(yīng)用服務(wù)。 帶寬 網(wǎng)上數(shù)據(jù)流特點(diǎn) 大學(xué)校園網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的廣泛性和使用多樣性等特點(diǎn)，廣播包將對(duì)數(shù)據(jù)流產(chǎn)生較大的影響，校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)并發(fā)性，一般是呈現(xiàn)波峰波谷的，絕大多數(shù)情況下，存在高并發(fā)性訪問的因素，除了周末或者夜間學(xué)生晚自修之后的時(shí)間 ，某些特殊的應(yīng)用也有可能對(duì)負(fù)荷有突發(fā)要求，如使用空間數(shù)據(jù)，大范圍數(shù)據(jù)搜索，視頻方面的應(yīng)用等，這些突發(fā)的負(fù)荷有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)移到應(yīng)用設(shè)備上。 校園網(wǎng)主干需要的數(shù)據(jù)流量 網(wǎng)絡(luò)主干流量的是基于業(yè)務(wù)工作在網(wǎng)上展開的情況分析，實(shí)際上對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的需求是逐步提升的，特別是要協(xié)同體系出現(xiàn)后，干道的流量會(huì)大量的增加。三級(jí)交換機(jī)可以堆疊，能將一個(gè)主干和桌面交換機(jī)組成一個(gè)整體，提供足夠的交換口，可擴(kuò)展性好。 性能與要求 接入速率需求：接入速率最基本的是由端口速率決定的。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要適當(dāng)超出企業(yè)當(dāng)前應(yīng)用的需求，以便日后在技術(shù)上平滑升級(jí)。另外，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性還體現(xiàn)在服務(wù)器上，通常需要增加處理器的數(shù)量，提高處理器的性能，增加內(nèi)存容量，提高內(nèi)存性能，增加磁盤容量，提高磁盤性能等。局域網(wǎng)的響應(yīng)時(shí)間通常為1ms~2ms，廣域網(wǎng)的響應(yīng)時(shí)間為 60ms~1000ms，越高越好。目標(biāo)用戶容量 =目標(biāo) CPU 容量 /每個(gè)用戶 Web CPU 總成本，目標(biāo) CPU 容量 =處理器的數(shù)量 *CPU 的頻率定額。 可用性：可以通過提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性來達(dá)到，可采用一些具有自愈能力的設(shè)備，也可通過提高網(wǎng)絡(luò)本身的可靠性，如利用 冗余鏈路連接。隨著校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用的不斷深入，在網(wǎng)絡(luò)邊緣出現(xiàn)了以下 4 種新趨勢(shì)。 (4)出現(xiàn)了多種設(shè)備類型，如 IP 電話、 WLAN 接入點(diǎn)和 IP 視頻攝像頭。用戶可以根據(jù)需要來訂制自身的安全策略并部署在此交換機(jī)上。由中心交換機(jī)、 UPS 等電源系統(tǒng)、服務(wù)器、廣域網(wǎng)連接設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成。各中心節(jié)點(diǎn)的主干交換機(jī)要支持千兆以太網(wǎng)，具有 10/100Mbps 以太網(wǎng)端口。計(jì)算機(jī)信息點(diǎn)到樓房間通過雙絞線連接，實(shí)現(xiàn)樓內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)絡(luò)的安全控制也主要由分布層設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。 VLAN。 (2)IP 地址規(guī)劃 根據(jù)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)目前真實(shí) IP 地址的現(xiàn)實(shí)情況， IP 地址規(guī)劃遵循如下原則來設(shè)計(jì)： IP 地址， NAT 后供人員遠(yuǎn)程訪問； inter 互聯(lián)設(shè)備 IP 地址采用真實(shí) IP 地址； IP 地址； IP 地址，由統(tǒng)一出口的邊緣設(shè)備（路由器、防火墻）進(jìn)行地址翻譯，即出口路由器（ 防火墻）互聯(lián)采用合法 IP 地址；公共服務(wù)器如 WWW/FTP/DNS/資源服務(wù)器等均采用合法地址（或從安全角度考慮采用私有 IP）；部分接入用戶采用私有保留 IP 地址相連。 (4)計(jì)算機(jī)教學(xué)：包括多媒體教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)。 (8)應(yīng)用成本：在保證系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)也需要考慮成本的問題。全網(wǎng)接入采用統(tǒng)一認(rèn)證技術(shù)，保證了只有合法授權(quán)的用戶才能使用內(nèi)部或外部網(wǎng)絡(luò)，而且還能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用情況進(jìn)行了審計(jì) ； 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序主要有客戶程序和 服務(wù)器程序： 客戶程序：它主要實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)送，在客戶機(jī)上運(yùn)行的客戶程序把請(qǐng)求發(fā)送給服務(wù)器進(jìn)程。 (2)高安全。 (4)易管理。 (6)整合。 功能需求 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)該滿足以下目標(biāo)：集中式管理、整合型存儲(chǔ)、高性能、高安全、高效率，滿足系統(tǒng)不斷擴(kuò)展的需求。 應(yīng)用需求分析 SAN（ Storage Area Network，存儲(chǔ)域網(wǎng)絡(luò)）與 NAS 則是完全不同，它不是把所有的存儲(chǔ)設(shè)備集中安裝在一個(gè)專門的 NAS 服務(wù)器中，而是將這些存儲(chǔ)設(shè)備單獨(dú)通過光纖交換機(jī) 連接起來，形成一個(gè)光纖通道的網(wǎng)絡(luò)，然后這個(gè)網(wǎng)絡(luò)再與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)有局域網(wǎng)進(jìn)行連接，在這種方案中，起著核心作用的當(dāng)然就是光纖交換機(jī)了，它的支撐技術(shù)就是 Fibre Channel（ FC，光纖通道）協(xié)議，這是 ANSI 為網(wǎng)絡(luò)和通道 I/O 接口建立的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集成，支持 HIPPI、 IPI、 SCSI、 IP、 ATM 等多種 高級(jí)協(xié)議。同 時(shí) SAN 網(wǎng)采用光纖傳輸通道，可以得到高速的數(shù)據(jù)傳輸率。 系統(tǒng)及數(shù)據(jù)安全分析 保密性：采取有效措施保障數(shù)據(jù)保密性好 完整性：不經(jīng)授權(quán)數(shù)據(jù)不得修改。按照物理隔離的要求，相關(guān)用戶連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，必須與涉密網(wǎng)絡(luò)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)隔離和計(jì)算機(jī)信息隔離。用戶訪問內(nèi)網(wǎng)時(shí)，斷開外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接；訪問外網(wǎng)時(shí)，斷開內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)通過接管啟動(dòng)控制流程，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)之間的隔離和切換；集成的網(wǎng)卡最大限度地保障了系統(tǒng)的適配性和節(jié)省主板槽位資源。在一些規(guī)模較小的政府部門網(wǎng)絡(luò)中，可能只有幾臺(tái)到十幾臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)組成的局域網(wǎng)絡(luò)，由于網(wǎng)絡(luò)功能比較單一，沒有必要?jiǎng)澐謳讉€(gè)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)為節(jié)約成本，只有部分工作站節(jié)點(diǎn)需要單獨(dú)通過 Modem 等撥號(hào)設(shè)備接入因特網(wǎng)，這樣可以在需要接入因特網(wǎng)的工作站節(jié)點(diǎn)上安裝網(wǎng)絡(luò)安全隔離卡，讓這些節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)能夠在與局域網(wǎng)絡(luò)隔離的狀態(tài)下?lián)芴?hào)上網(wǎng)、瀏覽信息。公共網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)和路由器連接 INTERNET（視需要也要考慮安裝防火墻、入侵檢測(cè)及防病毒等安全防護(hù)措施），而部分計(jì)算機(jī)則需要連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作，這些連接了內(nèi)外雙網(wǎng)的工作站計(jì)算機(jī)需要安裝網(wǎng)絡(luò)安全隔離卡。應(yīng)用安全隔離集線器與安裝了安全隔離卡的安全計(jì)算機(jī)配合使用，可讓問題迎刃而解，不用再布第二條網(wǎng)線，只用原有的節(jié)點(diǎn)單布線，就可讓工作站計(jì)算機(jī)連接內(nèi)外兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即桌面計(jì)算機(jī)只用一條網(wǎng)線就可連接到內(nèi)外雙網(wǎng)上，即安全、方便又節(jié)省投資，如果用戶 因某種原因無法使用雙網(wǎng)布線時(shí)，更要采用此方案。功能是實(shí)現(xiàn)高性能的交換和傳輸，也能夠有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行控制和進(jìn)行 VLAN 劃分。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用 環(huán)狀結(jié)構(gòu)，核心主干交換機(jī)與主干交換機(jī)互聯(lián)成環(huán)形結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中心的路由器選擇合適的鏈路接入方式連接 Inter。 工作組子網(wǎng)可選用 100M 交換模式。在該方案中，網(wǎng)絡(luò)中心、教學(xué)樓節(jié)點(diǎn)和圖書館節(jié)點(diǎn)之間采用多模光纖以太連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過 1000M 交換機(jī)進(jìn)行連接。 我們?cè)O(shè)計(jì)的校園網(wǎng)將覆蓋整個(gè)湖南文理學(xué)院（東院和西院）將包括：主樓 、 各行政樓 、 圖書館 、 教學(xué)樓 、 活動(dòng)中心 、 各院系大樓和學(xué)生宿舍樓等。功能是 實(shí)現(xiàn)高性能的交換和傳輸，也能夠有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行控制和進(jìn)行 VLAN劃分。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，核心主干交換機(jī)與主干交換機(jī)互聯(lián)成環(huán)形結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中心的路由器選擇合適的鏈路接入方式連接 Inter。 工作組子網(wǎng)可選用 100M交換模式。 (1)撥號(hào)上網(wǎng)方式 (2)ISDN 專線接入 (3)ADSL 寬帶入網(wǎng) (4)DDN 專線入網(wǎng) (5)幀中繼方式入網(wǎng) (6)局域網(wǎng)接入 我們?cè)O(shè)計(jì)的校園網(wǎng)將覆蓋整個(gè)湖南文理學(xué)院（東院和西院）將包括：主樓，各行政樓，圖書館，教學(xué)樓，活動(dòng)中心，各院系大樓和學(xué)生宿舍 樓等。它可以為教學(xué)辦公用戶和學(xué)生遠(yuǎn)程訪問學(xué)校網(wǎng)站獲取信息服務(wù)。 IP 地址的合理是保證網(wǎng)絡(luò)順利運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵。 這樣設(shè)計(jì)，既可以充分利用已有的公網(wǎng) IP 地址，解決了 IP 地址空間不足的，既可以方便的實(shí)現(xiàn)互通互連，而且將地址翻譯（ NAT）這種耗費(fèi)設(shè)備資源的工作由網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備分擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸整體性能。