【正文】 是否在學(xué)校采用最先進(jìn)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。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(jìn)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。 現(xiàn)代教育改革的需要。毫無疑問，校園網(wǎng)是學(xué)校提高管理水平、工作效率、XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)工程方案 5 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。據(jù)統(tǒng)計，美國的學(xué)校建設(shè)了校園內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)并與 Inter 連通的比例高達(dá) 90%，國內(nèi)的主要大學(xué)也已經(jīng)建成或正在 建設(shè)自己學(xué)校的內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)。 XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)工程方案 6 第一章 XX 中學(xué) 校園網(wǎng)需求分析 XX 中學(xué) 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 目前， XX 中學(xué) 已有部分樓宇內(nèi)部單獨(dú)組建了網(wǎng)絡(luò)，但樓宇與樓宇之間并沒有相互連接。雖然有些已單獨(dú)組網(wǎng)，但仍相互獨(dú)立沒有互連。綜上所述，XX 中學(xué) 計算機(jī)應(yīng)用水平和使用效率還有待于改進(jìn)和提高。同時，一些新的應(yīng)用類型，如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、視頻直播 /廣播等，也對網(wǎng)絡(luò)提出了支持多點(diǎn)廣播和寬帶高速接入的要求。 功能需求 滿足計算機(jī)教學(xué)科研、行政辦公需要，提供各種教學(xué)、辦公工具和支撐平臺，并提供豐富的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)資源。 具有遠(yuǎn)程通信能力，借助電話網(wǎng)等通信手段，以最低的通信成本，方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互聯(lián)，跨越地域限制， 滿足學(xué)校要求，加強(qiáng)各單位之間的業(yè)務(wù)聯(lián)系和信息資源共享。 學(xué)校信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要保證實(shí)用和技術(shù)先進(jìn)，便于非計算機(jī)專業(yè)人員使用，并能不斷滿足學(xué)校未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力。 硬件部分主要由網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機(jī)（服務(wù)器）系統(tǒng)以及各種外設(shè)（ UPS、投影機(jī)、打印機(jī)、磁帶備份設(shè)備等）組成。沒有總體規(guī)劃，整個系統(tǒng)有可能陷入各個部分相互不兼容和前期投資的極大浪費(fèi)。為了盡量減少對學(xué)校教職員生活的影響，綜合布線系統(tǒng)建設(shè)采取一步到位的辦法，適度超前。建設(shè)校園網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的總體思路是邊使用、邊改進(jìn)、邊開發(fā)，力爭在兩到三年能夠把應(yīng)用系統(tǒng)完善起來。先進(jìn)的技術(shù)只有在使用中產(chǎn)生了巨大的效益時才被賦予了先進(jìn)性，只是采用了先進(jìn)的技術(shù)并不表示就有了先進(jìn)性。 XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)工程方案 11 只有把當(dāng)前先進(jìn)性、未來可擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)可行性有機(jī)地結(jié)合起來，才能保證一個系統(tǒng)具有長久的生命力，從而具有先進(jìn)性。概括地說，在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，要特別注重對人員的培訓(xùn)，要注重對實(shí)施系統(tǒng)的工程人員、維護(hù)系統(tǒng)的管理人員和使用系統(tǒng)的教職員工們的培訓(xùn)；工程人員是系統(tǒng)建設(shè)成功的保證、系統(tǒng)維護(hù)人員是系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證、而教職員工作為系統(tǒng)的最終用戶，是系統(tǒng)真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵。 核心層 Core Layer 核心層為下兩層提供優(yōu)化的數(shù)據(jù)輸運(yùn)功能，它是一個高速的交換骨干，其作用是盡可能快地交換數(shù)據(jù)包而不應(yīng)卷入到具體的數(shù)據(jù)包的運(yùn)算中 (ACL，過濾等 )，否則會降低數(shù)據(jù)包的交換速度。在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，接入層主要提供如下功能： ? Shared Bandwidth ? Switched Bandwidth ? MAC Layer Filtering(possibly) ? Microsegmentation 在廣域網(wǎng)環(huán)境中，接入層主要提供通過 Frame Relay、 ISDN、 Leased Line 連入遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。信息輸出口采用符合 ISDN 標(biāo)準(zhǔn)的 RJ45 8 芯插口，根據(jù)用戶的使用環(huán)境選用埋入型、桌上型、地毯型或通用型插座，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)末端設(shè)備的接口選用相應(yīng)的適配器。 SYSTIMAX SCS 使用 24AWG 雙絞線 (UTP)為傳輸介質(zhì)，對于數(shù)據(jù)和圖像的傳輸，采用 CAT5 類雙絞線 (1061)或 CAT5+（ 1071）超五類雙絞線，部分對傳輸頻寬及高速數(shù)據(jù)傳輸有更高要求的信息點(diǎn)，可采用光纖到桌面 (FTTD)方式設(shè)置。 XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)工程方案 15 ? 管理子系統(tǒng) ADMINISTRATION SUBSYSTEM 管理子系統(tǒng)即指樓層配線間（ FD），由交連、互連和 I/O 組成。由電纜配線架 (110 型 )和光纖配線箱(LIU)組成。它 提供建筑物的干線電纜的路由。由主線架 (MDF)到各區(qū)分線架 (IDF)的連接部分，根據(jù)傳輸信號的不同，分別采用 UTP 電纜或 Lucent Technologies 50/125 多模光纖為傳輸介質(zhì)，以滿足現(xiàn)在和將來所有通 訊網(wǎng)絡(luò)的要求。這些導(dǎo)線將設(shè)備或雷電保護(hù)裝置連接到有效建筑物的接地點(diǎn)。與外界公共交換網(wǎng)絡(luò)的連接部分，包括與郵電局等通過光纜或電纜的連接。在已有布線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 ,繼續(xù)不斷研制開發(fā)出新的產(chǎn)品和配件，使你已有的布線系統(tǒng)可以在相當(dāng)長時間里支持到各種新出現(xiàn)的應(yīng)用，從而使大樓和布線系統(tǒng)持續(xù)保值和升值。相信選擇 LUCENT 布線系統(tǒng)完全符合業(yè)主近期和長遠(yuǎn)利益。 有些廠家、產(chǎn)品規(guī)模較小，不能提供布線系統(tǒng)全方位產(chǎn)品，甚至產(chǎn)品被出售，發(fā)展方向不明。與全球各知名樓宇自控廠家全面合作，系統(tǒng)設(shè)計、測試、運(yùn)行有保障。 技術(shù)支持 有著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室專職開發(fā)，在香港、北京、上海設(shè)有技術(shù)支援中心，對各種 IBS系統(tǒng)均有專門的研究、設(shè)計、施工及測試手冊，確保使用和發(fā)展，技術(shù)上一直領(lǐng)先。M、 IBS培訓(xùn)，隨時提供布線系統(tǒng)新產(chǎn)品、應(yīng)用的信息和幫助。 廠家、產(chǎn)品規(guī)模小，保證難實(shí)現(xiàn)， 缺乏各方面的技術(shù)、實(shí)施規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。工程項(xiàng)目在全國占有 80%，在全球工程占有中遙遙領(lǐng)先，經(jīng)歷實(shí)踐考驗(yàn)性能穩(wěn)定。采用 6 芯應(yīng)該是足夠的：園區(qū)骨干網(wǎng)采用的技術(shù)，有 FDDI（ Fiber Distributed Data Interface）、 FE（ Fast Ether）、GE（ Gigabit Ether）和 ATM（ Asynchronous Transmission Mode），其中除 FDDI DAS（ Dual Attachment Station）需使用 4 芯光纖外，其余技術(shù)均只需要使用 2 芯光纖； XX 中學(xué) 目前沒有采用 FDDI 技術(shù)，那么以后采用的可能性應(yīng)該是更小了，因?yàn)?FDDI 技術(shù)現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)是一種過時的技術(shù)且性能 /價格比比較差。考慮把教學(xué)樓、圖書館、教師宿舍、學(xué)生宿舍、飯?zhí)?、辦公樓、體育館全部以光纖與位于實(shí)驗(yàn)樓中心機(jī)房相連。 XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)工程方案 20 XX 中學(xué) 光纖布線示意圖 以下是主干光纖布線的材料預(yù)算（未包括光纖耦合器面板、光纖耦合器等小件配套材料，它們將在預(yù)算表中列出）。 ② 根據(jù)實(shí)地的觀察，不宜直接從中心機(jī)房拉非屏蔽雙絞線至體育館，因?yàn)橐环矫?，兩者距離超過 100 米（校方要求，體育館的配線間在“體藝科組”），另外 UTP 也不適合室外布線。 CNA 結(jié)構(gòu)如下圖所示： 注：為了校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，學(xué)校在兩幢學(xué)生宿舍樓間專門建筑了一間房，用來放置交換機(jī)，非屏蔽雙絞線可以直接與學(xué)生宿舍樓的各個房間的信息插座連接。 說明： 教學(xué)樓因?yàn)橐呀?jīng) 布線，故此時不需布線。形成結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)外溝通的校園計算機(jī)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)校各類人員提供充分的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。為了更好地滿足用戶 的需求，保證系統(tǒng)能正常穩(wěn)定運(yùn)行，在較長的時間內(nèi)不落后，在本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案設(shè)計中，我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)把握以下幾個原則： 穩(wěn)定性 只有運(yùn)行穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)才是可靠的網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行取決于諸多因素，如網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，產(chǎn)品的可靠，而選擇一個具有運(yùn)營此類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)合作廠商則更為重要。為此應(yīng)選用高帶寬的先進(jìn)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)與各種網(wǎng)絡(luò)互訪的要求，要選擇開放的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，既要選擇當(dāng)前的主流產(chǎn)品，又要具有開放性，以利于今后的擴(kuò)充。 經(jīng)濟(jì)性 充分利用原 有的軟件、硬件資源，減少投資浪費(fèi)，做到高性能價格比。 符合 IP 發(fā)展趨勢的網(wǎng)絡(luò) 在當(dāng)前任何一個提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中，對 IP 的支持服務(wù)是最普遍的，而 IP 技術(shù)本身又處在發(fā)展變化中，如 IpV6， IP QoS， IP Over SONET 等等新興的技術(shù)不斷出現(xiàn)， XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)必須跟緊 IP 發(fā)展的步 伐，也就是必須選擇處于 IP 發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)地位的網(wǎng)絡(luò)廠商。整個網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)計成為 Intra/Inter 應(yīng)用模式，具有高速、開放、安全、易于管理的特點(diǎn)。從內(nèi)部校園網(wǎng)到外部 Inter 的訪問都要有安全審查和流量管理功能。特別是近幾年交換式以太網(wǎng)和 100M 快速以太網(wǎng)產(chǎn)生和應(yīng)用，使以太網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)今局域網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛的主 流技術(shù)之一。這兩個因素的存在，使得以太網(wǎng)的幀在傳輸時的延遲和延遲的突發(fā)變化 (抖動 )就顯得非常嚴(yán)重。以太網(wǎng)的交換技術(shù)可以降低爭用的機(jī)率，但為了與原有網(wǎng)卡及應(yīng)用軟件的兼容， CSMA/CD 仍必須存在，且交換中對轉(zhuǎn)發(fā)端口的定位是在于動態(tài)學(xué)習(xí)動態(tài) 刷新中進(jìn)行的，這就使在統(tǒng)計上仍存在大量的包是以共享爭用的方式傳遞的，交換技術(shù)可使利用率提高至 20%～ 50%。應(yīng)用于大型 校園網(wǎng)，能把現(xiàn)有的 10Mbps 以太網(wǎng)和100Mbps 快速以太網(wǎng)連接起來。在數(shù)據(jù)、話音、視頻等實(shí)時業(yè)務(wù)方面它雖然不能提供真正意義上的服務(wù)質(zhì)量 (QoS)，但千兆位以太網(wǎng)頻寬較高，能克服原以太網(wǎng)的一些弱點(diǎn)，提供服務(wù)保證等特性。 XX 中學(xué) 校園網(wǎng)絡(luò)工程方案 27 3. 1000Base－ CX：用于短距離設(shè)備的連接，使用高速率雙絞銅纜，最大傳輸距離為 25 米。 2. 用于交換機(jī)到服務(wù)器鏈路：服務(wù)器使用千兆位以太網(wǎng)卡，直接與千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)相接，提供每秒百萬個包的處理能力。千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)用光纖相接，提供一條高性能主干線路。以太網(wǎng)、 FDDI等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于受當(dāng)時技術(shù)所限，傳輸機(jī)制主要圍繞解決信息包沖突碰 撞問題、保證發(fā)端的信息包能夠到達(dá)收端就可以了，并不考慮“如何到達(dá)”。每一個虛電路所需帶寬由服務(wù)質(zhì)量保證體系按需分配，不同的應(yīng)用要求分配不同的信道帶寬。一旦網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)冗余，則必須啟動一種稱之為 Spanning Tree 算法的尋徑技術(shù)，堵塞住所有冗余鏈路端口。 ATM 是一個在現(xiàn)有技術(shù)水平上已獲得成熟的發(fā)展、同時兼具有新技術(shù)所特有的勃勃生命力的技術(shù)。 首先根據(jù)最先進(jìn)技術(shù)和最佳性能優(yōu)化的設(shè)計原則，技術(shù)已很久停滯不前、性能相對偏低 FDDI 已不適應(yīng) XX 中學(xué) 校園網(wǎng)的需求了。端到端全 ATM 在國外的先 進(jìn)地區(qū)雖有成功的案例，但對于 900 個點(diǎn)左右的 Intra 而言需要更大的投資和較高水平的維護(hù)力量，我們的應(yīng)用仍是傳統(tǒng)應(yīng)用加新型多媒體應(yīng)用共存的模式，多媒體傳輸不可忽視但而且將來會占絕對的主體，因此我們從發(fā)展的眼光來看，雖然目前應(yīng)用還不是太多，快速以太網(wǎng)能夠滿足需要，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在基礎(chǔ)設(shè)施建立以后，帶寬的需求將飛速增長，所以我們建議采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，達(dá)到最近五年不過時的標(biāo)準(zhǔn)。國外的有 Cisco、 NortelNetworks、 3Com、Lucent（該公司提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部門現(xiàn)已獨(dú)立出來成為公司 AVAYA）、 Alcatel、Cabletron、 Intel。但總的一點(diǎn)，比較貴，且他們占據(jù)的是中高端市場。 具體配備如下： 中心機(jī)房：選擇 3公司 Switch 4007 作為中心交換機(jī)。教學(xué)樓的配線間在四樓。剩余的 26 個信息點(diǎn)在一樓的學(xué)生書庫。 學(xué)生宿舍：學(xué)生宿舍共有兩幢樓。 飯 堂：飯?zhí)霉灿?5 個信息點(diǎn)，采用一臺 24 口的 SuperStack II Switch 3300 交換機(jī)來連接。 實(shí)驗(yàn)樓：實(shí)驗(yàn)樓主要有兩類情況。辦公樓采用四臺 24 口的 SuperStack II Switch 3300交換機(jī)堆疊來連接。每個學(xué)生宿舍安置兩個信息點(diǎn)，每幢樓有 192 個信息點(diǎn)。 教師宿舍：教師宿舍共有 70 個信息點(diǎn)。 圖書館：圖書館共有 90 個信息點(diǎn)。其中 7 個SX 接口用來下連教學(xué)樓、圖書館、教師宿舍、學(xué)生宿舍、飯?zhí)?、辦公樓、體育館；另外三個分別可用于 Web 服務(wù)器、數(shù)據(jù) /數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、視頻服務(wù)器；剩余的 8 個備用。特別要強(qiáng)調(diào)的是 3 公司。 各家有各家的優(yōu)勢和特色。它能很好地支持 XX中學(xué) 的校園內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)通信以及與 CERNET其它節(jié)點(diǎn)的信息交互，而且在性能有很大的優(yōu)勢，而且價格上并不貴多少，是一種比較先進(jìn)的校園網(wǎng)絡(luò)解決方案。從前面需求分析我們可以看到用戶的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可分為管理、教學(xué)、科研以及其它的Inter/Intra 應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用具有很強(qiáng)的實(shí)時性，要求有長時間穩(wěn)定的帶寬；而管理、科研和 Inter/Intra 應(yīng)用則非常復(fù)雜，它們不僅具有 傳統(tǒng)計算機(jī)通信的文件的傳輸、數(shù)據(jù)的查詢等等，還根據(jù)信息發(fā)展的需要加入了大量圖像、視頻、聲音等多媒體應(yīng)用，比如 Web 瀏覽、視頻會議、語音電子郵件等等，這就需要網(wǎng)絡(luò)不僅具有傳送大量突發(fā)性數(shù)據(jù)的充裕帶寬，還應(yīng)當(dāng)對實(shí)時性較強(qiáng)的多媒體信息的傳送保持均勻的低延遲傳輸特性，從這方面來看，具備對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)和多媒體信息都有最佳傳輸效果的 ATM 交換技術(shù)和快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)技術(shù)無疑都可作為理想的解決方案。其經(jīng)濟(jì)可行性較差，對 XX 中學(xué) 所建的中等規(guī)模偏小的校園網(wǎng)絡(luò)就更是如此。 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)一 ATM 是現(xiàn)今唯一可同時應(yīng)用于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，兩種技術(shù)的統(tǒng)一是網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的趨勢，也是實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字 網(wǎng)（ BISDN）這一計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)未來的宏遠(yuǎn)目標(biāo)的必由之路，具有廣闊的發(fā)展前景。 具有靈活的組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)載平衡能力