【正文】 器。 設(shè)備選 型的一般原則 標(biāo)準(zhǔn)化原則：所選擇的設(shè)備必須基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。否則，今后的運(yùn)行管理、故障診斷等，都需要請(qǐng)專業(yè)人員，開銷巨大，運(yùn)行效果不見得好。在借鑒上述原則基礎(chǔ)上 ，還需要考慮以下因素。 容錯(cuò)冗余性原則 : 除了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮冗余，骨干設(shè)備的容錯(cuò)冗余也是必須的。大多數(shù)時(shí)候，單位投資都是分期進(jìn)行的，但規(guī)劃必須盡可能一步到位；不能出現(xiàn)一期滿足需要，到了二期就不能再擴(kuò)的情況，設(shè)備選型必須在最大程度上保護(hù)用戶的投資。可見，校園網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用是一項(xiàng)靈魂工程。它由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、表面上看綜合布線系統(tǒng)，已及覆蓋學(xué)校教學(xué)、管理等各個(gè)方面的應(yīng)用軟件組成，同時(shí)還要考慮到技術(shù)的可行性、資金的可行性、拓展的可行性等諸多因素。 ATM 相對(duì)來說從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、投入及維護(hù)等方面都較復(fù)雜，但 它的穩(wěn)定性、可拓展性，以及通訊協(xié)議等方面有以太網(wǎng)無法比擬的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)許多高校以經(jīng)采用或即將 ATM 技術(shù)組建校園網(wǎng)，它將成為校園網(wǎng)的發(fā)展方向。為了方便接入INTERENET 或 CERNET，可以采用 DDN、幀中繼、 PSTN、 ISDN、無線網(wǎng)等接入方式，應(yīng)在做好學(xué)校的信息流量分析和承受能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，同時(shí)校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 20 為了防止網(wǎng)上黑客或惡意入侵者通過 INTERNET 對(duì)學(xué)校內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞，各種病毒對(duì)學(xué)校數(shù)據(jù)造成巨大的危害，以及系統(tǒng)崩潰或以外災(zāi)害造成學(xué)校數(shù)據(jù)的全部丟失，對(duì)這些不可預(yù)知的突發(fā)事情，在校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中也應(yīng)充分考慮到。一個(gè)完善的軟件規(guī)劃可以減少事后不必要的重復(fù)工作。同時(shí)其下的應(yīng)用軟件，如 SQL SERVER、 BACK OFFICE 等價(jià)格不斐。在相同的硬件上其性能已超過 WINDOWS 系列及其它的 UNIX。 網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運(yùn)行。有條件的學(xué)校可以采校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 21 用高性能的防火墻軟、硬件。采用撥號(hào)入網(wǎng)方式的用戶需配備一臺(tái)個(gè)人電腦，一套普通的撥號(hào)軟件，一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器和一條電話線（普通電話或ISDN 電話），通過撥打特別的 接入號(hào)碼進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)。在安裝好調(diào)制解調(diào)器之后，客戶端用戶需使用撥號(hào)軟件撥通接入號(hào) 16300（公用帳號(hào) 16300，密碼 16300），或接入號(hào) 16900（公用帳號(hào) 16900，密碼 16900）。 現(xiàn)在，撥號(hào)接入方式基本已經(jīng)很少被使用，只有在需要網(wǎng)絡(luò)接入而其他接入方式又不能實(shí)現(xiàn)的情況下才會(huì)使用。上行（從用戶到網(wǎng)絡(luò)）為低速的傳輸，可達(dá) 640Kbps；下行（從網(wǎng)絡(luò)到用戶）為高速傳輸，可達(dá) 8Mbps。 頻分多路復(fù)用技術(shù)在現(xiàn)有帶寬中分配一段頻帶作為數(shù)據(jù)下行通道，同時(shí)分配另一段頻帶作為數(shù)據(jù)上行通道，下行通道通過時(shí)分多路復(fù)用（ TDM）技術(shù)再分為多個(gè)高速信道和低速信道，同樣在上行通道也由多路低速信道組成?；ヂ?lián)網(wǎng)的返回?cái)?shù)據(jù)在電信局端也同樣與電話模擬信號(hào)進(jìn)行混合，使用下行通道傳輸?shù)接脩舳说臑V波器時(shí)重新被分離為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。安裝簡(jiǎn)單，不需要另外申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)率加線路，只需要在普通電話線上加裝校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 23 ADSLMODEM，在電腦上裝上網(wǎng)卡即可。但是兩種方式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一樣的，在 客戶端處一般都需要有一臺(tái)個(gè)人電腦，一臺(tái)濾波器，一臺(tái) ADSL 調(diào)制解調(diào)器和一條電話線 。 ADSL 專線接入是 ADSL 接入方式中的另 一種，是采用一種直接使用TCP/IP 協(xié)議類似于專線的接入方式。 HFC HFC 的全稱是 Hybrid Fiber－ Coaxial，即光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)。最初校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 24 HFC 網(wǎng)絡(luò)是用來傳輸有線電視信號(hào)的，后來通過對(duì)現(xiàn)有有線電視網(wǎng)進(jìn)行雙向化改造。 用戶在接入 HKC 網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要一臺(tái) Cable Modem，用戶計(jì)算機(jī)。 一個(gè) Cable Modem 要在兩個(gè)不同的方向上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，把上、下行數(shù)字信號(hào)用不同的調(diào)制方式調(diào)制在雙向傳輸?shù)哪骋粋€(gè) 6MHz(或 8MHz)帶寬的電視頻道上。使用 HFC 接入方式只能在廣播電視局進(jìn)行申請(qǐng)。 傳輸損耗小，可延長(zhǎng)有線電視的傳輸距離， 25 公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會(huì)有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號(hào)的傳輸質(zhì)量。目前有線電視網(wǎng)在帶寬共享方式、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理等方面依然存在缺陷。 DDN 的主干網(wǎng)傳輸媒介有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等；到用戶端多使用普通電纜和雙絞線。由于 DDN 將數(shù)字通信的規(guī)則和協(xié)議寄托在智能化程度的用戶終端來完 成，本身不受任何規(guī)程的約束，所以是全透明網(wǎng)，是一種面向各類數(shù)據(jù)用戶的公用通信網(wǎng)，它可以看成是一個(gè)大型的中繼開放系統(tǒng)。 DDN 可以支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)榷喾N業(yè)務(wù)，它不僅可以和客戶終端設(shè)備進(jìn)行連接，而且還可以和用戶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，為用戶網(wǎng)絡(luò)互連提供靈活的組網(wǎng) 環(huán)境。通過網(wǎng)絡(luò)圖形顏色的變化，顯示出故障點(diǎn)的信息，其中包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電路板編號(hào)及端口位置，從而提醒維護(hù)人員及時(shí)準(zhǔn)確地排除故障。 代理服務(wù)器接入 當(dāng)從 ISP 接入用戶的接入線路只有一條，而用戶端有多臺(tái)計(jì)算機(jī)需要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問時(shí)，使用代理服務(wù)器是最常用的手段。 連接 ISP 網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)網(wǎng)卡要設(shè)置 ISP 提供的公共網(wǎng)絡(luò) IP 地址，用來在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行路由。一般在代理服務(wù)器上安裝運(yùn)行代理軟件來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)訪問時(shí)處理過程，常用的代理服務(wù)器軟件有SyGate、 WinGate、 CCProxy 等。 ISP 的 IP 封鎖：有很多被限制訪問的網(wǎng)站是人為的，不同服務(wù)器對(duì)地址的封鎖是不同的。 防火墻技術(shù) 防火墻技術(shù)，最初是針對(duì) Inter 網(wǎng)絡(luò)不安全因素所采取的一種保護(hù)措施。屬于這類的有分 組過濾器和授權(quán)服務(wù)器。例如，可以只允許通過訪問萬維網(wǎng)的應(yīng)用，而阻止 FTP 應(yīng)用的通過。 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 28 第四章 校園網(wǎng)的運(yùn)行狀況 校園網(wǎng)的應(yīng)用狀況 調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，僅有 38%的中小學(xué)仍然未建校園網(wǎng)。其中，大 中城市、重點(diǎn)學(xué)校對(duì)我們所列舉的大多數(shù)企業(yè)略有所知，而農(nóng)村地區(qū)和薄弱學(xué)校只了解極少數(shù)很具知名度的廠商。 無計(jì)劃建網(wǎng)學(xué)校的主要原因是資金不足和技術(shù)人員匱乏。屏蔽主機(jī)體系結(jié)構(gòu) 。 2 應(yīng)用級(jí)防火墻 從應(yīng)用程序來進(jìn)行接入控制。目前，防火墻采取的技術(shù)，主要是包過濾、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)屏蔽等。 ：通常代理服務(wù)器都設(shè)置一個(gè)較大的硬盤緩沖區(qū)，當(dāng)有外界的信息通過時(shí)，同時(shí)也將其保存到緩沖區(qū)中，當(dāng)其他用戶 再訪問相同的信息時(shí)，則直接由緩沖區(qū)中取出信息傳給用戶，以提高訪問速度。教校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 27 育網(wǎng)、 169 網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過代理訪問國(guó)外網(wǎng)站。 在局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)需要訪問外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該計(jì)算機(jī)的訪問請(qǐng)求被代理服務(wù)器截獲，代理服務(wù)器通過查找本地的緩存，如果請(qǐng)求的數(shù)據(jù) (如 WWW 頁面 )在緩存中可以查找到，則把該數(shù)據(jù)直接傳給局域網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出請(qǐng)求的計(jì)算機(jī)；否則代理服務(wù)器訪問外部網(wǎng)絡(luò)，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)存入緩存，同時(shí)把該數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)出請(qǐng)求的計(jì)算機(jī)。代理服務(wù)器是一臺(tái)配備了兩塊以太網(wǎng)網(wǎng)卡的服務(wù)器。由于 DDN 專線提供點(diǎn)到點(diǎn)的通信，信道固定分配，保證通校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 26 信的可靠性，不會(huì)受其他客戶使用情況的影響，因此通信保密性強(qiáng)，特別適合金融、保險(xiǎn)客戶的需 要。 靈活的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。由于 DDN 用戶數(shù)據(jù)信息是根據(jù)事先的協(xié)議，在固定通道帶寬和預(yù)先約定速率的情況下順序連接網(wǎng)絡(luò)，這樣只需按時(shí)隙通道就可以準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)信息送到目的地，從而免去了目的終端對(duì)信息的重組，因此減少了時(shí)延。 由于 DDN 是采用數(shù)字傳輸信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的通信網(wǎng)，因此，它可提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)專線出租電路，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息。 專線接入 DDN 的全稱是 Digital Data Network，即數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。由于它共享一條信道，它的帶寬 在用戶量增加的時(shí)候，會(huì)不斷減少，相互的干擾過大。從理論上講，一對(duì)光纖可同時(shí)傳送 150 萬路電話或 2020 套電視節(jié)目。接收下行信號(hào)時(shí)， Cable Modem 把它轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便電腦處理。主要用于有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 HFC 網(wǎng)絡(luò)接入主要采用局端系統(tǒng)（ Cable Modem Termination Sys），完成數(shù)據(jù)到射頻 RF 轉(zhuǎn)換，并與有線電視的視頻信號(hào)混合，送入 HFC 網(wǎng)絡(luò)中。 HFC 通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺(tái)出來的信號(hào)先變成光信號(hào)在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。因此， ADSL 的專線接入方式是以有固定 IP、自動(dòng)連接等特點(diǎn)的類似專線的方式。但 ADSL 連接的并不是具體的 ISP 接入號(hào)碼（如16300 或 16900），而是使用專門的 PPPOE 協(xié)議軟件撥入 ADSL 虛擬專網(wǎng)接入的服務(wù)器。采用虛擬撥號(hào)方式的用戶采用類似 MODEM 和 ISDN 的撥號(hào)程序，在使用習(xí)慣上與撥號(hào)方式?jīng)]什么不同。 可享受超高速的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為用戶提供上、下行不對(duì)稱的傳輸帶寬。使用 ADSL 連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)， ADSL MODEM 便在電話線上產(chǎn)生了三個(gè)信息通道：一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)電話服務(wù)的通道、一個(gè)速率為 的中速上行通道、一個(gè)速率為 1Mbps8Mbps 的高速下行通 道，并且這三個(gè)通道可以同時(shí)工作，而這一切都是在一根電話線上同時(shí)進(jìn)行的。 由于傳統(tǒng)的電話線使用了 0KHz～ 4KHz 的低頻段進(jìn)行語音傳送，而電話線理論上有接近 2MHz 的帶寬。 ADSL 技術(shù)是運(yùn)行在原有普通電話線上的一種新的高速寬帶技術(shù)，它利用現(xiàn)有的一對(duì)電話銅線，為用戶提供上、下行非對(duì)稱的傳輸速率（帶寬）。另外，撥號(hào)上網(wǎng)所需的電話線路因被調(diào)制解調(diào)器占用， 所以無法提供電話語音服務(wù)。 使用撥號(hào)接入網(wǎng)絡(luò)的客戶端計(jì)算機(jī)要求必須安裝有調(diào)制解調(diào) （ MODEN），俗稱“貓”。 此外校園網(wǎng)的應(yīng)用的實(shí)踐過程中，還要針對(duì)本學(xué)校自身的教學(xué)特點(diǎn)，開創(chuàng)性地開展基于網(wǎng)絡(luò)的教育、科研活動(dòng)，為我國(guó)信息技術(shù)教育的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。因?yàn)橐淮蔚膼阂馄茐幕蚬芾砣藛T的誤操作都會(huì)帶來巨大的損失。目前，有許多軟件開發(fā)商為其開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件，其中包括基于 WEB 的校園網(wǎng)應(yīng)用軟件。 LINUX 是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中的新秀。 WINDOWS 系列具有操作界面友好，易于維護(hù)，應(yīng)有軟件豐富的特點(diǎn)。 校園網(wǎng)軟件系統(tǒng)建設(shè) 穩(wěn)定強(qiáng)健的硬件基礎(chǔ)，必須要與系統(tǒng)平臺(tái)和應(yīng)用軟件相配合 ，才能使校園網(wǎng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。網(wǎng)絡(luò)布線應(yīng)采用全球統(tǒng)一的超五類結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)，校園的各個(gè)教學(xué)樓之間的連接應(yīng)選用多模 /單模光纖線纜，以減少數(shù)據(jù)在傳輸途中的衰減。 校園網(wǎng)的硬件建設(shè) 目前，在校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，較為普遍采用的技術(shù)主要有兩種：①百兆 /千兆以太網(wǎng) ATM。近期在京召開的全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會(huì)議及印發(fā)的三個(gè)重要文件，無疑地說明了中小學(xué)信息化建設(shè)的緊迫性和重要性。對(duì)于模塊化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，要注意模塊的有效 利用，同時(shí)建議要用的時(shí)候再購(gòu)買模塊。所謂冗余，就是配置的設(shè)備，是否能夠安裝多個(gè)相同功能的模塊，在工作正常的情況下實(shí)施負(fù)載分擔(dān)，當(dāng)其中一個(gè)出現(xiàn)問題時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。主要考查網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)所選設(shè)備的監(jiān)管、配置能力，連同設(shè)備能夠提供的統(tǒng)計(jì)信息和故障檢測(cè)手段，如骨干交換機(jī)必須具備端口映像能力。而且，即使是權(quán)威機(jī)構(gòu)的評(píng)測(cè)報(bào)告，也只是在特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下取得的結(jié)果，不校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 18 能作為產(chǎn)品選型的全部依據(jù)。 技術(shù)簡(jiǎn)單性原則：對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求必須十分明確。園區(qū)網(wǎng)建設(shè)中設(shè)備選型包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的交換機(jī)、路由器，主機(jī)系統(tǒng)的 PC 服務(wù)器、中小型機(jī)、備份災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)連同網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品。 服務(wù)器分類 按照體系架構(gòu)來區(qū)分 ， 按應(yīng)用層次劃分 ， 按應(yīng)用層次劃分通常也稱為 按服務(wù)器檔次劃分 或 按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模 分，是服務(wù)器最為普遍的一種劃分方法，它主要根據(jù)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的層次（或服務(wù)器的檔次來）來劃分的。 它是網(wǎng)絡(luò)上一種為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計(jì)算機(jī)，它在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，將與其相連的硬盤、磁帶、打印機(jī)、 Modem 及各種專用通訊設(shè)備提供給網(wǎng)絡(luò)上的客戶站點(diǎn)共享，也能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供集中計(jì)算 、信息發(fā)表及數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。相對(duì)于普通 PC 來說，穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片組、內(nèi)存、磁盤系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等硬件和普通 PC 有所不同。 路由器 :工作在網(wǎng)絡(luò)層的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的互連設(shè)備 .它可在網(wǎng)絡(luò)間提供路徑選擇的功能 。這種情況如果發(fā)生，就得被迫用另外的方式來訪問處理器。軟件重啟不會(huì)影響 ARM 處理器、 ENI 和內(nèi)存模塊。 ENI 重啟允許 NET+ARM 被一個(gè)外部處理器重啟。 和藍(lán)牙技術(shù)正在被不斷地改進(jìn)。串行拓?fù)?，?RS2342 485，在與外部設(shè)備通信時(shí)經(jīng)常用到。許多情況下，處理器的系統(tǒng)總線會(huì)用來為外設(shè)做內(nèi)存映射，比如 USB、 LCD、 FPGA、 MPEG 編碼器等。 MAC 的主要任務(wù)包括處理以太網(wǎng)上的沖突情況。 其它網(wǎng)絡(luò)因素 以太網(wǎng)通信所需的包含 MAC、 PHY、 1 個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器和 1 個(gè)連接器。 緩存的概念，就是檢查每一次內(nèi)存訪問，看它是否在緩沖區(qū)中。需要慎重考慮的是，究竟是何種其它外設(shè)是通過系統(tǒng)總線進(jìn)行通信的。內(nèi)存，如Flash 和 SDRAM，一般會(huì)駐留在處理器的系統(tǒng)總線上。在 N