【文章內(nèi)容簡介】 且當(dāng)平臺和應(yīng)用一旦開通，就必須保證性能良好，運轉(zhuǎn)安全可靠。系統(tǒng)管理功能就是探測故障，監(jiān)視性能，協(xié)調(diào)沖突，費用統(tǒng)計，控制成本等。也就是說系統(tǒng)管理需要在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)上，完成針對服務(wù)的管理。 ? 系統(tǒng)安全： 系統(tǒng)安全是信息化建設(shè)是否能夠在實際過程中實現(xiàn)的重要前提。信息化建設(shè)需要提供統(tǒng)一的安全策略，在多個層次上提供多種安全措施，保證萬無一失。 南陽市教育城域網(wǎng)設(shè)計方案 11 河南怡科信息技術(shù)有限公司 第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)平臺設(shè)備需求 南陽市 共有 四千余 所中小學(xué)校，網(wǎng)絡(luò)中心 建成以后可以將全縣所有學(xué)校相連， 該網(wǎng)絡(luò)作為南陽市教育體系與外界的交流的橋梁，將負(fù)擔(dān)大量的與 CERNET 和 INTERNET的通信；同時又作為南通教科網(wǎng)的內(nèi)部互連核心，應(yīng)在保持高速主干道的前提下，具有很強的可靠性與安全、抗沖擊能力。一期建設(shè)目標(biāo)是完成教育城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理中心工程及縣、區(qū)分中心的建設(shè)與首期 260 余所入網(wǎng)學(xué)校校園網(wǎng)的建設(shè)二期建設(shè)目標(biāo)是進一步完善的教育城域網(wǎng)建設(shè)和學(xué)校的信息化建設(shè)，接納更多的入網(wǎng)學(xué)校。 首期 260 余所學(xué)校中共有約 47 萬網(wǎng)絡(luò)用戶，估計同時有 2 萬名用戶在線，所以要求網(wǎng)絡(luò)中心必須是 L2/L3 一 體化的吉位以太網(wǎng)路由交換機 。交換機 背板容量要達到幾百 Gb/s，數(shù)據(jù)包通過量達每秒 幾千萬 個 以上 ?？梢砸跃€速進行第三層 IP/IPX 選路和第二層無阻塞交換。支持冗余端口，生成樹，多選擇路由和冗余路由器協(xié)議增加系統(tǒng)可靠性 ?？梢蕴峁┥习賯€ 1000BASEX端口 ，保證設(shè)備的擴充性； 提供帶寬管理、優(yōu)先權(quán)和基于策略的 QoS?？梢苑奖愕耐ㄟ^ HTTP、 SNMP、 RMON、本地和遠程 CLI 的進行靈活管理。 南陽城域?qū)拵Ы逃脚_是一個運營級的寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)。在進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時應(yīng)考慮以下需求： ? 先進性 系統(tǒng)設(shè)計的先進性和超前性是將 教育數(shù)據(jù)中心的建設(shè)看成一個系統(tǒng)工程，不但要設(shè)計它的產(chǎn)生還要設(shè)計它的發(fā)展和未來，將著眼點放在目前的應(yīng)用系統(tǒng)及現(xiàn)有的技術(shù)并考慮以最小的代價來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷的發(fā)展，使現(xiàn)有系統(tǒng)能夠與業(yè)務(wù)需求同步增長，在系統(tǒng)規(guī)模急驟擴張中亦不需要重新進行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計，并能夠順利、平穩(wěn)地向更新的技術(shù)過渡。 ? 實用性 系統(tǒng)設(shè)計從實際應(yīng)用角度出發(fā)，力求簡單實用。充分考慮教育數(shù)據(jù)中心的特點和教育局的要求，保護投資。軟件將充分考慮教育數(shù)據(jù)中心的具體特點和建設(shè)發(fā)展目標(biāo)，以應(yīng)用需求為基礎(chǔ)，針對其教學(xué)、辦公、資源等情況來規(guī)劃整個系統(tǒng)，進行數(shù) 據(jù)中心平臺系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)的設(shè)計。 ? 開放性 選用開放的軟件平臺，以滿足與其它系統(tǒng)互聯(lián)、目前和今后教育局?jǐn)?shù)據(jù)中心規(guī)模擴大的需求； ? 支持不同應(yīng)用互連 由于系統(tǒng)互連全部采用國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)層通訊協(xié)議TCP/IP，開放數(shù)據(jù)庫接口（ ODBC），所以具有很好的開放性。因為所有的應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)廠商都努力使自己的產(chǎn)品遵循 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)，所以可以很方便地實現(xiàn)多種主機的互連。 ? 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 由于教育局?jǐn)?shù)據(jù)中心管理的對象紛繁復(fù)雜，各種系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)性強，在系統(tǒng)的建設(shè)上符合教育局與學(xué)校教學(xué)、管理的數(shù)據(jù)庫模型。作為教育數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)，利于應(yīng)用系統(tǒng)的互連與升級。 ? 擴充性 為滿足教育數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷發(fā)展、網(wǎng)上應(yīng)用需求的日益增多，系統(tǒng)除預(yù)留的較充裕的性能余量外，還要擁有簡單易行的擴充升級能力，滿足未來的應(yīng)用需要。軟件可擴充性是指教育數(shù)據(jù)中心可以適應(yīng)將來的業(yè)務(wù)量增加和信息量的擴大（如歷史數(shù)據(jù)的累加、教育局與學(xué)校資料的增多等）。系統(tǒng)提供開發(fā)接口，教育局在系統(tǒng)建設(shè)完成后，可以根據(jù)自己新的需求追加新的應(yīng)用系統(tǒng)。實現(xiàn)與原應(yīng)用系統(tǒng)的無縫連接及寬帶教育平臺是否具有升級到萬兆以太網(wǎng)的能力等。 ? 系統(tǒng)的安全性 作為一家教育單位，教育局 數(shù)據(jù)中心有許多關(guān)鍵的資料文件它們具有安全保密性強的特點。防止外界非法侵入，有效地保護數(shù)據(jù)資料已成為應(yīng)用南陽市教育城域網(wǎng)設(shè)計方案 12 河南怡科信息技術(shù)有限公司 系統(tǒng)設(shè)計中十分重要的問題。對于病毒的防護采用由服務(wù)器到桌面全面的病毒的防護方案，在教育數(shù)據(jù)中心中徹底杜絕病毒對計算機系統(tǒng)的傷害；數(shù)據(jù)是教育數(shù)據(jù)中心的價值體現(xiàn)，采用數(shù)據(jù)備份技術(shù)能保證數(shù)據(jù)的安全；隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，教育將“無處不在、無時不在”，這就要求教育數(shù)據(jù)中心服務(wù)器實現(xiàn) 24小時服務(wù)，災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)能保證教育數(shù)據(jù)中心 24 小時提供服務(wù)。 ? 線速無阻塞的交換性能 即滿足所有設(shè)備滿配置時所有端口均能線速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 ? 先 進的交換體系結(jié)構(gòu) 高性能取決于先進的交換體系結(jié)構(gòu)，只有大容量的交換矩陣與接口模塊的分布式交換能力相結(jié)合才能滿足高性能網(wǎng)絡(luò)的需求。 ? 高帶寬接口類型與密度 城域教育網(wǎng)內(nèi)主要以 10/100M、千兆以太網(wǎng)、 POS 端口為主，但考慮到迅速增長的帶寬需求，也可以選擇萬兆以太網(wǎng)用于骨干連接。至少所選設(shè)備應(yīng)支持萬兆以太網(wǎng)接口，以便未來平滑升級。 ? 高可靠性 包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)構(gòu)本身的冗余設(shè)計與鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層冗余特性的支持情況。 ? 可管理性與易維護性，網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)提供網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、故障診斷等功能 同時應(yīng)盡可能地選用基于同一產(chǎn) 品系列的產(chǎn)品，可以備件共享，便于維護管理。 ? Qos（服務(wù)質(zhì)量） 語音和視頻等多媒體應(yīng)用對服務(wù)質(zhì)量的要求很高， QoS 需要在網(wǎng)絡(luò)的端到端進行全盤計劃和實施，由于各接入網(wǎng)絡(luò)和端設(shè)備的復(fù)雜性與多樣性，骨干網(wǎng)必須盡可能地支持各種質(zhì)量服務(wù)技術(shù)。 ? 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控與統(tǒng)計 對網(wǎng)絡(luò)進行實時的線速的流量監(jiān)控與統(tǒng)計在運營級的網(wǎng)絡(luò)中是不可缺少的，統(tǒng)計結(jié)果可以用于網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃、業(yè)務(wù)流量分析、計費和安全分析。應(yīng)考慮選用由 ASIC 芯片在不影響系統(tǒng)性能的前提下硬件完成線速的流量監(jiān)控與統(tǒng)計而且無需另行采購監(jiān)測設(shè)備的交換設(shè)備。 ? 帶寬管理 在需要進行帶寬管理時，首先應(yīng)該考慮交換機是否能夠線速的進行帶寬限制，否則系統(tǒng)性能將受明顯影響。一般只有基于硬件的帶寬管理才可以達到線速，而且不影響系統(tǒng)性能。另外還要考慮是否可以進行雙向帶寬管理，帶寬調(diào)節(jié)的精度等因素。 ? IP組播 教育網(wǎng)中的很多多媒體應(yīng)用需要使用 IP組播來完成。因此要考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對 IP組播協(xié)議的支持及組播處理能力。 ? 效益投資比高 在現(xiàn)有投資條件下，合理安排，既不追求高指標(biāo)，也不追求低價位。在先進、實用的前提下，使用有限的投資盡快產(chǎn)生最大效益。 第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)鏈路設(shè)計 南陽市教育城域網(wǎng)屬 于城域網(wǎng)的范疇，而在城域網(wǎng)范疇中，最重要的外部邊界條件就是物理線路情況。中國網(wǎng)通已經(jīng)構(gòu)建的覆蓋全市鄉(xiāng)鎮(zhèn)級以上的寬帶網(wǎng)為教育城域網(wǎng)的實施提供了物理線路保證。 物理線路選擇 從網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和范圍來看，該項目的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要有三種方式： 第一種方式：光纖接入 ISP，由 ISP 的核心交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造專網(wǎng) 這種方式不用自己鋪設(shè)專線，只需租用光纖接入提供 IP 網(wǎng)服務(wù)的 ISP 就可，節(jié)約了敷設(shè)線路的施工費用和施工周期，能夠很快的建設(shè)起來。同時使用 ISP 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以保證網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和穩(wěn)定性，在網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計方面也提供很強的靈活性。 南陽市教育城域網(wǎng)設(shè)計方案 13 河南怡科信息技術(shù)有限公司 第二種方式：自己鋪設(shè)專用線路， 采用這種方式，其優(yōu)點在于完全為自己的專用網(wǎng)絡(luò)，可以靈活的進行設(shè)計，管理和使用都很方便。其缺點在于敷設(shè)線路則工程量大，敷設(shè)費用高。 第三種方式：租用 DDN 專線、遠程訪問接入 VPN 專網(wǎng) 不具備光纖接入條件的單位要采用租用專線 VPN 接入，帶寬比較低，不能滿足應(yīng)用的要求。為了給低帶寬教學(xué)單位提供教學(xué)節(jié)目點播，可以在網(wǎng)絡(luò)中心的點播服務(wù)器上將教學(xué)節(jié)目的的存放格式轉(zhuǎn)化為 Real/MSmedia 形式，供網(wǎng)上播放使用。 采用 VPN 技術(shù)建設(shè)專網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)帶寬容易受外界因素影響，造成網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性。并且即使在帶寬要求不高，應(yīng)用要求降低，每個教學(xué)單位只能同時有一路視頻節(jié)目點播和一路視頻教學(xué)，帶寬至少為 視頻節(jié)目流 +384Kbps 視頻教學(xué)流 +128Kbps數(shù)據(jù) =2Mpbs）的情況下，這種方法對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能要求很高。 第四種方式：無線方式或撥號方式 對于邊遠地區(qū)的學(xué)校不適合其他方法的地方，可以采用這種方法。這種方式是四種中最原始的一種聯(lián)網(wǎng)方式，速度慢，且穩(wěn)定性差。 從上面的分析可以看出，采用敷設(shè)或租用光纖建立專網(wǎng)的方案最能夠滿足南陽市中小學(xué)現(xiàn)代化教育技術(shù)信息網(wǎng)的應(yīng)用要求，因此在條件允許的情況下 ，我們建議采用第一種方式構(gòu)建整個網(wǎng)絡(luò)，按照這種方式，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下： 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 以網(wǎng)絡(luò)中心為核心， 260 余所學(xué)校、分中心和分支機構(gòu)通過光纖、接入教育城域網(wǎng)，構(gòu)成星型分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 南陽市教育城域網(wǎng)設(shè)計方案 14 河南怡科信息技術(shù)有限公司 網(wǎng)絡(luò)主干采用全交換的千兆以太網(wǎng)技術(shù)來完成。千兆以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前局域網(wǎng)的主流，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，其傳輸距離已經(jīng)可以達到幾十公里甚至百公里以上，十分適合于建立城域網(wǎng)，設(shè)備廠商也提供了很多具有這種能力的設(shè)備，并且已經(jīng)有了很多成功的案例。在設(shè)備的選擇方面我們在中心節(jié)點選擇高性能的三層路由交換機，各學(xué)校單位節(jié)點有條件的 采用性價比好的三層路由交換機，這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇要比采用路由器便宜得多，而且性能相當(dāng)高。 我們設(shè)計的南陽市教育城域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示，整個網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點可以采用全冗余結(jié)構(gòu)，由于所有的學(xué)校節(jié)點都通過縣區(qū)分中心最終接入到這個市中心節(jié)點，視頻教學(xué)、會議和視頻節(jié)目點播服務(wù)器都放置在網(wǎng)絡(luò)中心，其他分中心或?qū)W校可以有分級備份。 作為下級節(jié)點的教學(xué)單位，將構(gòu)建各自的校園網(wǎng)，以網(wǎng)絡(luò)建設(shè)配置的交換機作為和南陽市教育城域網(wǎng)連接的設(shè)備，完成接入，并以 1001000Mbps(冗余設(shè)計為2002020Mbps)的速率上聯(lián)。 第三 節(jié) 網(wǎng)絡(luò)信息中心設(shè)計 一、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo) 南陽市教育城域網(wǎng)設(shè)計方案 15 河南怡科信息技術(shù)有限公司 南陽市教育信息網(wǎng)絡(luò)中心的建設(shè)目標(biāo)是：利用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用先進成熟的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)成一個快速、高效、開放的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為全體師生員工提供一個先進、快捷、方便的信息交流、資源共享和科研合作的基礎(chǔ)環(huán)境，為學(xué)生及教研提供先進實用的計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的多元化服務(wù)，為教育局在行政、教育和管理方面實現(xiàn)辦公自動化、網(wǎng)絡(luò)化、電子化提供網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境，進而推動整個教育信息化的發(fā)展，以教育的信息化帶動教育的現(xiàn)代化。 二、系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)管理的職能目標(biāo) 南陽教育信息網(wǎng)是一個集管理和教育 信息為一體的綜合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，設(shè)備多，網(wǎng)上應(yīng)用系統(tǒng)多且重要，涉及的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機設(shè)備也多種多樣，有效的網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)管理將是保障網(wǎng)絡(luò)安全、高效、合理運行的關(guān)鍵。由于教育信息網(wǎng)的節(jié)點比較分散，因此建設(shè)統(tǒng)一的信息中心以擔(dān)負(fù)起網(wǎng)絡(luò)管理成為必要。 南陽教育信息網(wǎng)絡(luò)涉及到交換機、路由器、集線器、主機設(shè)備及通信線路等，應(yīng)從信息系統(tǒng)的角度出發(fā)通盤考慮，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用系統(tǒng)一體化的系統(tǒng)管理。信息中心應(yīng)負(fù)責(zé)全網(wǎng) IP 地址、域名的統(tǒng)一分配和管理、 VLAN 的劃分、設(shè)備的監(jiān)控，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)收集 到的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)（帶寬利用率，流量特性，鏈路可靠性），為網(wǎng)絡(luò)升級、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化、新建信息系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)；由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，加上管理體制等多方面的考慮，將根據(jù)需要建立二級分中心，負(fù)責(zé)所轄區(qū)域各學(xué)校的具體管理，并向中心報告。 南陽教育信息網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)力求達到以下目標(biāo)： 提高網(wǎng)絡(luò)可用性、改善運行效率，減少系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的故障時間，提高響應(yīng)速度。對網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問題能盡快予以回應(yīng)和迅速解決。 降低網(wǎng)絡(luò)運行成本。網(wǎng)絡(luò)管理中的一個重要目標(biāo)就是費用的降低?，F(xiàn)今技術(shù)發(fā)展很快，多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都存在多種技術(shù)和協(xié)議混合的局 面，網(wǎng)管部門應(yīng)能夠有效的管理異構(gòu)系統(tǒng)和多種協(xié)議。 發(fā)現(xiàn)并降低網(wǎng)絡(luò)瓶頸。網(wǎng)絡(luò)管理必須監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的活動，對網(wǎng)絡(luò)的通信情況予以分析，適時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源分配策略，消除網(wǎng)絡(luò)瓶頸，并為決策部門對網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整和擴容提供理論依據(jù)。 增加運行和集成的靈活性。當(dāng)引入新技術(shù)的同時，協(xié)議的變更也隨之而來。必須能夠以最低的代價適應(yīng)新的技術(shù)，靈活方便地增加新設(shè)備以及對網(wǎng)管軟件的版本升級。 統(tǒng)一分配和管理網(wǎng)絡(luò)資源。對網(wǎng)絡(luò)的地址、域名、數(shù)據(jù)鏈路、帶寬等實行統(tǒng)一管理和分配，確保網(wǎng)絡(luò)安全。 三 、設(shè)備選型的原則 根據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)平臺的需求和技術(shù)方針的要 求，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型的原則是： 滿足網(wǎng)絡(luò)計算及國內(nèi)國際聯(lián)網(wǎng)的要求 有相似設(shè)備和方案的成功應(yīng)用實例 所選設(shè)備具有良好的性能價格比 南陽市教育城域網(wǎng)設(shè)計方案 16 河南怡科信息技術(shù)有限公司 供應(yīng)商有良好的商業(yè)信譽和售后服務(wù) 所選設(shè)備在國內(nèi)外有良好的應(yīng)用基礎(chǔ) 四、技術(shù)方針 堅持實用為主，兼顧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及本身的特點 根據(jù)投資的強度選擇可靠性高、可維護性強、具有先進性并適應(yīng)于未來技術(shù)發(fā)展趨勢、便于進一步提高網(wǎng)絡(luò)性能的產(chǎn)品。 堅持開放性，采用國際標(biāo)準(zhǔn) 計算機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，許多都來自不同的廠家。因此必須堅持開放性， 采用大多數(shù)廠家支持的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)接口，從而實現(xiàn)廣泛的網(wǎng)絡(luò)互連目標(biāo)。 采用先進成熟的技術(shù)