【文章內(nèi)容簡介】 教學設施，以滿足發(fā)展的可持續(xù)的信息化時代和教學改革的要求，適應 21 世紀國家級大學的現(xiàn)代化教學要求。為了進一步推動學校信息化的建設，擴大校園網(wǎng)的覆蓋面，改善學生學習5 / 56條件，為學生創(chuàng)造一個更為便利的學習環(huán)境。經(jīng)過我公司對 XX 大學新址建筑的了解及勘查，對舊校址網(wǎng)絡現(xiàn)狀的考查及新建網(wǎng)絡需求的分析，我公司對此 XX大學網(wǎng)絡建設做了如下的方案計劃。 用戶需求XX 大學隨著學校教學和學生網(wǎng)上應用的增長，新校區(qū)校園網(wǎng)必須以光纖連接全校近 70 棟樓宇，必須覆蓋了 99%的教學辦公場所和 99%的學生宿舍。共布有 2 萬多個網(wǎng)絡端口，其中約 萬多個布線端口將來要連通網(wǎng)絡設備，共接入計算機 1 萬多臺，有固定注冊用戶 8000 人。XX 大學同時提出了“XX 大學萬兆校園網(wǎng)的建設思路”，明確要求新校區(qū)的網(wǎng)絡總體要做到以下七點：1）要適應高校的網(wǎng)絡特點要求：用戶數(shù)量龐大，網(wǎng)絡應用復雜，不能在終端上限制網(wǎng)絡用戶行為，只能在網(wǎng)絡設備上解決網(wǎng)絡問題；2）要能夠達到輕載要求：低負載，高帶寬，最簡單，最有效；3）要具有先進的技術性：支持線速轉(zhuǎn)發(fā)，具備高密度的萬兆端口，核心設備支持 T 級以上的背板設計，硬件實現(xiàn) ACL、QoS、組播等功能；4）要穩(wěn)定、可靠：確保物理層、鏈路層、網(wǎng)絡層、病毒環(huán)境下的穩(wěn)定、可靠；5）要有健壯的安全：不以犧牲網(wǎng)絡性能為代價，實現(xiàn)病毒和攻擊的防護、用戶接入控制、路由協(xié)議安全；6）要易于管理：具備網(wǎng)絡拓樸發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)絡設備集中統(tǒng)一管理、性能監(jiān)視和預警、分類查看管理事件的能力；7）要能實現(xiàn)彈性擴展：包括背板帶寬、交換容量、轉(zhuǎn)發(fā)能力、端口密度、業(yè)務能力的可擴展。 設計思路 進行校園網(wǎng)總體設計，首先要進行對象研究和需求調(diào)查，明確學校的性質(zhì)、任務和改革發(fā)展的特點及系統(tǒng)建設的需求和條件，對學校的信息化環(huán)境進行準確的描述；其次，在應用需求分析的基礎上，確定學校 Intra 服務類型，進而確定系統(tǒng)建設的具體目標，包括網(wǎng)絡設施、站點設置、開發(fā)應用和管理等方面6 / 56的目標；第三是確定網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)和功能，根據(jù)應用需求建設目標和學校主要建筑分布特點，進行系統(tǒng)分析和設計；第四，確定技術設計的原則要求，如在技術選型、布線設計、設備選擇、軟件配置等方面的標準和要求；第五，規(guī)劃校園網(wǎng)建設的實施步驟。 校園網(wǎng)總體設計方案的科學性，應該體現(xiàn)在能否滿足以下基本要求方面：1）整體規(guī)劃安排；2）先進性、開放性和標準化相結(jié)合；3）結(jié)構(gòu)合理，便于維護；4）高效實用；5）支持寬帶多媒體業(yè)務；6）能夠?qū)崿F(xiàn)快速信息交流、協(xié)同工作和形象展示。第 2 章 需求分析 總體需求在校園網(wǎng)絡中，視頻、音頻、數(shù)據(jù)集于一身，如果保證不了高帶寬、又多種視頻、音頻、數(shù)據(jù)流混雜在一起進行傳輸，就沒法對流做出最高優(yōu)先級和次高優(yōu)先級及底優(yōu)先級的分類，這樣就不能保證重要業(yè)務的暢通，造成網(wǎng)絡延遲、服務不可用。所以要想真正改變網(wǎng)絡的效率，更有效的保證應用服務的運營，需要通過端到端的 QOS，智能到邊緣的方式來保證。通過智能到邊緣，端到端的應用方式，可以減少對網(wǎng)絡核心設備的消耗，這樣保證了網(wǎng)絡的有效暢通。可以對園區(qū)網(wǎng)應用中的，多媒體視頻點播服務、數(shù)據(jù)備份服務、文獻傳遞服務、Email 服務、數(shù)據(jù)庫服務器等服務。對不同服務流進行詳細的分類，劃分優(yōu)先級，以及盡可能地避免發(fā)生擁塞。同時保證網(wǎng)絡的高效運行，充分利用現(xiàn)有的帶寬。在園區(qū)網(wǎng)絡中，存在多樣的網(wǎng)絡設備及系統(tǒng)應用環(huán)境，并且要考慮在用戶迅速增長的今天，考慮到網(wǎng)絡設備的可擴展性。保證在多樣網(wǎng)絡設備，用戶不斷增加的環(huán)境中，仍能保證網(wǎng)絡暢通。所以萬兆骨干網(wǎng)絡平臺就應具有良好的兼容性和可擴展性，能與當前校園網(wǎng)絡無縫銜接，同時預留空間符合當前和以后的信息建設需要和足夠的升級空間。7 / 56在校園網(wǎng)絡建設中存在多用戶,多服務的現(xiàn)狀。帶來了對網(wǎng)絡系統(tǒng)要求具有高效率等，以保證大數(shù)據(jù)量訪問下有效的處理能力。針對需求設備要能對數(shù)據(jù)做到分布式處理，這樣的分布式處理可以節(jié)省主交換引擎的消耗。使數(shù)據(jù)在獨立的板卡上就能做出對數(shù)據(jù)的識別，這樣比在中央處理器識別要快的多。并在大量的數(shù)據(jù)應用，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，要保證所有硬件設備都可以進行快速的轉(zhuǎn)發(fā)，要具備高背板帶寬（交換容量），所有端口都能保證線速轉(zhuǎn)發(fā)。這種分布式處理可以極大地提高整體處理能力，保證了網(wǎng)絡暢通?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡環(huán)境中穩(wěn)定可靠是爭相談論的話題，因現(xiàn)在在網(wǎng)絡中運行了眾多重要應用及服務，是要保證 7*24 小時不間斷的服務。就要完全能保證網(wǎng)絡設備全天后的可用性。即使在設備出現(xiàn)問題時切換到備用設備的過程中，也要保證較小的延遲，以滿足網(wǎng)絡應用中的有效暢通的需要。在這樣的需求中利用，冗余的管理交換引擎、冗余的電源等關鍵部件的冗余，支持（、） 多 Vlan 生成樹協(xié)議保證鏈路級的冗余和負載均衡，支持 VRRP、OSPF 等三層路由協(xié)議保證路由級的冗余，支持 load balancing 技術實現(xiàn)了應用級的冗余備份和負載均衡。全方位的完全保證了設備、網(wǎng)絡、應用系統(tǒng)的可靠性。在校園網(wǎng)絡中，對于校園網(wǎng)的安全保障十分重要：校園網(wǎng)的信息點分布很廣，與一般企業(yè)網(wǎng)比較，校園網(wǎng)用戶的流動性大，信息點存在隨意接入使用的問題。學生及外來不明身份的用戶，在校園網(wǎng)中找到任何一個信息點，就可以進入到校園網(wǎng)，可以肆意干擾和破壞校園網(wǎng)網(wǎng)絡平臺及應用系統(tǒng)的正常運行。另外校園網(wǎng)的網(wǎng)絡安全，還需要考慮與外網(wǎng)及內(nèi)網(wǎng)不同應用系統(tǒng)之間的安全訪問控制。為了發(fā)生安全事件后，能夠有效、快捷地處理事故，采用上網(wǎng)審計手段是十分有必要的。由于當前類似“沖擊波、震蕩波病毒”的肆虐，一個健壯的網(wǎng)絡應該提供必要的手段，禁止特定病毒的傳播以及由于病毒造成的流量擁塞。 網(wǎng)絡應用需求這方面的需求不同學校有著明顯不同，大體都可以分為，教學、科研、辦公、服務這四方面應用。教師可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源，進行教學和科8 / 56研工作；學生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實現(xiàn)遠程學習；通過網(wǎng)上學習學會信息處理能力。學校的管理人員可方便地對教務、行政事務、學生學籍、財務、資產(chǎn)等進行綜合管理，同時可以實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動化，實現(xiàn)信息和設備資源的共享，所以對教學、科研方面的網(wǎng)絡設計應考慮穩(wěn)定、擴展、安全等問題；辦公、服務等帶寬是要著重考慮的方面，所以學校應該根據(jù)自己的實際情況來考慮網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，及安全問題。校園網(wǎng)在信息服務與應用方面應滿足以下幾個方面的需求：1）學校主頁。學校應建立獨立的 WWW 服務器，在網(wǎng)上提高學校主頁等服務，包括校情簡介、學校新聞、校報（電子報）、招生信息以及校內(nèi)電話號碼和電子郵件地址查詢等。2）文件傳輸服務?？紤]到師生之間共享軟件，校園網(wǎng)應提供文件傳輸服務（ftp）。文件傳輸服務器上存放各種各樣自由軟件和驅(qū)動程序，師生可以根據(jù)自己需要隨時下載并把它們安裝在本機上。3）校園網(wǎng)站建設（WWW、FTP、Email、DNS、PROXY 代理、撥入訪問、流量計費等）；4）多媒體輔助點播教學兼遠程教學：校園網(wǎng)要求具有數(shù)據(jù)、圖像、語音等多媒體實時通訊能力；并在主干網(wǎng)上提供足夠的帶寬和可保證的服務質(zhì)量，滿足大量用戶對帶寬的基本需要，并保留一定的余量供突發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸使用，最大可能地降低網(wǎng)絡傳輸?shù)难舆t。5）校園辦公管理；6）學校教務管理；7）校園通卡應用；8）網(wǎng)絡安全 FIREWALL；9）圖書管理、電子閱覽室；10）系統(tǒng)應提供基本的 Web 開發(fā)和信息制作的平臺。 網(wǎng)絡性能需求性能需求：有服務效率、服務質(zhì)量、網(wǎng)絡吞吐率、網(wǎng)絡響應時間、數(shù)據(jù)傳9 / 56輸速度、資源利用率、可靠性、性能/價格比等；根據(jù)本工程的特殊性，語音點和數(shù)據(jù)點使用相同的傳輸介質(zhì)，即統(tǒng)一使用超 5 類 4 對雙絞電纜，以實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)相互備份的需要；對于網(wǎng)絡主干，數(shù)據(jù)通信介質(zhì)全部使用光纖，語音通信主干使用大對數(shù)電纜；光纜和大對數(shù)電纜均留有余量；對于其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸，可采用超 5 類雙絞線或?qū)Ｓ镁€纜。學校網(wǎng)內(nèi)部的接入用戶是在校學生和教工，上網(wǎng)的時間相對比較集中（主要集中在晚間和節(jié)假日），所以在此時段網(wǎng)絡訪問流量會較大，在一些特殊時候可能會出現(xiàn)大量的網(wǎng)絡突發(fā)流量。 網(wǎng)絡系統(tǒng)需求科學規(guī)劃網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理配備核心層、匯聚層以及接入層網(wǎng)絡設備與端口，保證核心網(wǎng)絡設備的性能和擴展性，優(yōu)化接入層網(wǎng)絡設備，建設萬兆核心網(wǎng)、千兆骨干網(wǎng)、百兆到桌面的高效網(wǎng)絡。將內(nèi)外網(wǎng)區(qū)域劃分開，確內(nèi)網(wǎng)區(qū)域資源安全，本次主要建設內(nèi)網(wǎng)區(qū)域。合理部署網(wǎng)絡安全措施，在接入層即可防止一些網(wǎng)絡攻擊，提高網(wǎng)絡接入的安全性。 建立全網(wǎng)統(tǒng)一管理系統(tǒng)，包含對網(wǎng)絡設備的統(tǒng)一管理和配置；建立高效的網(wǎng)絡性能監(jiān)視與預警機制。 網(wǎng)絡層次分析根據(jù)本校網(wǎng)絡的實際情況，網(wǎng)絡應包括核心、匯聚和接入三個層次，其中核心層由大容量高性能以太網(wǎng)交換機組成，匯聚層由高性能寬帶接入交換機組成，接入層由快速智能網(wǎng)管型交換設備組成。1)核心層需求分析核心設備擔負著連接匯聚設備和部分接入的工作，是整個網(wǎng)絡的核心，同時通過核心設備與教育網(wǎng)、Inter 進行互聯(lián)。由于核心層設備擔負著整個網(wǎng)絡的流量，核心設備和鏈路的穩(wěn)定性將直接影響整個網(wǎng)絡的可靠運行。2)匯聚層需求分析匯聚層交換層是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路。而匯聚層也是整個校園網(wǎng)的10 / 56邊緣，都可以進行堆疊、以擴展，還承擔了網(wǎng)關和三層路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的重擔。作為網(wǎng)絡的骨干交換機，并具有快速數(shù)據(jù)交換能力和全雙工能力，可提供容錯等智能特性，還支持擴充選項及第三層交換中的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)等多種功能。3)接入層需求分析接入層在整個學校校園網(wǎng)絡的邊緣，廣大師生通過接入設備接入校園網(wǎng)絡。根據(jù)目前的業(yè)務需求，安全和高效是必需的要求，需要交換機支持訪問控制、傳輸質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)過濾、網(wǎng)絡病毒防護等功能，即作為接入網(wǎng)絡的入口設備，智能識別是一項十分重要的功能。 及路由需求分析在網(wǎng)絡規(guī)劃中，IP 地址方案的設計至關重要，好的 IP 地址方案不僅可以減少網(wǎng)絡負荷，還可以為以后的網(wǎng)絡擴展打下良好的基礎。在本校園網(wǎng)絡的 IP地址分配上要體現(xiàn)可擴展性、連續(xù)性、可管理性、簡化路由。 根據(jù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，設計比較適合的路由協(xié)議。能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡路徑選擇，在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時路由能夠快速收斂，保證網(wǎng)絡的暢通。在 IP 地址的規(guī)劃時要考慮到路由匯聚，以便可以匯聚成較少條數(shù)的路由信息向其他區(qū)域傳送。學校校園絡作為信息化建設的基礎平臺，為學校提高自身的核心競爭力提供了新的突破口。與此同時，網(wǎng)絡社會與生俱來的不安全因素，如病毒、黑客、非法入侵，不健康信息等，也無時無刻不在威脅著網(wǎng)絡的健康發(fā)展，而成為校園網(wǎng)建設中不容忽視的問題。一方面，網(wǎng)絡用戶成分越來越多樣化，出于各種目的的網(wǎng)絡入侵和攻擊越來越頻繁；另一方面，網(wǎng)絡應用越來越深地滲透到校園教學領域。因此，校園網(wǎng)絡項目中需要具有先進性、標準性、有特色的，并且考慮今后擴展性的的整體安全解決方案。11 / 56網(wǎng)絡管理中心是整個網(wǎng)絡的核心，一個完善的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是網(wǎng)絡能夠穩(wěn)定可靠運行的保證。好的網(wǎng)絡管理平臺能夠確保教學管理業(yè)務不致中斷，這對于網(wǎng)絡系統(tǒng)是至關重要的；高性能的網(wǎng)絡有助于提高工作效率和學校的競爭力，網(wǎng)絡管理員必須確保這些網(wǎng)絡應用能順利運行，另外可以降低網(wǎng)絡維護的成本。由于高校宿舍網(wǎng)節(jié)點眾多，因此無法一體化管理眾多的設備和用戶、出現(xiàn)網(wǎng)絡故障無法快速定位、IP 地址盜用、IP 地址沖突等問題日益嚴重，如何利用有限的人力物力對網(wǎng)絡進行高效管理也成為高校宿舍網(wǎng)建設考慮的著重點。 對主機系統(tǒng)的要求主機系統(tǒng)應采用國際上較新的主流技術，并具有良好的向后擴展能力；主機系統(tǒng)應具有高的可靠性，能長時間連續(xù)工作，并有容錯措施；支持通用大型數(shù)據(jù)庫，如 SQL、Oracle 等；具有廣泛的軟件支持，軟件兼容性好，并支持多種傳輸協(xié)議；能與 Inter 互聯(lián)，可提供互聯(lián)網(wǎng)的應用，如 WWW 瀏覽服務、FTP 文件傳輸服務、Email 電子郵件服務、NEWS 新聞組討論等服務；支持 SNMP 網(wǎng)絡管理協(xié)議，具有良好的可管理性和可維護性；第 3 章 建設目標及原則 建設目標滿足計算機教學科研、行政辦公需要，提供各種教學、辦公工具和支撐平臺，并提供豐富的計算機軟硬件系統(tǒng)資源。具有完善的辦公事務處理能力，包括電子公文傳遞、電子公文管理、電子郵件、郵件收發(fā)等無紙辦公自動化功能。滿足信息情報交流的需要，方便學校各級領導和教學科研人員對各種信息資料、科技情報的檢索和查閱。包括 Web 查詢、電子公告、電子新聞等。12 / 56具有遠程通信能力，借助電話網(wǎng)等通信手段，以最低的通信成本，方便地實現(xiàn)遠程互聯(lián)，跨越地域限制，滿足學校要求，加強各單位之間的業(yè)務聯(lián)系和信息資源共享。具有收集、處理、查詢、統(tǒng)計各類信息資源的能力，充分利用原有數(shù)據(jù)資源，為學校領導提供準確、快捷的數(shù)字信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理和智能化決策。學校網(wǎng)絡系統(tǒng)要確保整個計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠性、安全性，具有一定的冗余。容錯能力強，確保信息處理安全保密。學校信息網(wǎng)絡系統(tǒng)要保證實用和技術先進，便于非計算機專業(yè)人員使用，并能不斷滿足學校未來業(yè)務發(fā)展的需要，具有很強的擴展能力。 建設原則校園網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設在實用的前提下，應當在投資保護及長遠性方面做適當考慮，在技術上、系統(tǒng)能力上要保持五年左右的先進性。并且從學校的利益出發(fā)，從技術上講應該采用標準、開放、可擴充的、能與其它廠商產(chǎn)品配套使用的設計。根據(jù)校園網(wǎng)的總體需求，結(jié)