【文章內容簡介】 章 校園網(wǎng)概述 第四章 校園網(wǎng)概述 校園的概念校園網(wǎng)的四方面典型應用：1 校園網(wǎng)是為學生學習活動服務的。校園網(wǎng)是一種學習工具，它不但是學生與他人之間的交流工具，同時也是學習資源的提供者，有利于學生進行探索學習和協(xié)作學習。2 校園網(wǎng)是為教師的教學和科研活動服務的。如提供教學資源、輔助教師備課、參與課堂教學活動和支持教師再學習活動等。3 校園網(wǎng)是為學校教育教學管理服務的。如輔助學校的學生學籍管理、人事管理、財務管理、成績管理等。4 校園網(wǎng)是溝通學校與外界的窗口。利用它既可以從校外獲取各種信息，也可以向外發(fā)布各種信息。校園網(wǎng)的定義：校園網(wǎng)是一種為學校學習活動、教學活動、科研活動和管理活動服務的校園內部局域網(wǎng)絡環(huán)境，而且它是建構在多媒體技術和現(xiàn)代網(wǎng)絡技術之上并與因特網(wǎng)連接的。校園網(wǎng)的四要素：1 以應用為目的；2 以網(wǎng)絡環(huán)境為基礎；3 以網(wǎng)絡教學資源為核心；4 以人員培訓與網(wǎng)絡維護為保障。 校園網(wǎng)的功能架構校園網(wǎng)從功能架構上來分，大致分為對內部分、對外部分和信息中心。對內部分主要是指導校園Intranet，主要包括多媒體電腦室、備課室、電子圖書館和多媒體教室的建設，服務于學校的教學與管理。對外部分包括與Internet的連接、衛(wèi)星寬帶數(shù)字網(wǎng)的連接、與其它兄弟校以及上級主管的連接，提供家庭和移動用戶的接入服務等。信息中心則是以上兩部分的橋梁和核心，擔負著整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的管理和安全工作。 目前校園網(wǎng)系統(tǒng)的特點由于應用和網(wǎng)上信息的普遍缺乏，在一定時期內對外部的信息訪問仍然遠遠大于外來的信息訪問，Internet專線連接帶寬將持續(xù)成為瓶頸。Internet網(wǎng)絡建設的重點在于網(wǎng)絡中心如何有效地管理內部服務設施的對外訪問，并通過Web緩存等技術減少帶寬占用；同時也要加強校園網(wǎng)應用和內容建設，提供校內豐富的信息服務，建設好Web和BBS站點.隨著資源逐步向學生開放，校園網(wǎng)的用戶數(shù)將會在短期內有很大的增長，網(wǎng)絡中心需要配備先進的管理設施和手段，有效地預測和管理網(wǎng)絡流量，同時配置高速網(wǎng)絡中心設備以免出現(xiàn)校園網(wǎng)內部瓶頸的現(xiàn)象。電子郵件仍然是校園網(wǎng)的主流Internet應用，國內基于Web的免費電子郵件服務的普及，最終可能導致學生幾乎全部擁有自己的免費電子信箱，而不必依賴于學校提供的電子信箱。學校除了專業(yè)的計算機教師及管理人員，其他部門的教職工和學生大多數(shù)缺乏足夠的網(wǎng)絡應用經(jīng)驗，在網(wǎng)絡設計和建設上要充分考慮提供給大多數(shù)人使用網(wǎng)絡和發(fā)布共享信息的簡便易用性，提高學校的整體應用水平。隨著圖書信息電子化進程的加快，圖書館豐富的資源將促使圖書館網(wǎng)絡成為校內最大的網(wǎng)絡信息提供者，同時也能促進校園網(wǎng)的健康發(fā)展。 目前校園網(wǎng)普遍存在的問題應用軟件的建設問題：缺少好的應用軟件和教學資源，校園網(wǎng)優(yōu)勢無法體現(xiàn)，這是國內專家學者公認的問題，沒有軟件的網(wǎng)絡是資源浪費。在實際應用中，我們在眾多廠商的大力鼓吹下往往會發(fā)現(xiàn)校園網(wǎng)建設后還沒有見到應用需求分析的影子。校園網(wǎng)應用系統(tǒng)將包括辦公自動化系統(tǒng)、虛擬實驗室及協(xié)同工作系統(tǒng)等。然而，讓網(wǎng)絡走向大眾并不是一件容易的事情，只有運行起來的網(wǎng)才是好網(wǎng)。目前，我國的網(wǎng)絡問題并不在于技術，而是只搭網(wǎng)、建網(wǎng)而不用網(wǎng)，而且信息資源在網(wǎng)絡上運行的太少了。網(wǎng)絡管理和硬件建設的投資方向問題：大多數(shù)校園網(wǎng)的投入集中在建設階段，而且主要以硬件投資為主。可真正運行起來，能形成知識積累，加快知識更新的共享的卻少之又少。現(xiàn)在我們就缺乏足夠的意識，沒有意識到我們已經(jīng)不僅僅是在管理網(wǎng)絡設備，而是在管理網(wǎng)上的信息流，在管理知識，在管理網(wǎng)絡社會。一個校園網(wǎng)設計和建設的成敗，取決于2分技術、3分素質和5分管理。校園網(wǎng)遇到的典型問題是如何有效管理IP地址，我們必須通過合理的IP地址分配、嚴格的規(guī)章制度和相應的網(wǎng)管監(jiān)控軟件來綜合地保證網(wǎng)絡的有序使用。部署功能強大的校園網(wǎng)計費管理系統(tǒng)，合理地管理網(wǎng)絡使用，平衡網(wǎng)絡流量，并通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析來預測規(guī)劃校園網(wǎng)的使用發(fā)展狀況，是校園網(wǎng)建設的必由之路。如何快速定位和隔離故障是網(wǎng)絡投入運行后管理維護人員最關心的問題。開放性和安全性的管理問題：開放有多種含義：資源開放，讓有限的資源在越來越短的技術生命周期中得到充分利用；采用開放系統(tǒng)，使眾多的師生容易通過現(xiàn)有技術連入網(wǎng)絡共享信息；信息平臺的開放，使師生可以通過網(wǎng)絡交換信息。安全有以下幾方面內容：必須建立網(wǎng)絡訪問控制系統(tǒng)，認定校園網(wǎng)基本的規(guī)則，有效防止外來黑客的入侵，同時網(wǎng)絡安全跟蹤審計系統(tǒng)對所有網(wǎng)絡訪問進行記錄，有助于隨時檢查網(wǎng)絡的使用狀況以發(fā)現(xiàn)不安全因素。有效地管理校內用戶的Intermet訪問，必須安裝計費軟件，計費軟件應該提供目前校園網(wǎng)普遍缺乏按用戶名管理的功能，以解決長期存在的IP地址盜用問題。應充分利用交換機的VLAN和三層交換功能來配備網(wǎng)管軟件，對整個校園網(wǎng)進行有效的地址監(jiān)控和管理。缺乏專業(yè)性互聯(lián)網(wǎng)管理人員的問題：由于校園網(wǎng)建設是一種新技術的應用，學校相關的管理人員嚴重缺乏，雖然目前學校已經(jīng)對教師進行了培訓，但遠遠不能滿足對系統(tǒng)維護及對相關信息建設要求。 第五章 校園網(wǎng)建設的原作者 第五章 校園網(wǎng)建設的原則 校園網(wǎng)總體規(guī)劃，分步實施一個校園網(wǎng)系統(tǒng)應該是“總體規(guī)劃，分步實施”的。分步實施包括功能的分步實施和規(guī)模的分步實施，這主要有兩個原因決定：受資金的限制，往往資金不會一步到位，這就要求根據(jù)資金分批投入情況，按實現(xiàn)校園網(wǎng)功能的輕重緩急來分步實施；受技術發(fā)展的影響，計算機技術及通信技術、網(wǎng)絡技術都是飛速發(fā)展的，已建成的校園網(wǎng)要不斷滿足新的需求就必須進行后期工程的建設。但分步實施一定要在總體規(guī)劃的前提下進行，如果缺乏了總體規(guī)劃，系統(tǒng)將會陷入相互不兼容和前期投資的極大浪費。此外，應特別注意系統(tǒng)實施的順序：先調查用戶需求，確定應用系統(tǒng)，再確定系統(tǒng)軟件，最后根據(jù)上面兩者的需要選擇適合硬件。 結合先進性、可擴展性、經(jīng)濟性和可行性于一體當前計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展很快，設備更新淘汰很快。因而建議采用當前成熟先進的技術和設備，而這些設備應有良好的擴張性。目前校園網(wǎng)采用的比較成熟的網(wǎng)絡技術是“千兆主干，百兆交換到桌面”。 符合國際和國內標準校園網(wǎng)是一個滿足數(shù)字、語音、圖形圖象等多媒體信息，以及綜合科研信息傳輸和處理需要的綜合數(shù)字網(wǎng)。校園網(wǎng)要能夠符合多種網(wǎng)絡協(xié)議，體系結構要符合國際標準或事實上的國際工業(yè)標準（TCP/IP協(xié)議），同時能兼容已有的網(wǎng)絡環(huán)境。所心，校園網(wǎng)應該具有如下特性：先進性：技術上的先進性將保證處理數(shù)據(jù)的高效率、系統(tǒng)工作的靈活性、網(wǎng)絡的可靠性，技術上的先進性也使系統(tǒng)的擴充和維護變得十分簡單?？煽啃裕壕W(wǎng)絡骨干線路的冗余備份、網(wǎng)絡核心設備的冗余備份和電源冗余備份等方面保證校園網(wǎng)的可靠性。開放性和可擴充性：主干網(wǎng)絡設備的選型及其模塊、插槽個數(shù)、管理軟件和網(wǎng)絡整體結構，以及技術的開放性和對相關協(xié)議的支持等方面，來保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的開放性和擴充性。可管理性：網(wǎng)絡管理基于SNMP，利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，合理的網(wǎng)絡規(guī)劃策略，提供強大的網(wǎng)絡管理功能。一體化的網(wǎng)絡管理使網(wǎng)絡日常的維護和操作變得直觀、便捷和高效。安全性：內部網(wǎng)絡之間、內部網(wǎng)絡與外部公共網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用VLAN/ELAN、防火墻等對訪問進行控制，確保網(wǎng)絡的安全。實用性：網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計在性能價格比方面充分體現(xiàn)系統(tǒng)的實用性，既要采用先進的技術，又能在經(jīng)費允許的條件下實現(xiàn)建網(wǎng)目標。 第六章 校園網(wǎng)建設需求分析 第六章 校園網(wǎng)建設需求分析 網(wǎng)絡主干的需求分析校園網(wǎng)的多媒體應用目前已成為大家的共識，特別是在校園網(wǎng)內實現(xiàn)VOD點播，大量的視頻數(shù)據(jù)流對帶寬要求很高，而且 教學樓、 教學樓、職大綜合實驗樓、教師家屬樓信息點都相對密集，相互之間的距離都比較遠，所以主干需采用千兆光纜技術，在未來一段時間內滿足最多500用戶對校園網(wǎng)主干的流量要求。 網(wǎng)絡系統(tǒng)的需求分析在保證技術成熟的前提下，盡可能采用先進的技術。必須符合相應的國際、國內標準。提供足夠的帶寬，保障用戶通暢的網(wǎng)上信息交流。網(wǎng)絡具有良好的擴展性，考慮到未來一段時間內用戶數(shù)量的增加。要考慮網(wǎng)絡系統(tǒng)的可管理性及安全性。支持VLAN。遵循教育系統(tǒng)的定位，注重性能價格比。 服務器的需求分析校園網(wǎng)服務器承擔著整個校園內各種網(wǎng)絡服務、用戶賬號管理、共享資料的存儲、服務器端教學管理軟件的運行、安全管理、代理服務等應用，因而服務器應滿足以下要求：高可靠性，能夠適應我校平均每周不少于5天的不間斷工作。高性能，能夠提供最大用戶量的常用服務請求。高冗余性，服務器出現(xiàn)故障時，仍能保證系統(tǒng)的安全性和數(shù)據(jù)的安全性。容易升級，提供更好的性能。 第七章 校園網(wǎng)建設的結構設計 第七章 校園網(wǎng)建設的結構設計 網(wǎng)絡物理結構設計 網(wǎng)絡技術選擇在校園網(wǎng)第一期工程建設中，信息點在 教學樓、 教學樓、職大綜合實驗樓、教師家屬樓的分布密度基本相當。我們遵循“千兆主干，百兆交換到桌面”的設計思路： 采用成熟的千兆以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)技術，實現(xiàn)中心三層交換。 千兆光纜主干，百兆交換到桌面。 采用分層星型拓撲結構。校園網(wǎng)服務器放置在網(wǎng)絡中心，與中心交換機實現(xiàn)千兆銅纜連接（1000BASET），對全校師生提供應用服務。中心交換機與各樓的二級交換機實現(xiàn)千兆連接，形成校園網(wǎng)千兆主干，并且根據(jù)各樓到網(wǎng)絡中心的距離選擇千兆銅纜（1000BASET）或千兆光纜（1000BASESX、1000BASELX）連接。 接入層交換機與二級交換機實現(xiàn)百兆銅纜連接（100BASETX），實現(xiàn)百兆交換到桌面。 中心交換機采用帶三層路由功能的模塊化交換機，二級交換機采用帶上連千兆模塊的可網(wǎng)管交換機，接入層交換機采用普通的非網(wǎng)管快速以太網(wǎng)交換機。校園網(wǎng)絡拓撲結構圖（見附圖1）INTERNET 教學樓2DCS—3426教室DCS—1024 教學樓1DCS—3426DCS—1024多媒體電腦室DCS—1024多媒體教室多媒體電腦室網(wǎng)管工作站DCRS—6512DCS—1024網(wǎng)絡中心多媒體教室數(shù)據(jù)庫服務器應用服務器代理服務器綜合實驗樓教師家屬樓DCS—1024DCS—1024DCS—3426DCS—1024一單元二單元三單元四單元DCS—36521000M光纜1000M銅纜100M UTP附圖一：校園網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構圖：本方案所涉及的網(wǎng)絡技術交換以太網(wǎng)技術交換以太網(wǎng)是新近發(fā)展起來的先進網(wǎng)絡技術。它在保證與以太網(wǎng)協(xié)議兼容的前提下，提高絡利用率，減少網(wǎng)絡資源爭奪造成的沖突，使網(wǎng)絡性能大幅度提高，以滿足各類數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)囊?。交換以太網(wǎng)在技術上分為兩種：靜態(tài)交換和動態(tài)交換。靜態(tài)交換：將網(wǎng)絡劃分為多個網(wǎng)段，網(wǎng)絡管理員可以通過網(wǎng)管平臺分配各個網(wǎng)段的負載，即網(wǎng)絡管理員可以只利用鼠標就可將工作站從資源爭奪緊張的網(wǎng)段移到其它沖突較少的網(wǎng)段上。靜態(tài)交換使得網(wǎng)絡管理員不必到現(xiàn)場接插線路，而是在網(wǎng)管平臺面前輕松地改變網(wǎng)絡配置，以調整各網(wǎng)段間的負載。靜態(tài)交換需要網(wǎng)絡管理員的監(jiān)測才能進行被動地調整，而且每個網(wǎng)段上、網(wǎng)段之間的介質訪問機制沒有改變，網(wǎng)絡性能沒有根本地提高。動態(tài)交換：動態(tài)交換是在高速總線上支持多對傳輸?shù)耐瑫r進行。它不需人工干預實時地將獨占帶寬分配給一對節(jié)點；而其它節(jié)點間也可同時進行數(shù)據(jù)傳輸。動態(tài)交換在總線內部改變了以太網(wǎng)