【文章內(nèi)容簡介】 ，路由器已成為各種骨干網(wǎng)絡內(nèi)部之間、骨干網(wǎng)之間以及骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間連接的樞紐。為了完成“路由”的工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)－－路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關(guān)地址的名字概念，那就是：靜態(tài)路由表和動態(tài)路由表。由系統(tǒng)管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(tài)（static）路由表，一般是在系統(tǒng)安裝時就根據(jù)網(wǎng)絡的配置情況預先設定的，它不會隨未來網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的改變而改變。動態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行情況而自動調(diào)整的路由表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網(wǎng)絡運行情況，在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健? 校園網(wǎng)絡總體設計與分析飛來峽鎮(zhèn)高田學校的前身是向陽中學，創(chuàng)辦于1920年，1977年搬遷到現(xiàn)址，更名為高田中學。2003年，高田、升平、江口三鎮(zhèn)合并為飛來峽鎮(zhèn)后，又更名為飛來峽鎮(zhèn)第二初級中學。2011年與高田片各小學合并成為九年一貫制學校，命名為飛來峽鎮(zhèn)高田學校。學校現(xiàn)有學生1323人，專任教師121人，內(nèi)設31個教學班?，F(xiàn)有現(xiàn)代化建筑大樓共8幢，其中教學樓2幢，綜合樓1幢，學生宿舍樓2幢，教師宿舍樓1幢。教學設備和教學設施配置齊全，有圖書館、物理實驗室、多媒體網(wǎng)絡計算機室、化學實驗室等，同時教學樓內(nèi)部每個班里面都有多媒體功能的教學設備。 將高田中學通信網(wǎng)絡建設成為一個以計算機輔助教學、辦公與管理自動化、信息一體化、管理集中化、業(yè)務多樣化、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網(wǎng)絡；并且網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)清晰，網(wǎng)絡層次合理。一個完備的校園網(wǎng)，應該在教師備課教學、學生學習、教務管理、行政管理、圖書資料管理、資源信息等方面發(fā)揮輔助。核心層、匯聚層采用千兆互聯(lián)，百兆接入至單元交換機，消除速度瓶頸；多樣性訪問權(quán)限管理，針對不同類別用戶采取不同認證、計費策略等。此外，在網(wǎng)絡設計中，如何預留擴展空間和進行網(wǎng)絡安全保護，以滿足新應用的需求以及信息量增長和變化需要，這也是本次網(wǎng)絡建設過程中需要重點考慮的因素。校園網(wǎng)的建設一般應滿足以下幾方面的需要： 校園網(wǎng)內(nèi)各個站點的每一臺計算機都可以連接到校園網(wǎng)內(nèi)，并且能夠通過服務器實現(xiàn)資源共享。 建立學校辦公自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠處理學校日常工作，實現(xiàn)辦公自動化，并能對工作流程進行全程記錄。主要功能包括公文管理、公共信息管理、個人信息管理和會議管理等。 圖書資料檢索借閱自動化：通過改造原有圖書檢索系統(tǒng)，建設電子圖書館，實現(xiàn)遠程計算機圖書檢索和借閱，從而一方面能作到資料共享。另一方面，能大大簡化借閱手續(xù)，提高圖書利用率和圖書管理工作效率。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)圖書館業(yè)務的自動化管理，主要功能包括訪問管理、編目與典藏管理、閱覽室與管際互借管理、流通管理、期刊管理和公共查詢等方面的內(nèi)容。 能夠連接到外網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)頁瀏覽、收發(fā)郵件、和下載等功能。 建設校園一卡通系統(tǒng),實現(xiàn)CI卡與教務系統(tǒng)、人事系統(tǒng)等系統(tǒng)緊密集成，實現(xiàn)校園內(nèi)大量工作的電子化,提高工作效率。設計一個校園網(wǎng)絡，無非就是為了給教師提供一個良好的授課平臺，使教師在授課過程中更加方便，更加順利，使得任何一個辦公室的計算機都能實現(xiàn)網(wǎng)上瀏覽、查詢信息的功能，使教師能夠拓寬視野，充分利用互聯(lián)網(wǎng)上的資源輔助教學，提升教學理念，提高教師的教學能力、教學水平和科研能力，可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源來宣傳學校，展示學校的辦學能力與辦學水平，展示教師的教學能力與科研能力，有助于學生學習，提升學校的辦學形象。校內(nèi)信息服務能為教育教學和管理決策提供各項信息服務，能為全校師生提供相互交流、相互學習的平臺，同時也滿足學生課后上網(wǎng)查找資料、聊天以及娛樂等應用。 在建設校園網(wǎng)的過程中，性能的要求也是相當嚴謹?shù)摹榱颂岣邔W校的辦公效率以及教學效率，在建設過程中，對于應用系統(tǒng)的建設是不容忽視的，當然，應用系統(tǒng)所要覆蓋的范圍也是非常廣的，例如：（1）多媒體計算機輔助教學系統(tǒng)：直接用于教學過程中的應用系統(tǒng)，由于各個班的教室均配備了多媒體教學設備，教室內(nèi)的網(wǎng)絡信息點直接連入校園網(wǎng)，在日常的教學活動中可以大量、頻繁地利用校園網(wǎng)甚至是Internet上的各種適用資源。（2）多媒體機房：安裝有幾十甚至上百臺多媒體計算機的教室，從校園網(wǎng)的整體來看，教室內(nèi)的計算機組成了一個相對獨立的小局域網(wǎng)，這個小局域網(wǎng)再連接到校園網(wǎng)中，常用于信息技術(shù)課的學生上機或者其他學科的輔助教學等需要學生上機操作的教學活動。（3）多媒體電子閱覽室：將大量的圖書資料以數(shù)字化的形式存儲在光盤或磁盤上，可以極大地方便師生們對圖書資料的查詢、檢索、和閱讀，提高工作效率。（4）學校網(wǎng)站：一般來說，學校網(wǎng)站有對內(nèi)和對外兩種類型，對內(nèi)網(wǎng)站的內(nèi)容主要向師生們提供校園信息，發(fā)布通知和通告，開設網(wǎng)上學習園地和留言系統(tǒng)，進行網(wǎng)上討論和網(wǎng)上學習、測驗與考試等。對外的網(wǎng)站呢，主要是通過Internet向公眾發(fā)布自己的信息，讓全社會共享自己的優(yōu)秀教學資源，并通過網(wǎng)站的這個窗口，讓外界了解自己。（5）視頻點播系統(tǒng)：建立學校的教學視頻資料庫，師生們可以通過校園網(wǎng)絡系統(tǒng)隨意點播自己所需要的視頻節(jié)目，既滿足了教育教學中對視頻資料的需求，也豐富了課余生活。（6）校園一卡通：為提高學校管理水平，利用先進的IC卡技術(shù)，建立校園內(nèi)的一卡通環(huán)境，將學生的學生證、圖書證、飯卡集于一身，在校內(nèi)全面實現(xiàn)電子信息化管理?？傮w設計是校園網(wǎng)建設的總體思路和工程的藍圖，是做好校園網(wǎng)絡建設的核心任務。進行校園網(wǎng)絡的總體設計，應該遵循以下原則：（1） 整體規(guī)劃安排原則。從學校建設的全局和全面工作需要出發(fā)，考慮各個部門的地域分布和通信條件，整體規(guī)劃網(wǎng)絡建設方案，對網(wǎng)絡系統(tǒng)的目標、總體結(jié)構(gòu)、服務功能、經(jīng)費預算、建設步驟等重大問題作出規(guī)定與決策。（2） 先進性、開放性和標準化相結(jié)合的原則，應該盡量采用符合國際工業(yè)標準的、比較成熟的技術(shù)，兼顧網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展方向，選擇結(jié)構(gòu)化、可擴充、多用途的網(wǎng)絡產(chǎn)品，保證網(wǎng)絡整體在相對較長一段時期內(nèi)部落后。（3） 結(jié)構(gòu)合理原則。在通信網(wǎng)絡、資源配置、系統(tǒng)服務和網(wǎng)絡管理上有良好的分層設計，使得網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)清晰，便于使用、管理和維護。（4） 高效實用原則。應該著眼于教學、科研、管理的實際需要，用有限的資金優(yōu)先解決工作急需的問題，如支持多媒體業(yè)務，便于教師教學、多媒體教師應用、視頻點播等。設備應該易于使用和維護。（5） 提供快速的Internet訪問，為方便學生上網(wǎng)瀏覽、查閱資料提供良好的網(wǎng)絡環(huán)境。 高田中學校園網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) IP地址的劃分IP地址是IP協(xié)議用來標識網(wǎng)絡中主機、路由器和網(wǎng)關(guān)等設備的不同接口。IP地址就相當于網(wǎng)絡設備接口的身份證。從網(wǎng)絡的層次結(jié)構(gòu)考慮，一個IP地址必須指明兩點:屬于哪個網(wǎng)絡，是這個網(wǎng)絡中的哪臺主機。因此IP地址的結(jié)構(gòu)為“網(wǎng)絡號+主機號“,其網(wǎng)絡地址和主機地址的位數(shù)因網(wǎng)絡的規(guī)模大小而不同。 IP地址分配原則IP地址規(guī)劃應該在網(wǎng)絡施工前全部規(guī)劃好，否則在實施過程中隨意分配地址，將會產(chǎn)生一系列問題。規(guī)劃IP地址時應注意：在分配地址前設計結(jié)構(gòu)化的地址模塊，預留地址空間，以便今后的擴充，IP地址規(guī)劃應以表格方式記錄下來，以便實施。同時IP地址的分配，必須要與網(wǎng)絡拓撲層次結(jié)構(gòu)相適應。既要有效地利用地址空間，又要體現(xiàn)出網(wǎng)絡的可擴展性和靈活性，同時要能滿足路由協(xié)議的要求，以便于網(wǎng)絡中的路由聚類，減少路由器中路由表的長度，減少對路由器CPU內(nèi)存的消耗，提高路由算法的效率。具體分配時要遵循以下原則：唯一性：一個IP網(wǎng)絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址。簡單性：地址分配應簡單易于管理，降低網(wǎng)絡擴展的復雜性，簡化路由表項。連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中易于進行路由表聚類，大大縮減路由表，提高路由算法的效率?？蓴U展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡規(guī)模擴展時，能保證地址聚合所需的連續(xù)性。靈活性：地址分配應具有靈活性，按照高田中學各教學區(qū)、活動區(qū)和教師宿舍樓的實際規(guī)劃，在劃分的時候，IP網(wǎng)段的選擇可以依據(jù)以下幾個方面來進行選擇考慮：第一層：通過對網(wǎng)絡核心交換機相連的部分來劃分根據(jù)網(wǎng)絡相連的區(qū)域分布的地理區(qū)域來劃分一大塊連續(xù)的IP地址空間，每個區(qū)域都分配一個連續(xù)的地址，不僅可以方便對IP地址的管理和維護，也有利于路由協(xié)議的計算和路由地址匯聚。在IP地址劃分的時候需要參考網(wǎng)絡的接入層的擴展；必須需要為網(wǎng)絡的擴展預留地址空間。第二層： 每一個接入層，都是通過以網(wǎng)絡功能來劃分可以按照不同的網(wǎng)絡功能和應用來劃分IP網(wǎng)段，例如：用戶網(wǎng)絡接入地址；服務器地址空間和網(wǎng)絡中心管理操作。 VLAN劃分IP地址網(wǎng)段VLAN區(qū)域Vlan10教學樓AVlan20教學樓BVlan30綜合樓Vlan40教師宿舍樓 VLAN及IP地址劃分這次校園網(wǎng)的VLAN的劃分主要是按照各個區(qū)域的地理位置和功能來進行分配劃分的，因為高田中學的教學區(qū)域相對集中在一起，則將教學區(qū)規(guī)劃到一起，就是為了方便管理和維護。而其他區(qū)域，如教師宿舍樓和綜合樓相對比較分散，所以要為它們各自劃分一個VLAN。在分配了VLAN的環(huán)境情況下，各個區(qū)域的VLAN成員之間不能直接訪問，同時不同VLAN之間的流量一定必須要經(jīng)過路由，劃分VLAN可以減少廣播數(shù)據(jù)包對網(wǎng)絡主干的影響。IP網(wǎng)段采用C類IP地址，這樣能夠讓使用的地址比較多，更好的考慮到了日后校園網(wǎng)的擴展，增加工作組起到備份作用。搭建跟構(gòu)造校園網(wǎng)所需要用到的設備主要分為硬件設備和軟件設備兩種，其中硬件設備包括交換機，路由器，網(wǎng)絡服務器等。而軟件設備就包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件以及各類工具軟件。 對于這些較小規(guī)模的校園網(wǎng)絡來說，在設備選購的時候，我們應該遵循以下一些基本原則：國際化標準原則：校園網(wǎng)絡中所使用到的網(wǎng)絡設備，需要符合IEEE標準。因為只有符合這個標準的產(chǎn)品才可以與其他廠商的產(chǎn)品互連互通。技術(shù)簡單性原則：在選擇設備的過程中，我們一定要清楚選擇這種設備是要對網(wǎng)絡需求必須十分明確。相對于普通用戶而說，在滿足需求的前提下，盡可能選擇簡單實用的技術(shù)和設備，同時要預算好費用。適應環(huán)境原則：按照學校各個教學辦公區(qū)域的環(huán)境的特點，從而來選擇適當?shù)木W(wǎng)絡設備。不要輕易相信某些設備的評測報告和網(wǎng)絡評論，因為這當中有可能存在商業(yè)因素。核心交換機是搭建校園網(wǎng)非常重要的硬件設備，主要工作是數(shù)據(jù)包交換，策略，整個校園需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須通過核心交換機高速轉(zhuǎn)發(fā)，所以此交換機必須有高帶寬，從而保證整個校園網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)暢通。這些小規(guī)模的校園網(wǎng)就只有單個核心交換機，因此必須選擇購買穩(wěn)定性較高、可靠性較強的交換機，同時必須具備有可擴展性插槽和增強型應用監(jiān)控等性能，如下圖所示：DCN CS16809核心交換機外觀DCN CS16809性能指標DCN CS16809交換機應用層級三層傳輸速率10/100/1000Mbps交換方式存儲轉(zhuǎn)發(fā)背板帶寬720Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率13392mpbsMAC地址表64K端口參數(shù)端口結(jié)構(gòu)模塊化擴展模塊11個模塊化插槽傳輸模式支持全雙工功能特性網(wǎng)絡標準IEEE ，IEEE ，IEEE ，IEEE ，IEEE 網(wǎng)絡管理IPv4/IPv6的syslogIPv4/IPv6的HTTP和SSL的結(jié)合IPv4/IPv6的SNMP的用戶IP安全檢查IPv4/IPv6 FTP/TFTPIPv4/IPv6 NTPIPv4/IPv6的telnet用戶名和密碼的radius認證 匯聚層交換機 匯聚層，是多臺接入層交換機的匯聚點。主要有以下兩個作用：將大量從接入層設備過來的低速鏈路通過高速鏈路接入核心層，實現(xiàn)通信量的聚合，以提高網(wǎng)絡中聚合點的效率；可以實現(xiàn)接入層網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變化的隔離，減少核心層設備可選擇的路由數(shù)量，增強網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。校園網(wǎng)絡匯聚層的設計通常都是實現(xiàn)通信量的聚合，隔離拓撲結(jié)構(gòu)的變化這樣的一個設計，所以匯聚層必須要有足夠的帶寬、具有三層和多層交換特性、具有靈活多樣的業(yè)務能力、具有冗余和負載均衡能力。