【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價(jià)格不斷下降；同時(shí)國(guó)家各級(jí)政府對(duì) 于教育的投入不斷增加，大量計(jì)算機(jī)進(jìn)入了校園，組建校園網(wǎng)不僅是十分迫切的工作，可行 性也非常高。 據(jù) 2023 年 7 月 CNNIC 的最新調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)上網(wǎng)用戶總數(shù)突破 1 億，其中學(xué)生 用戶占了 %，是最大的用戶群。 另?yè)?jù)相關(guān)資料顯示，網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的普及率為 %，但 在大學(xué)生群體中的普及率是 93%。目前 87%學(xué)生通過(guò)網(wǎng)吧上網(wǎng)，龐大的學(xué)生用戶群和他們 的上網(wǎng)需求是校園網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的前提條件。此外，隨著寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)，校園網(wǎng)的業(yè)務(wù) 第 3 頁(yè) 共 61 頁(yè) 成功來(lái)自自信 也進(jìn)一步向公眾網(wǎng)擴(kuò)展，其中遠(yuǎn)程教育就成為一項(xiàng)極富發(fā)展?jié)摿Φ某怯蚓W(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)。 二、需求分析 1. 背景介紹 中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) CERNET 是由國(guó)家投資建設(shè)，教育部負(fù)責(zé)管理，清華大學(xué)等 高校承擔(dān)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行管理的全國(guó)最大的公益性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。 CERNET 始建于 1994 年。 十年來(lái)，在國(guó)家的大力支持下，教育部各屆領(lǐng)導(dǎo)直接領(lǐng)導(dǎo)和關(guān)懷下，和一批專家和技術(shù) 人員的共同努力下， CERNET 從無(wú)到有，由小變大，從弱到強(qiáng)，取得了令人矚目的成績(jī)， 成為我國(guó)重要的信息化基礎(chǔ) 設(shè)施， 在我國(guó)教育和科研事業(yè)發(fā)展， 以及教育信息化建設(shè)中發(fā)揮 了重要作用。目前 ,CERNET 主干網(wǎng)傳輸速率達(dá)到 ～ 5Gbps,地區(qū)網(wǎng)傳輸速率達(dá)到 155M～ ，覆蓋全國(guó) 31 個(gè)省、市 200 多座城市，聯(lián)網(wǎng)的大學(xué)、教育機(jī)構(gòu)和科研單位超過(guò) 1300 個(gè)，用戶超過(guò) 1800 萬(wàn)人，成為世界上最大國(guó)家級(jí)公益性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。 CERNET 也是我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)研究與建設(shè)的先行者，近幾年來(lái)承擔(dān)了中國(guó)高速互聯(lián) 研究試驗(yàn)網(wǎng) NSFCNET， 863－ IPv6 綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)境， CERNET－ IPv6 試驗(yàn)網(wǎng)，中日 IPv6 合作 研究等一批我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)的試驗(yàn)和研究項(xiàng)目， 推動(dòng)了我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究和技術(shù)進(jìn) 步。 2023 年 1 月， CERNET 與美國(guó) Inter歐盟 GEANT 等全球最大學(xué)術(shù)網(wǎng)共同宣布， 開(kāi)通全球 IPv6 下一代互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。 2023 年 3 月 19 日，連接北京、上海和廣州的 CNGI 核 心網(wǎng) CERNET2 試驗(yàn)網(wǎng)開(kāi)通并開(kāi)始提供服務(wù)。 第 4 頁(yè) 共 61 頁(yè) 成功來(lái)自自信 2. 需求分析 校園網(wǎng)建網(wǎng)需求 高校校園寬帶網(wǎng)用戶集中且網(wǎng)絡(luò)流量大，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營(yíng)和可管理特性， 校園網(wǎng)建網(wǎng) 需求如下： 教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)用戶對(duì)校園網(wǎng)、教育網(wǎng)、 INTERNET的訪問(wèn)有相應(yīng)的路由策略和相 應(yīng)的計(jì)費(fèi)策略。 校園網(wǎng)存在多個(gè)出口需求，校園網(wǎng)至少要提供中國(guó)教育科研網(wǎng)（ CERNET）和 INTERNET兩個(gè)出口。 校園網(wǎng)安全性要求較高，要求設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)用戶識(shí)別和動(dòng)態(tài)綁定功能如通過(guò) “ IP+MAC+端口”三元組的動(dòng)態(tài)綁定來(lái)識(shí)別用戶。 校園網(wǎng) WEB頁(yè)面可實(shí)現(xiàn)以下功能：用戶 Web自助服務(wù)功能，用戶可通過(guò) Web自助服 務(wù)頁(yè)面，進(jìn)行個(gè)人資料的查詢、密碼修改、上網(wǎng)明細(xì)查詢、繳費(fèi)記錄查詢以及在線 預(yù)注冊(cè)和在線帳號(hào)充值。 校園網(wǎng)用戶能實(shí)現(xiàn)多 ISP權(quán)限選擇。用戶可通過(guò)不同的帳號(hào)或采用相同帳號(hào)的不同 域名進(jìn)行認(rèn)證，以獲得不同的權(quán)限，不同的權(quán)限對(duì)應(yīng)不同的計(jì)費(fèi)策略。 校園網(wǎng)要求實(shí)現(xiàn)多種支持普通包月、包月限時(shí)長(zhǎng)、包月限流量、計(jì)天、計(jì)時(shí)長(zhǎng)和計(jì) 量等多種計(jì)費(fèi)策略。支持用戶卡和充值卡，沖值卡配合用戶卡以及提供的公用服務(wù) 功能可以實(shí)現(xiàn)用戶的完全自助管理。 第 5 頁(yè) 共 61 頁(yè) 1 1 而 成功來(lái)自自信 校園網(wǎng)要求能對(duì)每個(gè)用戶的使用情況能進(jìn)行事后審計(jì)，能夠定位到 IP地址以及用戶 所連接的端口和登錄的用戶名，限定帳號(hào)的使用端口。 校園網(wǎng)要求能實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶帶寬的動(dòng)態(tài)控制。 校園網(wǎng)要求實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)。 校園網(wǎng)要求在學(xué)校規(guī)模不斷擴(kuò)大中，用戶數(shù)在持續(xù)增加，要求網(wǎng)絡(luò)具有很好的 擴(kuò)展性，能夠根據(jù)需要逐步平滑升級(jí)到萬(wàn)兆的骨干連接。 網(wǎng)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的管理、網(wǎng)絡(luò)安全訪問(wèn)的控制。并且在平臺(tái)上能方便地 開(kāi)發(fā)所需網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 采用流行的、支持設(shè)備面廣、有良好圖形界面的網(wǎng)管平臺(tái)。網(wǎng)管系統(tǒng)能夠管理 到網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)智能設(shè)備及有關(guān)設(shè)備的每一個(gè)端口，即能夠遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè) 置、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)和必要的重置。 能對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警。 校園網(wǎng)基本應(yīng)用 作為校園網(wǎng)，需要連接多少個(gè)節(jié)點(diǎn)，怎樣使用各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使分布在不同地理位置的 節(jié)點(diǎn)連接到一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中，怎樣使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)相互連通，這些問(wèn)題僅僅是校園網(wǎng) 需要解決問(wèn)題中的一部分， 更重要的問(wèn)題如何將這些資源有序地組織起來(lái)， 需要實(shí)現(xiàn)什么功 能，以滿足現(xiàn)在和未 來(lái)在教學(xué)、科研、管理、交流等方面的需求。形成在校園內(nèi)部、校園與 外部進(jìn)行信息溝通的體系，建立滿足教學(xué)、科研和管理需求的計(jì)算機(jī)環(huán)境，為學(xué)校各種人員 提供充分的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行教學(xué)、研究、收集信息等工作。 校園需要的基本功能有： ●計(jì)算機(jī)教學(xué)，包括多媒體教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)； ●網(wǎng)絡(luò)下載、網(wǎng)絡(luò)聊天等； ●電子郵件系統(tǒng)：主要進(jìn)行與同行交往、開(kāi)展技術(shù)合作、學(xué)術(shù)交流等活動(dòng)； ●文件傳輸 FTP：主要利用 FTP 服務(wù)獲取重要的科技資料和技術(shù)文擋； ● INTERNET 服務(wù)：學(xué)?？梢越⒆约旱闹黜?yè)，利用外部網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行學(xué)校宣傳，提供各 類(lèi)咨詢信息等，利用內(nèi)部網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行管理，例如發(fā)布通知、收集學(xué)生意見(jiàn)等。 ●圖書(shū)館的訪問(wèn)系統(tǒng)，用于計(jì)算機(jī)查詢、計(jì)算機(jī)檢索、計(jì)算機(jī)閱讀等； ●其他應(yīng)用，如大型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、超性能計(jì)算資源共享、管理系統(tǒng)、視頻會(huì)議等。 寬帶上網(wǎng) 在信息化的今天， 人們已經(jīng)把網(wǎng)絡(luò)當(dāng)成獲取信息的重要的源泉， WEB 應(yīng)用則起到了 舉足輕重的作用。絕大多數(shù)的人都是通過(guò)瀏覽 WEB 頁(yè)面來(lái)獲取新知。校園網(wǎng)應(yīng)該是寬帶上 網(wǎng)的前沿陣地，學(xué)生們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取豐富的知識(shí)，增加與其他學(xué)校學(xué)生，甚至其他國(guó)家 第 6 頁(yè) 共 61 頁(yè) 成功來(lái)自自信 學(xué)生交流的機(jī)會(huì)。 寬帶的網(wǎng)絡(luò)相比窄帶的撥號(hào)有著非常大的優(yōu)勢(shì)， 通過(guò)寬帶上網(wǎng)就能夠真正 能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上沖浪。 交互式網(wǎng)絡(luò)電視 IPTV 即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶 IP 網(wǎng)，向用戶提供影視節(jié)目在線觀看的嶄新 業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)將電視機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)為顯示終端，通過(guò)機(jī)頂盒接入寬帶網(wǎng)絡(luò)，可以向用戶提 供數(shù)字廣播電視、 VOD 點(diǎn)播、視頻錄像等諸多寬帶業(yè)務(wù)。 IPTV 是互聯(lián)網(wǎng)的一種新的業(yè)務(wù)模 式，同時(shí)也是傳媒在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代一種更靈活的發(fā)行手段。 IPTV 是通過(guò)寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)來(lái)看電視， 用戶可以通過(guò)普通電視機(jī)＋機(jī)頂盒方式收看。與傳統(tǒng)電視相比，其最大特點(diǎn)是交互式的全新 電視觀看體驗(yàn)。除此之外， IPTV 用戶還可以方便地在電視機(jī)上進(jìn)行節(jié)目定購(gòu)、余額查詢、 費(fèi)用繳納、使用詳細(xì)單查看等，做到消費(fèi)快捷、明白消費(fèi)。 IPTV 的主要特點(diǎn)在于其交互性和實(shí)時(shí)性。 IPTV 既不同于傳統(tǒng)的有線電視，也不同于目 前正在興起的數(shù)字電視。 通過(guò) IPTV 業(yè)務(wù)， 用戶可以得到高質(zhì)量 (接近 DVD 水平的 )數(shù)字媒體 服務(wù)，可以自由選擇寬帶 IP 網(wǎng)的視頻節(jié)目，實(shí)現(xiàn)媒體提供者和媒體消費(fèi)者的實(shí)質(zhì)性互動(dòng)。 IPTV 的出現(xiàn)在寬帶視頻應(yīng)用方面填補(bǔ)了空白，支起了寬帶市場(chǎng)的另一片藍(lán)天。它將電視、 通信和計(jì)算機(jī)三個(gè)領(lǐng)域結(jié)合在一起，被業(yè)界喻為撬開(kāi)寬帶市場(chǎng)的新支點(diǎn)。 視頻點(diǎn)播 (VOD) 功能允許用戶根據(jù)自己的安排而不是預(yù)先確定的時(shí)間欣賞視頻。 VOD 類(lèi)似于 PVR，只不過(guò)節(jié)目?jī)?nèi)容存儲(chǔ)在有線電視提供商的服務(wù)器上，而不是在客戶端或者說(shuō) 用戶設(shè)備中。 VOD 只是 IPTV 中的一項(xiàng)功能。 視頻點(diǎn)播 VOD（ Video on Demand）是視頻點(diǎn)播技術(shù)的簡(jiǎn)稱 ,也稱為交互式電視點(diǎn)播系統(tǒng)，意即根 據(jù)用戶的需要播放相應(yīng)的視頻節(jié)目， 從根本上改變了用戶過(guò)去被動(dòng)式看電視的不足。 當(dāng)您打 開(kāi)電視，您可以不看廣告，不為某個(gè)節(jié)目趕時(shí)間，隨時(shí)直接點(diǎn)播希望收看的內(nèi)容，就好像播 放剛剛放進(jìn)自己家里錄像機(jī)或 VCD 機(jī)中的一部新片子，但是您又不需要購(gòu)買(mǎi)錄像帶或者 VCD 盤(pán)，也不需要錄像機(jī)或者 VCD 機(jī)。這就是信息技術(shù)帶給您的夢(mèng)想，它通過(guò)多媒體網(wǎng)絡(luò) 將視頻節(jié)目按照個(gè)人的意愿送到千家萬(wàn)戶。 對(duì)于校園網(wǎng)的用戶，學(xué)?？梢蚤_(kāi)展多媒體視頻點(diǎn)播教學(xué)服務(wù)。通過(guò)把好的課件放到 VOD 服務(wù)器上，讓學(xué)生們進(jìn)行點(diǎn)播，可以靈活的開(kāi)展教學(xué)服務(wù)，把枯燥的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成 為豐富的媒體服務(wù)。 遠(yuǎn)程教學(xué) 21 世紀(jì)的熱點(diǎn)是遠(yuǎn)程教育，這已成為人們的共識(shí)。遠(yuǎn)程教育的發(fā)展正在引發(fā)教育的又 一輪變革，民主的教育模式和信息技術(shù)手段已經(jīng)被網(wǎng)校很好地利用， 由此帶來(lái)的教學(xué)內(nèi)容改 革和教法改革成為諸多網(wǎng)校吸引生源的法寶。 第 7 頁(yè) 共 61 頁(yè) 成功來(lái)自自信 某高校校園網(wǎng)全面建成后，完全可以建立遠(yuǎn)程教育體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)的開(kāi)放，讓社會(huì) 了解學(xué)校，讓更多希望上學(xué)的人有接受遠(yuǎn)程教育的機(jī)會(huì)。 在已經(jīng)建立起的較完善的校園網(wǎng)，極大地方便了學(xué)校之內(nèi)以及學(xué)校與外界的交 流。然而，在日常的教學(xué)工作中，單純的互聯(lián)網(wǎng)還是沒(méi)法滿足教學(xué)改革的要求。比 如，學(xué)校經(jīng)常要請(qǐng)一些國(guó)內(nèi)外專家教授過(guò)來(lái)講課，但即使是大課室也只能容納有限 的幾百人，無(wú)法滿足所有學(xué)生的要求；同時(shí)，如果要請(qǐng)一些本地以外的教授過(guò)來(lái)， 很不方便，不但學(xué)校要承擔(dān)較高的差旅費(fèi)，教授也要長(zhǎng)途跋涉，把大量的時(shí)間浪費(fèi) 在路途中，從而也限制了學(xué)校與外界的交流。因此，校園網(wǎng)中必需一套能夠隨時(shí)隨 地與任何人面對(duì)面溝通的視頻會(huì)議系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)化教學(xué) 21 世紀(jì)，人類(lèi)將面臨文明史上的又一次大的飛躍，即由工業(yè)化社會(huì)進(jìn)入到信息化社會(huì)， 世界各國(guó)對(duì)當(dāng)前信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用都給予了前所未有的關(guān)注。 隨著家用電腦的普及和 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從前幾年的課件制作、基件制 作等最基本的多媒體應(yīng)用技術(shù)到今天的信息技術(shù)與課程整和的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)，信息技術(shù)的作用 已不再是單純的多媒體帶給人們的視聽(tīng)效果， 而是將信息科技和普通學(xué)科的教學(xué)相結(jié)合， 把 信息技術(shù)有機(jī)的融合在普通學(xué)科的學(xué)習(xí)中。 在教學(xué)中，我充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)向?qū)W生提供大量的信息資源， 在使用計(jì)算 機(jī)時(shí)， 強(qiáng)調(diào)發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，使計(jì)算機(jī)成為學(xué)習(xí)的工具。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 承受著校園網(wǎng)應(yīng)用的普及和應(yīng)用水平的不斷提高，學(xué)校中工作和生活關(guān)系越來(lái)越密切， 而學(xué)校中的網(wǎng)絡(luò)終端資源卻很有限， 越來(lái)越難以滿足師生的需求。 無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的日趨成 熟可以為此提供更加高效靈活的解決方案，可以用較少的投資獲得空前的應(yīng)用靈活性。 隨著國(guó)家對(duì)中國(guó)教育行業(yè)的更加重視并加大投入，中國(guó)教育網(wǎng)的建設(shè)得到了國(guó)家更大的 支持并得到了更加廣泛的應(yīng)用，并已經(jīng)成為一種其它方式不能代替的獲得資源的重要手段， 因此教師和學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴也越來(lái)越強(qiáng)，隨時(shí)隨地能夠從網(wǎng)絡(luò)獲得相要的資源成為教育用 戶追求的目標(biāo) 。 一般來(lái)說(shuō)，如教室、圖書(shū)館、會(huì)議室等地方一般是不可能布設(shè)太多信息點(diǎn)的，但是隨著 學(xué)生中筆記本電腦的普及和現(xiàn)代化教學(xué)的普及，上述場(chǎng)所往往在同一時(shí)刻有大量的電腦，而 目前的有線校園網(wǎng)沒(méi)有辦法使學(xué)生們?cè)谶@些區(qū)域上網(wǎng)。 采用無(wú)線方式， 在有限的信息點(diǎn)上連 接無(wú)線接入器，就可以輕松從一個(gè)信息點(diǎn)擴(kuò)展到成 百上千個(gè)信息點(diǎn)的應(yīng)用。 國(guó)際上，擁有無(wú)線校園網(wǎng)，已經(jīng)成為現(xiàn)代化校園的一個(gè)標(biāo)志。據(jù)悉，到 2023 年，將有 第 8 頁(yè) 共 61 頁(yè) 成功來(lái)自自信 600 所高校建設(shè)無(wú)線校園網(wǎng)。中國(guó)的大學(xué)無(wú)線校園網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)如火如荼地展開(kāi)了。 VOIP 電話業(yè)務(wù) Inter 電話技術(shù)是目前 Inter 應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)熱門(mén)話題。它主要指在 Inter 中實(shí) 時(shí)傳送聲音，從廣義上講，它包括在 Inter 中實(shí)時(shí)傳送多媒體信息。 IP 電話之所以發(fā)展迅速、備受人們關(guān)注，其主要原因是 IP 電話能節(jié)省大量長(zhǎng)途電話費(fèi) 用，尤其是打國(guó)際長(zhǎng)途電話。傳統(tǒng)電話是通過(guò)電話網(wǎng)傳送的，而 IP 電話是利用 TCP／ IP 技 術(shù)，通過(guò)因特網(wǎng)傳送的。 IP 電話和傳統(tǒng)電話的區(qū)別主要也就在于傳輸技術(shù)上。 VoIP 的英文全稱是 voice over inter protocol，即基于 IP 協(xié)議的語(yǔ)音通信，因此也被 稱 作網(wǎng)絡(luò)電話或者寬帶電話。它實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音在 Inter 上的實(shí)時(shí)傳送。其基本原理是：通過(guò)語(yǔ) 音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音資料進(jìn)行壓縮編碼處理，然后把這些語(yǔ)音資料按 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包， 經(jīng)過(guò) IP 網(wǎng)絡(luò)把資料包送至接收地，再把這些語(yǔ)音資料包串起來(lái)，經(jīng)過(guò)譯碼解壓處理后，恢 復(fù)成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)，從而達(dá)到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。在許多場(chǎng)合， VoIP 技術(shù)僅指通 過(guò) IP 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)類(lèi)似普通老式電話的功能。但是，在傳統(tǒng)電話網(wǎng)的業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況下， VoIP 的含義和設(shè)計(jì)目標(biāo)也超越了其字面意義；也就是說(shuō) VoIP 技術(shù)不僅指提供雙方會(huì)話的傳 統(tǒng)電話技術(shù)，而且是包含話音、圖像和數(shù)據(jù)、支持各種智能業(yè)務(wù)的雙方及多方多媒體通信技 術(shù)。 三、設(shè)計(jì)原則