【文章內(nèi)容簡介】 匯聚層設備、接入層設備、網(wǎng)管工作站及網(wǎng)絡應用服務器都直接連入到核心層設備上去。 匯聚層：在分配線間分別設立 Cisco Catalyst 3524 和 Catalyst 3548 作為計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)匯聚層設備，匯聚層設備將通過光纜以千兆以太網(wǎng)為主干連接到核心層設備 Catalyst 6506 上去，終端用戶可以通過超 5 類 UTP 線纜連接到各層交換機中去，可以實現(xiàn) 10/100M 的自適應通道連接到局域網(wǎng)中去。 接入層；在網(wǎng)絡接入層中我們選用了一臺 Cisco 3660 路由器作為廣域互連和外部用戶撥號訪問網(wǎng)關，其中主 要采用了兩種接入方式分別實現(xiàn)各自功能： 1. ADSL 接入方式。 2. FTTX+LAN 接入方式。 校園網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構 根據(jù)校園網(wǎng)的需求分析及建設目標，本設計方案采用交換式千兆以太網(wǎng)作為主干，百兆交換到桌面。網(wǎng)絡拓撲采用星型樹結構，網(wǎng)絡中心的交換機使用堆疊方式連接。 14 技術方案 校園網(wǎng)的建設規(guī)劃 校園網(wǎng)建設作為一項復雜的系統(tǒng)工程，與任何一項工程建設一樣，在開始建設前都要根據(jù)工程的特點事先進行詳細的工程規(guī)化與技術需求分析，它的成功與否都直接影響到工程的建設質(zhì)量以及今后網(wǎng)絡能否可靠運行都有直接的關系，因此要特別認真地進行系統(tǒng)規(guī)劃。對于校園網(wǎng)來說，必須對技術和教育的發(fā)展前景有著清醒的認識，只有這樣，才能從很好地為校園網(wǎng)進行合理的規(guī)劃。 1． 校園網(wǎng)的應用特點 隨著現(xiàn)代化教學活動的開展和與國內(nèi)外教學機構交往的增多，對通過網(wǎng)絡進行信息交流的需求越來越迫切，為促進教學、方便管理和進一步發(fā) 揮師生的創(chuàng)造力，校園網(wǎng)絡建設成為現(xiàn)代教育機構的必然選擇。校園網(wǎng)大都屬于中小型系統(tǒng)，以園區(qū)局域網(wǎng)為主，一個基本的校園網(wǎng)具有以下的特點： 高速的局域網(wǎng)連接 校園網(wǎng)的核心為面向校園內(nèi)部師生的網(wǎng)絡，因此園區(qū)局域網(wǎng)是該系統(tǒng)的建設重點，由于參與網(wǎng)絡應用的師生數(shù)量眾多，而且信息中包含大量多媒體信息，故大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡的一項基本要求； 信息結構多樣化 校園網(wǎng)應用分為電子教學（多媒體教室、電子圖書館等）、學校管理和遠程通訊（遠程教學、互聯(lián)網(wǎng)接入）三大部分內(nèi)容：電子教學包含大量多媒體信息，學校管理以數(shù)據(jù) 庫為主，遠程通訊則多為 WWW 方式，因此數(shù)據(jù)成分復雜，不同類型數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡傳輸有不同的質(zhì)量需求； 操作方便，易于管理 校園網(wǎng)面向不同知識層次的教師、學生和辦公人員，應用和管理應簡便易行，界面友好，不宜太過專業(yè)化； 經(jīng)濟實用 學校對網(wǎng)絡建設的投入有限，因此要求建成的網(wǎng)絡應經(jīng)濟實用，具備很高的性能價格比。 2． 校園網(wǎng)的需求分析 在著手設計一個校園網(wǎng)或者計算機局域網(wǎng)時，其主要依據(jù)就是網(wǎng)絡用戶（學校）的需求及將要建設的網(wǎng)絡系統(tǒng)的特點。通過對實際需要進行細致的分析，才能確定系統(tǒng)的總體目標和近期目標。需求分析 是如何設計、建設和應用校園網(wǎng)的關鍵。在完成校園網(wǎng)的需求分析之后，就要對整個校園進行物理結構和邏輯結構的設計。校園網(wǎng)具體的需求分析有如下幾點： （ 1） 總體目標 對于一個校園網(wǎng)來說，系統(tǒng)的總體目標就是在一個時期內(nèi)，當校園網(wǎng)完全建設 15 好后所要達到的功能和具有的規(guī)模。一般來說，一個校園網(wǎng)系統(tǒng)總體目標是分步實施的，包括功能的分步實施和規(guī)模的分步實施。主要原因是受資金的限制（這是在建設校園網(wǎng)時普遍遇到的問題）和技術發(fā)展的影響（因為隨著計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，校園網(wǎng)總會有進行升級的需求）。因此我們在設計一個校園網(wǎng)時，要 充分考慮到對已有校園網(wǎng)資源的再次利用，又要考慮到將來對校園網(wǎng)進一步的升級改造。 （ 2）近期目標 近期目標就是根據(jù)實際需求來設計和建設校園網(wǎng)，使建設好后的校園網(wǎng)能滿足實際需求所應有的功能和規(guī)模，同時又要考慮將來能對校園網(wǎng)進一步的升級改造或者是后期工程的建設，系統(tǒng)近期目標是需求分析的重點。 3． 網(wǎng)絡結構設計 校園網(wǎng)絡結構設計主要是進行網(wǎng)絡的物理設計和邏輯設計，在完成結構設計后才能對網(wǎng)絡設備進行選型。網(wǎng)絡結構設計對于整個網(wǎng)絡系統(tǒng)來說是十分重要的，它設計的成功與否都直接影響網(wǎng)絡的使用功能的實現(xiàn)以及網(wǎng)絡是否能滿足 網(wǎng)絡的需求。 （ 1）物理設計 根據(jù)需求分析，可以知道整個校園網(wǎng)信息點的數(shù)目，同時也知道這些信息點在整個校園內(nèi)的分布情況。當我們確定網(wǎng)絡控制中心的位置后，就應該考慮如何把校園內(nèi)的信息點連到網(wǎng)絡控制中心以及各種設備的連接速率和網(wǎng)絡使用的拓撲結構等，網(wǎng)絡系統(tǒng)所使用來連接各種網(wǎng)絡設備的傳輸介質(zhì)也是需要考慮的問題。 （ 2）邏輯設計 網(wǎng)絡的邏輯設計主要考慮校園網(wǎng)的 IP 子網(wǎng)網(wǎng)段的劃分，通過實際的網(wǎng)絡物理連接，依據(jù)實際需求來實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡 (VLAN)的設置。無論從網(wǎng)絡的安全性和 IP 地址的可管理性來考慮，還是從有效利用 IP 地址 資源的角度來考慮，將整個校園網(wǎng)劃分為多個子網(wǎng)網(wǎng)段并對 IP 地址資源進行有效管理都是十分必要的。 4． 網(wǎng)絡技術 學校建設校園網(wǎng)有許多需要考慮的問題，如網(wǎng)絡技術的選擇、網(wǎng)絡拓撲結構的選擇、網(wǎng)絡產(chǎn)品的選擇、網(wǎng)絡服務器的選擇以及操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡應用服務、網(wǎng)絡管理及網(wǎng)絡安全等方面。下面根據(jù)前面介紹過的各種網(wǎng)絡技術來進行校園網(wǎng)組建技術的選擇。 (1) 網(wǎng)絡技術類型 網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設應遵循高可靠性、技術先進、開放性、成熟標準、易于擴展、可維護性好等原則，并充分考慮性能價格比和今后技術的發(fā)展。要求系統(tǒng)兼容性好，易于平滑連接，避 免網(wǎng)絡瓶頸。 當前達到或超過 100Mbps 的高速網(wǎng)絡技術主要有：快速以太網(wǎng)、 FDDI、千兆 16 以太網(wǎng)、 ATM 交換網(wǎng)。 FDDI 是幾年前十分流行的高速網(wǎng)絡技術，雖然技術十分成熟，但網(wǎng)絡管理復雜且成本較高，現(xiàn)已被逐漸淘汰。 ATM 是比較先進的網(wǎng)絡技術，它采用信元交換方式，以很高的速率在任意兩點間建立直接的虛擬通信鏈路，有較強的傳輸質(zhì)量控制能力，特別適合于多媒體信息的傳輸。但在實際使用事因端口價格過高，難以大規(guī)模采用。以太網(wǎng)是種成熟的、質(zhì)優(yōu)價廉的網(wǎng)絡技術，其標準已制定完備。經(jīng)過多年發(fā)展，形成了完善的 10Mbps、 100Mbps 和千兆以太網(wǎng)技術，同時還由共享式的網(wǎng)絡發(fā)展成為交換式的以太網(wǎng)，具備與 FDDI、 ATM 網(wǎng)絡融合的多種方法與規(guī)范。從技術上看，以太網(wǎng)技術還有不斷發(fā)展的佘地，是一種能夠到長期使用和發(fā)展的技術，另外以太網(wǎng)還可以在不同速率之間平滑升級，不會有網(wǎng)絡協(xié)議和規(guī)范上的障礙。綜全以上對高速網(wǎng)絡技術的分析，我認為在當前校園網(wǎng)的建設中應以建設和使用 100Mbps 快速以太網(wǎng)為主，在局部主干上使用千兆技術進行連接。 (2) 網(wǎng)絡拓撲的選擇 當前在局域網(wǎng)的建設中，主要應用的拓撲結構有總線型、環(huán)型和星型。在總線型網(wǎng)絡中，由于各計算機 共享一條通信電纜，而且不需要額外的通信設備，因此，可以節(jié)約組網(wǎng)費用。但是其缺點也是十分明顯的，網(wǎng)絡中的任何一個節(jié)點出現(xiàn)故障，都將導致整個網(wǎng)絡癱瘓，這與在網(wǎng)絡建設要求網(wǎng)絡具有高可靠性和沉佘性不相符，因此使用總線型拓撲結構建設的網(wǎng)絡已趨于淘汰，在新的網(wǎng)絡建設中不應再使用。環(huán)型拓撲結構是令牌環(huán)網(wǎng)絡技術所常用的一種網(wǎng)絡拓撲結構，環(huán)型結構的缺點與總線型的缺點是差不多的，也是一種不太常用的網(wǎng)絡拓撲。當前在各種網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設中使用最多的是星型拓撲結構，雖然星型拓撲結構的網(wǎng)絡在布線和網(wǎng)絡設備的花費多一些，不過目前各種硬件設 備已經(jīng)非常便宜了，這種花費是可以承受的。因而它的優(yōu)點也是十分突出的，主要是當網(wǎng)絡中某個節(jié)點出現(xiàn)故障時不會影響整個網(wǎng)絡的運行，這使得網(wǎng)絡從總體上可以提供高度的可靠性和沉佘性，這個性能十分適合校園網(wǎng)這種應用環(huán)境，也是校園網(wǎng)的建設中必須要求做到的。 17 組網(wǎng)技術 組網(wǎng)技術就是在有了網(wǎng)絡的設計方案和各種網(wǎng)絡設備之后，怎樣把不同的網(wǎng)絡設備按設計方案的要求連接起來所用到的各種技術。組網(wǎng)絡技術在整個網(wǎng)絡的建設過程中是最重 要的階段之一，它直接關系到建設出來的網(wǎng)絡系統(tǒng)能否達到設計要求，能不能投入使用這樣嚴重的問題，如在組網(wǎng)中有不按規(guī)范和標準來施工的話，建出的網(wǎng)絡系統(tǒng)的質(zhì)量是達不到設計要求，是不能滿足用戶需求的。組網(wǎng)技術主要包括：布線系統(tǒng)、 Inter 接入技術、防火墻等。 1． 布線系統(tǒng)設計 結構化布線系統(tǒng)的組成：網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行主要取決于網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡線路，對于網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，采用結構化布線系統(tǒng)能夠很好地滿足需求，特別是從計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠運行的角度來說，布線系統(tǒng)的可靠性決定了網(wǎng)絡系統(tǒng)通信信道的可靠性，它是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng) 可靠運行的前提。整個布線系統(tǒng)主要包含光纖布線和室內(nèi)綜合布線系統(tǒng)。 布線系統(tǒng)的主要是依據(jù)建筑物的分布圖，國際商務建筑線纜標準（ TIA/ELA 586A ）和《建筑與建筑物綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》來設計的。使用結構化布線工程設計的布線系統(tǒng)具有實用性、靈活性、可擴充性以及真正的開放性。一次性布線，可保證在十五到二十年之內(nèi)，其系統(tǒng)性能不會下降，功能也不會落后，真正達到一次投資，長期受益。建成后的結構化布線系統(tǒng)將具有滿足多種計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)（ 10/100/1000M Switch、 FDDI、 ATM）對線路的要求，不僅 能實現(xiàn)計算機端口的靈活配置，而且方便計算機網(wǎng)絡的平滑升級和擴充。 18 光纖布線主要是用在建筑物之間或樓層之間，這些建筑的距離一般都比較遠，超出了雙絞線的連接距離，具體情況要看信息點的分布和數(shù)量以及對網(wǎng)絡帶寬的要求來決定。室內(nèi)布線采用 5 類（超 5 類）非屏蔽雙絞線進行布線。整個布線工程分為工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)，建筑子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)來施工的。 工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備連接到信息插座的連線和信息插座所組成，通過插座即可以引出電話也可以連接數(shù)據(jù)終端，在 RJ45 插座內(nèi)不僅可以插入數(shù)據(jù)通信通用的 RJ45 接頭，也可以插入電話機專用的 RJ45 插頭。 水平子系統(tǒng)是將樓層配線間路延伸到用戶工作區(qū)，并連向各個信息插座。線纜由配線間進入房間后，可走天花板或橋架 ,以走暗線的原則走線。電纜橋架應高出地面 米以上，橋架頂部距頂棚或其他障礙物不應小于 。橋架寬度不宜小于，橋架內(nèi)橫斷面的填充率應小于 50%。結構化系統(tǒng)的布線是放射型的，線纜量較大，所以線槽量的計算是很重要的，按照標準的線槽設計方法，應根據(jù)水平線的外徑來確定線槽的容量，即：線槽的橫截面積 =水平線截面積之和 *3 。 垂直主干子系統(tǒng)用于連接樓 層配線室，垂直干纜系統(tǒng)的安裝主要是由一連串通過地板對準配線間的垂直豎井組成的，可以連接摟層間的配線室。垂直子系統(tǒng)的連接可用多根雙絞線形成集束穿過豎井進入水平子系統(tǒng)，外用線槽以保護和固定。 建筑子系統(tǒng)是在各棟建筑物之間的相互連接，組成一個較大的建筑群綜合布線系統(tǒng)。這一部分布線系統(tǒng)可以采用架空電纜、直埋電纜或地下管道內(nèi)穿電纜，或者是這三者的任何組合，具體使用看施工現(xiàn)場而定。建筑子系統(tǒng)一般都采用光纖進行連接。 管理子系統(tǒng)設置在配線設備和機房內(nèi)，管理子系統(tǒng)由配線間、輸入 /輸出（ I/O）設備等組成。管理子系統(tǒng)提供 了與其他子系統(tǒng)連接手段，整個綜合布線系統(tǒng)及其連接的設備、器件等構成一個有機的整體。管理子系統(tǒng)內(nèi)有部分主干布線和部分水平線的機械終端，為無源或有源或用于兩個系統(tǒng)連接的設備提供設施。 [3] 2． 布線系統(tǒng)的測試 在結構化布線完工后，必須對整個系統(tǒng)進行測試后才能投入使用，以保證系統(tǒng)能達到設計要求。測試主要依據(jù) TIA/EIA 568A 以及《建筑及建筑群結構化布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》來進行，測試內(nèi)空包括線纜的長度、接線圖、信號衰減、近端串擾、信噪比等。其中最重要的技術指標是衰減端串擾，它直接影響著雙絞線的傳輸性能。 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) NOS（ Network Operating System）是在計算機操作系統(tǒng)的基礎上，加上一些具有實現(xiàn)網(wǎng)絡訪問和控制功能的模塊以及相關的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是使網(wǎng)絡 19 上各計算機能夠方便有效地共享網(wǎng)絡資源、為網(wǎng)絡用戶提供所需的各種服務軟件和規(guī)程的集合。目前主要的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有 NetWare、 Unix、 Linix和 Windows NT/2021。在校園網(wǎng)中一般情況下都用 Windows NT/2021 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，因為它是圖形化的操作界面、使用簡單、安全可靠，以及和普及率很 高 Windows 系列單機操作系統(tǒng)的兼容性很好。 Inter 接入技術 如果校園網(wǎng)不能和 Inter 連接的話，就不能是一個完整的網(wǎng)絡，也不能充分利用 Inter 網(wǎng)上的大量信息資源。因此校園網(wǎng)和 Inter 的連接技術就顯得十分重要了，它關系到校園網(wǎng)與外部網(wǎng)絡能能否進行可靠的連接。當前適合校園網(wǎng)與Inter 的寬帶連接方式主要有 ADSL 和光纖專線接入。 ADSL 是一種非對稱的寬帶網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸技術，它的一個明顯優(yōu)勢是經(jīng)濟上實用。 ADSL 寬帶線路通過 ADSL Modem 接入 Inter 代理服務器的網(wǎng)卡上的，不過ADSL 專線的接入是用傳統(tǒng)的模擬電話雙絞線線路布線不很規(guī)范，線路質(zhì)量不夠好，達不到高速傳輸?shù)囊螅壳八挥迷谝恍┲行⌒途W(wǎng)絡。光纖接入是一種在校園網(wǎng)建設中普遍使用的一種技術，它是通過構建專用的 Inter 服務器來實現(xiàn)的，在服務器上運行各種網(wǎng)絡服務軟件，為校園內(nèi)部的用戶提供 In