【導讀】進入了信息社會。伴隨著人們對于信息資源共享以及信息交流的迫切需求，促。展帶來了革命性的變化。校園網的建成和使用，對于提高教學和科研的質量、改善教學和科研?？蒲卸喑龀晒兄种匾钸h的意義。準確地傳送給各個系統(tǒng)。依據(jù)和實踐指導。其主要包括各種局域網的技術思想、網絡設計方案、網絡拓。網的工程建設中有所借鑒。

　　

【正文】 是目前國內ISP（因特網服務提供商）提供的主要接入服務的方式。 由于傳統(tǒng)的電話線使用了 0KHz～ 4KHz 的低頻段進行語音傳送，而電話線理論上有接近 2MHz 的帶寬。 ADSL MODEM 采用頻分多路復用（ FDM）技術和回波消除（ Echo Cancellation）技術 在電話線上分隔有效帶寬來實現(xiàn)多路信道。 頻分多路復用技術在現(xiàn)有帶寬中分配一段頻帶作為數(shù)據(jù)下行通道，同時分配另一段頻帶作為數(shù)據(jù)上行通道，下行通道通過時分多路復用（ TDM）技術再分為多個高速信道和低速信道，同樣在上行通道也由多路低速信道組成。 回波消除技術則使上行頻帶與下行頻帶疊加，通過本地回波抵消來區(qū)分兩頻帶。使用 ADSL 連接網絡時， ADSL MODEM 便在電話線上產生了三個信息通道：一個為標準電話服務的通道、一個速率為 的中速上行通道、一個速率為 1Mbps8Mbps 的高速下行通 道，并且這三個通道可以同時工作，而這一切都是在一根電話線上同時進行的。 ADSL 使用了 26KHz 以后的高頻帶提供非常高的速度，它的具體工作流程是用戶計算機產生的數(shù)字信號和電話產生的語音信號經濾波器編碼后，信號通過電話線的中速上行通道傳到電話局后再通過一個信號識別 /分離器，如果是語音信號就傳到電話交換機上，如果是數(shù)字信號就接入到互聯(lián)網上。互聯(lián)網的返回數(shù)據(jù)在電信局端也同樣與電話模擬信號進行混合，使用下行通道傳輸?shù)接脩舳说臑V波器時重新被分離為數(shù)字信號和模擬信號。 ADSL 接入技術具有以下特點： 可直接利用現(xiàn)有用 戶電話線，節(jié)省投資。 可享受超高速的網絡服務，為用戶提供上、下行不對稱的傳輸帶寬。 節(jié)省費用，上網同時可以打電話，互不影響，而且上網時不需要另交電話費。安裝簡單，不需要另外申請增長率加線路，只需要在普通電話線上加裝校園網組網方案的研究與設計 23 ADSLMODEM，在電腦上裝上網卡即可。 ADSL 接入 Inter 主要有虛擬撥號和專線接入兩種方式。采用虛擬撥號方式的用戶采用類似 MODEM 和 ISDN 的撥號程序，在使用習慣上與撥號方式沒什么不同。采用專線接入的用戶只要開機即可接入 Inter。但是兩種方式的網絡結構是一樣的，在 客戶端處一般都需要有一臺個人電腦，一臺濾波器，一臺 ADSL 調制解調器和一條電話線 。 ADSL 虛擬撥號接入就是上網的操作和普通 56K MODEM 撥號一樣，有賬號驗證、 IP 地址分配等過程。但 ADSL 連接的并不是具體的 ISP 接入號碼（如16300 或 16900），而是使用專門的 PPPOE 協(xié)議軟件撥入 ADSL 虛擬專網接入的服務器。根據(jù)網絡類型的不同又分為 ADSL 虛擬撥號接入和 Ether 局域網虛擬撥號方式兩類；由于局域網虛擬撥號方式具有安裝維護簡單等特點，目前被廣泛采用。 ADSL 專線接入是 ADSL 接入方式中的另 一種，是采用一種直接使用TCP/IP 協(xié)議類似于專線的接入方式。用戶連接和配置好 ADSL MODEM 后，在自己的個人計算機的網絡管理中設置好相應的 TCP/IP 協(xié)議及網絡參數(shù)（ IP和掩碼、網關等都由局端事先分配好），計算機啟動后用戶端和局端會自動建立起一條鏈路。因此， ADSL 的專線接入方式是以有固定 IP、自動連接等特點的類似專線的方式。 具備固定的 IP 地址 ADSL 專線接入方式一般被 ISP 應用在需求較高的網吧、大中型企業(yè)寬帶應用中，其費用相比虛擬撥號方式一般更高，個人用戶一般很少考慮采用。 HFC HFC 的全稱是 Hybrid Fiber－ Coaxial，即光纖和同軸電纜相結合的混合網絡。 HFC 接入方式是基于有線電視網絡提供的。 HFC 通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網絡三部分組成，從有線電視臺出來的信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉換成電信號，經分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。 HFC 與早期 CATV 同軸電纜網絡的不同之處，主要是在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電 — 光轉換，進入用戶區(qū)后要完成光 — 電轉換。最初校園網組網方案的研究與設計 24 HFC 網絡是用來傳輸有線電視信號的，后來通過對現(xiàn)有有線電視網進行雙向化改造。 HFC 網絡除了可以提供有線電視節(jié)目外還可以還可提供電話、 Inter接入、高速數(shù)據(jù)傳輸和多媒體等業(yè)務。 HFC 網絡接入主要采用局端系統(tǒng)（ Cable Modem Termination Sys），完成數(shù)據(jù)到射頻 RF 轉換，并與有線電視的視頻信號混合，送入 HFC 網絡中。除了與高速網絡連接外，也可以作為業(yè)務接入設備，通過 Ether 網口掛接本地服務器提供本地業(yè)務。 用戶在接入 HKC 網絡時，需要一臺 Cable Modem，用戶計算機。電纜調制解調器 (Cable Modem —— 簡稱 CM)，是一種將數(shù)據(jù)終 端設備（計算機）連接到 HFC，以使用戶能進行數(shù)據(jù)通信，訪問 Inter 等信息資源的設備。主要用于有線電視網進行數(shù)據(jù)傳輸。 Cable Modem 有兩個接口，一個用來接室內墻上的有線電視端口，另一個與計算機相聯(lián)。 一個 Cable Modem 要在兩個不同的方向上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，把上、下行數(shù)字信號用不同的調制方式調制在雙向傳輸?shù)哪骋粋€ 6MHz(或 8MHz)帶寬的電視頻道上。它把上行的數(shù)字信號轉換成模擬射頻信號，在有線電視網上傳送。接收下行信號時， Cable Modem 把它轉換為數(shù)字信號，以便電腦處理。使用HFC 進行網絡接入不需要使用任何撥號軟件進行撥號，在用戶端只要將線路連接正確，開機就可以接入互聯(lián)網。使用 HFC 接入方式只能在廣播電視局進行申請。 HFC 網絡具有以下有特點：傳輸容量大，易實現(xiàn)雙向傳輸。從理論上講，一對光纖可同時傳送 150 萬路電話或 2020 套電視節(jié)目。頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內無需均衡。 傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離， 25 公里內無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質量。但是， HFC 是在單向的基礎上進行雙向的改造來進行傳輸。由于它共享一條信道，它的帶寬 在用戶量增加的時候，會不斷減少，相互的干擾過大。沒有一個網絡在 CABLE上的用戶超過 5000 個。目前有線電視網在帶寬共享方式、網絡安全、網絡管理等方面依然存在缺陷。而且從網絡結構上來看，整個 HFC 用戶網絡都是屬于校園網組網方案的研究與設計 25 同一個廣播域，隨著網絡用戶的增加網絡性能會迅速下降。 專線接入 DDN 的全稱是 Digital Data Network，即數(shù)字數(shù)據(jù)網絡。 DDN 是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型網絡。 DDN 的主干網傳輸媒介有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等；到用戶端多使用普通電纜和雙絞線。 DDN 利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號這與傳統(tǒng)的模擬信道相比有本質的區(qū)別，DDN 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有質量高、速度快、網絡時延小等一系列的優(yōu)點，特別適合于計算機主機之間、局域網之間、計算機主機與遠程終端之間的大容量、多媒體、中高速通信的傳輸， DDN 可以說是我國的中高速信息國道。 由于 DDN 是采用數(shù)字傳輸信道傳輸數(shù)據(jù)信號的通信網，因此，它可提供點對點、點對多點透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)專線出租電路，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息。使用 DDN 具有如下特點： DDN 是透明傳輸網。由于 DDN 將數(shù)字通信的規(guī)則和協(xié)議寄托在智能化程度的用戶終端來完 成，本身不受任何規(guī)程的約束，所以是全透明網，是一種面向各類數(shù)據(jù)用戶的公用通信網，它可以看成是一個大型的中繼開放系統(tǒng)。 傳輸速率高，網絡時延小。由于 DDN 用戶數(shù)據(jù)信息是根據(jù)事先的協(xié)議，在固定通道帶寬和預先約定速率的情況下順序連接網絡，這樣只需按時隙通道就可以準確地將數(shù)據(jù)信息送到目的地，從而免去了目的終端對信息的重組，因此減少了時延。 DDN 可提供靈活的連接方式。 DDN 可以支持數(shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)榷喾N業(yè)務，它不僅可以和客戶終端設備進行連接，而且還可以和用戶網絡進行連接，為用戶網絡互連提供靈活的組網 環(huán)境。 DDN 的通信速率可根據(jù)用戶需要在 N 64Kbps(N=1～ 32)之間進行選擇，當然速度越快租用費用也就越高。 靈活的網絡管理系統(tǒng)。 DDN 采用的圖形化網絡管理系統(tǒng)可以實時地收集網絡內發(fā)生的故障并進行故障分析和定位。通過網絡圖形顏色的變化，顯示出故障點的信息，其中包括網絡設備的地點、網絡設備的電路板編號及端口位置，從而提醒維護人員及時準確地排除故障。 保密性高。由于 DDN 專線提供點到點的通信，信道固定分配，保證通校園網組網方案的研究與設計 26 信的可靠性，不會受其他客戶使用情況的影響，因此通信保密性強，特別適合金融、保險客戶的需 要。 總之， DDN 將數(shù)字通信技術、計算機技術、光纖通信技術以及數(shù)字交叉連接技術有機地結合在一起，提供了高速度、高質量的通信環(huán)境，為用戶規(guī)劃、建立自己安全、高效的專用數(shù)據(jù)網絡提供了條件，因此在多種接入方式中深受廣大客戶的青睞。 代理服務器接入 當從 ISP 接入用戶的接入線路只有一條，而用戶端有多臺計算機需要對互聯(lián)網進行訪問時，使用代理服務器是最常用的手段。 代理服務器基本概念 代理服務器英文全稱是 Proxy Server，其功能就是代理網絡用戶去取得網形象的說：它是網絡信息的中轉站 。代理服務器是一臺配備了兩塊以太網網卡的服務器。該服務器有一塊以太網網卡接入 Inter，接入方式可以為城域網的 10/100M 以太網接口、 ISDN、 PSTN、 或者是 ADSL；另一塊以太網網卡一般和內部局域網互連，使用代理軟件來進行代理業(yè)務處理。 連接 ISP 網絡的以太網網卡要設置 ISP 提供的公共網絡 IP 地址，用來在互聯(lián)網上進行路由。而連接內部局域網的網卡要設置私有 IP 地址，這些私有IP 地址主要是實現(xiàn)在內部網絡的通訊，不能在互聯(lián)網上進行路由。 在局域網中的計算機需要訪問外部網絡時，該計算機的訪問請求被代理服務器截獲，代理服務器通過查找本地的緩存，如果請求的數(shù)據(jù) (如 WWW 頁面 )在緩存中可以查找到，則把該數(shù)據(jù)直接傳給局域網絡中發(fā)出請求的計算機；否則代理服務器訪問外部網絡，獲得相應的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)存入緩存，同時把該數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)出請求的計算機。代理服務器緩存中的數(shù)據(jù)會隨著內部網絡計算機對互聯(lián)網的訪問而不斷更新。一般在代理服務器上安裝運行代理軟件來實現(xiàn)內部網絡的計算機對外部網絡訪問時處理過程，常用的代理服務器軟件有SyGate、 WinGate、 CCProxy 等。 代理服務器的主要功能有： IP 訪問限制，訪 問國外站點。教校園網組網方案的研究與設計 27 育網、 169 網等網絡用戶可以通過代理訪問國外網站。 內部資源，如某大學 FTP(前提是該代理地址在該資源的允許訪問范圍之內 )，使用教育網內地址段免費代理服務器，就可以用于對教育網開放的各類 FTP資源進行下載、上傳以及查詢共享等服務。 ISP 的 IP 封鎖：有很多被限制訪問的網站是人為的，不同服務器對地址的封鎖是不同的。使用相應的代理服務器可以實現(xiàn)合法訪問。 ：通常代理服務器都設置一個較大的硬盤緩沖區(qū)，當有外界的信息通過時，同時也將其保存到緩沖區(qū)中，當其他用戶 再訪問相同的信息時，則直接由緩沖區(qū)中取出信息傳給用戶，以提高訪問速度。 IP：上網者也可以通過這種方法隱藏自己的 IP，免受攻擊。 防火墻技術 防火墻技術，最初是針對 Inter 網絡不安全因素所采取的一種保護措施。顧名思義，防火墻就是用來阻擋外部不安全因素影響的內部網絡屏障，其目的就是防止外部網絡用戶未經授權的訪問。目前，防火墻采取的技術，主要是包過濾、應用網關、子網屏蔽等。防火墻技術一般分為兩類： 網絡級防火墻 主要是用來防止整個網絡出現(xiàn)外來非法入侵。屬于這類的有分 組過濾器和授權服務器。前者檢查所有流入本網絡的信息，然后拒絕不符合實現(xiàn)制定好的一套準則的數(shù)據(jù)，而后者則是檢查用戶的登錄是否合法。 2 應用級防火墻 從應用程序來進行接入控制。通常使用應用網關活代理服務器來區(qū)分各種應用。例如，可以只允許通過訪問萬維網的應用，而阻止 FTP 應用的通過。 常見的防火墻體系結構： 雙重宿主主機體系結構 。屏蔽主機體系結構 。屏蔽子網體系結構 ,防火墻技術在網絡安全防護方面存在的不足 ,防火墻不能防止內部攻擊；防火墻不能防止未經過防火墻的攻擊；防火墻不能取代殺毒軟件 ；防火墻不易防止反 彈端口木馬攻擊。 校園網組網方案的研究與設計 28 第四章 校園網的運行狀況 校園網的應用狀況 調查數(shù)據(jù)顯示，僅有 38%的中小學仍然未建校園網。在未建設校園網的學校中， 30%的學校計劃今年建校園網，近 60%的學校預計在 2～ 3 年內投資建設，僅有 10%的學校短期內無此計劃（該數(shù)據(jù)與全國的建設情況不太吻合，其原因可能是反饋者大多為校園網建設與實施的參與者）。 無計劃建網學校的主要原因是資金不足和技術人員匱乏。調查數(shù)據(jù)顯示，校園網建設前，學校通常會對教師進行培訓，了解并借鑒成功校園網的建設經驗，但很多學校對相關企業(yè)和產品知之甚少。其中，大 中城市、重點學校對我們所列舉的大多數(shù)企業(yè)略有所知，而農村地區(qū)和薄弱學校只了解極少數(shù)很具知名度的廠商。 調查顯示，近兩年間約有 62%的中小