【正文】 ..................................................... 63 測試儀器 ............................................................................................... 64 試儀器清單 ........................................................................................... 65 器件總清單 ........................................................................................... 65 第九 章 參考文獻 ........................................................................................................... 66 河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 5 頁 共 66 頁 第一章 概述 對于今天的學校來說，將信息技術融入到學習、教學及行政管理已不再是的可能性問題，而是一種迫切的需要。學生的需要正使與技術一起成長起來的代人的生活發(fā)生著前所未有的巨大變化。網絡也成了學生、教師及社會間更好進行交流的一種媒介。網絡能夠消除學生與學習資源間的界限 ,使學生可以自由地在任何時間任何地方獲取信息。面對有限的財力資源而又要大提高學習經歷的挑戰(zhàn)。 “數(shù)字化校園”是以數(shù)字化信息、計算機技術、通訊技術、網絡技術為基礎，在計算機和網絡技術上建立起來的對教學、科研、管理、技術服務、生活服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸和應用，使數(shù)字資源得到充分優(yōu)化利用一種虛擬教育環(huán)境。最終實現(xiàn)教育過程的全面信息化，從而達到提高管理水平和效率的目的。這些高校的基本情況為：網絡基礎建設：以“萬兆主干、千兆到樓、百兆到桌面”的指標進行建設；網絡基本服務：實現(xiàn)了統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺、統(tǒng)一技術標準，規(guī)范 了學校的各種業(yè)務流程。 我校校園網基礎設施現(xiàn)狀及應用現(xiàn)狀 從 2021 年起，該 校開始進行校園網建設規(guī)劃。 2021年實施了第二期建設程，接入了鐵通 30M專線，主要以光纖到樓寓，雙絞線到桌面的布線，實現(xiàn)各部門的網上辦公、資料查詢下載等，同時解決了部分學生宿舍的上網問題。當前全院的信息點總數(shù) 5000多個，全校上網計算機機有 2021多臺，用戶數(shù) 3000左右，而學生上網是通過銳捷的 ；教職工住宅區(qū)已有 100多戶開通網絡。常規(guī)應用：學院連網的樓寓有圖書館、所有教師公寓、 3棟學生宿舍樓、以及各教學樓和各職業(yè)能部門，主要實現(xiàn)了學院的各部門、教師公寓及學生宿舍的單一連網，只能進行簡單的網頁瀏覽、資料下載等工作。 RGS3550在做匯聚和核心交換機的同時，也做 ，也就是說說有的校園網內需要認證的用戶，都要到 RGS3550 進行認證， RGS3550 作為銳捷的低端產品，RGS3550 支 持的認證用戶數(shù)量是最大為 672 個，隨著校園網的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的最大用戶數(shù)不能滿足學校的以后的應用。 存在問題和差距 我校雖然接入因特網多年，但一直以來都只是進行普通的網絡連接，在硬件和軟件系統(tǒng)方面都很欠缺，無法達到高層的統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一的信息標準，目前各部門所用的管理信息系統(tǒng)和應用系統(tǒng)在多平臺、多系統(tǒng)、數(shù)據(jù)孤立不能達到共享的要求，致使學院 的所有信息不能河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 8 頁 共 66 頁 快捷流通，沒有形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和建設標準，從而導致校園網上升不到高水平的應用層面，不能發(fā)揮應有的信息化效力。 建設目標 數(shù)字校園建設目標 用 5年左右的時間，建設一流的數(shù)字化網絡環(huán)境，數(shù)字化的教育資源環(huán)境、數(shù)字化的教學與學習環(huán)境、管理工作環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)字化學習、數(shù)字化教學、數(shù)字化管理和數(shù)字化生活，創(chuàng)建數(shù)字化虛擬空間的進一步提升，建立基于網絡的電子教學 CAI 課件開發(fā)、視頻點播（ VOD）、網上題庫、答疑與作業(yè)批改等計算機輔助教學系統(tǒng)，實現(xiàn)教學手段的現(xiàn)代化 ,實現(xiàn)學校更具信息化和現(xiàn)代化。包括：覆蓋全校，技術先進、功能齊全的高速校園網絡；數(shù)字化廣播電視系統(tǒng)；數(shù)字化多媒體制作系統(tǒng)；建立建全滿足教學需要的計算機機房、數(shù)字化語閱覽室和多媒體教學系統(tǒng)等。通過改造原有圖書檢索系統(tǒng)，建設電子圖書館，提高校內圖書資料的利用率；充分利用校外圖書資料，實現(xiàn)遠程計算機圖書檢索和借閱。依托校園網，構建相應的交互式應用軟件平臺，實現(xiàn)教學、科研、人事、學生、財務、后勤、檔案等管理工作的自動化，實現(xiàn)統(tǒng)計監(jiān)測網絡化，提高管理效率和水平。 數(shù)字化學習 指數(shù)字化校園軟件平臺和資源兩方面。包括：校園信息發(fā)布系統(tǒng)、校務管理系統(tǒng)、教育教學系統(tǒng)、學生、家長和學校聯(lián)系交流平臺、試驗圖書館系統(tǒng)和生活服務系統(tǒng)。加強各類教育信息資源庫的建設，包括教育教學資源庫、管理資源庫、實訓成果資源庫、學生信息資源庫、數(shù)字化圖書館等涉及教學、管理等各方面信息資源庫。最終，通過校園網，實現(xiàn)學校內部，學校與國內、國際信息的快速交流，達到資源共享，使廣大師生及時了解國內外科學技術和高等教育發(fā)展的最新動態(tài)，促進教學、科研、管理事業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)信息資源共享。對外：體現(xiàn)本院的特色，建立開放式的遠程教學、師生進行網上交流，構建教師的終身學習服務平臺，為全院師生提供高效的數(shù)字信息化服務。從我院的實際需 要和長遠發(fā)展出發(fā)，制定合理、有利于學校發(fā)展和師生需求的信息化校園建設的整體規(guī)劃，使整個數(shù)字校園建設具有前瞻性、統(tǒng)一性、跨越式特點。 數(shù)字校園建設原則 采用先進成熟的技術和設計思想，運用先進的集成技術路線，以先進、實用、開放、安全、使用方便和易于操作為原則，突出系統(tǒng)功能的實用 性，盡快投入使用，發(fā)揮較好的效能。 （ 1） 資源共享 堅持硬件集群（系統(tǒng)硬件平臺統(tǒng)一規(guī)劃、集中管理）、數(shù)據(jù)集中（建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫／數(shù)據(jù)倉庫，集中管理數(shù)據(jù)），應用集成（統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一應用界面風格、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準、統(tǒng)一的開發(fā)規(guī)范）的技術措施，優(yōu)化資源，實現(xiàn)資源共享。隨著服務要求的提高，軟件系統(tǒng)向石硬件提出了更高要求，底層軟件開發(fā)平臺、支撐系統(tǒng)都要求軟硬件系統(tǒng)不斷發(fā)展 與其相適應。要使軟硬件充分發(fā)揮作用，要提高人的素質。數(shù)字校園的建設河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 11 頁 共 66 頁 和應用的關鍵是使用者的觀念的更新和轉變。 先進性與適用性統(tǒng)一 在數(shù)字校園建設中，既要從學校的實際需要和長遠發(fā)展出發(fā)，緊跟信息技術的發(fā)展，立足未來進行全面的、超前的總體規(guī)劃，以要考慮技術的成熟度，體現(xiàn)設備的先進性和實用性相結合，更要考慮設備性能的充分發(fā)揮和軟件系統(tǒng)應用，不應過多冗余。所以，選購設備要充分注意先進性，選擇硬件要預測到未來發(fā)展方向，選擇軟件要考慮開放性，工具性 和軟件集成優(yōu)勢。從而在相當長的時間內保證其先進性。這是網絡系統(tǒng)穩(wěn)定運行的最基本條件。 易于擴展性 由于信息技術和人們對于新技術的需求發(fā)展都非常迅速，為了避免不必要的重復投資，應選擇具有一定擴展能力的設備 ，能夠保證在網絡規(guī)模逐漸擴大的時候，不需要增加的設備，而只需要增加一定數(shù)量的模塊就行。 管理與維護方便 先進的設備必須配合先進的管理和維護的方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。 網絡設備選型原則 思科系統(tǒng)公司是全球領先的互聯(lián)網設備和解決方案供應商。通過思科的硬件、軟件和服務所創(chuàng)建的互聯(lián)網解決方案，可幫助個人、公司和國家提高生產率，提升客戶滿意度，并增強競爭優(yōu)勢。思科的目標是改變人們工作、生活、娛樂和學習的方式。自成立起，思科的工程師們就一直是開發(fā)基于互聯(lián)網協(xié)議（ IP）的網絡技術的領袖。思科目前在全球共有 34000 多名員工，繼續(xù)致力于創(chuàng)建更為智能、快速和耐久的網絡，這可分別通過內置智能網絡服務、不斷提高運行速度，以及采用演進型基礎設施而實現(xiàn)。所以這三個參數(shù) 是最重要的。二 /三層交換吞吐率表現(xiàn)了二 /三層交換的實際吞吐量，這個吞吐量應該大于等于交換機∑（端口端口帶寬）。 TRUNKING 目前交換機都支持這個功能，在實際應用中還不太廣泛，所以個人認為只要支持此功能即可，并不要求提供最大多少條線路的綁定。 支持網絡管理 的協(xié)議和方法需要交換機提供更加方便和集中式的管理。 堆疊的支持 當用戶量提高后，堆疊就顯得非常重要了。主要參數(shù)有堆疊數(shù)量、堆疊方式、堆疊帶寬等。 對于三層交換機來說，還有一些重要的參數(shù)， 生產樹是一個重要的參數(shù)，其他的如啟動其他功能時二 /三是否保持線速轉發(fā)、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協(xié)議的支持情況、對組播協(xié)議的支持情況、包過濾方法、機器擴展能力等都是值得考慮的參數(shù)，應根據(jù)實際情況考察。一般來說，低端接入級路由器主要適用在分級系統(tǒng)中最低一級的應用，或者中小企業(yè)的應用，產品多是固定配置的，或者是模塊化的路由器，具體選用應該根據(jù)自己的需求來決定，考慮的一個主要因素是端口數(shù)量，另外還要看包交換能力。相比之下，高端路由器主要是應用在核心和骨干網絡上的路由器，一般是提供千兆能 力的產品，端口密度要求極高。 2) 根據(jù)應用要求確定產品外型尺寸 路由器的尺寸一般是 19 英寸，多為機架式，而桌面型或 SOHO 型路由器則比外置MODEM 形狀相似，只是外形大一些。 3) 根據(jù)選購方向確定產品的基本性能指標 路由器作為網 絡設備中的“黑匣子”工作在后臺。另外，選擇路由器還應遵循標準化原則、技術簡單性原則、環(huán)境適應性原則、可管理性原則和容錯冗余性原則等。高可靠河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 14 頁 共 66 頁 性、高擴展性和高性能的“三高”特性是高端路由器區(qū)別于中、低端路由器的關鍵所在。另外，在安裝、調試、檢修、維護或者擴展網絡的過程中，免不了要給網絡中增減設備，也就是說可能會要插拔網絡部件。 4) 考察路由器的安全特性 正如上面提到的“三高”特性那樣，考察路由器產品的可靠性是一個非常重要的環(huán)節(jié)。另外，針對網絡中可能存在的各種安全隱患，路由器一般應該具有一些安全特性，如身份認證功能、訪問控制功能、信息隱藏功能、數(shù)據(jù)加密功能、攻擊探測和防范功能以及必要的安全管理功能等。隨著計算機網絡應用的逐漸增加，現(xiàn)有的網絡規(guī)模有可能不能滿足實際需要，會產生擴大網絡規(guī)模的要求，因此擴展能力是一個網絡在設計和建設過程中必須 要考慮的。要考慮到將來近期內可能的網絡升級，所以選用設備時，必須重點考察路由器的網絡擴展能力。從軟件的安裝、參數(shù)自動設置，到軟件版本的升級都是必不可少的。 7) 考察路由器的網管系統(tǒng) 由于路由器有非常關鍵和重要的控制任務，因此隨著網絡規(guī)模的不斷增大，其網 絡的維護和管理負擔就越來越重，所以在路由器這一層上網管系統(tǒng)尤為重要。 8) 考察路由器的售后服務支持 河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 15 頁 共 66 頁 路由器產品畢竟是一種高科技產品，它的技術含量和價格都不是一般的電子類產品所能比的，因此在選購路由器產品時一定要特別重視產品的售前資訊、培訓以及售后的技術支持和維修服務，而且最好要選擇能絕對保證服務質量的廠家的產品，在這點上國內知名廠商要比國外廠商略有優(yōu)勢。 產品示例 因為網絡設備涉及的類別很多，這里我們挑選路由器來進行產品示例，分別列出了CISCO 公司的低端、中端、高端的三款路由器產品： 低端路由器： Cisco 2500 系列 ?? 中端路由器： Cisco 3600 系列 ?? 高端路由器： Cisco 7500 系列 ?? 設計依據(jù) ? 美國國家規(guī)范與國家安全規(guī)范 ? BS800 , EN55014 無線電干擾極限 ? BS1433－用于的銅纜 ? BS2757， IEC8－絕緣材料的分類 ? BS7430接地 ? BS7671 房屋裝置的接線法規(guī) ? CCITT ? 美國 UL實驗室批準的列表 ? EIA/TIA568B及 569標準 ? ISO/IEC DIS 11801建筑及建筑群結構化綜合布線系統(tǒng)國際標準 ? 中國 CECS72： 97《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》 ? 中國通信行業(yè)標準 YD/(2)1997《大樓通信綜合布線系統(tǒng)》 河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 16 頁 共 66 頁 第三章 校園網絡總體結構設計 校園網的總體設計思想 。實施“科教興國”戰(zhàn)略，積極開展學校信息技術教育是順應國際浪潮的必然趨勢；是推動我國社會生產與經濟發(fā)展的必由之路；是提高國民素質的迫切需要；是深化素質教育和深化教育改革的突破口。隨著國家《面向二十一世紀振興教育》一文的發(fā)布，重視素質教育口號的提出，致使校園網建設的腳步不斷加快 。 校園網不只是涉及技術方面，而是包括網絡設施、應用平臺、信息資源、專業(yè)應用、人員素質等眾多成份的綜合化以及信息化教學環(huán)境系統(tǒng)。 總體設計是校園網建設的總體思路和工程藍圖，是搞好校園網建設的核心任務。 整體規(guī)劃安排。 河南工業(yè)職業(yè) 技術畢業(yè)設計 第 17 頁 共 66 頁 ? 先進性、開放性和標準化相結合。 ? 結構合理。 ? 高效實用。例如可視化計算，計算 機協(xié)同作業(yè)，虛擬網絡，虛擬現(xiàn)實，計算機仿真，遠程計算機與數(shù)據(jù)處理等。例如遠程教學、多媒體網絡教室、電視會議。與 CERNET,CHINANET 等進行高速互連，快