某校園網(wǎng)網(wǎng)絡設計方案網(wǎng)絡工程專業(yè)

校園網(wǎng)網(wǎng)絡設計方案摘 要：本文主要探討瀘縣九中校園網(wǎng)絡建設意義目的、原則；校園網(wǎng)的應用系統(tǒng)構(gòu)架、方案設計、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、軟硬件規(guī)劃、布線系統(tǒng)；其中重點對網(wǎng)絡設計方案作出的探討。關鍵詞：校園網(wǎng)網(wǎng)絡設計，設計原則，設計方案，綜合布線。正文部分前言信息社會里首先要求教育信息化，教育現(xiàn)代化，教育網(wǎng)絡化。當今時代計算機變的越來越強大，而應用軟件使計算機變的越來越容易使用，它們正在迅速改變著人們的生活、學習、工作 方式，人們能夠明顯感覺到這種變化，總之整個世界正進行著一次深刻的變革。學校利用計算機輔助教學、計算機輔助管理將大大提高辦學效益，而計算機及校園網(wǎng)絡建設是學校計算機輔助管理的"重中之重"?，F(xiàn)在許多高完中在建網(wǎng)工作中做了不少探索。我校作為省級重點高完中，建設經(jīng)濟、適用、發(fā)展的校園網(wǎng)勢在必行。建設好校園網(wǎng)，同時也要努力用好校園網(wǎng)，充分發(fā)揮校園網(wǎng)絡資源在計算機輔助管理中的作用。一、校園網(wǎng)建設需求概述現(xiàn)在不單只有高等院校建設有校園網(wǎng)，有許許多多的普通城鎮(zhèn)中小學已經(jīng)或正在建設校園網(wǎng)，校園計算機網(wǎng)絡教學已經(jīng)逐漸成為新世紀的教育模式。（一）教育模式的變革網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)使學校教育模式發(fā)生變革。首先，時代的發(fā)展對學生提出了新的要求，要求能在校園中學到更多的技能；其次，對教師而言，既是教學者，也是學習者，為了提高教學質(zhì)量，必須掌握各種先進信息技術的應用方法；第三，學校與學校之間的競爭也越來越激烈，對一個學校的評價標準也發(fā)生了變化，是否擁有良好的信息技術教育基礎設施和教學手段，成為學生擇校的因素之一。另一方面，信息技術的飛躍發(fā)展也是促進教育模式變化的直接外因：Internet高速主干網(wǎng)絡技術、各種接入技術、基于網(wǎng)絡的分布計算、新的WEB、多媒體技術等的應用。再一方面，學校需要新的校園計算：計算機和各種應用普遍采用在輔助教學、學習、教學管理中；將計算機和其他信息技術融于其中的教育（教育空間的拓展、時間的突破、教育對象的擴大、教學方式的變革、教學內(nèi)容的變化、教學管理、教學效果測定方法的差異）。（二）學校校園網(wǎng)建設需求1、學校的網(wǎng)絡覆蓋情況：12幢樓宇約458個信息點。其中1幢辦公樓32個信息點， 3幢教學樓60個信息點（19+20+21=60），7幢教師宿舍樓172個信息點（21+21+28+28+27+36+11=172），1幢教輔用房硅步樓194個信息點（122+60+12=194）。2、學校網(wǎng)絡建設需求及目標：l 主干網(wǎng)絡提供1000M帶寬，到桌面提供100M帶寬，連接15幢樓宇，實現(xiàn)校內(nèi)互聯(lián)，為學校各部門子系統(tǒng)提供校園主干網(wǎng)的接口，實現(xiàn)各網(wǎng)段內(nèi)、各網(wǎng)段之間計算機互訪和校內(nèi)資源共享；l 實現(xiàn)與國際互聯(lián)網(wǎng)相連：局域網(wǎng)內(nèi)的計算機通過WWW服務器代理上網(wǎng)。l 核心內(nèi)部網(wǎng)絡建設，包括DNS服務器、EMAIL服務器、WWW服務器、FTP服務器、BBS服務器、數(shù)據(jù)庫服務器等，對外能與Internet互聯(lián)，對內(nèi)提供校內(nèi)各種局域網(wǎng)的接口，提供Internet服務，如電子郵件、遠程登陸、文件傳輸、信息查詢等。l 提供網(wǎng)絡教學環(huán)境：網(wǎng)絡提供視頻、音頻、課件在校園網(wǎng)內(nèi)傳輸，提供視頻點播系統(tǒng)服務；l 提供辦公自動化管理服務：進行各類公文收發(fā)、分類的處理；l 提供遠程用戶訪問服務。二、校園網(wǎng)設計的原則：（一）建網(wǎng)的原則1、良好的可靠性和安全性：該系統(tǒng)是我校進行教學、科研、日常行政管理和對外交流的基礎設施，要求有很高的可靠性，以此建立起穩(wěn)定、實用的應用環(huán)境，因此系統(tǒng)方案設計就以高可靠性為首要原則。建網(wǎng)時首先考慮選用穩(wěn)定可靠的新產(chǎn)品和技術，使其具有必要的冗余容錯能力。2、可管理性和可擴充性：應用先進的網(wǎng)絡管理軟件，通過網(wǎng)管工作站監(jiān)測整個網(wǎng)絡的運行狀況，合理分配網(wǎng)絡資源，動態(tài)配置網(wǎng)絡負載、迅速確定網(wǎng)絡故障位置。計算機與網(wǎng)絡設備的配置必須考慮到未來的擴充與升級，以滿足我校網(wǎng)絡系統(tǒng)分階段實施和系統(tǒng)發(fā)展的需要，并考慮我校今后的網(wǎng)絡多媒體教學、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫查詢、遠程教育、電子閱覽、電視會議、網(wǎng)上監(jiān)控等各種應用，必須確保校園網(wǎng)絡系統(tǒng)具備一定的擴充能力：3、可互聯(lián)性和可操作性：在網(wǎng)絡環(huán)境 ，采用互連性較好的標準，兼容不同的軟、硬件平臺，使網(wǎng)絡在異種網(wǎng)絡環(huán)境下得以正常運行。4、先進性和標準性：采用符合國際和國家標準的計算機、網(wǎng)絡設備和數(shù)據(jù)庫技術及產(chǎn)品進行工程建設確保網(wǎng)絡面對將來的發(fā)展。5、強調(diào)培訓：老師是校園網(wǎng)的使用者，老師的計算機應用水平直接決定了校園網(wǎng)使用情況。培訓要注重效果，不能走過場。（二）與實際結(jié)合建網(wǎng)的考慮1、布線系統(tǒng)：本設計采用星型結(jié)構(gòu)布線，便于管理、控制和學校網(wǎng)絡的發(fā)展、擴充與升級。布線系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)和建筑物間的光纜系統(tǒng)組成。結(jié)合學校樓宇間距離較近并考慮學校的發(fā)展，布線系統(tǒng)要滿足今后10年的需要，UTP最大長度不超100m，光纜芯數(shù)采用4芯多模（樓宇內(nèi)為UTP，樓宇間為光纜）。2、網(wǎng)絡設備：構(gòu)成網(wǎng)絡的主要成分，根據(jù)目前實際需求、可擴展性、可升級性、可管理性并結(jié)合技術的先進性和穩(wěn)定性進行網(wǎng)絡設備的設計。3、網(wǎng)絡服務器：主要包括域名服務、文件服務、WWW等Internet服務器。4、中心機房建設：包括空調(diào)、不間斷電源（UPS）、防雷、防靜電等。5、應用服務建設：提供的應用服務包含CAI系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、教學科研支持系統(tǒng)、網(wǎng)上教學系統(tǒng)、信息服務系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、WEB、WWW服務等。6、由于一些應用系統(tǒng)，如網(wǎng)上教學、遠程教學、網(wǎng)上教學觀摩等所需的投資較大，學?？梢愿鶕?jù)實際發(fā)展需要逐步實施、完善。三、校園網(wǎng)應用系統(tǒng)構(gòu)架 (一)基本的Internet應用我校園網(wǎng)采用DDN專線與Internet連同，實現(xiàn)以下基本Internet應用。1、建立WWW服務器，實現(xiàn)Internet上瀏覽和查詢；2、建立FTP服務器，結(jié)合學校實際和需要逐步建立遠程FTP服務；3、建立域名服務器。(二)校園內(nèi)的Intranet應用學校校園網(wǎng)絡內(nèi)部的Intranet應用包括內(nèi)容較多，根據(jù)學校的資金和實際需求逐步實施分期實現(xiàn)。1、校園網(wǎng)絡辦公管理系統(tǒng)： 校園網(wǎng)作為為學校的信息基礎設施，和internet連接后所形成的網(wǎng)絡成為整個社會的重要教育基礎設施。使現(xiàn)代教育模式突破傳統(tǒng)教育模式進入全新的境界。辦公自動化管理主要針對學校行政辦公系統(tǒng)中的各種公文的管理、信息查詢、輔助教學等。校園辦公管理軟件（結(jié)合國家校校通工程當?shù)亟逃值慕y(tǒng)一部署）可使用浙江大學做的浙大網(wǎng)絡城域綜合信息平臺，該軟件是一個采用Internet標準、使用IE瀏覽器工作、安全、開放、互聯(lián)、完整、高效的校園網(wǎng)絡應用體系。2、電子閱覽：數(shù)字化圖書館是圖書館發(fā)展的方向，他的館藏容量大，查找迅速便捷，圖文并貌，占地?。ㄖ恍枰慌_服務器），投資小，內(nèi)容使用方便等。并且借助網(wǎng)絡可以不斷的更新、增加內(nèi)容，校園網(wǎng)內(nèi)任何一臺計算機都可以使用IE瀏覽器隨時閱讀。3、建立校園網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)多媒體教室：(1)多媒體網(wǎng)絡教室(學生機房)：實現(xiàn)多媒體交互式教學的手段軟件方式，實現(xiàn)廣播功能、轉(zhuǎn)播功能、語言教學功能、監(jiān)控功能、演示功能、黑屏功能、關機功能、重起功能、設置功能、聯(lián)機功能、遠程命令功能、文件傳輸功能、網(wǎng)上影院功能。軟件可以使用“遠教”配置的南京“遠志”產(chǎn)品。主要作用在于幫助信息技術教學和讓學生充分認識網(wǎng)絡的功能。(2)多媒體教室(普通教室)：根據(jù)需要在普通教室里配備多媒體（包括多媒體計算機，音響，麥克風，投影儀，屏幕，教學課件等），讓教師通過教學課件、遠程訪問和學生進行教與學的交互。四、校園網(wǎng)建設方案設計本校園網(wǎng)的局域網(wǎng)采用一種交換型網(wǎng)間網(wǎng)，即采用多層交換機網(wǎng)絡主干，提供大吞吐量數(shù)據(jù)服務來滿足多種信息業(yè)務對寬帶的要求，使用局域網(wǎng)交換機為主要的子網(wǎng)連接核心，輔之以中型工作組交換機。同時通過遠程路由器實現(xiàn)廣域網(wǎng)的連接。網(wǎng)絡中實現(xiàn)相互間完全的互操作，并提供多媒體和網(wǎng)絡管理等多種服務和功能，做到交互操作平臺、軟件和管理工具的有機結(jié)合。（一）總體目標：網(wǎng)絡能支持現(xiàn)有應用系統(tǒng)；有效支持廣域網(wǎng)連接；網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)具有良好的擴張性、可靠性；具有良好的可管理性，最大限度降低網(wǎng)管工作的復雜性。（二）網(wǎng)絡選型：1000M以太主干+100M到桌面100M和1000M以太網(wǎng)以及其衍生的快速以太網(wǎng)通道和千兆位以太網(wǎng)通道，在國內(nèi)外目前都是熱點，具有較高的性價比，提供較高的寬帶和可靠性；以太網(wǎng)技術為世界第一局域網(wǎng)技術，實用性強帶寬伸縮性好（10M/100M/1000M），且以上三種網(wǎng)絡是向上兼容的。（三）網(wǎng)絡系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)包括功能的分層和分層功能通信所遵守的網(wǎng)絡協(xié)議。從網(wǎng)絡技術的發(fā)展和目前網(wǎng)絡應用的實際情況看，選擇在Internet/Intranet 應用最為廣泛、其內(nèi)容最為豐富的TCP/IP協(xié)議，作為整個網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的核心協(xié)議。TCP/IP協(xié)議族中包括的幾個重要協(xié)議是：u Internet Protocol（IP）網(wǎng)絡協(xié)議u Transmission Cnntrol Protocol（TCP）傳輸控制協(xié)議u Network File System（NFS）網(wǎng)絡文件系統(tǒng)u File Transfer Protocol（FTP）文件傳輸協(xié)議u Messge Handing System（MHS）電子函件協(xié)議其中，IP是整個網(wǎng)絡互聯(lián)的平臺，TCP是端到端可靠傳輸?shù)谋ＷC。FTP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議中主要的文件傳輸協(xié)議，它采用面向連接的方式，向上網(wǎng)用戶提供文件級的傳輸、訪問、拷貝等服務。NFS是SUN公司開發(fā)的文件訪問協(xié)議，用于解決網(wǎng)絡環(huán)境下遠地文件的透明訪問。MHS為上網(wǎng)用戶交互信件提供服務，并可以進行一對多的郵件傳遞。樓宇交換機 樓宇交換機 網(wǎng) 管交換機 桌面交換機 桌面交換機 DNS網(wǎng)絡整體框架結(jié)構(gòu)： （四）網(wǎng)絡主干設計：從近期和遠期帶寬需求和拓撲結(jié)構(gòu)考慮，在核心骨干交換機之間、骨干交換機和端口密度較大、信息量較大的工作組交換機之間采用千兆位；端口密度小、信息量較小的工作組交換機則以快速以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)通道連接到骨干交換機上；工作組交換機提供10M/100Mbps到桌面計算機。（五）虛網(wǎng)方案設計：u 基于端口的虛網(wǎng)劃分；u 利用VIAN國際標準802.1Q，實現(xiàn)跨交換機的VLAN，通過IEEE802.1d協(xié)議所支持的生成樹技術（Spanning Tree），實現(xiàn)各中繼之間的負載均衡；u 采用VLANPruning技術來優(yōu)化交換網(wǎng)絡中廣播對網(wǎng)絡性能的影響；（六）網(wǎng)絡管理方案設計：根據(jù)學校和服務器應用模式及全網(wǎng)范圍資源集中管理的原則，建立網(wǎng)管中心（中心機房），統(tǒng)一網(wǎng)絡中的交換設備的管理配置，虛網(wǎng)設計和配置，各種服務建立等。網(wǎng)管工作站對全網(wǎng)所有交換設備和路由設備進行統(tǒng)一管理、配置和維護；進行故障隔離、分析、統(tǒng)計、報警、設置；網(wǎng)管軟件采用圖形化界面，支持廣泛的網(wǎng)管平臺。（七）網(wǎng)絡安全方案設計：l 對內(nèi)安全：