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校园网路规划设计

2019-07-30 08:26:11 百科

校园网路规划设计

本文简要地讨论了校园网络规划设计中涉及到的网路技术、规划设计方法、网路性能及套用分析等问题,为校园网路的规划、设计和升级改造等方面在技术及套用上提供参考,以使在建或规划中的校园网路具备较高的整体性能。

基本介绍

  • 中文名:校园网路规划设计
  • 内容:网路技术、规划设计方法
  • 特点:有多种解决方案
  • 具体做法:建立近、中和长期发展规划
随着信息技术的不断发展和人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长,使得当今的计算机网路,特别是Internet从传统的数据处理设备(如计算机)和管理工具中驳离出来,担当一个非常重要的角色——信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具,并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。经过了几年的迅猛发展,计算机网路已经在很多方面改变了人们传统的工作和生活方式……Web浏览、E-mail、QQ(上网聊天)、VOD(视频点悉播)、档案传输、远程诊断、电子商务、网路大学及虚拟学校等无一不与计算机网路有着千丝万缕的联繫。这些基于网路的各种套用,正在以惊人的速度扩展,几乎渗透到了社会生活的各个方面。校园网路(CAN ,Campus Area Network)与其它园区区域网路一样,由于它属于单位自有,学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利,因此,受经费、技术水平及其它方面的影响,校园网路在规划设计、资源建设和套用上很不平衡,差别很大,特别是在IT界还未实施网路工程监理的条件下,在建的或已建的校园网路的“豆腐渣”工程为数不少,造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。
校园网路的规划设计有多种解决方案,依学校的类型规模和性质的不同,以使网路的设计方案有所不同,体现在技术、套用上更是不同。在传统的语音服务(诸如电话、蜂窝行动电话)无法满足人们的各种信息需求的今天,对图形、图像、视频等多媒体信息需求的不断增长,已成为人们依赖计算机网路进行信息共享和交流的重要资源。学校教师的教学、科研工作和学生的学习生活对一个高速的、资源丰富的和套用多方面的校园网路 的需求是迫切的、必需的。也是网路规划设计者永远追求的目标。教育部实施的“西部大学网路工程”及“关于中国小校园网路建设的指导意见”中,对校园网路的规划、设计及建设提出了明确的要求。那幺一个高速、高效而又安全、资源丰富、套用广泛的校园网路在规划设计中应注意哪些问题呢?
1.建立近、中和长期发展规划
依据本校建网资金的安排,在听取校内外专家意见的基础上,结合本校教学科研的内容及其发展的需要,制定一个在未来十年中的近期、中期及长期的建设规划,以保持网路建设的延续性,并保护先前的投资(含各种硬体、软体及信息资源),能融入不断涌现的新技术和新套用。
2.IP位址资源的利用
IP(Internet protocol网际网路协定)地址是在Internet上的站点及相关设备的地址,它是由Internet指定数字委员会(IAAA)确定的,确保了它在世界上的唯一性。在IPv4技术套用于网际网路的今天,IP位址资源到2010年将近枯竭,在Ipv6技术套用之前,我们要合理使用IP位址资源。当申请到一个建网的IP位址之后,必须合理地划分子网,每个子网中的IP位址要合理使用,既要满足当今的需要,也要预留将来网路扩展时所需,以便有足够的各类伺服器连入Internet。
3.建立相关机构,有计画地培养网路管理员及培训部门用户学会使用信息製作,发布的工具。
建网单位应该设有一个“网路信息化领导小组”,对网路的规划实施起指导和决策作用。按照建网单位的网路规模,按不同时期的需要,配置专业的网路管理员。针对网路技术套用的日新月异,加上校园网路信息资源建设的繁重任务,要加强对师生的套用培训,适应网路新技术的套用及安全控制,保证网路的正常运行和安全。
4.注重需求分析
网路的规划设计是一个系统建立和最佳化的过程,建设网路的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网路的效益,需求分析成了网路规划设计中的重要内容,它提供了网路设计应到达的目标,并有助于设计者更好地理解网路应该具有的性能;结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要,确立一个性能较高的网路计算平台,如图1。
同时,经过系统的需求分析,网路的设计者还能更好地作出决策,评价现有的网路,提供移植的功能及给所有校内师生更为合适的资源。
5.组网技术的选择
,可用于校园LAN(区域网路)的技术有Ethernet(乙太网)、Fast Ethernet(快速乙太网)、 Gigabit Ethernet(千兆位乙太网)、Token-Ring(令牌环网)、FDDI(光纤分散式数据接口)和ATM(异步传输模式)。从网路套用、维护、安全和扩展方面而言,Fast Ethernet和ATM在实际套用中得到了广泛的採用。同时,Gigabit Ethernet技术已成为大型Fast Ethernet的升级目标。虽然Fast Ethernet和Gigabit Ethernet因採用CSMA/CD的介质访问控制方式而广泛地存在着“广播风暴”的问题,但可以更好的传输介质和交换设备予于克服,其实出的优点是兼容先前的设备投资,师生的网路套用及培训更易进行,网路的可管理性和扩展性也很好。ATM是一种快速分组交换技术,它在WAN(广域网)上体现的强大功能和在LAN上的成功套用,均以事实说明了它的技术的先进性。在ATM中,不同速率的各种数据,如语音、图像、视频都被分成标準的53位元组的信元,以光纤作为传输通道,避免了乙太网中的“广播风暴”,提升了网路的整体性能。但是ATM不兼容以往的乙太网投资,其管理和操作有异于传统的乙太网平台,故不适用于乙太网的升级改造。
6.校园网路的设计模式
一个良好的设计方案除体现出网路的优越性能之外,还体现在套用的实用性、网路的安全性、易于管理性和未来的可扩展性。因此,设计时要考虑以下问题:
① 要适应未来网路的扩展和拓扑结构的变化。
② 要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径。
③ 要保证网路能不间断地运行。
④ 当网路扩大和套用增加时,变化的网路结构要能应付相应的频宽要求。
⑤ 使用频率较高的套用能够支持网上大多数的师生用户。
⑥ 能合理地分配用户对网内、网外的信息流量。
⑦ 能支持较多的网路协定,扩大网路的套用範围。
⑧ 支持IP的单点传送和多点广播数据流。
要达到以上这些设计要求,分层的设计功能及星型、树型和交叉型的拓扑结构应给予足够的重视,如图2。
7.网路硬体的选择
除网路上的工作站使用普通的PC机外,主机的选择应使用专业的高性能伺服器。连线介质的选择分两部分,第一部分为各交换机(switch)之间(楼与楼之间,楼层之间)及网路出口乾线选择光纤,第二部分为从访问层的交换机到用户的PC桌面选择超五类双绞线。如今,交换机的价格已是很低了,应儘可能选择交换机而不用集线器。网路连线的关键设备是路由器(Router),无论是Internet接入,异地网路连线还是大型网路广播域的划分,都离不开路由器,因此,路由器的性能较为重要,选择Cisco公司和3Com公司的产品,就能体现出极高的性能。数据存储设备,除可选择大容量硬碟外,还可选磁带机、磁碟阵列、光碟阵列,这些外存设备,均可用于储存海量网路数据,如图书资料,多媒体素材及课件学生学籍和成绩管理等。
8.ISP的选择
选择ISP(Internet Service Provider ,Internet服务提供商)对不同类型的校园网路至关重要。经过近十年的发展,在我国形成了以CSTNET(中科院的科学技术网)、CERNET(国家教育部的教育与科研网)、ChinaNet(中国电信网)和ChinaGBN(中国金桥网)为主的四大网路体系,伴随着IT与通信技术的不断发展和社会的广泛需求,近年来China UNICOM(中国联通)、CRC(铁通)、CNC(中国网通)、JiTong(吉通)的接入服务也快速地增长。由于中国的网际网路服务商以各自网路体系的发展为主,不同种类的大网之间缺乏协调机制,故它们之间的网路频宽问题没能较好地解决。对用户而言,线上某类网路时再连结另一类网路,“瓶颈”问题就突现出来,如图3。相信ChinaNet的用户在调用CERNet的网上资源或CERNet用户在调用ChinaNet的网上资源时,就出现过这样的问题。作为校园网路,无论师生有哪些需求,都离不开以教学、科研为主的信息资源,90%的教育资源都集中在CERNet上,故校园网路在选择ISP时,就要重点考虑CERNet。
9.频宽的申请和使用分配
校园网路需要多少频宽呢?别忘了,ISP是以频宽资源作为经营的主要内容之一。作为网路的“流量”,在网上你随时都可能被“断流”或“欠流,“畅流”的时段不会是很多,这是我国大部分地区的基础设施存在的客观原因而造成的。然而,不是没有解决问题的办法,合理地申请接入频宽和在网上作好频宽分配会提高数据传输的速度和效率。网路界曾经有一个争议很多的80/20规则,就是在一个区域网路内有80%的通信量在网段内传播,剩下20%沿干线传播,今天,人们对网际网路的需求已大大超过80/20规则,而应成为20/80规则了。如何申请足够频宽而又不至于浪费呢?太大的频宽会意味着要向ISP支付更多的费用。计算的依据就是要考虑校园网的规模,在出口连结Intermet的高峰期约有多少台电脑(一般拥有总量的60~70%),以每台机的频宽为100kb/s(比PPP拨号方式的56kb/s moden快些)计算,总需求在多少MB,再考虑20/80规则,以确定整个校园网的接入频宽,出于数据安全的考虑,一些装有重要而又保密的数据的主机,如财务数据、人事档案数据,只许在网段内使用,不宜连结Internet。
10.网路作业系统的选择
网路作业系统(Net Operation System)的选择关係到网路的套用、安全和管理。常用的网路作业系统有:Unix、Linux、Netware、Windows 2000 Server/Advanced Server /Datacenter Server,下面作一简单介绍:
UNIX UNIX操作统是一个多用户、多进程的分时作业系统,在网际网路发展的初期,它就被融入了许多网路技术和通信协定,它的可移植性及安全性能极好,被广泛地用于微型机、小型机、超小型机和大型计算机上。今天,它仍然作为Internet上各类伺服器主选的网路作业系统,并深得金融、电信、保险行业的青睐。
Linux 它是近年来流行的一种类UNIX作业系统,其功能体系现与UNIX有许多共同点,最新发行的版本包含了档案管理、用户账号管理、网路管理等许多工具,对网际网路的套用有很好的支持。
Netware Netware是Novell公司开发的网路作业系统,自上世纪80年代至今,已发展了十几版本,新版本体现了高度的开放性和安全性,是国际上套用最广泛的一类区域网路作业系统。
Windows NT 它是一个抢先式多任务的网路作业系统,并具有较高的可靠性和开放性,它具有让企业有多种套用管理的强大功能,如资料库服务、电子邮件,能联合多种网路进行通信。它能支持较多的套用软体,工具,档案共享和网路列印服务,也是一个功能卓越的网路作业系统。
Windows 2000 Windows 2000是Microsoft公司耗费巨资开发的一个产品,其伺服器版有Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced server 和Window 2000 Datacenter Server等三个版本。它们是由Windows 98和Windows NT4.0的优良功能融合而成,它们拥有全面的Internet套用软体服务、增强的可靠性和可扩展性及强大的端对端管理等性能。
综合以上这些网路作业系统的特点与对网路套用的支持,你就可选择一个或几个适合于校园网内各子网伺服器的作业系统,以适合各类套用、安全控制和管理。
总之,校园网路的规划设计是一项系统工程,不同的规划设计方案,可使网路存在较大的性能差异,它不仅体现在网路本身具备的技术特性和套用特点上,也体现了不同用户的各种需求,从根本上而言更是体现了信息化社会的基础。
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