校園網(wǎng)的設(shè)計

晏丕凌

新時代背景下的校園網(wǎng)升華成了一個能承載學(xué)校辦公，教師教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)以及學(xué)校對外交流的多重載體。在校園網(wǎng)中將計算機輔助教學(xué)引入到課堂教學(xué)各個步驟，從而興起了教育方法，教學(xué)手段，講授工具的重大革新。對提高教學(xué)質(zhì)量，推動我國教育教學(xué)發(fā)展的信息化、現(xiàn)代化起了不可衡量的作用。校園網(wǎng)不僅是學(xué)校的管理者協(xié)同工作、教師搜尋優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的有效途徑。校園網(wǎng)更是學(xué)校管理者提高管理水平、增加工作效率，改善教師教學(xué)質(zhì)量的強有力手段，是解決信息時代背景下教育問題的最基本工具。

一、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)需求分析

由于校園網(wǎng)所承載的辦公、教學(xué)平臺較多且這些平臺對于網(wǎng)絡(luò)的需求都比較高，所以內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)就不做限速處理，但各服務(wù)網(wǎng)段之間必須做隔離，以免部分網(wǎng)段在遭受到病毒攻擊時不會擴散到其他網(wǎng)段。但是管理網(wǎng)段可以訪問其他任意網(wǎng)段。

二、外部網(wǎng)絡(luò)需求分析

由于學(xué)校人員較多，而且學(xué)校在日常工作之中對于Internet網(wǎng)的訪問需求也比較大，所以至少開通300M上行與下行對稱的電信寬帶。隨著用戶的增多，級校園門戶網(wǎng)站訪問量的增大，建議以后將帶寬提升至500M～700M上下行對稱的寬帶。

1.網(wǎng)絡(luò)管理需求

由于網(wǎng)絡(luò)用戶與網(wǎng)段較多所以針對網(wǎng)絡(luò)管理這一方面，就必須針對用戶進行限速，如果部隊用戶IP進行限速，那么當(dāng)用戶進行下載，觀看超清視頻等行為時。學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)寬帶將會被占用其中很大一部分的資源，嚴重影響其他用戶的使用體驗與辦公、教學(xué)效率。因此在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)時必須要配置一套上網(wǎng)行為管理系統(tǒng)，針對校園網(wǎng)用戶訪問外網(wǎng)做限速處理，合理的分配寬帶資源，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，保證用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗。

2.網(wǎng)絡(luò)的安全需求

校園網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有可靠的安全性，而僅僅依靠交換機自身的安全功能是無法保障校園網(wǎng)的安全與穩(wěn)定的。所以在校園網(wǎng)的設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)該加入專業(yè)的安全防護設(shè)備——防火墻，解決日常維護工作中安全事故的快速響應(yīng)，安全信息的收集與網(wǎng)絡(luò)故障的準確定位等一系列的問題。還有校園網(wǎng)用戶對外網(wǎng)的訪問權(quán)限，以及外網(wǎng)用戶對于校園網(wǎng)內(nèi)部平臺的訪問權(quán)限等等。都需要防火墻來進行處理.與之對應(yīng)的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全并不僅僅是局限于外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊。

3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需求

校園網(wǎng)搭載了非常多的辦公平臺，教學(xué)平臺，這就對核心交換機，匯聚交換機，接入交換機的性能有了硬性的要求。而且在日常使用當(dāng)中，由于多媒體一體機使用的是無盤系統(tǒng)，且部分辦公區(qū)域與教學(xué)機房會使用云桌面系統(tǒng)。而這兩個平臺對網(wǎng)絡(luò)的要求有非常的嚴苛。所以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇必須要兼顧性能與學(xué)校的經(jīng)濟水平。

三、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案

網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu)采用層次化模型設(shè)計，即將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題分成三個簡單的網(wǎng)絡(luò)問題，每一個問題著重解決網(wǎng)絡(luò)的一部分功能，這樣就可以使一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)變成許多個簡單的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu)分為三個層次，分別是：核心層（網(wǎng)絡(luò)的主干）、匯聚層（提供基于策略的連接）、接入層 （將用戶的電腦接入網(wǎng)絡(luò)）。

1.接入層

接入層向當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)段提供用戶接入。在接入層中，減少當(dāng)前網(wǎng)段的用戶數(shù)量，能夠向工作組提供高速帶寬。接入層可以選擇不支持VLAN普通交換機或者不支持三層交換技術(shù)的普通交換機。

2.匯聚層

匯聚層是網(wǎng)絡(luò)核心層和網(wǎng)絡(luò)接入層的“聯(lián)系人”，就是在用戶接入核心層前先通過匯聚所設(shè)定策略，用以減輕核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的負荷。匯聚層具有實施策略、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、用戶登入、虛擬局域網(wǎng)（VLAN）之間的路由、目的地址過濾或源地址等多種功能。在匯聚層中，應(yīng)該選用支持三層交換技術(shù)和虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的交換機，以達到網(wǎng)絡(luò)隔離的目的。

3.核心層

核心層是網(wǎng)絡(luò)的高速通訊主干，對整個網(wǎng)絡(luò)的通訊起到至關(guān)重要的作用。核心層應(yīng)該具有如下幾個特性：穩(wěn)定性、高效性、冗余性、容錯性、易管理性、強適應(yīng)性、低延時性等。在核心層中，應(yīng)該采用高性能的萬兆以上交換機。因為核心層是網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵所在，重要性不言而喻。核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用雙機冗余熱備份是非常必要的，也可以使用負載均衡功能，來先進性原則改善網(wǎng)絡(luò)性能。

四、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則

1.先進性原則

再設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時要結(jié)合當(dāng)前新興技術(shù)，以高起點，高標準的要求來規(guī)劃與設(shè)計校園網(wǎng)?，F(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)日新月異只有用高起點，高要求的標準來規(guī)劃設(shè)計校園網(wǎng)，才能使整個校園網(wǎng)的架構(gòu)不至于在短時間內(nèi)落伍。

2.安全性原則

校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)作為學(xué)校辦公，教學(xué)平臺的載體，在設(shè)計過程中就必須要考慮到校園網(wǎng)的安全程度，當(dāng)校園網(wǎng)受到安全威脅時，極有可能泄露教師的個人文件，極易造成財產(chǎn)損失。而且當(dāng)校園網(wǎng)遭遇攻擊，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，也會對學(xué)校的日常工作產(chǎn)生負面影響，因此校園網(wǎng)在設(shè)計之初就必須考慮到信息安全這一方面的預(yù)防措施。

3.穩(wěn)定性原則

校園網(wǎng)作為一個一天24小時都必須時刻工作的學(xué)校重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其穩(wěn)定性的重要不言而喻，有時候一個網(wǎng)絡(luò)波動，一次斷網(wǎng)都會使學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)工作陷入停滯。所以在校園網(wǎng)設(shè)計之初，就必須考慮到這一系列的問題。

4.經(jīng)濟性原則

校園網(wǎng)規(guī)劃的過程當(dāng)中必須要接個學(xué)校自身的經(jīng)濟情況來做規(guī)劃，一味地追求高性能并不可取。必須要在價格與性能之間尋求一個最佳的性價比。盡可能的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整合現(xiàn)有的資源。從現(xiàn)實出發(fā)，結(jié)合實際在確保網(wǎng)絡(luò)安全，穩(wěn)定，高效，易于升級的前提下。最大限度的節(jié)約在設(shè)備上面的投資。

五、網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃方案

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的選擇是實現(xiàn)校園建設(shè)的目標的核心環(huán)節(jié)。根據(jù)學(xué)校的實際應(yīng)用進行綜合分析，確定符合自己需要、有利于開發(fā)利用、性價比高的網(wǎng)絡(luò)方案。基于路由器和交換機的局部網(wǎng)間的互聯(lián)是最好的解決方案。

在這次校園網(wǎng)的設(shè)計之中，還有很多不合理的地方，例如匯聚層配置不合理，導(dǎo)致DHCP獲取過慢，這表明了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置過程中對于核心層與匯聚層的理解還不夠到透徹。導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)配置不夠合理，部分硬件資源浪費的情況發(fā)生。所以在日后的工程中需要加強理論知識的認知更要加強實際操作的動手能力，對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的認知不足是我個人短板所在。而我也將會在今后的工作中，注意加強這方面的學(xué)習(xí)和鍛煉。