校園局域網(wǎng)的建設(shè)與實(shí)施

劉琳琳 馬遠(yuǎn)坤

文章編號(hào)： 2095-2163（2018）03-0201-04中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

摘要： 關(guān)鍵詞： （1 School of Network Engineering， Zhoukou Normal University， Zhoukou Henan 466001， China；

2 Network Center， Zhoukou Normal University， Zhoukou Henan 466001， China）

Abstract： The campus LAN is a platform of carrying campus education and campus management， meanwhile providing the convenience for the integration of campus and social education resources. The construction of the campus LAN mainly uses the current network technology to build and manage， and dominatingly based on a variety of technologies in the construction and implementing process of the campus LAN， the special construction scheme of the campus LAN is given out. The paper adopts the traditional three-layer architecture for the construction of the campus LAN， and makes a complete planning and implementation from many aspects of network construction， which are as follows： demand analysis， design principles， network topology， network core， convergence， access design， equipment selection， network management， security and so on.

Key words：

基金項(xiàng)目：

作者簡(jiǎn)介：

收稿日期： 引言

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天，文化和教育的傳播方式更多地借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)的世界里，教育輻射和文化資源的共享、傳播正日趨廣泛。作為教育的高等學(xué)府，高校能夠建立自己的校園網(wǎng)就顯得尤為重要。校園網(wǎng)的建成能更好地為校園的辦公、教學(xué)提供便利，同時(shí)廣大師生也可以利用校園網(wǎng)更具實(shí)效地接觸外界的最新技術(shù)。針對(duì)校園網(wǎng)的建設(shè)，探討研發(fā)有關(guān)校園網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)，從而致力于達(dá)到在校園教學(xué)資源與網(wǎng)絡(luò)上的教育資源迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)各類資源優(yōu)質(zhì)共享、普及推廣的總體預(yù)期目的[1]。

1設(shè)計(jì)背景與原則

此次設(shè)計(jì)以某校校園網(wǎng)建設(shè)為背景，該校擁有在校師生三萬(wàn)余人，包含十余個(gè)院系部門和十余個(gè)行政管理部門?，F(xiàn)有校園網(wǎng)面臨著設(shè)備老化，接入人員達(dá)到設(shè)備上限，管理復(fù)雜，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，人員接入認(rèn)證過(guò)時(shí)等一系列問(wèn)題。綜合考慮到現(xiàn)有情況和未來(lái)校園網(wǎng)的需求，研究提出將對(duì)現(xiàn)有校園網(wǎng)展開(kāi)重新布局規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)施。

在建設(shè)中，必然涉及到網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、部門分工不同等一系列問(wèn)題。研究將為各部門單獨(dú)劃定一個(gè)VLAN，每個(gè)VLAN使用不同網(wǎng)段；在家屬區(qū)和宿舍生活區(qū)，每棟樓對(duì)應(yīng)一個(gè)VLAN，使用動(dòng)態(tài)獲取地址方式上網(wǎng)；在辦公區(qū)，秉承網(wǎng)絡(luò)定位到人的原則，可選擇靜態(tài)IP地址配置使用不同網(wǎng)段。某?，F(xiàn)有在校生兩萬(wàn)余人，二十余棟宿舍樓，同時(shí)又設(shè)有十余個(gè)院系和其它教學(xué)部門。研究針對(duì)現(xiàn)在和未來(lái)的發(fā)展需要，即可為每個(gè)院系部門分配一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段用作平時(shí)辦公用途；而落實(shí)到其它行政非教學(xué)區(qū)辦公部門，則可為每個(gè)部門指定一個(gè)網(wǎng)段[2]。

校園網(wǎng)的特點(diǎn)和需求是把教學(xué)、科研、辦公所需要的資源通過(guò)高性能的網(wǎng)絡(luò)做到互聯(lián)互通。校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循總體規(guī)劃、逐步實(shí)施的思維理念，根據(jù)校園網(wǎng)的實(shí)際需求全面制定出臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、成熟性、可靠性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性等設(shè)計(jì)原則。建設(shè)一個(gè)以計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)為依托的設(shè)計(jì)先進(jìn)、覆蓋廣泛、面向未來(lái)的校園網(wǎng)[3]。

2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)總體方案

研究基于校園網(wǎng)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，具體就是：核心層、匯聚層、接入層，如此就將網(wǎng)絡(luò)實(shí)際劃分為多個(gè)區(qū)域，更加利于維護(hù)管理和未來(lái)擴(kuò)展，也更利于網(wǎng)絡(luò)3分層設(shè)計(jì)

3.1網(wǎng)絡(luò)核心層設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)核心層管控著網(wǎng)絡(luò)所有流量的交換傳輸，核心層的設(shè)計(jì)性能將直接決定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和暢通。綜合社會(huì)因素和校園網(wǎng)的特性，以及其它因素，網(wǎng)絡(luò)的核心采用2臺(tái)華為高端交換機(jī)S12708[5]。該交換機(jī)擁有26.88 Tbps/153.6 Tbps的超大交換容量和6 240 Mpps/48 000 Mpps的包轉(zhuǎn)發(fā)率，內(nèi)嵌8個(gè)業(yè)務(wù)板槽位充分滿足需求，并能夠提供風(fēng)扇電源交換網(wǎng)板的冗余，同時(shí)還配有隨板AC方便無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和管理[6]。網(wǎng)絡(luò)核心構(gòu)架如圖2所示。

3.2網(wǎng)絡(luò)匯聚層設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)匯聚層是一個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的匯聚點(diǎn)，是連接核心層和接入層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為接入層提供數(shù)據(jù)的匯聚管理，為核心層提供基本的數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。根據(jù)實(shí)際需求考慮到未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，匯聚層設(shè)備使用華為S7703交換機(jī)，此交換機(jī)支持多種不同端口，支持堆疊和虛擬化。與核心交換機(jī)之間用單模光纖相連接，與接入層交換機(jī)相連用6類雙絞線。網(wǎng)絡(luò)匯聚層架構(gòu)如圖3所示。

3.3網(wǎng)絡(luò)接入層設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)接入層為用戶提供了網(wǎng)絡(luò)的接入服務(wù)，可稱為網(wǎng)絡(luò)的最后一公里起點(diǎn)。接入層除了要求設(shè)備擁有良好的性能和能夠?qū)崿F(xiàn)一定的網(wǎng)絡(luò)安全功能以外，端口密度成為接入層的重點(diǎn)要求，所以一般采用性價(jià)比高的、端口密度大的華為S3700系列交換機(jī)作為接入層設(shè)備，并集成有VLAN、組播、網(wǎng)管、QOS等各種交換功能。為用戶設(shè)定了更多的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)接入層架構(gòu)如圖4所示。

4網(wǎng)絡(luò)實(shí)施與測(cè)試

網(wǎng)絡(luò)出口采用路由器加防火墻的設(shè)計(jì)。防火墻和路由器之間運(yùn)行OSPF路由協(xié)議，路由器上用默認(rèn)路由聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)，并引入了NAT等一些在出口上運(yùn)行的協(xié)議。防火墻發(fā)揮著內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的作用，抵御外來(lái)的攻擊，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

匯聚層設(shè)計(jì)把全網(wǎng)分為6個(gè)區(qū)域，每個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)和核心實(shí)行雙鏈路冗余設(shè)計(jì)，匯聚和核心之間用光纖互聯(lián)[7]。匯聚與核心IP分配及網(wǎng)段設(shè)計(jì)可見(jiàn)表1。AG0/0/2410.10.10.37/3059采用靜態(tài)IP地址上網(wǎng)的方式，上網(wǎng)人員采用802.1x客戶端認(rèn)證上網(wǎng)或者頁(yè)面e-portal認(rèn)證，人員使用用戶名密碼驗(yàn)證上網(wǎng)。在家屬區(qū)和宿舍區(qū)采用PPPOE認(rèn)證方式接入網(wǎng)絡(luò)，IP地址使用DHCP動(dòng)態(tài)分發(fā)[8]。網(wǎng)絡(luò)VLAN和IP劃分可見(jiàn)表2。

5結(jié)束語(yǔ)

本文研究提出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案中，采用了當(dāng)前成熟的3層架構(gòu)組網(wǎng)，架構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，有利于前期的實(shí)施和后期的維護(hù)。劃分區(qū)域設(shè)計(jì)增加了網(wǎng)絡(luò)的高可用性，但是因?yàn)樽陨碓?，還存在種種不足之處。網(wǎng)絡(luò)3層架構(gòu)與時(shí)下的扁平化網(wǎng)絡(luò)相比代價(jià)更高，網(wǎng)絡(luò)安全方面未能做到具體深入，而關(guān)于園區(qū)的無(wú)線設(shè)計(jì)等問(wèn)題也還能未能納入本次研究范疇。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚坤. 高校校園網(wǎng)建設(shè)方案的設(shè)計(jì)與研究[D]. 銀川：北方民族大學(xué)，2013.

[2] 侯玨，于珍. 淺談企業(yè)局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，32（6）：8978-8980.

[3] 蘆睿珩. 某職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園局域網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)[J]. 甘肅科技，2011，27（20）：56-58.

[4] 王麗雯，龔尚福，馬旭. 基于三層交換技術(shù)的虛擬局域網(wǎng)規(guī)劃[J]. 科技信息（科學(xué)教研）， 2008（2）：63，58.

[5] 李志潔，姜楠，王存睿，等. 生成樹協(xié)議分析及其實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)， 2010， 8（2）： 48-50，133.

[6] 肖曉紅，王剛. 企業(yè)局域網(wǎng)的組建與網(wǎng)站建設(shè)[J]. 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2007（11）：63-64，68.

[7] 杜化美，張更路，高仕軍. 高校校園網(wǎng)建設(shè)的新思考[J]. 高師理科學(xué)刊，2008（3）：52.

[8] 吳建平，吳茜，徐恪. 下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究及探索[J]. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2008，31（9） ： 1536-1548.

[9] 王日暉. 校園局域網(wǎng)建設(shè)實(shí)例分析[J]. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（6）：233-234.

[10]張家松. 校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和管理[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2015，11（24）：16-17，19.