校園網(wǎng)規(guī)劃及相關(guān)技術(shù)

陳璐 天津新天正信息技術(shù)有限責(zé)任公司

引言：所謂校園網(wǎng)指的是利用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信介質(zhì)、相關(guān)技術(shù)等軟件和硬件，把校園中所有的計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備有機(jī)結(jié)合到一起，為教學(xué)、科研、管理、資源共享營(yíng)造便利條件。但我國(guó)對(duì)此方面的研究還有待進(jìn)一步深入，在這樣的基礎(chǔ)上開(kāi)展校園網(wǎng)規(guī)劃和相關(guān)技術(shù)的研究就顯得尤為重要。

1.校園網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

1.1 安全性原則

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，是一把雙刃劍，應(yīng)用得當(dāng)勢(shì)必能提高學(xué)校的管理效率和教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)用不當(dāng)就會(huì)起到適得其反的效果。在網(wǎng)絡(luò)病毒和網(wǎng)絡(luò)黑客的影響下，如果校園網(wǎng)的安全系數(shù)得不到充分保障，就會(huì)最學(xué)校造成巨大的損失。比如：前幾天肆虐全球各個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的“勒索病毒”造成150多個(gè)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)淪陷，全球20多萬(wàn)家機(jī)構(gòu)的電腦中毒，相比于當(dāng)年的“灰鴿子”、“熊貓燒香”、“網(wǎng)銀刺客”等病毒，其涉及范圍更加廣泛，被稱(chēng)之為“互聯(lián)網(wǎng)世界的核擴(kuò)散”，在人們正經(jīng)和憤怒之余，網(wǎng)絡(luò)安全何以可能的問(wèn)題顯得更加令人深思，因此在校園網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，必須著重考慮其安全問(wèn)題，才能切實(shí)發(fā)揮校園網(wǎng)的價(jià)值和作用。

1.2 先進(jìn)性原則

在新時(shí)期的背景下，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幾乎呈一條陡峭的直線(xiàn)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算顯然難以滿(mǎn)足具體需求，因此在校園網(wǎng)規(guī)劃中要以先進(jìn)、成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，充分發(fā)揮校園網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、語(yǔ)音、視像等功能，用先進(jìn)交換網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，取代傳統(tǒng)的路由通信技術(shù)。

1.3 可靠性和實(shí)用性原則

在校園網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中要盡量選擇個(gè)高可靠性和高實(shí)用性的技術(shù)和設(shè)備，才能確保校園網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也要從考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運(yùn)行中的應(yīng)變能力和容錯(cuò)能力，確保校園網(wǎng)能高效穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.4 兼容性和經(jīng)濟(jì)性原則

選擇符合國(guó)家校園網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)軟件和技術(shù)，確保校園網(wǎng)具有可靠性強(qiáng)、可升級(jí)的特性，確保各項(xiàng)系統(tǒng)能有效接納后期研發(fā)出的新技術(shù)和新設(shè)備。同時(shí)在校園網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要著眼于近期發(fā)展目標(biāo)，也要著重考慮的長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，和最佳的組合方式，以實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。

2.校園網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次結(jié)構(gòu)

校園網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、完善學(xué)校管理等皆有重要意義，因此構(gòu)件過(guò)程中，要分為主干層、分布層、接入層三個(gè)方面進(jìn)行入手。

為確保校園網(wǎng)絡(luò)的流暢性，在主干層主要由千兆以太網(wǎng)交換技術(shù)結(jié)構(gòu)組成，也是整個(gè)校園網(wǎng)的最上層結(jié)構(gòu)。大量實(shí)例表明，采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，能夠很大程度上促使校園網(wǎng)的協(xié)議結(jié)構(gòu)在051模型中的數(shù)據(jù)鏈路層、物理層兩部分集中。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理傳輸介質(zhì)的訪問(wèn)和傳輸?shù)母咝?。而且千兆以太網(wǎng)的本質(zhì)的特是局域網(wǎng)，因此必須采用路由器使之形成具有廣域網(wǎng)絡(luò)的特性，以滿(mǎn)足具體需求。

中層為分布層，是通過(guò)百兆以太網(wǎng)交換機(jī)組成，但分布層結(jié)果相對(duì)復(fù)雜而且呈現(xiàn)多樣化，需要采用快速以太網(wǎng)的方式才能實(shí)現(xiàn)，主要采用共享模式和交換式集線(xiàn)器的星形結(jié)構(gòu)。同時(shí)采用單?；蛘叨嗄９饫w，進(jìn)一步提高校園信息、數(shù)據(jù)、資料傳輸?shù)男省?/p>

接入層為最下層，其主要由十兆以太網(wǎng)交換機(jī)組成，通過(guò)電流交換的原理，在接入層中通常采用交換式集線(xiàn)器的以太網(wǎng)技術(shù)，把相關(guān)信息通過(guò)一個(gè)端口傳輸?shù)搅硪粋€(gè)端口。在具體應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，可以適當(dāng)增加端口數(shù)量，然后把眾多交換器通過(guò)堆疊的方式連接起來(lái)，不但很大程度上提高了校園網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量和穩(wěn)定性，而且節(jié)約了校園網(wǎng)規(guī)劃的成本。

3.校園網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的相關(guān)技術(shù)

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

通過(guò)以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP協(xié)議是實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，也是我國(guó)目前比較成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。比如：校園網(wǎng)的MSI系統(tǒng)在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須充分確保Web能和MSI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行充分連接，促使Web數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能充分滿(mǎn)足校園網(wǎng)客戶(hù)端和服務(wù)器端的具體需求，在此過(guò)程中通過(guò)API擴(kuò)展技術(shù)，能夠行之有效的提高相關(guān)服務(wù)器的具體運(yùn)行效率。而APS技術(shù)能夠?yàn)锳DO提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化Web數(shù)據(jù)庫(kù)的編寫(xiě)內(nèi)容，為校園網(wǎng)相關(guān)功能和價(jià)值的發(fā)揮奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 Internet的接入技術(shù)

在校園網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)Internet接入技術(shù)主要有兩種，一種是撥號(hào)上網(wǎng)技術(shù)，另一種是專(zhuān)線(xiàn)上網(wǎng)技術(shù)。通常情況下，撥號(hào)連接入網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用個(gè)人用戶(hù)，而對(duì)于學(xué)校而言此種Internet接入技術(shù)存在一定的局限性，難以滿(mǎn)足學(xué)校各個(gè)部門(mén)的不同需求。因此，在校園中采用專(zhuān)線(xiàn)上網(wǎng)的Internet接入技術(shù)，也就FTTX+LAN的接入方式，通過(guò)相應(yīng)的光纜把核心層的交換機(jī)和區(qū)域網(wǎng)緊密的聯(lián)系到一起，在具體接入中，最高速度可到22Mb/s。

3.3 功能子網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)

在功能子網(wǎng)是整個(gè)校園網(wǎng)規(guī)劃的主要組成部分，因此，功能子網(wǎng)結(jié)構(gòu)完善與否直接決定了校園網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效果，在功能子網(wǎng)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用了以下技術(shù)。

3.3.1 教學(xué)子網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)

所謂教學(xué)子網(wǎng)就是在多媒體教教室和電子閱覽室中為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)而設(shè)置的基礎(chǔ)設(shè)施。其主要功能主要體現(xiàn)在VOD視頻點(diǎn)播中，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，為切實(shí)獲得更多教學(xué)資源，并且實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)信息分享的實(shí)效性和通暢性。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須應(yīng)用交換式10/100Mb交換端口。同時(shí)也要增設(shè)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，為多媒體教學(xué)資源的存儲(chǔ)提供良好空間。

3.3.2 辦公子網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)

在信息化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，教師辦公室的管理方式逐漸向多元化、多功能、實(shí)時(shí)化的方向轉(zhuǎn)變。因此必須提高學(xué)校網(wǎng)絡(luò)會(huì)議的及時(shí)性，促使相關(guān)的查詢(xún)工作更加便捷和快速，因此在具體應(yīng)用過(guò)程中，要適當(dāng)應(yīng)用各種高新技術(shù)的交換端口，才能充分滿(mǎn)足學(xué)校辦公子網(wǎng)對(duì)視頻功能的具體需求，比如：在很多高校中應(yīng)用了交換式1Mb～100Mb的交換端口，并取得了良好效果。

3.3.3 圖書(shū)館子網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)

在校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，在圖書(shū)館中應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)相對(duì)完善和獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因?yàn)閳D書(shū)館和校園中其他系統(tǒng)的聯(lián)系并不是非常緊密。因此，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須在圖書(shū)館內(nèi)部設(shè)置一套獨(dú)立的NAS配置，NAS系統(tǒng)不但具有非常強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能，而且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)數(shù)查詢(xún)端子同時(shí)運(yùn)行，才能充分滿(mǎn)足圖書(shū)館共享功能的具體需求。

3.3.4 接入其他設(shè)備的技術(shù)

從圖1中可以看出，在校園網(wǎng)規(guī)劃的接入層，能夠可以選擇多種多樣交換機(jī)的接入，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)表明，運(yùn)行速度最快的交換機(jī)是Ⅱ.ARS2100系列，能夠有效的實(shí)現(xiàn)百兆、千兆堆疊的模塊。其包含的內(nèi)容非常豐富，如：用戶(hù)名、PC機(jī)IP地址、交換機(jī)IP地址等，具有組播管理的特性，可以為學(xué)校各個(gè)部門(mén)更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代化校園網(wǎng)規(guī)劃具有復(fù)雜、多變、綜合性比較高等特性，而且規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用了大量的新技術(shù)和新設(shè)備。隨著我國(guó)以太網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為校園網(wǎng)規(guī)劃提供了便利條件，本文從校園網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)、Internet的接入技術(shù)、功能子網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)方面對(duì)校園網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行深入分析，希望對(duì)提高我國(guó)校園網(wǎng)建設(shè)的質(zhì)量和效果有一定幫助。