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校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的設(shè)計(jì)及分析

 柒柒 2009-04-17

       校園網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡(luò)中一大分支,有著非常廣泛的應(yīng)用。作為新技術(shù)的發(fā)祥地,學(xué)校、尤其是高等學(xué)校,和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系十分密切,網(wǎng)絡(luò)最初是在校園里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并獲得成功的,許多網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)也是首先在校園網(wǎng)中獲得成功,進(jìn)而才推向社會(huì)的。另一方面,作為“高新技術(shù)孵化器”的學(xué)校,知識、人才的資源十分豐富,比其他行業(yè)更渴求信息、希望能有渠道獲得各種各樣的信息來促進(jìn)自身在研究、學(xué)術(shù)上的進(jìn)步。 本文從用戶的需求分析入手,闡述了校園網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),以及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品如何滿足校園網(wǎng)用戶的多方面需求。

國內(nèi)校園網(wǎng)現(xiàn)狀

正是因?yàn)榭吹骄W(wǎng)絡(luò)與學(xué)校之間的密切關(guān)系,國家從1994年正式啟動(dòng)中國教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)以來,已與國內(nèi)幾百所學(xué)校相連,為廣大師生及科研人員提供了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。1998年10月,中國教育科研網(wǎng)二期工程正式啟動(dòng),工程到2000年二期工程完成,除達(dá)到連接1000所大學(xué)的目標(biāo)外,對有條件的中小學(xué)也提供接入上網(wǎng)服務(wù)。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,中小學(xué)校園網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)逐漸提到議事日程上來。

對比國外校園網(wǎng)的建設(shè)和使用情況,我國目前的大多數(shù)校園網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和應(yīng)用都不是很完整,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備的功能沒有得到充分地挖掘和發(fā)揮。

怎樣利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,進(jìn)一步發(fā)揮各種設(shè)備的功能,實(shí)現(xiàn)學(xué)校各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成,提高應(yīng)用水平將是學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè)的下一個(gè)工作重點(diǎn)。

校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì)方案

總體設(shè)計(jì)是校園網(wǎng)建設(shè)的總體思路和工程藍(lán)圖,是搞好校園網(wǎng)建設(shè)的核心任務(wù)。進(jìn)行校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì),首先,進(jìn)行對象研究和需求調(diào)查,弄清學(xué)校的性質(zhì)、任務(wù)和改革發(fā)展的特點(diǎn),對學(xué)校的信息化環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的描述,明確系統(tǒng)建設(shè)的需求和條件;其次,在應(yīng)用需求分析的基礎(chǔ)上,確定學(xué)校Intranet服務(wù)類型,進(jìn)而確定系統(tǒng)建設(shè)的具體目標(biāo),包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、站點(diǎn)設(shè)置、開發(fā)應(yīng)用和管理等方面的目標(biāo);第三,確定網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)和功能,根據(jù)應(yīng)用需求、建設(shè)目標(biāo)和學(xué)校主要建筑分布特點(diǎn),進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì);第四,確定技術(shù)設(shè)計(jì)的原則要求,如在技術(shù)選型、布線設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、軟件配置等方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求;第五,規(guī)劃安排校園網(wǎng)建設(shè)的實(shí)施步驟。

建設(shè)校園網(wǎng)對每個(gè)學(xué)校來說都不是一件容易的事情,都要經(jīng)過周密的論證、謹(jǐn)慎的決策和緊張的施工。當(dāng)一堆設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,大部分學(xué)校的滿腔熱情也慢慢地冷卻凝固。校園網(wǎng)建成了,各種問題也不斷涌現(xiàn):設(shè)計(jì)目標(biāo)根本無法實(shí)現(xiàn),沒有合適的應(yīng)用軟件,許多設(shè)想根本無法實(shí)施,后續(xù)的維護(hù)費(fèi)用不堪承受等等。

現(xiàn)在所謂的校園網(wǎng)多是一些系統(tǒng)集成商基于先進(jìn)的硬件設(shè)備提出的解決方案,只是設(shè)備集成。

作為校園網(wǎng),需要連接多少個(gè)節(jié)點(diǎn),怎樣利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使得分布在不同地理位置的節(jié)點(diǎn)連接到一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中來,怎樣使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相互連通,這些問題僅僅是校園網(wǎng)需要解決問題中的一部分。

從某種意義上講,校園網(wǎng)的建設(shè)絕不僅僅只是涉及到技術(shù)問題,而是會(huì)引深到更深的層次,也就是說信息技術(shù)所帶來的一場革命會(huì)徹底改變我們的生活方式和工作方式。

由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門比較新的技術(shù),致使許多人產(chǎn)生了“重硬件,輕軟件”的想法,國內(nèi)斥資開發(fā)這方面軟件的企業(yè)也很少,造成了軟件匱乏的局面。

作為系統(tǒng)集成商來說,當(dāng)然希望給學(xué)校的方案越先進(jìn)越昂貴越好。但是作為學(xué)校必須研究以后會(huì)有什么樣的用途,能不能發(fā)揮這些設(shè)備的潛能,這些設(shè)備能不能滿足未來發(fā)展的需要。目前的校園網(wǎng)系統(tǒng)集成多數(shù)是先進(jìn)的設(shè)備的集成,少則幾十萬元,一般幾百萬元,多則幾千萬元。有的學(xué)?;ㄙM(fèi)幾百萬元采用ATM技術(shù)搭建起來的網(wǎng)絡(luò),最后只用來進(jìn)行文件共享,沒有合適的網(wǎng)絡(luò)軟件可運(yùn)行。

基于以上的一些狀況,我們提出校園網(wǎng)建設(shè)的原則應(yīng)該是:先進(jìn)性,先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)工具,采用市場覆蓋率高、標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)成熟的軟硬件產(chǎn)品;實(shí)用性,建網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮利用和保護(hù)現(xiàn)有的資源、充分發(fā)揮設(shè)備效益;開放性,系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用開放技術(shù)、開放結(jié)構(gòu)、開放系統(tǒng)組建和開放用戶接口,以利于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、擴(kuò)展升級及與外界信息的溝通;靈活性,采用積木式模塊組合和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),使系統(tǒng)配置靈活,滿足學(xué)校逐步到位的建網(wǎng)原則,使網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的可增長性;可靠性,具有容錯(cuò)功能,管理、維護(hù)方便。對網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、選型、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和分析,確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠,經(jīng)濟(jì)性,投資合理,有良好的性能價(jià)格比。

校園網(wǎng)方案實(shí)施

一個(gè)完整的校園網(wǎng)建設(shè)在實(shí)施過程中可以分成兩個(gè)環(huán)節(jié):網(wǎng)絡(luò)集成方案設(shè)計(jì)和信息系統(tǒng)集成。其中信息系統(tǒng)集成是目的,網(wǎng)絡(luò)集成是手段。

網(wǎng)絡(luò)集成方案主要包括兩個(gè)方面:結(jié)構(gòu)化布線與設(shè)備選擇、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及設(shè)備選型。它的設(shè)計(jì)思想有兩個(gè),一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)方案采用模塊化的設(shè)計(jì),各個(gè)模塊完成各自的功能。在實(shí)施的過程中,可以根據(jù)需要將相應(yīng)的模塊添加到網(wǎng)絡(luò)中,也可以不使用某些模塊,在需要時(shí)候再添加。同時(shí),模塊化設(shè)計(jì)容易維護(hù),某個(gè)模塊出現(xiàn)故障,不會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全。

另一個(gè)設(shè)計(jì)思想是采用層次體系,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過主干網(wǎng)連接起來,各個(gè)子網(wǎng)通過接口與主干網(wǎng)連接,實(shí)現(xiàn)各自的功能,在子網(wǎng)內(nèi)部及與主干網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

結(jié)構(gòu)化布線

綜合布線系統(tǒng)是建筑物或建筑群內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò),它既能使話音和數(shù)據(jù)通信設(shè)備、交換設(shè)備和其他信息管理系統(tǒng)彼此連接,也能使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相互連接,包括建筑物到外部網(wǎng)絡(luò)或電話局線路上的連線點(diǎn),與工作區(qū)的話音或數(shù)據(jù)終端之間的所有電纜,以及相關(guān)聯(lián)的布線部件。一個(gè)良好的綜合布線系統(tǒng)對其服務(wù)的設(shè)備有一定的獨(dú)立性,并能互連許多不同的通信設(shè)備如數(shù)據(jù)終端、模擬式或數(shù)字式電話、PC和主機(jī)以及公共系統(tǒng)裝置。一般布線系統(tǒng)有六個(gè)子系統(tǒng)組成:建筑群間子系統(tǒng),設(shè)備間子系統(tǒng),管理區(qū)子系統(tǒng),垂直(主干)子系統(tǒng),水平子系統(tǒng),工作區(qū)子系統(tǒng)。

校園網(wǎng)為園區(qū)網(wǎng),樓群間子系統(tǒng)采用光纜連接,可提供千兆位的帶寬,有充分的擴(kuò)展余地。垂直子系統(tǒng)則位于高層建筑物的豎井內(nèi),可采用多模光纜或大對數(shù)雙絞線。把管理區(qū)子系統(tǒng)并入設(shè)備間子系統(tǒng),集中管理。

對于多幢樓宇,可采用多設(shè)備間的方法。分為中心設(shè)備間和樓棟設(shè)備間部分,中心設(shè)備間是整個(gè)局域網(wǎng)的控制中心,內(nèi)設(shè)有對外(Internet)對內(nèi)通信的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器、視頻服務(wù)器等),中心交換機(jī)通過光纜(地下直埋)與樓棟設(shè)備間的交換設(shè)備相連,以保證數(shù)據(jù)的高速傳輸。在此設(shè)備間放置布線的線架和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,端接樓內(nèi)來自在各層的主干線纜,并端接連接網(wǎng)絡(luò)中心的光纖。

樓內(nèi)布線包括水平布線和主干布線。水平系統(tǒng)采用超五類雙絞線,新的樓宇采用暗裝墻內(nèi)的方式,舊的樓宇采用PVC線槽明裝的方式。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型

保護(hù)現(xiàn)有投資的有效途徑就是在將來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級時(shí)還能使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品。如同計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度一樣,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也是非常迅速的。如果現(xiàn)有技術(shù)不能合理保證在將來網(wǎng)絡(luò)升級后還能夠使用,那么將會(huì)帶來極大的資金浪費(fèi)。目前比較常見的主干網(wǎng)技術(shù)有FDDI、ATM、快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)等。其中具有交換功能的快速以太網(wǎng),支持VLAN,并容易升級到千兆以太網(wǎng)和ATM,由于性能優(yōu)越,價(jià)格適中,建議采用快速以太網(wǎng)作為校園網(wǎng)的主干技術(shù)。

光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)

FDDI是高性能的高速寬帶LAN技術(shù),其標(biāo)準(zhǔn)為ANSI×3T9.5/ISO9384。

FDDI物理結(jié)構(gòu)是二個(gè)平行的、相對作反向傳輸?shù)碾p環(huán)結(jié)構(gòu)網(wǎng),它采用定時(shí)的令牌傳送協(xié)議。因此,它可以被看作是一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議的高速版本。但與TokenRing技術(shù)不同的是,當(dāng)其發(fā)送完幀后就立即產(chǎn)生新的令牌幀,故其利用率較高,其運(yùn)行速度可達(dá) 100Mb/s。其雙環(huán)結(jié)構(gòu)有非常好的冗余特性。FDDI有兩種接入方式:雙端口連接站(DAS),單端口連接站(SAS)。DAS方式比較貴,但有冗余功能;SAS需要有源集中器,且無冗余功能。

FDDI有幾個(gè)通過帶寬分配來實(shí)現(xiàn)的優(yōu)先機(jī)制,一個(gè)是同步帶寬分配(SBA)機(jī)制,它可以讓管理員將一定量的帶寬分配給一些確定的工作站,讓它們有更多的捕獲令牌機(jī)會(huì)。第二個(gè)是異步服務(wù)(AS),它占用未通過SBA分配的帶寬并將這部分帶寬等分給環(huán)上的工作站。

銅線分布式數(shù)據(jù)接口(CDDI)是FDDI的一種變型,可以在不昂貴的銅線電纜上運(yùn)行而使用相同的協(xié)議。

FDDI和CDDI的優(yōu)點(diǎn)是冗余、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)管理,具有廣泛的適用性。但是,采用FDDI/CDDI技術(shù)是昂貴而復(fù)雜, 始終未成為主流技術(shù),發(fā)展速度緩慢,前景不被看好。

異步傳輸模式(ATM)

ATM作為一種全新的交換技術(shù),有其明顯的優(yōu)越性。ATM是將分組交換與電路交換優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),采用定長的53字節(jié)的小的幀格式,其中 48個(gè)字節(jié)為信息的有效負(fù)荷,另有5個(gè)字節(jié)為信元頭部。對于有效負(fù)荷在中間節(jié)點(diǎn)不作檢驗(yàn),信息的校驗(yàn)在通信的末端設(shè)備中進(jìn)行,以保證高的傳輸速率和低的時(shí)延。
 

ATM最初是為了在公共網(wǎng)內(nèi)使用而設(shè)計(jì)的,但現(xiàn)在已成了專用網(wǎng)發(fā)展的中心,并已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)階段并大量進(jìn)入市場,這個(gè)轉(zhuǎn)變要?dú)w功于ATM論壇等組織的努力。ATM論壇的迅速發(fā)展真實(shí)地表明了人們對ATM興趣的增長。現(xiàn)在ATM論壇已經(jīng)吸引了來自公用和專用網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)工業(yè)的700余家公司參加,領(lǐng)導(dǎo)著眾多先進(jìn)客戶機(jī)構(gòu)、電信服務(wù)提供商和獨(dú)立軟件廠商。

在廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和公用網(wǎng)內(nèi),ATM正在被廣泛采用,因?yàn)樗饶軌驅(qū)⒍喾N服務(wù)多路復(fù)用到一種基礎(chǔ)設(shè)施上,滿足功能越來越強(qiáng)的臺式機(jī)對帶寬不斷增長的需求,又能提供虛擬LAN和多媒體等新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

但是,ATM技術(shù)也有其缺點(diǎn)。首先是標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全制定完成,很多重要標(biāo)準(zhǔn)還在修正之中,這就影響了ATM技術(shù)的推廣,尤其是在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)。其次, ATM技術(shù)目前主要應(yīng)用是在專用網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi),而延展到外圍和用戶端均仍采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等),這就使得在 ATM網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間要建立一個(gè)中間的銜接層,這是一種在ATM信元與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)之間相互轉(zhuǎn)換的技術(shù),如Classic IP和ATM LANE等技術(shù),這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入到ATM網(wǎng)絡(luò)中,但缺點(diǎn)是帶來了很大的資源開銷,這在很大程度上增加了ATM網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性并且降低了網(wǎng)絡(luò)的總體性能。另外,目前的大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要是基于IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,直接針對ATM信元的應(yīng)用很少,這在很大程度上也增加了ATM網(wǎng)絡(luò)使用和管理的復(fù)雜性。

快速以太網(wǎng)

傳統(tǒng)以太網(wǎng)用的是10Mb/s技術(shù),現(xiàn)在出現(xiàn)了更快的版本,雖然10Mb/s以太網(wǎng)使用得最為廣泛,100Mb/s以太網(wǎng)也正在快速崛起,并且千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已定,產(chǎn)品種類較多,為達(dá)到這個(gè)速度,你需要按100Base-T規(guī)格設(shè)計(jì)的網(wǎng)卡和集線器,這兩種產(chǎn)品在供應(yīng)商處都可以買到,它們僅比 10Base-T的產(chǎn)品略貴一些,但在性能上就有了明顯的區(qū)別。在小型網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)100Base-T的費(fèi)用是非常合理的,特別是對于無管理能力、無交換能力的集線器。即使你仍然選擇10Base-T集線器,也要考慮購買同時(shí)支持10Mb/s和100Mb/s的網(wǎng)卡。

100Mb/s的網(wǎng)卡只比10Mb/s的網(wǎng)卡略貴一點(diǎn),但為將來的網(wǎng)絡(luò)升級提供了很大的靈活性。大多數(shù) 100Mb/s的網(wǎng)卡能夠自動(dòng)檢測所連接的端口是10Mb/s還是100Mb/s,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。為達(dá)到更高的性能,你還可以選擇購買100Mb/s 的交換式集線器,它可以提供更高的性能,但價(jià)格也相對較高。

千兆位以太網(wǎng)

千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以簡單的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),為網(wǎng)絡(luò)主干提供1Gb/s的帶寬。千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以自然的方法來升級現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)、工作站、管理工具和管理人員的技能。千兆位以太網(wǎng)與其他速度相當(dāng)?shù)母咚倬W(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比,價(jià)格低,同時(shí)比較簡單,例如保留以太網(wǎng)的幀格式、管理工具和對網(wǎng)絡(luò)概念上的認(rèn)識。

千兆位以太網(wǎng)是相當(dāng)成功的10Mb/s以太網(wǎng)和100Mb/s快速以太網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展?,F(xiàn)在千兆位以太網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3z。

千兆位以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)非常靈活,幾乎對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有限制,可以是交換式、共享式的或基于路由器的?,F(xiàn)在正在應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù),例如,特定IP交換技術(shù)和第三層的交換技術(shù),都與千兆位以太網(wǎng)完全兼容。千兆位以太網(wǎng)可以通過價(jià)格便宜的共享集線器、交換機(jī)或路由器來實(shí)現(xiàn)。千兆位以太網(wǎng)支持新的交換機(jī)之間或交換機(jī)與工作站之間全雙工的連接模式,同時(shí)也支持半雙工連接模式,以便與基于CSMA/CD存取方式的共享集線器連接。

千兆位以太網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)有光纖、5類非屏蔽雙絞線(UTP)或同軸電纜。目前,千兆以太網(wǎng)支持單模光纖、多模光纖和同軸電纜,支持5類非屏蔽雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。

千兆位以太網(wǎng)的管理與以前使用和了解的以太網(wǎng)相同,使用千兆位以太網(wǎng),主干和各網(wǎng)段及桌面已實(shí)現(xiàn)了無縫結(jié)合,網(wǎng)絡(luò)管理變得容易了。

令牌網(wǎng)

令牌網(wǎng)使用一種標(biāo)記數(shù)據(jù)作為令牌,它始終在環(huán)上傳輸,當(dāng)無幀發(fā)送時(shí),令牌為空閑狀態(tài),所有的站點(diǎn)都可以俘獲令牌,只有當(dāng)站點(diǎn)獲得空閑令牌后,才將令牌設(shè)置成忙狀態(tài),并發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)隨令牌至目的站點(diǎn)后,目的站點(diǎn)將數(shù)據(jù)復(fù)制,令牌繼續(xù)環(huán)行返回到發(fā)送站點(diǎn),這時(shí)發(fā)送站點(diǎn)才將俘獲的令牌釋放,令牌重新成為空閑狀態(tài)。

一般令牌網(wǎng)指令牌環(huán)網(wǎng)(Token Ring)和令牌總線網(wǎng)(Token Bus)?;贗EEE802.4標(biāo)準(zhǔn)的Token Bus是一種物理上的總線結(jié)構(gòu),而其站點(diǎn)組成一個(gè)邏輯的環(huán)形結(jié)構(gòu),令牌則在邏輯環(huán)上運(yùn)行,其運(yùn)行原理與Token Ring基本一樣。目前Token Bus非常少用;Token Ring是基于IEEE 802.5標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),目前說的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)多是指IBM的令牌傳遞環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn),它有4Mb/s和16Mb/s兩種傳輸速率。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕攸c(diǎn)是可以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備在可以預(yù)定的時(shí)間間隔獲得對網(wǎng)絡(luò)的訪問,適用于對實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用。由于這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價(jià)格較高,不利于普及,另外缺乏對多種服務(wù)和QoS的支持,在國內(nèi)應(yīng)用的例子較少。

VLAN技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的局域網(wǎng)中,各站點(diǎn)共享傳輸信道所造成的信道沖突和廣播風(fēng)暴是影響網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素。由于網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)被束縛在所處的物理網(wǎng)絡(luò)中,而不能根據(jù)需要將其劃分至相應(yīng)的邏輯子網(wǎng),因此網(wǎng)絡(luò)的機(jī)構(gòu)缺乏靈活性。為解決這一問題,從而引發(fā)了虛擬網(wǎng)VLAN的概念,所謂VLAN是指網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)不拘泥于所處的物理位置,可以根據(jù)需要靈活地加入到不同的邏輯子網(wǎng)中的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。例如位于不同樓層的用戶或者不同教室的用戶可以根據(jù)需要加入不同的 VLAN。

校園網(wǎng)設(shè)備選型

鑒于我國學(xué)校的實(shí)際資金狀況,在建設(shè)校園網(wǎng)時(shí)要充分考慮到學(xué)校的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,選擇“好用,夠用,適用”的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是關(guān)鍵。因此選擇適合中國國情的國產(chǎn)品牌來實(shí)現(xiàn)是明智之舉。目前滿眼看到的是國外的技術(shù)和產(chǎn)品,無形中增加了網(wǎng)絡(luò)造價(jià)成本,這也給校園網(wǎng)的普及帶來一定的障礙。

交換機(jī)設(shè)備的選擇

在選擇交換機(jī)設(shè)備時(shí),用戶一定要考慮管理的問題。尤其是針對規(guī)模較大的校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,管理型的交換機(jī)被普遍使用。如果建立的只是小型網(wǎng)絡(luò),不需要使用中心網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制,應(yīng)該購買普通無管理能力的集線器,節(jié)省這筆資金。

二級交換機(jī)起著“承上啟下”的作用,一端連接到中心交換機(jī),另一端連接到各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),PC、終端用戶設(shè)備連接到這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),組成子系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)子系統(tǒng)的應(yīng)用需求,在數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)傳輸、多媒體設(shè)計(jì)等場合,選擇交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
 

服務(wù)器及PC的選擇

服務(wù)器和PC是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操作,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的窗口和平臺。

針對學(xué)校校園網(wǎng)用戶而言,對此設(shè)備的選擇應(yīng)該充分考慮可管理性、穩(wěn)定性、安全性、綜合性能價(jià)格比等因素。

傳輸介質(zhì)的選擇

在中心交換機(jī)到各子網(wǎng)的傳輸介質(zhì)選擇方面,應(yīng)以應(yīng)用需求為主,適當(dāng)考慮成本。由于校園網(wǎng)分布范圍較廣,在中心交換機(jī)到二級交換機(jī)之間,線纜以多模光纖為主;如果距離超過多模光纖的極限,需要采用單模光纖作為傳輸介質(zhì)。

信息系統(tǒng)集成

是指利用網(wǎng)絡(luò)體系控制信息的有序流動(dòng),實(shí)現(xiàn)信息資源的共享,更有效地形成、整理、使用各類信息,分成內(nèi)部信息建設(shè)、外部信息建設(shè)。內(nèi)部信息是指封閉在校園內(nèi)部的各類信息資源,對內(nèi)部信息的建設(shè)包括校園辦公系統(tǒng)、校園內(nèi)部主頁、內(nèi)部電子郵件、多媒體教室、電子圖書館系統(tǒng)、校園IC卡管理系統(tǒng)、內(nèi)部信息服務(wù)系統(tǒng)等;外部信息是指與校園外部相互交流的信息,對于外部信息的建設(shè)包括外部主頁、電子郵件、遠(yuǎn)程教學(xué)等學(xué)等。

校園辦公系統(tǒng)

在學(xué)校的日常工作過程中,有越來越多的工作方式和流程是可以通過網(wǎng)絡(luò)來簡化并提高效率的。例如:

1.校內(nèi)公文和各種通知的流轉(zhuǎn)(即辦公自動(dòng)化)。傳統(tǒng)的打印、張貼等方式已經(jīng)顯得復(fù)雜和沒有效率,利用網(wǎng)絡(luò)可以快捷和便利的完成這類工作,使公文和通知可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)被看到,擺脫時(shí)間和地點(diǎn)的限制。

2.教務(wù)信息管理(即信息服務(wù)、信息共享等)。包括對各種和教務(wù)相關(guān)的信息,如課程安排,任課教師安排等。利用網(wǎng)絡(luò)來對這些信息進(jìn)行管理,比傳統(tǒng)的方式更為方便和快捷。

此外,通過辦公子網(wǎng)能提供面向?qū)W校的各級領(lǐng)導(dǎo)及各職能部門的多種服務(wù)(例如辦公管理、思教管理、教務(wù)管理、總務(wù)管理、財(cái)務(wù)報(bào)表管理等),促進(jìn)學(xué)?,F(xiàn)代化管理的實(shí)現(xiàn)。

鑒于學(xué)校辦公計(jì)算機(jī)所實(shí)現(xiàn)的功能主要是對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的查詢、修改、添加、刪除等操作,因此網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)該傳輸?shù)帽容^快,才能提高辦公的效率。另外,辦公計(jì)算機(jī)應(yīng)該能夠達(dá)到支持視頻傳送的要求,這就要求網(wǎng)絡(luò)有足夠的帶寬,采用交換式10/100M端口。

電子圖書館系統(tǒng)

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)校園圖書館的管理是校園網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。在學(xué)校的圖書館管理中充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將帶來以下幾個(gè)方面的徹底改觀:

1.圖書查詢和管理

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后,圖書的查詢工作將變得很便捷。教師和學(xué)生可以按照多種關(guān)鍵信息來對圖書進(jìn)行索引查詢,既節(jié)約時(shí)間,又能更準(zhǔn)確的找到需要的書目。由于各種借閱信息可以及時(shí)在計(jì)算機(jī)上顯示出來,極大的方便了圖書館的管理工作。

2.通過IC卡可以對學(xué)校閱覽室進(jìn)行有效的管理

圖書館是一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng),其內(nèi)部可以專門配備一套主機(jī)連接光盤庫服務(wù)器以及若干查詢終端。用于教師及學(xué)生對圖書及目錄通過相應(yīng)的索引軟件進(jìn)行查找。光盤庫服務(wù)器采用專用SCSI光驅(qū),實(shí)現(xiàn)各種光盤圖書、雜志、文獻(xiàn)的存儲(chǔ)與訪問。

為了提高訪問檢索速度,在光盤庫服務(wù)器內(nèi)部還配有大容量、高可靠性RAID硬盤作為光盤庫的映像。工作組服務(wù)器提供館藏圖書的電子檢索及動(dòng)態(tài)信息管理功能。Windows 95/98下的用戶終端通過WWW方式對服務(wù)器進(jìn)行多媒體訪問。

圖書館信息管理軟件可采用成熟系統(tǒng)應(yīng)用軟件,或根據(jù)用戶的具體要求在項(xiàng)目實(shí)施過程中定制。

校園網(wǎng)管理系統(tǒng)

校園網(wǎng)的正常運(yùn)作離不開一套強(qiáng)有力的信息系統(tǒng)軟件,它可以為學(xué)校校園網(wǎng)的全面應(yīng)用提供保障基礎(chǔ)。

校園網(wǎng)管理系統(tǒng)一般來說都具有以下功能。

系統(tǒng)登錄:系統(tǒng)用戶登錄本系統(tǒng)必須進(jìn)行身份校驗(yàn),不同身份的網(wǎng)絡(luò)用戶對本系統(tǒng)具有不同權(quán)限的信息操作權(quán),對系統(tǒng)的信息流程,學(xué)??筛鶕?jù)自身實(shí)際的業(yè)務(wù)流程自行設(shè)置。成績管理:包括與每次考試相關(guān)的成績信息錄入、修改、瀏覽、查詢等功能,具有成績管理功能操作權(quán)限的用戶可輸入、輸出與成績相關(guān)的信息,如可打印輸出學(xué)籍卡片、單科成績、學(xué)期成績,也可以按指定條件(如學(xué)號、名次)進(jìn)行排序后打印輸出。不同權(quán)限的網(wǎng)絡(luò)用戶只能對系統(tǒng)分配功能權(quán)限進(jìn)行操作,若網(wǎng)絡(luò)用戶是學(xué)生,按照系統(tǒng)默認(rèn)的權(quán)限設(shè)置只能瀏覽成績信息,而不能對信息作出修改。學(xué)籍管理:包括新生信息管理、新生分班、學(xué)生信息管理等。班級管理:主要對學(xué)校班級信息進(jìn)行管理,為跨學(xué)年提供進(jìn)行自動(dòng)升級操作,系統(tǒng)也可對部分學(xué)生作留級處理。

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室組合了電腦教室和語音教室的多種功能,使計(jì)算機(jī)教學(xué)及多種課程的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)變得更加直觀方便、效果更好、效率更高。

大體上,多媒體網(wǎng)絡(luò)教室具有以下三大功能模塊。

1.教學(xué)功能

學(xué)生可以在自己的屏幕上看到教師的屏幕內(nèi)容,教師的所有操作都將同步顯示在學(xué)生的屏幕上,完成常規(guī)教學(xué)的演示功能;給指定的學(xué)生發(fā)送郵件,使之在每臺學(xué)生機(jī)上運(yùn)行,學(xué)生可以自定進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí),真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué);當(dāng)某個(gè)學(xué)生的操作比較典型時(shí),利用這個(gè)功能可以把這個(gè)學(xué)生的屏幕傳給其他學(xué)生,同時(shí)教師進(jìn)行操作,對這個(gè)學(xué)生的操作進(jìn)行講評;當(dāng)某個(gè)學(xué)生做得非常好時(shí),可以讓這個(gè)學(xué)生示范給其他學(xué)生看;如果學(xué)生有什么問題,可以用熱鍵進(jìn)行舉手,在教師的主控平臺上會(huì)有所顯示,教師可根據(jù)情況對該學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)講解或示范;教師和學(xué)生可以進(jìn)行文本及聲音交流;可以對學(xué)生的屏幕輪流進(jìn)行查看和監(jiān)視,以便掌握班級學(xué)生的整體情況,完成常規(guī)教學(xué)的巡視功能。查看的方式、時(shí)間等都可以靈活調(diào)整,可以自動(dòng)查看(按照自己定義的時(shí)間間隔進(jìn)行查看)和手動(dòng)查看(無時(shí)間間隔限制,通過教師用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行控制以查看下一名學(xué)生);將學(xué)生的屏幕傳至教師機(jī)上,教師可以在自己的機(jī)器上進(jìn)行操作給他看,完成常規(guī)教學(xué)的個(gè)別化教學(xué);具備語音教室的功能,學(xué)生可以聽讀、跟讀、錄音,方便進(jìn)行語言學(xué)習(xí);全數(shù)字專業(yè)版具備視頻點(diǎn)播功能。

2.管理功能

對學(xué)校的教師、學(xué)生等信息進(jìn)行管理,從而真正實(shí)現(xiàn)針對人而不是針對機(jī)器的個(gè)別化教學(xué);對學(xué)校內(nèi)的年級、班級信息進(jìn)行管理;對學(xué)校已有的輔助教學(xué)課件和自制的課件進(jìn)行管理、歸類,方便教師的使用;對學(xué)校的教學(xué)情況進(jìn)行統(tǒng)籌安排,方便管理;對學(xué)校各年級所設(shè)課程進(jìn)行管理;可以根據(jù)教室的計(jì)算機(jī)安排的實(shí)際情況安排教師主控平臺上的座位;對學(xué)生的輸入輸出設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器)禁止或開啟;根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)(成績或性格等)對學(xué)生進(jìn)行分組,以便對不同的組進(jìn)行不同的教學(xué);可以對學(xué)生機(jī)進(jìn)行重啟或關(guān)閉;學(xué)生可以自動(dòng)登錄,也可以強(qiáng)制登錄。

3.輔助功能

為教師提供一個(gè)在屏幕上勾畫的工具,有如傳統(tǒng)教學(xué)中的教鞭和粉筆;提供工具供教師記下教學(xué)過程中的火花及靈感;可以編輯通知的內(nèi)容,發(fā)給指定的學(xué)生。

遠(yuǎn)程教學(xué)

通過網(wǎng)絡(luò)與其他地區(qū)的學(xué)校進(jìn)行連接,向不在同一個(gè)地理位置的學(xué)生進(jìn)行授課,或者接收其他地區(qū)教師授課。

電子郵件

與全球的同行建立聯(lián)系,進(jìn)行技術(shù)合作、學(xué)術(shù)交流等交往活動(dòng)。

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