校園網(wǎng)(局域網(wǎng)絡(luò))規(guī)劃及設(shè)計(jì)

1、.局域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法在校園網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要: 通過一個校園網(wǎng)的建立過程, 討論了局域網(wǎng)絡(luò)物力規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì); 校園網(wǎng); 以太網(wǎng)0引言網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是為將要建立實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提出一整套完整的設(shè)計(jì)方案, 滿足用戶提出的建網(wǎng)目的。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時, 應(yīng)首先建立“系統(tǒng)”概念。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要專門的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員,按照系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)。在規(guī)劃時, 對建立一個什么形式, 多大規(guī)模, 具有哪些功能的網(wǎng)絡(luò)等問題作出全面科學(xué)的論證, 并對建網(wǎng)所需的人力、物力、財(cái)力投入等做出總體的規(guī)劃。本文通過對一個校園網(wǎng)方案的實(shí)施, 討論了局域網(wǎng)絡(luò)物力規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法。1物力規(guī)劃物力規(guī)劃包括

2、可行性研究與計(jì)劃, 其內(nèi)容包括需求分析, 了解用戶實(shí)際需求; 方案設(shè)計(jì), 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu); 設(shè)備選型, 選定網(wǎng)絡(luò)的每個組成部件; 投資預(yù)算, 估算工程的全部開銷; 編寫網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)文檔等幾個階段。1. 1可行性研究與計(jì)劃可行性研究與計(jì)劃包括技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)可行性兩個方面。在技術(shù)上應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要, 確定所選的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身是否能夠得到技術(shù)和基礎(chǔ)條件的保證。經(jīng)濟(jì)可行性要考慮建網(wǎng)的軟硬件設(shè)備的投資、安裝投資、培訓(xùn)和用戶支持及運(yùn)行和維護(hù)投資。軟件投資比例應(yīng)為硬件設(shè)備投入的1/3 到2/3。1. 2需求分析一般應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行調(diào)查:(1) 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供的應(yīng)用服務(wù)。本方案中網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供的服務(wù)包括:在教學(xué)大樓

3、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室中, 能實(shí)現(xiàn)語音教學(xué)、電子黑板、監(jiān)視、遠(yuǎn)端遙控、雙向?qū)χv、討論、電子舉手等功能; 在教學(xué)大樓的教學(xué)教室中, 可通過各工作站控制自辦節(jié)目播放、工作站可使用服務(wù)器中虛擬光驅(qū)和調(diào)用服務(wù)器中的課件; 辦公大樓中, 可實(shí)現(xiàn)辦公自動化, 可訪問Internet 資源; 學(xué)生宿舍中, 能與校園網(wǎng)相連。(2) 網(wǎng)絡(luò)布局: 在原辦公大樓中, 已有若干10M bp s 的N T 局域網(wǎng), 各教學(xué)教室中, 已有一套閉路電視系統(tǒng)。(3) 用戶設(shè)備類型與配置: 辦公樓中, 許多辦公室有一些配置較低的計(jì)算機(jī)。(4) 網(wǎng)絡(luò)所需的安全程度: 應(yīng)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源不受竊取和破壞, 防止有害信息在網(wǎng)上流動和傳播。1. 3

4、方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)由前兩項(xiàng)的調(diào)查情況綜合考慮制定出來, 應(yīng)遵守如下原則:(1) 先進(jìn)性原則: 適應(yīng)學(xué)校的發(fā)展特點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的發(fā)展趨勢, 在主機(jī)選擇、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)管理方式等方面具有一定的先進(jìn)性。(2) 實(shí)用性原則: 只有實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)才能反映用戶自己切身的利益。(3) 開放性原則: 只有建設(shè)一個開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng), 才能有更多廠商支持, 才能同其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián), 保持與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)良好的互通性。(4) 可靠性與安全性: 不論從選用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都要以可靠運(yùn)行為前提, 并且要留有一定的冗余, 保證在故障情況下仍能正常運(yùn)行。安全性是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中非常重要的事, 尤其是與其它網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時更為

5、重要, 通過設(shè)置各種安全防護(hù)措施, 達(dá)到從網(wǎng)絡(luò)用戶到數(shù)據(jù)傳輸中各個環(huán)節(jié)的安全。(5) 經(jīng)濟(jì)性: 在新建網(wǎng)絡(luò)的同時, 注意保護(hù)原有網(wǎng)絡(luò)的投資。(6) 可擴(kuò)充性: 能為將來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及擴(kuò)充留有接口。2網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)是制定明確的網(wǎng)絡(luò)總體實(shí)施方案, 確定網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)中包括網(wǎng)絡(luò)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu); 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu); 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型和技術(shù)參數(shù); 服務(wù)器的類型及容量; 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及采用的通信協(xié)議; 網(wǎng)絡(luò)的安全, 可靠措施; 網(wǎng)絡(luò)管理;應(yīng)用系統(tǒng)的配置及開發(fā)等方面。2. 1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇原則為(1) 先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合。(2) 網(wǎng)絡(luò)有效性原則。它

6、體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)承載能力和對資源共享能力兩個方面。(3) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性要求。(4) 網(wǎng)絡(luò)可靠性及安全性。(5) 合理選擇網(wǎng)絡(luò)平臺。網(wǎng)絡(luò)的軟硬件平臺包括信息繼承平臺, 端到端柔性通信平臺TCP/IP,應(yīng)用支持平臺, 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺及網(wǎng)管平臺, 對其應(yīng)合理選擇以保證網(wǎng)絡(luò)開放性和兼容性。(6) 堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用開發(fā)并行。(7) 應(yīng)用局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)的技術(shù)。把校園主干網(wǎng)與校園各部門連接起來, 可采用FDD I、A TM、快速以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)等。FDD I 使用基于IEEE802. 5令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞MAC 協(xié)議; 它還使用802. 2LLC 協(xié)議, 因而與IEEE802 局域網(wǎng)兼容;其數(shù)據(jù)傳輸速率為

7、100M bps, 最大站間距離為2km, 環(huán)路長度為100km , 即光纖總長度為200km , 所以它具有傳輸距離遠(yuǎn)、可靠性高、安全性好、帶寬較大等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是投資較大、管理比較復(fù)雜。A TM 網(wǎng)絡(luò)采用虛電路交換方式, 通過異步時分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)和多點(diǎn)對多點(diǎn)的虛電路連接, 能夠按業(yè)務(wù)的需要動態(tài)地分配網(wǎng)絡(luò)帶寬; 信息傳輸以信元為單位, 每個信元固定長度為53B。這種短小而固定的信元傳輸可以縮小網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲; 由于光纖信道的誤碼率極低, 且容量很大, 因此在A TM 網(wǎng)內(nèi)不必在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行差錯控制和流量控制, 因而明顯地提高了信元在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速率。所以A TM 具有高效率、

8、低延遲、保證服務(wù)質(zhì)量、獨(dú)立帶寬以及按需要動態(tài)分配帶寬等特點(diǎn), 但由于A TM 技術(shù)尚待進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化、各廠商產(chǎn)品不兼容、建網(wǎng)費(fèi)用高, 限制了在校園網(wǎng)中的普及。交換式快速以太網(wǎng)仍使用IEEE802. 3 的CSMA/CD 協(xié)議, 所有10BA SE2T 上的應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件都可以保持不變。因此, 它是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、安全的選擇, 交換技術(shù)的引入, 使網(wǎng)絡(luò)用戶可以獨(dú)占帶寬, 從根本上解決了共享介質(zhì)的缺陷。千兆位以太網(wǎng)仍采用CSMA/CD 協(xié)議, 能夠提供從現(xiàn)有以太網(wǎng)向1000M bp s 遷移的最佳途徑, 可最大限度地保護(hù)用戶在網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件、管理工具及訓(xùn)練等方面已有的投資?；谝陨媳容^, 因此,

9、 在校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中, 我們在交換機(jī)與交換機(jī)之間或者交換機(jī)與超級服務(wù)器之間采用千兆位以太網(wǎng)技術(shù), 而將100BA SE2T 系統(tǒng)遷移到網(wǎng)絡(luò)的邊緣, 由辦公樓、教學(xué)樓、宿舍三個100M bp s 局域網(wǎng)通過1000M bp s 主干網(wǎng)組成園區(qū)網(wǎng)。2. 2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用集線器- 交換機(jī)- 交換機(jī)的分層結(jié)構(gòu), 保證安全, 防止廣播風(fēng)暴, 保證足夠網(wǎng)絡(luò)帶寬。見圖1。2. 3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇一般有兩種含義: 一種是從應(yīng)用需要出發(fā)所進(jìn)行的選擇; 另一種是從眾多廠商的產(chǎn)品中選擇性能價格比高的產(chǎn)品。組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備主要有網(wǎng)卡、LAN 的集線器、交換機(jī)、服務(wù)器、工作站等。兼容性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)充

10、性、性能價格比是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型的原則。方案中我們采用Cisco 的產(chǎn)品, 其產(chǎn)品原裝進(jìn)口, 有網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)等全系列產(chǎn)品,在性能方面有突出表現(xiàn)。為了發(fā)揮高配置計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢, 選用PC I 總線的10ö100 自適應(yīng)網(wǎng)卡及千兆位EtherL ink PC I 網(wǎng)卡。集線器選擇10ö100 自適應(yīng)集線器, 其產(chǎn)品在高負(fù)載下不會出現(xiàn)任何丟失數(shù)據(jù)包現(xiàn)象, 機(jī)型為標(biāo)準(zhǔn)19 寸機(jī)架式, 最高速度可為200M bp s。交換機(jī)采用1000M bp s, 采用3640 路由器作中心路由。布線產(chǎn)品局域網(wǎng)采用國內(nèi)最常用的AM P 產(chǎn)品, 其超五類產(chǎn)品價格低廉, 性能突出, 既能滿足當(dāng)前需要, 又為將來升級做好了準(zhǔn)備, 到時全部升級為百兆交換時, 無需更換線材, 有效保護(hù)了投資。交換機(jī)與交換機(jī)、服務(wù)器之間采用多模光纖。工作站主要采用經(jīng)過長期市場考驗(yàn), 質(zhì)量、性能穩(wěn)定, 兼容性好, 價格好、服務(wù)有保障的產(chǎn)品。2. 4服務(wù)器服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和提供服務(wù)的中樞。它的選擇直接影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能, 本方案我們采用Compaq 服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器, 并采用Memory Channel (存儲通道) 方式, 并采用RA 7000 RA ID, 可跨越障礙。2. 5網(wǎng)絡(luò)安全包括合理劃分網(wǎng)段, 采用防火墻, P roxy 代理隔離等, 在內(nèi)部網(wǎng)和In te