校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)摘要：基于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)中積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)闡述了校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇、綜合布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及設(shè)備選型，并結(jié)合校園網(wǎng)的具體方案作了進(jìn)一步闡述。

關(guān)鍵詞：校園網(wǎng)交換技術(shù)IP/IPX路由以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

校園網(wǎng)是我國(guó)高校基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。充分利用和開發(fā)校園內(nèi)各類信息資源，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)、大學(xué)間的資源共享，科學(xué)計(jì)算和科研合作，促進(jìn)大學(xué)對(duì)外交流是校園網(wǎng)建設(shè)的基本宗旨。因此校園網(wǎng)建設(shè)必須考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性、開放性、穩(wěn)定性、安全性和可擴(kuò)充性。

1設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)原則

建設(shè)校園網(wǎng)的根本目的是為學(xué)校教學(xué)、科研和管理提供先進(jìn)實(shí)用的硬件支撐環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)這一目的必須考慮采用先進(jìn)實(shí)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，把校園網(wǎng)建設(shè)成為具有高速、穩(wěn)定、可靠、安全的校園骨干兼顧應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，提供現(xiàn)代化教學(xué)、科研的辦公及管理系統(tǒng)，同時(shí)拓展校園內(nèi)多方面的應(yīng)用。

為此提出一條總原則："分期建設(shè)；逐步實(shí)施；先教學(xué)系統(tǒng)后擴(kuò)展應(yīng)用；精選設(shè)備；軟件配套。"具體說來有以下幾條原則必須考慮：

1實(shí)用性：校園網(wǎng)建設(shè)強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，以應(yīng)用推動(dòng)建設(shè)，重視信息資源的開發(fā)、利用和效果。

2先進(jìn)性：主干采用先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品，適應(yīng)大量數(shù)據(jù)和多媒體信息傳輸、處理、交換的需要，使網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的生命力。

3開放性：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持有關(guān)國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，

支持異構(gòu)型邊緣子網(wǎng)互聯(lián)與集成，易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充和升級(jí)，使有限的投資得到保護(hù)。

4安全性：對(duì)網(wǎng)上信息提供多層次的、基于策略的安全保護(hù)措施。

5可靠性：網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)間接口、供應(yīng)商的產(chǎn)品與服務(wù)的信譽(yù)等，均具可靠性。

6簡(jiǎn)潔性：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，硬件和軟件按需要進(jìn)行靈活配置。

7可管理性：采用較先進(jìn)的管理軟件，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的檢測(cè)、資源分配、負(fù)荷調(diào)節(jié)、故障定位等功能，并具有良好的人－機(jī)操作界面。

2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1主干技術(shù)選型分析

1網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù)：交換式快速以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)及ATM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，為園區(qū)高速主干提供多種技術(shù)選擇；針對(duì)校園網(wǎng)系統(tǒng)各自不同的需要，量體裁衣，真正適合自身應(yīng)用技術(shù)才是最好的。

2骨干路由：由于新的應(yīng)用涌現(xiàn)，多媒體技術(shù)的普及，巨大的信息流量不僅僅限于本地工作組網(wǎng)絡(luò)，而大量穿梭于網(wǎng)絡(luò)的骨干。此外，為數(shù)眾多的部門劃分的虛擬網(wǎng)絡(luò)在一定程度上隔離了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴、保護(hù)了部門內(nèi)部信息，卻使得虛擬網(wǎng)絡(luò)間的路由對(duì)骨干交換設(shè)備的IP包轉(zhuǎn)發(fā)、背板容量提出了很高的要求。對(duì)IP轉(zhuǎn)發(fā)能力、背板容量的要求將使硬件投資快速增加。

3虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：由于學(xué)校的行政設(shè)置、建筑物的集中布線方式以及一些應(yīng)用和安全的考慮，基于第三層交換的虛擬網(wǎng)絡(luò)的劃分是必須的。此外，用戶需要的不僅僅是簡(jiǎn)單的劃分，更多的是如何有效、簡(jiǎn)便、動(dòng)態(tài)地管理、修改和配置。

4應(yīng)用需求的變化：傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)正在被Client/Server的體系結(jié)構(gòu)所取代，越來越多的客戶應(yīng)用系統(tǒng)與中心服務(wù)器發(fā)生聯(lián)系，Internet/Intranet結(jié)構(gòu)的興起，使得傳統(tǒng)80/20的原則翻轉(zhuǎn)，大流量涌向網(wǎng)絡(luò)主干，對(duì)于主干的要求進(jìn)一步提高。因此采用較高的網(wǎng)絡(luò)主干是必要的，而根據(jù)目前的性價(jià)比分析，采用1000M全星形以太網(wǎng)主干最好。將來在ATM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為主流時(shí)可方便地將主干升級(jí)到ATM，而將以太網(wǎng)作為邊緣子網(wǎng)。

5多媒體的需要：隨著新技術(shù)的出現(xiàn)及硬件成本的降低，在網(wǎng)絡(luò)上傳送視頻、音頻等多媒體信息越來越成為用戶的需要，這要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中充分考慮多媒體信息傳送的要求。因此目前設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)留有足夠的帶寬、先進(jìn)的優(yōu)先級(jí)設(shè)定方案。

6可靠性和安全性：校園網(wǎng)是各種應(yīng)用的統(tǒng)一通信平臺(tái)，平均無故障時(shí)間以及故障恢復(fù)時(shí)間，要保持在一個(gè)允許范圍之內(nèi)。在這種前提下，主干設(shè)備應(yīng)有一定的冗余度，這種冗余度不單單只是設(shè)備級(jí)的，也應(yīng)該考慮物理線路、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層的容錯(cuò)能力。對(duì)于校園網(wǎng)，安全性問題不僅來自外部網(wǎng)絡(luò)，更主要的威脅來自內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。如何有效地設(shè)計(jì)安全方案是一個(gè)很重要的問題。

7網(wǎng)絡(luò)管理：校園網(wǎng)系統(tǒng)分布在校園的各個(gè)角落，日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和操作的工作量大，校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要一個(gè)可靠、便捷、功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來充分有效地管理和利用校園網(wǎng)絡(luò)資源。同時(shí)，開通網(wǎng)絡(luò)之后涉及用戶上網(wǎng)計(jì)費(fèi)的問題，而采用先進(jìn)的計(jì)費(fèi)軟件也是完善校園網(wǎng)管理的一個(gè)手段。

2.2網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)--綜合布線系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是布線系統(tǒng)，它在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)投資中只占5%，但因?yàn)椴季€問題而造成的網(wǎng)絡(luò)故障卻占50%以上；另一方面在于布線幾乎是永久性的工程，一旦完成再進(jìn)行改動(dòng)將十分困難，而且投資將比初期安裝高幾倍。所以應(yīng)采用最先進(jìn)的思想和技術(shù)設(shè)計(jì)布線系統(tǒng)，以滿足現(xiàn)階段以及未來十?dāng)?shù)年發(fā)展的需求；必須統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)，建設(shè)高質(zhì)量的布線系統(tǒng)，靈活支持環(huán)型、總線型、星型以及將來可能出現(xiàn)的網(wǎng)狀網(wǎng)，為將來靈活構(gòu)造校園組網(wǎng)方式在校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的戰(zhàn)略上具有十分重要的意義。采用全星型分級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的綜合布線系統(tǒng)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)實(shí)際拓?fù)?，支持現(xiàn)有的ISO880/IEEE80協(xié)議族所定義的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就本校建設(shè)經(jīng)驗(yàn)這是最好的選擇，具體拓?fù)淙鐖D1。為保障未來15～20年布線系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，綜合布線水平子系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用目前最新標(biāo)準(zhǔn)定義的系統(tǒng)等級(jí)。對(duì)具有分院和建筑樓群分散的校園，網(wǎng)絡(luò)主干應(yīng)選用光纜，超長(zhǎng)距離應(yīng)考慮單模光纜，以保證支持未來高速IP骨干。對(duì)數(shù)據(jù)流量有特殊要求的場(chǎng)所如：服務(wù)器群、視頻會(huì)議中心等可考慮光纜到桌面。特別注意的是在布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，信息點(diǎn)分布盡可能考慮5～10年人員變動(dòng)、建筑物改造等因素，盡量提高投資效益比。這樣結(jié)構(gòu)化綜合布線的優(yōu)勢(shì)才可能得到最大程度的發(fā)揮。

2.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)由原中南財(cái)經(jīng)大學(xué)和中南政法學(xué)院合并組建，校區(qū)分首義校區(qū)(原中南財(cái)經(jīng)大學(xué))和南湖校區(qū)(原中南政法學(xué)院)，兩校區(qū)相距約25公里。依據(jù)學(xué)校目前的實(shí)際情況，考慮到首義校區(qū)已經(jīng)建成100M園區(qū)網(wǎng)絡(luò)主干(必要時(shí)通過擴(kuò)展模塊升級(jí)到1000M以太網(wǎng))，南湖校區(qū)以前沒有建校園網(wǎng)，為盡快實(shí)現(xiàn)兩校區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信連接，完成兩校實(shí)質(zhì)性融合，在經(jīng)費(fèi)緊張的情況下，決定保留首義校區(qū)內(nèi)100M網(wǎng)絡(luò)主干，待將來升級(jí)到ATM或千兆的網(wǎng)絡(luò)主干，在原首義校區(qū)校園網(wǎng)128K的DDN專線出口的基礎(chǔ)上增加6芯單膜光纖，使校園網(wǎng)出口再增加100M。同時(shí)在南湖校區(qū)新建千兆網(wǎng)絡(luò)骨干。通過在兩校區(qū)鋪設(shè)6芯單膜光纖，把首義校區(qū)校園網(wǎng)以100M(或1000M)的傳輸率延伸到南湖校區(qū)。中心交換機(jī)采用CiscoCatalyst8540，該交換機(jī)背板帶寬40Gbps，能為IP、IPX和IP多點(diǎn)傳送提供無阻塞路由，同時(shí)為不可路由的協(xié)議例如NetBIOS和DECnet局域傳輸LAT提供線速第二層交換；每秒600萬個(gè)數(shù)據(jù)包的集合吞吐量，適用于第二層和第三層交換；無阻塞ATM交換配有冗余電源，配有16個(gè)100M的UTP和16個(gè)100M的光纖口。同時(shí)在行政辦公樓和南湖校區(qū)辦公樓各配置一臺(tái)CiscoCatalyst8510作為第二中心交換機(jī)，共同分擔(dān)中心交換機(jī)的流量。二級(jí)節(jié)點(diǎn)采用帶光纖接口的CiscoCatalyst2924M和CiscoCatalyst1924C交換機(jī)。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)采用澳洲奇勝PBE超五類(六類)高密度布線系統(tǒng)產(chǎn)品。南湖校區(qū)網(wǎng)絡(luò)主干采用4芯單膜加8芯多膜光纖，其中4芯單膜用于數(shù)據(jù)傳輸8芯多膜用于其它信號(hào)傳輸。主節(jié)點(diǎn)及二級(jí)節(jié)點(diǎn)采用全星型拓?fù)錁錉罱Y(jié)構(gòu)的布線方案，共設(shè)計(jì)1000多個(gè)點(diǎn)，到桌面的傳輸介質(zhì)選用奇勝PBE系統(tǒng)工作區(qū)快接跳線。中心交換機(jī)設(shè)在電教大樓網(wǎng)絡(luò)中心主控機(jī)房，除配有8540外，考慮到網(wǎng)絡(luò)中心有200余臺(tái)微機(jī)上網(wǎng)，另配有10臺(tái)CiscoCatalyst1924M，一臺(tái)CiscoCatalyst2912M，其中2912用于連接服務(wù)器；另配2臺(tái)CiscoCatalyst2511和1臺(tái)CiscoCatalyst2621，2511用于全校2×256×8個(gè)撥號(hào)上網(wǎng)用戶，2621作為骨干路由器。首義校區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心一級(jí)節(jié)點(diǎn)連接有：29號(hào)樓、30號(hào)樓、32號(hào)樓、39號(hào)樓、圖書館。在另外兩個(gè)一級(jí)節(jié)點(diǎn)分別配有一臺(tái)8510，其中行政樓一級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)在行政樓的3樓，連接有新教學(xué)樓的3樓和6樓、4號(hào)樓、學(xué)術(shù)報(bào)告廳、中助協(xié)閱卷中心、學(xué)校MA實(shí)習(xí)基地及行政樓本身的6樓和9樓。南湖校區(qū)一級(jí)節(jié)點(diǎn)接有網(wǎng)絡(luò)中心分部的200余臺(tái)微機(jī)、新教學(xué)綜合樓、圖書館、公安學(xué)院、法學(xué)院、模擬法庭。系統(tǒng)采用CWSICampusbundledwithResourceManagerEssentials對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行策略管理。圖2是中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。3系統(tǒng)特點(diǎn)

1園區(qū)網(wǎng)絡(luò)骨干設(shè)計(jì)3個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)，采用CiscoCatalyst8540和8510，該系列設(shè)備的性能是可信賴的。

2園區(qū)骨干采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)骨干的強(qiáng)壯性和可靠性，在任意一條骨干鏈路故障時(shí)盡可能降低其對(duì)骨干的影響。

3在3個(gè)一級(jí)節(jié)點(diǎn)間采用全雙工光纖連接使得實(shí)際可利用帶寬達(dá)到200M/2000M，降低以太網(wǎng)帶寬利用率帶來的影響，降低沖突率，減少?gòu)V播風(fēng)暴的破壞。

4利用具有集成路由功能的CiscoCatalyst8540交換機(jī)實(shí)現(xiàn)了高性能IP/IPX路由，為各分散的單位和科室如南湖校區(qū)財(cái)務(wù)－首義校區(qū)財(cái)務(wù)劃分專有獨(dú)立的VLAN，保護(hù)專有資源，隔離廣播風(fēng)暴。

5設(shè)計(jì)合理