機(jī)房網(wǎng)絡(luò)改良的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張漢良　符永孟　陳國強(qiáng)　曹永建

摘 要：針對學(xué)校機(jī)房局域網(wǎng)管理中出現(xiàn)的問題，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了由RouterOS作為路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的管理，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)房網(wǎng)絡(luò)的有效管理，解決了原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的弊病。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；機(jī)房；RouterOS

1 引言

目前，高校的教學(xué)模式隨著網(wǎng)絡(luò)的快速普及應(yīng)用發(fā)生了變化，由原來的教室授課，逐漸發(fā)展到在機(jī)房授課，這種模式已成為高校教學(xué)一種新的方式。有些課程，如互聯(lián)網(wǎng)實(shí)用技術(shù)、電子商務(wù)等必須依賴internet方能開展教學(xué)；有些課程，如計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、機(jī)械制圖等僅需要計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。當(dāng)學(xué)生來到機(jī)房發(fā)現(xiàn)電腦能上網(wǎng)，有的登錄QQ聊天，有的進(jìn)“開心農(nóng)場”，有的上優(yōu)酷、土豆等視頻網(wǎng)站或通過PPS等看網(wǎng)絡(luò)電影，還有的干脆玩上了網(wǎng)絡(luò)游戲，嚴(yán)重地影響了教學(xué)質(zhì)量，因此對機(jī)房的上網(wǎng)進(jìn)行控制就顯得非常重要和迫切。由于每個(gè)機(jī)房單獨(dú)控制上網(wǎng)，當(dāng)教師需要訪問校園網(wǎng)或者internet時(shí)，需要開服務(wù)器，不需要網(wǎng)絡(luò)時(shí)，又要關(guān)閉服務(wù)器，這樣造成管理上的困難，又耽誤時(shí)間影響教學(xué)效果。為此難題我們進(jìn)行了深入的研究并解決了這個(gè)難題。

2 原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

如圖1為原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用單服務(wù)器方式。單服務(wù)器方式：采用一臺(tái)固定的電腦作為上網(wǎng)服務(wù)器（網(wǎng)關(guān)）的共享上網(wǎng)方式。一般是在無法實(shí)現(xiàn)無服務(wù)器共享上網(wǎng)情況下才采用的下策，但也常見于為方便網(wǎng)絡(luò)管理而使用的情況，比如機(jī)房和網(wǎng)吧。這種方式下，服務(wù)器必須能經(jīng)受長時(shí)間運(yùn)行的考驗(yàn)，并借助軟件或系統(tǒng)內(nèi)置功能實(shí)現(xiàn)。原有每個(gè)機(jī)房上網(wǎng)是通過服務(wù)器進(jìn)行管理和控制，我中心一共管轄9個(gè)機(jī)房，每個(gè)機(jī)房上網(wǎng)模式都是如此，教師在需要訪問校園網(wǎng)和internet時(shí)，找到中心管理人員，管理人員到機(jī)房打開服務(wù)器，此時(shí)就能上外網(wǎng)。這樣一來一回并加上開服務(wù)器的時(shí)間最快也需要15分鐘，這樣嚴(yán)重影響了教師授課的效率，并耽誤學(xué)生上機(jī)的時(shí)間。

3 改良后的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

如圖2為改良后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，3個(gè)機(jī)房的交換機(jī)上層連接路由器，路由器再接入校園網(wǎng)，每個(gè)路由器之間通過網(wǎng)線連接。路由器如果選擇中端的路由器價(jià)格也要將近1萬元，這種價(jià)格學(xué)校機(jī)房的經(jīng)費(fèi)顯然不夠。因此把原有做服務(wù)器的機(jī)器改裝MikroTik RouterOS系統(tǒng)，并在主板上擴(kuò)展幾個(gè)網(wǎng)卡。

3.1 MikroTik RouterOS

MikroTik RouterOS是一種路由操作系統(tǒng)，并通過該軟件將標(biāo)準(zhǔn)的PC電腦變成專業(yè)路由器，在軟件的開發(fā)和應(yīng)用上不斷的更新和發(fā)展，軟件經(jīng)歷了多次更新和改進(jìn)，使其功能在不斷增強(qiáng)和完善。特別在無線、認(rèn)證、策略路由、帶寬控制和防火墻過濾等功能上有著非常突出的功能，其極高的性價(jià)比，受到許多網(wǎng)絡(luò)人士的青睞。RouterOS在具備現(xiàn)有路由系統(tǒng)的大部分功能，能針對網(wǎng)吧、企業(yè)、小型ISP接入商、社區(qū)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接入，基于標(biāo)準(zhǔn)的x86構(gòu)架的PC。一臺(tái)586PC機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)路由功能，提高硬件性能同樣也能提高網(wǎng)絡(luò)的訪問速度和吞吐量。完全是一套低成本，高性能的路由器系統(tǒng)。一套系統(tǒng)軟件僅需要千元，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。路由功能支持靜態(tài)路由、虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)、路由策略、接口路由、雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測（BFD）等。這些功能完全能滿足此次改造的技術(shù)支持。

3.2 Winbox

Winbox 是基于 windows下遠(yuǎn)程管理 ROS的軟件，提供直觀方便的圖形界面。用它能登陸路由器，這個(gè)路由器是軟路由ROUTEOS制作的，用Winbox登陸后，就可以配置路由器了，用這個(gè)軟件便于配置路由器。Winbox控制臺(tái)使用TCP8291端口，在登陸到路由器后可以通過Winbox控制臺(tái)操作MikroTik路由器的配置并執(zhí)行與本地控制臺(tái)同樣的任務(wù)。

3.3 具體配置

通過對相應(yīng)網(wǎng)口的IP地址配置好，例如：通過winbox登陸到相應(yīng)路由器，在ip address中添加ip地址和選擇網(wǎng)卡接口，添加內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的ip，在address欄中填入192.168.1.0/24，Broadcast填入192.168.1.1，interface：選擇內(nèi)網(wǎng)。配置網(wǎng)關(guān)路由，在/ip routes里填寫默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，例如10.0.0.1，開啟check-gateway=ping（網(wǎng)關(guān)ping監(jiān)測），新建路由策略，在Dst.Address：填入0.0.0.0/0，gateway：10.0.0.217，。配置NAT地址轉(zhuǎn)換規(guī)則，在ip firewall nat 里點(diǎn)擊“+”添加偽裝規(guī)則：Genral菜單下chain：srcnat，在選擇Action里的action=masquerade規(guī)則。并配置DNS服務(wù)器，在ip dns里seting里填入相應(yīng)的ip地址，最終實(shí)現(xiàn)共享上網(wǎng)。當(dāng)需要控制每個(gè)機(jī)房上校園網(wǎng)時(shí)，只需激活相應(yīng)的網(wǎng)口即可，關(guān)閉上網(wǎng)時(shí)，關(guān)閉相應(yīng)的網(wǎng)口就可以實(shí)現(xiàn)關(guān)閉內(nèi)網(wǎng)。

9個(gè)機(jī)房內(nèi)網(wǎng)互相訪問的問題是通過3個(gè)路由器之間進(jìn)行靜態(tài)路由設(shè)置實(shí)現(xiàn)的，例如：進(jìn)入RouterOS命令行，鍵入：ip route，進(jìn)入路由配置，繼續(xù)鍵入：add dst-address=192.168.12.1/24 gateway=192.168.13.1。這樣就加入一條靜態(tài)路由，以此規(guī)則加入多條靜態(tài)路由，就能實(shí)現(xiàn)9個(gè)機(jī)房之間網(wǎng)絡(luò)互相訪問的功能。

4 結(jié)束語

經(jīng)過此次網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了利用Winbox進(jìn)行遠(yuǎn)程登陸并控制路由器的功能，解決了每次控制網(wǎng)絡(luò)所需的開關(guān)服務(wù)器的過程，提高了工作人員的工作效率。而且還實(shí)現(xiàn)了9個(gè)機(jī)房能互相訪問的功能，為資源共享平臺(tái)搭建奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]王概.公共機(jī)房上網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011.

[2]繆元照，孟中.校園網(wǎng)機(jī)房的NAT解決方案[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2003.

作者簡介：張漢良（1980-），男，天津科技大學(xué)在職。

符永孟 （1990-）男，天津科技大學(xué)物流管理專業(yè)學(xué)生。

陳國強(qiáng)（1979-），男，天津科技大學(xué)在職。

曹永建（1981-），男，天津科技大學(xué)在職。