王良文
【摘 要】建設(shè)“數(shù)字化校園”是高校進(jìn)行信息系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo),隨著數(shù)字化校園建設(shè)的逐步完成,在部分高校中開始了“智慧校園”的建設(shè)。校園網(wǎng)是“數(shù)字化校園”的傳輸平臺,一個可靠穩(wěn)定、高效安全的網(wǎng)絡(luò)是建設(shè)“數(shù)字化校園”的堅實(shí)基礎(chǔ)。本文以X校為例,分析了該校園網(wǎng)的建設(shè)需求,探索了其可以采用的一些先進(jìn)技術(shù),確立綜合布線方案,構(gòu)建一個高效、實(shí)用、穩(wěn)定可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)平臺。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化校園,校園網(wǎng),綜合布線
【中圖分類號】TP393.18 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)03-0154-02
以教育信息化促進(jìn)教育現(xiàn)代化,用信息技術(shù)來改變傳統(tǒng)教育模式,是教育發(fā)展的必然趨勢。校園網(wǎng)、教育城域網(wǎng)、省域網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)一步促進(jìn)了我國教育信息化的建設(shè)進(jìn)程。建設(shè)“數(shù)字化校園”是當(dāng)前每個高校進(jìn)行學(xué)校信息系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。
一、校園網(wǎng)建設(shè)需求分析
(一)校園網(wǎng)建設(shè)總目標(biāo)
“數(shù)字化校園”是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),利用信息化手段和工具,實(shí)現(xiàn)從環(huán)境(包括設(shè)備、教室等)、資源(如圖書、講義、課件等),到活動(包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等)的全部數(shù)字化,在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上,構(gòu)筑一個數(shù)字空間以拓展現(xiàn)實(shí)校園的時間和空間維度,從而提升傳統(tǒng)校園的效率,擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的功能。校園網(wǎng)是“數(shù)字化校園”的傳輸平臺,因此構(gòu)建一個高效實(shí)用、穩(wěn)定可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)平臺,是高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)。
X校的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)近期目標(biāo)是利用各種先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù),采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(TCP/IP),建設(shè)一個可實(shí)現(xiàn)各種綜合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高速計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將各學(xué)校各部門通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,通過校園網(wǎng)骨干節(jié)點(diǎn)與CERNET、Internet相連。該高速寬帶網(wǎng)可為用戶提供可靠的、高速的和可管理的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在網(wǎng)上為各部門提供廣泛的資源和數(shù)據(jù)共享、豐富便捷的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(實(shí)時多媒體(視頻/音頻)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)會議、資源共享等),提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(電子郵件、文件傳輸、文件共享、WWW信息查詢等),可為各用戶提供多種形式訪問形式,實(shí)現(xiàn)最大化信息資源、教學(xué)資源、設(shè)備資源的共享。在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)上努力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展,擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)的范圍和規(guī)模,實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)的全面入網(wǎng)。
(二)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案特點(diǎn)
校園網(wǎng)在設(shè)計上應(yīng)具備以下特性才能夠滿足需求,并保證建成后的網(wǎng)絡(luò)在一個較長的時間內(nèi)具有較強(qiáng)的可用性和一定的先進(jìn)性。
1.高性能與技術(shù)先進(jìn)性
校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬;并在主干網(wǎng)上提供較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。為了及時、迅速地處理網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有較高的網(wǎng)絡(luò)主干速度。整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以“主干光纖、支干千兆、百兆交換到桌面”設(shè)計思路的架構(gòu)。
2.高可靠性
網(wǎng)絡(luò)要求具有高可靠性,高穩(wěn)定性和足夠的冗余,提供拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及設(shè)備的冗余和備份,為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓,要避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點(diǎn)失效。在網(wǎng)絡(luò)骨干上要提供備份鏈路,提供冗余路由。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上要提供冗余配置,設(shè)備在發(fā)生故障時能以熱插拔的方式在最短時間內(nèi)進(jìn)行恢復(fù),把故障對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響減少到最小,避免由于網(wǎng)絡(luò)故障造成用戶損失。
3.安全性
校園網(wǎng)作為一個支持眾多用戶、同時和INTERNET/CERNET存在連接的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)安全性在整個網(wǎng)絡(luò)中是個很重要的問題,應(yīng)該采用一定手段控制網(wǎng)絡(luò)的安全性,以保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)采取多種技術(shù)從內(nèi)部和外部同時控制用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還應(yīng)具備高度的數(shù)據(jù)安全性和保密性,能夠防止非法侵入和信息泄漏。
4.可管理性
強(qiáng)有力的網(wǎng)管軟件是有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的助手,網(wǎng)管軟件應(yīng)能夠支持對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備級和系統(tǒng)級的管理,并能支持通用瀏覽器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理及配置。靈活的設(shè)置每個用戶對Internet訪問功能,能夠?qū)γ總€用戶實(shí)行管理。
5.可擴(kuò)充性
隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大,要求網(wǎng)絡(luò)可以方便地擴(kuò)充容量,支持更多的用戶及應(yīng)用;隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)必須能夠平滑地過渡到新的技術(shù)和設(shè)備。預(yù)留開放、標(biāo)準(zhǔn)的接口,為今后的進(jìn)一步擴(kuò)展打下基礎(chǔ)。
6.VLAN劃分
根據(jù)校園網(wǎng)的實(shí)際需求,屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中,但需要在一個邏輯子網(wǎng)內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的增減,人員的變動,無論從網(wǎng)絡(luò)管理,還是用戶的角度來講,都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡(luò)主干中要支持三層交換及VLAN劃分。在整個網(wǎng)絡(luò)中使用虛擬網(wǎng)技術(shù),以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和靈活性。
7.多層交換技術(shù)
通過三層交換技術(shù),特別是基于硬件的第三層交換,可以充分地利用交換機(jī)的包處理能力,實(shí)現(xiàn)真正的線速交換。
8.對多媒體應(yīng)用的支持
校園網(wǎng)要求具有數(shù)據(jù)、圖像、語音等多媒體實(shí)時通訊能力;并在主干網(wǎng)上提供足夠的帶寬和可保證的服務(wù)質(zhì)量,滿足大量用戶對帶寬的基本需要,并保留一定的余量供突發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸使用,最大可能地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t。整個網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)質(zhì)量、預(yù)留寬帶設(shè)置、合理進(jìn)行帶寬管理方面應(yīng)提供優(yōu)良的品質(zhì)。
(三)校園網(wǎng)設(shè)計原則
(1)整體規(guī)劃安排;(2)先進(jìn)性、開放性、可靠性、可擴(kuò)展性、可管理性、功能性、安全性和標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合;(3)結(jié)構(gòu)合理,便于維護(hù);(4)高效實(shí)用;(5)支持寬帶多媒體業(yè)務(wù);(6)能夠?qū)崿F(xiàn)快速信息交流、協(xié)同工作和形象展示。
X校的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)信息點(diǎn)分布
本期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為整個校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺和服務(wù)平臺的初步建設(shè),總計約2000個信息點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)置在實(shí)驗(yàn)樓的網(wǎng)絡(luò)信息管理中心,作為整個網(wǎng)絡(luò)中心的核心。在辦公樓,教學(xué)樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)大樓、綜合大樓、教工宿舍樓、各學(xué)生宿舍樓等設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分中心。
二、X校的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
核心層: 核心層的功能主要是實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)之間的優(yōu)化傳輸,骨干層設(shè)計任務(wù)的重點(diǎn)通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。網(wǎng)絡(luò)的控制功能最好盡量少在骨干層上實(shí)施。核心層一直被認(rèn)為是所有流量的最終承受者和匯聚者,所以對核心層的設(shè)計以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求十分嚴(yán)格。核心層設(shè)備將占投資的主要部分。
在該校園網(wǎng)設(shè)計中,核心層需要滿足以下幾個要求:數(shù)據(jù)的高速交換,三平面分離,保證設(shè)備的正常運(yùn)行和管理,路由功能,支持MSTP、