校園網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的建設(shè)與研究

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、