【启东市长江中学校园网的设计与规划】 香港长江中心租金收入

　　 [摘要] 信息化建设的进程在教育行业迅速推进,“学校信息化”、“校园网”、“校校通”成为当前网络建设的热点。在全国范围内,高校网络的建设已经基本完成,重点已经由网络建设转向网络维护与升级,而校园网建设继续向电大学校、专门技术学校和中学推进。
　　[关键词] 校园网 千兆以太网 网络设备 IP地址分配 结构化布线
　　
　　一、现状及需求分析
　　1.系统现状
　　启东市长江中学现有4幢4层建筑和一幢6层建筑,4层建筑包括行政楼、实验楼、图书馆和艺术楼,6层建筑为教学楼。其中,行政楼包含20多个办公室和2个会议室,实验楼包含8个实验准备室和12个实验室,图书馆一、二楼分别为阅览室和借书处,艺术楼包括12个教室、多个教师办公室和一个会议室,教学楼包含60个教室、多个教师办公室、一个会议室。需连接的5幢建筑物楼间距不超过100米,每幢楼高都不超过20米,层高约3.3米,网络中心设在行政楼。
　　2.业务需求
　　(1)提供从系统管理、权限管理、学校信息、学籍、成绩、综合素质、教师、教务、办公事务、公共信息、辅助教学、VOD点播、校产、数据自动报送、教学质量评价、图书管理、学生查询、发送消息、BBS、聊天室、邮件管理等功能。
　　(2)课件库、课件素材库。为了方便教师自己制作课件,需要在校园网内提供一些现成的课件或课件素材。除了使用这些资源外,教师也可以随时上Internet下载网上其他人制作的课件。
　　(3)图书管理系统。图书馆使用计算机系统来管理图书信息,提高工作效率。
　　(4)多媒体系统。校园网上需要建设VOD、电视转播等多媒体系统,丰富校内资源,活跃网络气氛。
　　二、设计原则与目标
　　1.网络系统的设计原则
　　长江中学着眼于为教育教学服务,为促进学校教育现代化服务。紧密结合教育教学的需要和经济承受能力的实际,本着统一规划、分批实施的原则,有计划、有重点,分区域、分层次,积极稳妥地推进校园网建设。严格规范校园网建设及相应的软件开发标准,确保信息化校园的整体建设规划和管理要求的落实。
　　长江中学校园网建设的同时,切实做好学校教师、技术与管理及行政人员的不同层次的培训,形成一支能使校园网充分发挥使用效益的应用队伍、教学软件开发队伍和能保证校园网正常持续运行的软、硬件管理队伍。积极开发和推广使用教育教学软件,建设信息资源库,充分发挥校园网的使用效益。
　　2.系统建设目标
　　长江中学校园网能够在备课、教学、学生学习、资源信息、对外交流等方面发挥辅助、支持功能,并逐步实现在教务管理、行政管理、图书资料管理等方面的应用,并通过与广域网的互联,实现校际间的信息共享及与因特网(INTERNET)的连接,为学校的教学、管理、日常办公、内外交流等各方面提供全面、切实的支持。
　　3.技术指标
　　校园网络系统的设计应采用国际通行的TCP/IP协议,并达到以下目标:
　　(1)先进性
　　先进的设计思想、网络结构、开发工具,采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。
　　(2)实用性
　　在建网初期充分考虑利用和保护现有资源,充分发挥设备效益。
　　(3)开放性
　　系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口,以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通。
　　(4)适应性
　　采用积木式模块组合和结构化设计,使系统配置灵活,使网络具有强大的可增长性,方便管理和维护。
　　(5)可扩展性
　　网络规划设计能够满足校园不断发展的要求,同时满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。
　　(6)可靠性
　　具有容错功能,能满足学校所在地环境、气候条件,抗干扰能力强,对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析,确保系统运行可靠。
　　(7)安全性
　　提供多层次安全控制手段,建立完善的安全管理体系,防止数据受侵击和破坏,有可靠的防病毒措施和阻挡不良信息进入的措施。
　　(8)经济性
　　在设备的选型上充分考虑经济性,使得在网络规模扩大时可以将现有设备充分利用,实现平滑升级,选用先进的设备进行最佳性能组合,利用有限的投资构造一个性能最佳的网络系统。
　　三、系统总体方案设计
　　1.网络技术分析及选型
　　(1)网络带宽分析
　　长江中学对计算机网络的应用主要是多媒体教学,通过计算机网络这种先进的技术手段,实施多媒体、交互式、内容丰富、形象生动的教学,以培养出能适应社会需求的的人才。根据这一实际应用情况,我们分析在网络上传输的信息是音频、视频、数据相结合的信号,其中音频和视频两种信号是网络中对带宽要求最严的数据信号,而且音频信号和视频信号突发性很大,在网络中要求实时的和高质量的传输。当网络规模比较大,网络用户比较多,网络中的多个用户同时发起音频、视频信号和其它各种数据信号的传输时,往往会对网络带宽带来压力,令网络带宽不堪负荷,严重时会导致阻塞,使网络通信停顿。为了解决网络拥塞问题,必须对各种网络技术进行选择,以符合用户对网络实际应用所提出的各项要求,以最高的性价比,实现网络功能。
　　(2)主干网络技术选型――千兆位以太网技术
　　千兆位以太网是对现今迅速发展的各种多媒体应用而需求高带宽网络的最好的解决方案。千兆位以太网是一种渐进式的技术,它可以让你在充分利用已有的以太网基础设施和技能的同时,拥有处理不断涌现的数据库、图像、Internet/Intranet和多媒体应用程序的能力。千兆位以太网也是已有解决方案(例如ATM)的补充技术,并且它还是一种可靠的、高性价比的技术,可以用来增强交换式快速以太网,也可用于交换机与交换机之间以及交换机与服务器之间的连接,同时千兆位以太网可以解决主干网拥塞和和服务器瓶颈问题。
　　(3)工作组网络技术――交换式(快速)以太网技术
　　目前,常见的工作组以太网技术包括:共享式以太网、交互式以太网、共享式快速以太网、交换式快速以太网。
　　交换式以太网与共享式以太网相比,交换式以太网具有更高的使用带宽,更好的传输性能。据测试,共享式以太网的利用率大约只有36%左右,当网络的利用率达到50%的时候,网络就会出现拥塞,严重时会造成网络运行的停顿,影响数据在网络中的传输。快速以太网提供了100Mbps的带宽,给工作站和服务器带来的最大好处,就是增大了吞吐量,从而可以安全地增大网络上的负载,同时其结构简单、灵活、便于扩充,易于实现,工作可靠便于维护和故障恢复,并且能和以前的10Mbps以太网进行无缝连接,保护过去的投资。虽然交换式以太网投入成本相对较高,但网络上的所有设备是独享网络带宽,那么一个100Mbps的交换式以太网就不会因为网络设备对资源的争用而影响整个网络的使用效率和传输速度,由于比共享式以太网增加了数倍的网络带宽,从而大大提高整个网络的性能,降低了网络拥塞的发生概率。
　　考虑到校园信息网的实际需要,我们选择交换式快速以太网方案。对于高带宽要求的工作站(如高档设计工作站)采用100Mbps交换到桌面的方案,对于一般的工作站可采用100M/10Mbps自适应交换的方案。
　　2.网络拓扑结构设计
　　长江中学校园网采用星形拓扑结构,临时网络中心与实验楼以及办公楼采用光纤连接,其它均采用高品质的超五类双绞线。并且所有水平、垂直干线均使用PVC线槽。所有综合布线遵循国际标准EIA/TIA568和ISO/IEC11801。非屏蔽双绞线系统传输性能符合EIA/TIA TSB0-67验收规范。校园网主干采用千兆以太网,核心交换机采用具有第三层交换并支持VLAN管理的华为S3526,网络中心主干交换机(华为S3526)至实验楼、办公楼采用光纤连接。各子网二级交换机或三级交换机到桌面均采用高品质的超五类双绞线进行100M高速率连接(百兆到台)。局域网各个办公和教学信息点均支持100M高速数据、图像、多媒体通讯。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　四、VLAN划分及子网配置
　　1.IP地址分配
　　VLAN可以保证不同职能部门管理的方便性和安全性以及整个网络运行的稳定性,采用VLAN技术进行虚拟网络划分,不但能隔离广播风暴,而且对一些重要部门能实施安全保护,且当某一部门物理位置发生变化时,只需对交换机进行设置,就可以实现网络的重组,方便、快捷的同时节约了成本。
　　校园网按照静态IP地址分配方法管理IP地址,并将IP地址和上网计算机的MAC地址绑定,避免IP地址分配冲突、混乱和管理无序,实现一机一个固定IP地址。
　　2.传输及布线设计
　　布线系统设计原则:
　　(1)灵活性。布线系统只通过条线,而无需对线路、插座作任何改动,便可以在任何一个信息点为用户提供服务。
　　(2)先进性。用户对该布线系统不用做任何修改,只需引入新的网络设备,便可用该布线系统支持更先进的应用。
　　(3)可靠性。保证使用寿命与性能可靠,并有一定的冗余借口以备应用增加或意外损坏时使用。
　　(4)标准化。设计规范、技术指标及产品均符合国际和国家的各类工业标准,并提供多厂商产品的支持能力。
　　3.网络管理系统设计
　　校园网的网络管理要充分考虑到IP地址的分配、单机的网络带宽、机房智能化管理等。比如安装硬盘保护卡保护计算机信息不被非法更改;利用软件智能化关机,控制连网时间;利用软件防止学生登陆**和非法网站。校园网内的网络管理要求如下:
　　(1)校园网的软硬件配置必须建立完整的档案加以记录。
　　(2)校内主要应用系统如电子邮件、学校管理系统、新闻及信息发布、网络课程等,必须提供用户自行修改密码的功能。全校各种系统中使用相同的用户帐号命名规则,有明确的密码规则要求。
　　(3)制定并严格执行有关网络通讯参数的配置方案。机器名、工作组或域名、DNS服务器、DHCP服务器、网关、WINS服务器、域控制器、IP地址、子网掩码参数必须由网络中心分配,以保证校园网正常进行。
　　(4)必须为主要的网络设备配备不间断电源系统。这些设备包括:交换机、服务器、路由器、重要的工作站等。
　　4.设备及配置的选型
　　网络设备的功能选择,不仅要考虑目前阶段的网络需求,还必须有适当的前瞻性,以确保选择的设备应能满足将来一段时间内网络的应用升级。对于一个网络来说,主要的设备选择包括路由器、交换机或集线器、工作站网卡、网络服务器。
　　考虑到路由器是网络连接的关键设备,无论是Internet接入,异地网络连接还是大型网络广播域的划分都离不开路由器,因此,在路由器的选择上重点放在性能上,选择了Cisco公司的产品。
　　交换机设在教学楼、行政楼、实验楼等中心部位,起到管理整幢楼用户的作用,因此把性能稳定作为首选条件。另外,考虑到网络管理和安全,选用的交换机应支持全面的网络管理、VLAN等功能,采用具有第三层交换并支持VLAN管理的华为S3526。
　　因为网络规模相对来说比较大一些,而且服务器又须担当Web服务、数据库服务等较专业的服务功能,所以考虑选择一台专业的IBM eserver6000服务器。因为毕竟服务器的硬件构架更具专业性,适合于提供专门的服务。另外,还考虑为网络配置一台备份服务器,并在工作时使备份服务器对主服务器进行同步备份。这样,即便在主服务器发生故障时,系统也能够把服务任务转给备份服务器,保证网络应用的正常进行。
　　五、总结
　　校园网缩短了学校与外界的距离,构建了以INTERNET为基础的科学管理体系,必将推动学校信息化建设的极大发展。从总体规划的角度来看,校园网建设应包括基础设施建设、网上教学软件建设和有关人员培训三项内容。基础设施建设是校园网的物质基础,网上教学软件建设是校园网的核心内容,人员培训是校园网能否正常运行的关键。因此,在设计建设校园网的同时,需要抓好教学软件建设和人员培训环节,通过各方齐心协力、坚持不懈的努力,才能使校园网名副其实地融入日常教学活动之中,充分发挥好校园网的作用。
　　参考文献:
　　[1][美]Matthew H.Birkner著.Cisco互联网络设计.潇湘工作室译.人民邮电出版社,2000.
　　[2]网络设计基础.北京希望电子出版社,2000.
　　[3]电脑报社编著.电脑硬道理:组建局域网.重庆出版社,2003.
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文