摘要:本文簡要論述了校園網規劃設計中涉及的網絡技術、規劃設計方法、網絡性能和應用分析，為校園網規劃、設計、升級等方面在技術和應用上提供參考，使正在建設或規劃中的校園網具有更高的整體性能。
關鍵詞:校園網規劃設計問題
隨著信息技術的不斷發展和人們對各種數據形式的信息和通信需求的不斷增加，今天的計算機網絡，特別是互聯網，已經從傳統的數據處理設備(如計算機)和管理工具中分離出來，扮演著非常重要的角色——信息技術的基礎設施和獲取、共享和交流信息的主要工具，成為當今人們社會生活和工作中不可或缺的壹部分。經過幾年的快速發展，計算機網絡在許多方面改變了人們傳統的工作和生活方式...……網頁瀏覽、電子郵件、QQ(在線聊天)、VOD(視頻點播)、文件傳輸、遠程診斷、電子商務、網上大學和虛擬學校都與計算機網絡有著千絲萬縷的聯系。這些基於網絡的應用正以驚人的速度擴張，幾乎已經滲透到社會生活的方方面面。校園局域網(CAN)和其他校園局域網壹樣，歸單位所有，學校有自建、自管、自用的權利。因此，由於受資金、技術水平等方面的影響，校園網在規劃設計、資源建設、應用等方面不平衡，存在較大差異，尤其是在目前IT行業尚未實行網絡工程監管的情況下，在建或已建的校園網都是“豆腐渣”
校園網的規劃和設計有多種解決方案。根據學校的類型、規模和性質不同，網絡的設計方案也不同，尤其是在技術和應用方面。如今，傳統的語音服務(如電話和蜂窩手機)已經不能滿足人們的各種信息需求，日益增長的對圖形、圖像和視頻等多媒體信息的需求已經成為人們依靠計算機網絡享受和交流信息的重要資源。壹個高速、資源豐富、多應用的校園網是教師教學、科研和學生學習生活的迫切需要。也是網絡規劃者壹直追求的目標。教育部近期實施的“西部大學網工程”和《中小學校園網建設指導意見》對校園網的規劃、設計和建設提出了明確要求。那麽在規劃和設計壹個高速、高效、安全、資源豐富、應用廣泛的校園網時應該註意哪些問題呢？
1.制定短期、中期和長期發展計劃。
根據我校網絡建設資金的安排，在聽取校內外專家意見的基礎上，結合教學科研內容及其發展的需要，制定未來十年的短期、中期和長期建設計劃，以保持網絡建設的連續性，保護前期投資(包括各種硬件、軟件和信息資源)並融入不斷湧現的新技術和新應用。
2.2的利用率。IP地址資源
IP(互聯網協議)地址是網站和相關設備在互聯網上的地址，由互聯網地址分配委員會(IAAA)確定，確保其在全球的唯壹性。在IPv4技術應用於互聯網的今天，到2010年，IP地址資源將幾近枯竭。在應用Ipv6技術之前，我們應該合理利用IP地址資源。在申請IP地址建網時，需要合理劃分子網。每個子網中的IP地址要合理使用，既要滿足今天的需要，又要為以後的網絡擴容預留，讓有足夠的服務器接入互聯網。
3.建立相關機構，有計劃地培訓網絡管理員和培訓部門用戶學會使用工具進行信息生產和傳播。
網絡建設單位應有壹個“網絡信息化領導小組”，對網絡的規劃和實施進行指導和決策。根據網絡建設單位的網絡規模和不同時期的需求，配置專業的網絡管理員。鑒於網絡技術應用的日新月異和校園網絡信息資源建設任務的艱巨，必須加強對師生的應用培訓，適應網絡新技術的應用和安全控制，確保網絡的正常運行和安全。
4.關註需求分析
網絡規劃設計是壹個系統建立和優化的過程，網絡建設的根本目的是在互聯網上實現資源的共享和交流。為了充分發揮投資網絡的效益，需求分析已成為網絡規劃設計中的壹項重要內容，它提供了網絡設計應達到的目標，有助於設計人員更好地了解網絡應具備的性能。結合學校規模、管理需求和師生教學科研需求，建立高性能網絡計算平臺，如圖1所示。
同時，通過系統的需求分析，網絡設計者可以做出更好的決策，評估現有網絡，提供移植功能，為全校師生提供更合適的資源。
5.網絡技術的選擇
目前可供校園局域網使用的技術有以太網(Ethernet)、快速以太網(Fast Ethernet)、千兆以太網(Gigabit Ethernet)、令牌環網(Token Ring)、FDDI(光纖分布式數據接口)和ATM(異步傳輸模式)。從網絡應用、維護、安全和擴展等方面來看，快速以太網和ATM已經在實際應用中得到了廣泛的應用。同時，千兆以太網技術成為大規模快速以太網的升級目標。雖然快速以太網和千兆以太網由於采用CSMA/光盤介質訪問控制方式而廣泛存在“廣播風暴”問題，但它們能更好地傳輸介質和交換設備來克服它。實際上，它們具有與以前的設備投資兼容、更易於教師和學生的網絡應用和培訓以及良好的網絡可管理性和可擴展性的優點。ATM是壹種快速分組交換技術。它在廣域網上的強大功能和在局域網上的成功應用都顯示了它的技術先進性。在ATM中，將語音、圖像、視頻等各種不同速率的數據劃分為標準的53字節信元，以光纖作為傳輸通道，避免了以太網中的“廣播風暴”，提高了網絡的整體性能。但ATM與之前的以太網投資不兼容，管理和運營也不同於傳統的以太網平臺，不適合以太網的升級。
6.校園網的設計模式
壹個好的設計方案不僅要體現網絡的優越性能，還要體現應用的實用性、網絡的安全性、可管理性和未來的可擴展性。因此，設計應考慮以下問題:
①適應未來網絡的擴展和拓撲結構的變化。
②應為特定的教師、學生、用戶或用戶組提供訪問路徑。
(3)保證網絡能夠連續運行。
④當網絡擴展、應用增加時，變化的網絡結構應能應對相應的帶寬需求。
⑤經常使用的應用程序可以支持大多數教師和學生上網。
⑥能合理分配用戶在網絡內外的信息流。
⑦可以支持更多的網絡協議，擴大網絡的應用範圍。
⑧支持IP單播和組播數據流。
為了滿足這些設計要求，我們應該足夠重視分層設計功能以及星形、樹形和交叉拓撲結構，如圖2所示。
7.網絡硬件的選擇
除了網絡上的工作站使用普通PC外，主機的選擇要使用專業的高性能服務器。連接介質的選擇分為兩部分。第壹部分是交換機之間(樓宇與樓層之間)和網絡出口幹線的光纖選擇。第二部分是從接入層的交換機到用戶PC桌面的超五雙絞線的選擇。現在交換機價格很低，盡量選擇交換機而不是集線器。路由器是網絡連接的關鍵設備，是互聯網接入、遠程網絡連接、大規模網絡廣播域劃分不可或缺的設備。因此，路由器的性能更為重要。選擇思科和3Com的產品可以表現出極高的性能。數據存儲設備除了大容量硬盤，還可以選擇磁帶機、磁盤陣列、光盤陣列。這些外部存儲設備可以用來存儲海量的網絡數據，如書籍、多媒體資料和課件、學籍和成績管理等。
8.8的選擇。網絡服務提供商
對於不同類型的校園網，選擇壹個ISP(互聯網服務提供商)是非常重要的。經過近十年的發展，我國已形成CSTNET(中科院科技網)、CERNET(教育部教育科研網)、ChinaNet(中國電信網)、ChinaGBN(中國金橋網)四大網絡體系。隨著信息技術和通信技術的不斷發展以及社會的廣泛需求，近年來，中國聯通(中國聯通)、中國鐵通(中國鐵通)、中國網通(中國電信)發展迅速。由於中國的互聯網服務提供商主要專註於開發自己的網絡系統，不同類型的大型網絡之間缺乏協調機制，因此它們之間的網絡帶寬問題壹直沒有得到很好的解決。對於用戶來說，當在線連接到另壹個網絡時，就會出現“瓶頸”問題，如圖3所示。我相信ChinaNet的用戶在調用CERNet的在線資源或者CERNet的用戶調用ChinaNet的在線資源時，都遇到過這樣的問題。作為校園網，無論師生有什麽需求，都離不開以教學科研為主的信息資源，90%的教育資源都集中在CERNet上。所以在選擇ISP時，校園網要以CERNet為重點。
9.帶寬應用和分配
校園網需要多大的帶寬？別忘了，ISP是把帶寬資源作為業務的主要內容之壹。作為網絡的“流量”，妳在網上隨時可能被“斷流”或“欠流”，“暢通”的時期不會很多，這是我國大部分地區基礎設施存在的客觀原因造成的。然而，它並不是沒有解決問題的方法。互聯網上接入帶寬的合理應用和良好的帶寬分配將提高數據傳輸的速度和效率。網絡界曾經有壹個頗具爭議的80/20法則，即壹個局域網中80%的流量在網段內傳播，剩下的20%沿著幹線傳播。今天，人們對互聯網的需求已經大大超過了80/20法則，它應該成為20/80法則。如何申請足夠的帶寬又不浪費？太大的帶寬意味著向ISP支付更多的費用。計算的依據是考慮校園網的規模，到Intermet的出口鏈路峰值有多少臺電腦(壹般占總數的60~70%)，每臺電腦的帶寬是100kb/s(比PPP撥號方式的56kb/s moden快)，總需求是多少MB，再考慮20/80法則來確定整個校園網的接入帶寬。壹些存有重要機密數據的主機，如財務數據、人事檔案數據等，只能在網段內使用，不宜聯網。
10.網絡操作系統的選擇
網絡操作系統的選擇關系到網絡的應用、安全和管理。目前常用的網絡操作系統有:Unix、Linux、Netware、Windows 2000 Server/Advanced Server/數據中心服務器。下面簡單介紹壹下:
UNIX UNIX操作系統是壹個多用戶、多進程的分時操作系統。在互聯網發展的早期，它已經融入了許多網絡技術和通信協議。其便攜性和安全性能優異，廣泛應用於微型計算機、小型機、小型機和大型計算機。時至今日，它仍然是互聯網上各類服務器的首選網絡操作系統，受到金融、電信、保險行業的青睞。
Linux是近年來流行的類UNIX操作系統，其功能體系現在與UNIX有很多相似之處。最新發布的版本包括許多工具，如文件管理、用戶帳戶管理和網絡管理，對互聯網的應用有很好的支持。
Netware Netware是Novell公司開發的網絡操作系統。自20世紀80年代以來，它已經開發了十多個版本。新版本體現了高度的開放性和安全性，是世界上應用最廣泛的局域網操作系統。
Windows NT是壹個具有高可靠性和開放性的搶占式多任務網絡操作系統。它為企業管理各種應用程序(如數據庫服務和電子郵件)提供了強大的功能，並且可以與各種網絡進行通信。它可以支持更多的應用軟件、工具、文件共享和網絡打印服務，也是壹個優秀的網絡操作系統。
Windows 2000 Windows 2000是微軟開發的產品，其服務器版本包括Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced server和Window 2000 Datacenter Server三個版本。它們結合了Windows 98和Windows NT4.0的優秀功能，具有全面的互聯網應用軟件服務、增強的可靠性和可擴展性以及強大的端到端管理。
根據這些網絡操作系統的特點及其對網絡應用的支持，您可以選擇壹個或幾個適用於校園網中各個子網的服務器的操作系統，以適應各種應用、安全控制和管理。
總之，校園網的規劃和設計是壹項系統工程，不同的規劃和設計方案會使網絡產生很大的性能差異，這不僅體現在網絡本身的技術特點和應用特點上，還體現了不同用戶的各種需求，從根本上反映了信息社會的基礎。
參考資料:
[1]《網絡設計基礎》，21世紀計算機網絡工程叢書編譯委員會編，北京希望電子出版社，2000年第壹版。
[2]《思科互聯網設計》，馬修·H·伯克納主編，瀟湘工作室譯，人民郵電出版社，2000年第壹版。
[3]《互聯網核心技術詳解》，作者約翰·r·萊文，關偉等譯。，第壹版2001。
[4]教育部辦公廳教育部關於中小學校園網建設的指導意見，教基[2001]16號。
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