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试论校园网络建设与应用
论文摘要:该文通过对我校的校园网络建设的阐述,说明了校园网设计遵循的几个原则、校园网建设中采用的关键技术以及在信息化大学校园中的网络相关应用。
论文关键词:校园;网络;建设;应用
1 引言
随着各单位和局域网络应用的不断深入,特别是各种系统被相继应用在实际工作中,各单位之间、各单位和外界媒体之间的相互交换和共享的要求日益增加,特别是近几年来,以计算机应用为主流,同时高校的教学、等急需网络化、信息化,因此我校建立起了大规模的校园网络以适应现时以及将来的需要。由于高校作为培养未来信息化、综合型人才的基地,对网络新技术、新功能也有更高的要求。这些变化主要体现在以下几个方面:
1) 要求更高的网络带宽、更强大的服务器处理能力、更快的网络速度。
2) 要求在安全防范、人员管理、场地管理等事务的管理上更有效率。
3) 学员层次较多,要求联系手段和信息发布手段的多样化。
4) 更多的工作站点使结构化布线系统较为庞大,易管理性、标识清晰的布线系统将大大减轻工作人员的劳动强度。
2 我校校园网络的建设
我校校园网建设的总体目标是建设一个满足数字、语音、图形、图象等多媒体信息以及综合科研信息传输和处理需要的综合数字网,并能符合多种网络协议,体系结构符合国际标准或事实上的国际标准(如TCP/IP),同时能兼容已有的网络环境。
由于网络的应用日益增长,用户数量的剧增,百兆骨干网已不足以满足当前和将来的应用发展,因此我校校园网络采用交换式千兆以太网骨干网络平台,它能提供10倍于快速以太网的性能,充分保护在现有网络基础设施上的。千兆位以太网相对于原有的快速以太网、FDDI、ATM等主干网解决方案,提供了另一条改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、的途径。网络设计人员将能够建立有效使用高速、任务关键的应用程序和文件备份的高速基础设施。网络管理人员将为用户提供对Internet、Intranet、城域网与广域网的更快速的访问。通过在整个校园网络中的三层交换技术及VLAN,实现教学区、办公区、宿舍区的相对隔离,便于网络的整体管理规划。
3 网络建设的几个原则
3.1 网络系统的高性能
网络系统设计中的设备高可靠性要求和系统高可用性要求:核心交换机所有关键部件可以实现冗余工作,可以在线更换(插拔),故障的恢复时间在秒级间隔内完成。多级容错设计基于单个设备高可靠性的基础之上进一步提高系统的可用性。
不管是校园网还是城域网、广域网,其上的信息应用正以前所未有的速度发展,新的多媒体应用及新的数据应用对带宽提出了更高的要求。以企业普遍采用的Intranet网络模式来说,其WWW服务器,FTP服务器,Lotus Notes群体应用服务器,Novell Server等服务器群支撑着整个企业的信息服务环境。企业各部门用户客户端应用软件,通过网络访问中心服务器,请求应用,查询数据库。网络的负载流量主要从边缘设备到和核心的数据交换,随着企业业务的发展,网络规模的扩展,以及应用的信息交换量增加,使得企业网络通常首先在核心发生通讯瓶颈现象。改善企业园区局域网的网络数据交换性能,往往是首先扩充核心交换机的交换性能,增加边缘设备到核心的数据通讯带宽,以减轻整个网络的瓶颈,使得应用软件的性能和效率得到提高。因此在设计校园园区局域网的原则上,首先应该考虑满足网络规模所要求的核心设备数据交换处理能力,以及边缘设备到核心的链路带宽。
就学校应用来说,其通过先进的计算机、网络等信息技术,实现办公自动化,可以提高学校的管理效率和水平。支持校园应用的基础设施是校园的园区网络,它的工作状况会直接影响到校园的办公应用环境,教学、管理、开发、设计等业务环境,管理、部门管理等环境,信息检索、数据库查询、Internet浏览等支持校园正常运行是必要服务设施功能。网络的可靠性要求是保障校园应用环境正常运行的首要条件,网络要求可靠性的同时,要求网络具有高可用性。不仅要求设备的部件冗余,同时要求网络的链路冗余,可结合层、链路层及第三层技术实现,以保证网络可以在任何时间、任何地点提供信息访问服务。
3.2 网络系统的可扩展性
网络设计的可扩展性要求包括交换机硬件的扩展能力以及网络设施新应用的能力。核心交换机的灵活扩充性要求:核心交换机应该具有灵活的端口扩充能力,模块扩充能力,满足网络规模的扩充;同时提高性能,满足更高性能的要求。支持新应用的能力:产品具有支持新应用的技术设备,能够方便快捷地实施新应用。
在设计网络方案时,首先是满足现有规模的网络用户的需求,同时考虑到未来业务发展、规模的扩大,设计网络具有用户端口灵活的扩充能力。核心设备是整个网络的枢纽,用户端口数的扩充,需要增加配线间边缘工作组的设备,增加边缘设备的同时,要求连接核心骨干设备的端口数相应增加,因此核心设备应该可以通过增加的负载插槽容量。对于交换机来说,核心交换引擎应该可以满足最大配置下,无阻塞的进行端口数据饱交换,模块的扩充不影响交换性能。采用分布式交换结构可以实现了交换机的并行数据交换处理,优化网络的性能,本地交换和全局交换相结合的分布式交换实现灵活的模块、端口扩充能力。
3.3 网络系统的安全性
网络系统的安全性要求可以有效的控制网络的访问。灵活的实施安全控制策略。网络的安全性对网络设计是非常重要的,合理的网络安全控制,可以使应用中的信息资源得到有效的保护。在校园园区网络中,关键应用服务器、核心网络设备,只有系统人员才有操作、控制的权力。应用客户端只有访问共享资源的权限,网络应该能够阻止任何非法的操作。在园区网络设备上应该可以进行基于协议、基于Mac地址、基于IP地址的包过滤控制功能。在大规模园区网络的设计上,划分vlan,一方面可以有效的隔离子网内的大量广播,另一方面隔离网络子网间的通讯,控制了资源的访问权限,提高了网络的安全性。在设计园区网的原则上必须强调网络安全性控制能力,使网络可以任意连接,又可以从第二层、第三层控制网络的访问。
3.4 网络的可管理性
网络的可管理性要求网络中的任何设备均可以通过网络管理平台进行控制,网络的设备状态,故障报警等都可以通过网络平台进行控制,通过网络管理平台简化管理工作,提高网络管理的效率。
在进行网络设计时,选择先进的网络管理软件是必不可少的。网络管理软件应用于网络的设备配置,网络拓扑结构表示,网络设备的状态显示,网络设备的故障事件报警,网络流量分析以及计费等。网管软件的应用由于提高网络管理效率,减轻网络管理人员的负担。网络管理的目标是实现零管理,基于策略的管理方式,网络管理是通过制定统一的策略,由管理策略服务器进行全局控制。基于Web的网管界面,是网管软件的发展趋势,灵活的操作方式简化了管理人员的工作。在设计园区网的设备选择上,要求网络设备支持标准的网络管理协议SNMP,同时支持RMON/RMON II协议,核心设备要求RAP(远程分析端口)协议,实施充分的网络管理能够,在设计园区网的原则上应该要求设备的可管理性,同时先进的网管软件可以支持网络维护监控、配置等能够。网络设备采用开放技术、支持标准协议:采用标准的协议保护用户的,提高设备的互操作性。网络设计所采用的设备要求采用主流技术、开放的标准协议,具有良好的互操作性,能够支持同一厂家之间的无缝相互连接与通讯。在设计园区网络原则上,发挥不同厂商产品的专用先进技术同时,必须强调考察设备的技术、协议的标准性,减少设备互连的问题,网络维护的费用,使用户的投资得到有效的保护。
4 数字化校园的必要性
对于校园网络建设来说,应用是目的,网络环境是基础,网络教学资源是核心,而人员培训与网络维护是保障。校园网络的应用主要分为四个大的部分:
4.1 学生学习的助手、学习资源的源泉
校园网是为学生学习生活服务的,是一种学习的工具。如宿舍的局域网应用系统,BBS系统等,她不但是学生与他人之间的交流工具,同时也是学习资源的提供者,有利于学生进行探索学习和协作学习。
4.2 老师教学的辅助工具、同样是一种资源
校园网是为教师的教学和科研活动服务的。如多媒体教学系统、视频点播课件系统、虚拟Internet教学系统的应用,可以提供教师的教学资源、辅助教师备课,参与课堂教学活动和支持教师再学习活动等。
4.3 部门的管理依赖
校园网是为学校教学、行政管理等服务的,因此对于高校的校园网络信息管理而言,一切工作的开展都是围绕着教学、科研进行的。如辅助学校的学生学籍管理、人事管理、管理、科研管理、数字等。
4.4 校对外交流的窗口
校园网是沟通学校与外面的窗口,主要体现在学校的网网络硬件环境建设中,利用它我们既可以很直观地从校外获取各种信息,也可以通过学校地网站向外发布各种信息,增强与外界地交流和合作。
5 结束语
综上所述,我们可以将校园网定义为:一种为学校学习活动、教学活动、科研活动和管理活动服务的校园内局域网络环境,且它是建立在多媒体技术和现代网络技术之上并与internet连接的。而数字化校园是高校校园网络发展的必然结果。数字校园是在传统校园的基础上,利用先进的信息化手段和工具,将现实校园的各项资源数字化,形成的一个数字空间,使得现实校园在时间和空间上延伸开来。它是以网络为基础,从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)、到活动(包括教、学、管理、服务、办公等)的全部数字化。校园网络及其应用系统构成整个校园的神经系统,完成校园的信息传递和服务。在数字校园里,可以通过现代化手段,方便地实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程,从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。
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