校园局域网组网方案
校园网的设计目标简而言之是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来,形成校园区内部的Intranet系统,对外通过路由设备接入广域网。具体而言这样的设计目标应该是:建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心,以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络,将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来,并与有关广域网相连;在网上宣传和获取教育资源;在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境;开发各类信息库和应用系统,为学校各类人员提供充分的网络信息服务;系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则,充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性,以及建设经济性。
进行校园网总体设计,首先要进行对象研究和需求调查,明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件,对学校的信息化环境进行准确的描述;其次,在应用需求分析的基础上,确定学校Intranet服务类型,进而确定系统建设的具体目标,包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标;第三是确定网络拓扑结构和功能,根据应用需求建设目标和学校主要建筑分布特点,进行系统分析和设计;第四,确定技术设计的原则要求,如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求;第五,规划校园网建设的实施步骤。
一、 网络拓扑结构
根据校园计算机网络系统的建设要求及系统设计原则和目标,以及结构化综合布线系统的设计总则,我们建议校园网采用以星型为主的结构。校园网的网络中心为整个星型结构的中心,中心服务器建议采用双机方式,办公楼、图书馆楼、实验楼、科研楼、医院和各
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个教学楼/宿舍楼为分中心,网络中心与分中心采用光纤连接。
二、布线系统
布线系统是网络实现的基础,选择时应主要以带宽和数据传输速率为衡量标准,同时考虑其发展余地、投资费用、安装质量及二次开发成本。综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和其他信息技术的标准结构化布线系统,它由许多部件组成,主要有传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等,由这些部件构造各种子系统:工作区子系统、水平布线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。综合布线主要有以下一些优点:结构清晰,便于管理和维护;材料统一先进,适应今后的发展需要;灵活性强,适应各种不同的需求;便于扩展,节约费用,提高了系统的可靠性。在校园网的建设中应按照综合布线系统的标准,规范化总体设计和分步施工,便于今后的管理和维护。
布线系统,它应该能支持话音、图形、图像、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输,支持UTP、光纤、STP、同轴电缆等各种传输载体,支持多用户、多类型产品
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的应用,支持高速网络的应用,为校园网通信系统提供有力支撑。
系统硬件
计算机与计算机或工作站与服务器连接时,除了通信线路外,还需要一些中介设备,它们包括:传输介质连接设备、网络适配器、集线器设备、交换机设备、Internet接入设备、路由器等。常用的传输介质连接设备有以下一些:T型连接器、RJ-45非屏蔽双绞线连接器、DB-25(RS-232)接口、DB-15接口、V35同步接口;网络适配器也称网络接口卡,它作为一种I/O接口卡插入在主机板和数据总线的扩展槽上,网络适配器是网络通信的主要瓶颈之一,它的质量好坏将直接影响网络功能和网上运行应用软件的效果;集线器作为网络传输介质间的中央节点,克服了介质单一道路的缺陷。以集线器为中心的优点是:当网络系统某条线路或某节点出现故障时,不会影响网上其他节点的正常工作;交换机允许在用户端口之间通过一个专用交换系统直接通信,存在两种不同类型的过滤/转发技术:直通式和存储转发式;Internet接入设备目前常用的有:MODEM、WEBRAMP、WIDELINK等,它的功能是将计算机的数字信号转换成模拟信号或反之;路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络,当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成,它具有判断网络地址和选择路由的功能。
三、主干网的建设
基于现代网络技术发展现状和趋势,我们立足现实并充分考虑未来的发展,建议以快速以太网交换技术构造主干,(如果具备条件我们建议采用千兆以太网作为主干),为主服务器和路由器提供高带宽,采用以太网交换技术构造各个应用子网,细化以太网段以减少碰撞。 考虑到校园网络的实际覆盖范围,整个校园网络的主干应以多模光纤作为传输介质,以满足目前ATM、快速以太网、FDDI等网络技术的要求,以及为未来网络技术的发展留有充
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足的余地。
网络中心的配置 ----在网络中心选用一台Cisco的Catalyst 5000交换机(或其他公司的同档产品),作为整个校园网的心脏,为了提高可靠性,我们建议配置一个冗余电源,提供双备份,负载均衡,可带电电拔插的功能。Catalyst 5000提供了交换接口模块阵列,能够方便地根据网络的扩展和灵活性要求混合地选配各种模块。 为了连接各个应用子网, 建议在 Catalyst5000上配置了一个12口100BaseFX快速以太网交换模块。用以连接各应用子网的Catalyst 3000交换机,在全双工方式下,快速以太网接口可有200M的传输速率和吞吐量。
网络分中心的配置在办公楼、图书馆楼、实验楼、科研楼、医院和各个教学楼/宿舍楼等网络分中心选用一台CISCO的Catalyst 3000交换机作为各应用子网与主干网相连的设备,它支持6,000到10,000个MAC地址,提供16个固定配置的交换以太网接口和2个灵活配置的扩展插槽,可选配4口交换以太网、1口或2口快速以太网、VG或ATM接口模块。在本方案建议书中,选配一个1口100BaseFX接口模块,用以构建网络主干。
四、 应用子网的建设
各个应用子网的建设,可根据各个节点对网络带宽的不同要求采取以下两种方式:
对于网络带宽要求较高的站点,可直接连入 Catalyst 3000的交换以太网端口,使其独享10M或100M带宽,由于Catalyst 3000通过堆叠最多可提供192个以太网端口(配置Catalyst Matrix),完全可以满足端口密集的要求。
对于网络带宽要求不高的站点,可通过智能HUB连入 Catalyst 3000的交换以太网
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端口,使连入智能HUB的站点共享10M带宽。
五、与CERNET和Internet的连接
整个校园网与CERNET和Internet的连接,我们建议采用Cisco 4500路由器,通过64KBps的DDN或X.25数据专线进入CERNET和Internet。Cisco 4500路由器与校园主干网络的连接是通过100Base TX与Catalyst 5000相连。
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