高校校园网的规划和设计-以江西某学校为例

汪 波,何景川

(天津大学 管理学院,天津 300072)

高校校园网的规划和设计-以江西某学校为例

汪 波,何景川

(天津大学 管理学院,天津 300072)

校园网的规划与设计就是将学校现有的建筑物通过网络连接起来,进行物理拓扑分布, 采用国际标准的三层规划,星型分布拓扑结构,画出拓扑图,再根据学校信息点的多少和建筑物的多少来划分子网,以及选用合适的交换机与服务器,再按照国际标准布线规范进行综合布线设计与实施.文中根据江西某学校的实际情况从校园网建设的需求、总体结构设计等方面对该学校的校园网建设进行介绍,根据需求分析绘制详细的拓扑图,由拓扑结构图进行子网的划分与IP地址的分配.

校园网;需求分析;结构设计;综合布线

随着国家对教育重视程度的提高,建设一个高度发达的、具有现代化的高效教育体系显得尤为重要.在这种大环境下,学校很有必要建设一个校园网络管理应用系统,这样可以达到校园资源共享、建立完备的数据交换体系、快速的传递信息等目的.计算机网络的迅速发展和普及,改变了整个信息管理的面貌,使信息管理从以单个计算机为中心发展到以网络为中心,并为计算机技术在工业、商业、教学、科研、管理等领域中的应用提供了一个全新的网络通信环境,通过计算机技术来规划设计和建立校园网,推动了学校在管理、科研及教学事业的发展[1].

1 校园网络设计系统需求分析

1)网络管理需求分析

网络管理要求解决的问题包括:对所有网络设备端口的监视和管理.对所有网络设备的远地配置和控制,包括网络设备端口的开放和关闭,整个网络的故障检测,故障自动报警功能,整个网络性能的统计和分析报告,甚至收费.按照这些网络管理的需求,应采用基于GUI界面的网络管理软件[2].

2)网络安全需求分析

对校园网安全问题的考虑主要是两个方面:校园网不需要具备政府企业或者公司一样的保密性;校园网应该具备抵制恶意的攻击而导致无法运行的状况,一些科研成果也不应该达到一定保密性[3].

3)广域网连接需求分析

校园网对广域网的连接需求主要表现在:能够与国际互联网交流信息;能够与CERNET国内各个单位联系;满足出差在外的校领导及其它公务人员及时与学校保持联络.为此应通过DDN、无线网等公用或者专用数据网络与CERNET连接,再连到Internet.

2 校园网总体结构设计

1)网络总体规划设计

网络规划设计是一个系统建立和优化的过程,建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信.要充分发挥投资网络的效益,需求设计成了网络规划设计中的重要内容,它提供了网络设计应到达的目标,并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能;结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要,确立一个性能较高的网络计算平台[4].

2)网络拓扑结构

校园网络由多种完成不同功能的网络设备组成,包括路由器、交换机、Internet接入设备、防火墙等以及各种服务器,如:远程教育服务器、网管服务器(包括网管软件)、主服务器(包括WWW、E-mail、DNS等).校园内部网络采用共享或交换式以太网,通过DDN、ASDL、ISDN/PSTN等方式,选择中国科研教育网接入到Internet,校际之间通过国际互联网的方式互相联接.同时采取相应的措施,确保通讯数据的安全、保密.系统运行要安全、可靠、故障小[5].网络拓扑结构设计的要符合以下几点要求:

要适应未来网络的扩展和拓扑结构的变化;

要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径.

要保证网络能不间断地运行;

当网络扩大和应用增加时,变化的网络结构要能应付相应的带宽要求;

使用频率较高的应用能够支持网上大多数的师生用户;

能合理地分配用户对网内、网外的信息流量;

能支持较多的网络协议,扩大网络的应用范围;

支持IP的单点传送和多点广播数据流.

所以,要达到以上这些设计要求,分层的设计功能及星型、树型和交叉型的拓扑结构应给予足够的重视,做到应地而异.

网络拓扑图如图1所示.

图1 校园网网络拓扑结构图Fig. 1 Topology diagram of the campus network

3) IP地址分配

Internet为了适应不同大小的网络,定义了5种IP地址类型:

A类地址:最高位为0,紧跟的7位表示网络号,剩下24位表示主机号,总共允许126 个网络,每个网络约1700万台主机.

B类地址:最高 2位为 10,其后14位为网络号,剩下16位为主机号,它允许16384个网络,每个网络约65000台主机.

C类地址:最高3位为110,紧跟的21位为网络号,剩下8位为主机号,它允许200万个网络,每个网络约254台主机.

D类地址:高4位为1110,用于多路广播.

E类地址:高4为1111,仅供试验,为将来的应用保留.

学校现有约1260个信息点,随着学校的发展还要增加,所以一个C类地址不能满足,需要一个B类地址.

假设使用B类私网IP网段为172.16.0.0,而现学校有10栋建筑物,按每栋建筑物划分子网的话就有10个子网,而且学校以后还有可能大规模扩充,基于此,用16位主机号的前8位来划分子网,后8位表示主机地址,则其子网掩码为255.255.255.0,各子网网段中分配的地址中,第一个作为网络号,最后一个作为定向广播地址,其他的为主机地址.

3 综合布线系统设计

本布线系统采用美国AMP公司的结构化布线系统进行设计,具有传统系统的模块化,配置灵活,可扩充等特点[6].建筑物结构化布线系统分6个子系统:工作区子系统、水平布线子系统、垂直主干子系统、管理子系统、设备间子系统和建筑干线子系统,如图2所示.

图2 综合布线结构图Fig. 2 Structure diagram of the Integrated wiring

1)工作区子系统设计

根据该学校的实际情况,采用单孔或双孔插座,每个工作站区由多个墙盒式或埋入式RJ45插座构成.墙盒式安装,信息插座距地面高度应为33厘米,埋入式安装,应在墙内装一个国标86暗埋盒.根据现场情况,也可以采用地面式或桌面式安装,墙盒式安装可直接适用于各种场合[7].

2)水平布线子系统设计

水平布线为星型拓扑结构,即从配线室到每个信息孔位均应有一条通信缆线,所有用于数据的水平布线材料均为超五类AMP非屏蔽双绞线,用于数据传输时最高速度达100M.各楼层水平布线从各配线室发出,通过布线槽,穿墙线管,到达各工作区,从布线槽通过铁槽或PVC阻燃线槽(40X10),PVC阻燃线管(G20,G25)等引出该工作区数据线,沿立柱,墙面或从地下伸延至各信息插座.

3)垂直主干子系统

垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间的线缆构成,提供高速数据通讯主干通道.主要由高性能室内光纤、双绞线缆、大对数通讯电缆组成.

从主配线间发出至各子配线间,垂直干线材料根据通信要求我们对数据主干采用光纤,光纤根数根据各个子配线间中的网络设备的类型及数量配置并留有一定的备份[8].通向综合楼的语音主干采用2根50对的3类大对数电缆.其他楼宇数据主干采用2根12芯的光纤.

4)管理子系统

根据该学校布置要求,网管中心位于实验楼水平面积比较大,而其他各楼房的水平面积较小,所以其他各楼在管理子系统的设置上配线间基本放在各幢楼宇的中间单元.在网管中心的管理子系统中,从配线箱出的双绞线,上下通向各楼层后沿过道通向各房间,通向各幢楼的光纤也在网管中心汇总,进入配线箱.

5)设备间子系统设计

设备间管理通向各水平子系统主干电缆:从网络设备间出来的线路走向各个信息点,设备间通过光纤与网络相连(每幢楼只设一个设备间管理间).在设备上选择IBDN公司高密度插接系统配线架,安装方式选用墙装式单通道方式.

6)建筑群主干子系统设计

建筑群子系统是将建筑物中的电缆与通信设备、装置等连接在一起.它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件.

4 结束语

校园网在学校中的应用,使得学校达到了高度的智能化、规范化,整个学校通过计算机网络技术形成了一个信息交流的共享平台,为教学、管理、科研等提供了可靠、完整、方便的环境,是建立新型现代化校园的有效手段.

[1] 谢希仁. 计算机网络[M].4版.大连:大连理工出版社, 2004.

[2] 唐宝民. 局域网与城域网技术[M]. 北京:清华大学出版社, 2006.

[3] 张伊,李明敏. 局域网组建于维护实例教程[M]. 北京:清华大学出版,2007.

[4] 郭绍青,田富鹏. 局域网构建技术[M]. 北京:高等教育出版社, 2006.

[5] 赵海峰. 局域网组网实务[M]. 北京:电子工业出版社,2007.

[6] 陈伟. 数据通信与计算机网络[M]. 武汉:武汉理工大学出版社,2004.

[7] 冯登国. 计算机通信网络安全[M]. 北京:清华大学出版社,2001.

[8] 赵喆. 计算机网络实用技术[M]. 北京:中国铁道出版社,2008.

Planning and design of campus network in colleges and universities in Jiangxi-a school as an example

WANG Bo, HE Jing-chuan
(School of management, Tianjin university, Tianjin 300072, China)

Planning and design of campus network is to the existing school buildings are connected by a network, the physical topology distribution, three plans to adopt international standards, star distribution topology, draw the topological graph, then according to the number of how many and building school information point to divide the line the son net, and the selection of the appropriate switches and servers then, according to the international standard wiring specification for the design and implementation of integrated wiring. This paper according to the actual situation of Jiangxi from a school campus network construction requirements, the overall structure design of campus network construction of the school are introduced, according to the demand analysis to draw detailed topological map, distribution of IP address and subnet division by the topology map.

campus network; demand analysis; architectural design; integrated wiring

TN915

A

1674-6236(2014)07-0143-03

2013-08-05稿件编号:201308046

汪 波(1948-),男,江苏吴县人,博士,教授.研究方向:管理科学与工程.