高职院校校园网分层规划设计实例

刘岩松

高校网络是高校教学资源的重要组成部分。结合实际情况，首先分析了高校网络的需求，然后根据需求分析规划网络设计并建立网络模型，最后根据所建立的网络模型和高校网络规模选择硬件设备。

【关键词】网络规划 网络模型 服务器设备选型 网络连接设备选型

1 网络规划

1.1 用户需求

学校是教学科研的前沿，面对的用户主要是教师和学生，他们对计算机网络的需求主要有以下几点：

（1）在学校的各个教学和办公点都应该设置网络信息点，能够方便的上网。

（2）网上应该提供各种信息服务，为教学提供丰富的信息资源和良好的硬件平台。

（3）能够共享整个学校的各类资源，能够访问Internet获取外部信息。

（4）学生们，尤其是计算机、信息管理、电子商务等涉及IT技术的学生，希望学校能为他们搭建一个开放的网络平台，使他们能在网上学习，掌握网络实际应用。

1.2 需求分析

分析用户的需求，根据学校特点，我考虑整个校园网应该包含下面的内容：

（1）需要支持庞大的用户群：不仅包括全院各个教学办公部门，还应该提供面向学生到宿舍的连接。

（2）应该提供多样的网络服务：要具有广泛的资源共享和丰富的网络服务。如为全校师生提供“文件服务”。

（3）提供WEB、E-mail、FTP等网上常规服务，还应该提供视频服务、开展网上教学，网上电子图书馆等。

（4）提供面向学生开放的独立网段，为学生们学习、操作、开发网络应用提供一个真实的计算机网络环境。

（5）应具有很高的网络传输速率。可直接连接Internet，或者可以通过校园网访问Internet。

1.3 规划原则

校园网建设是建构在多媒体技术和现代网络技术之上的为教学、科研、管理服务并与因特网连接的校园内局域网络环境。典型的校园网建设的原则体现在网络建设以下几个原则：

1.3.1 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；

1.3.2 实用性

建网时应考虑利用和保护现有的资源，充分发挥设备效益；

1.3.3 灵活性

采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可扩展性；

1.3.4 可靠性

具有容错功能，管理、维护方便。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；

1.3.5 经济型

投资合理，有良好的性能价格比。

2 总体设计

2.1 主干网的设计

主干网可以采用星形拓扑结构，该拓扑结构实施与扩充比较方便灵活，便于维护，支持该拓扑结构的技术也已经很成熟。

2.2 子网的设计

子网的设计应该根据具体情况灵活考虑，具体实施时应注意以下几个问题：

（1）子网可按照使用网络的不同用户来分，以便于管理。如：学生机房、学生寝室以及行政办公等都可以作为独立的子网划分。这不仅方便了管理，而且加强了安全性。更重要的是这样做在较大型的网络中，可以防止广播风暴的发生，保障网络的正常运行。

（2）子网可以是独立的网络，也可以只是一个子网段，只用来减少整个网络内部的数据包传输量，隔离广播风暴的扩散。

（3）子网间电缆一般选用双绞线以降低成本，而在主干网上可以选用光缆以增加带宽，提高传输速率。

3 网络模型

校园网络在设计时应遵循分层网络的设计思想，较大的学校其网络模型可分为三层，规模较小的学校可按二层模型设计。三层模型分别是：核心层、分布层和接入层，二层网络模型可以去掉核心层（核心层并入校园网主干）。

3.1 核心层

校园网络的所有网段都通向核心，核心是整个网络中处于最高级的汇集点，其主要任务是以尽可能快的速度交换信息。因此，核心层的设备应当选用具有较快速度及较强功能的路由交换机（具有三层交换功能），并且核心层到分布层的链路要具有足够带宽。

3.2 分布层

分布层处在核心层与接入层之间，所有接入层的连接都终止于分布层，经分布层汇集到核心层，在网络的分布层可以配置二层或者三层的LAN交换机（视网络分段而定）。

3.3 接入层

接入层是桌面设备的汇集点，它通常是一个HUB或二层LAN交换机，也可以是多个级联的HUB或堆叠的二层LAN交换机，构成一个独立的局域子网，在分布层为各个子网间建立路由。

用层次化方式设计网络具有扩充性好、冗余少、业务流控制容易等优点，并且还限制了网络出错的范围，减轻了网络管理和维护的工作量，这一点对于校园网络维护和管理是很重要的。

4 技术选择

考虑到校园网对传输速率要求较高，并且一般学校里已具有一定数量的以太网设备，所以建议网络主干采用技术成熟的千兆位快速以太网技术，这样可以大大提高网上传输速率，解决因网络应用水平不断提高而对网络主干带宽不够而造成的瓶颈问题。又因为千兆位快速以太网采用和10/100Mb/s以太网同样的媒体访问控制技术，这样可以充分保护已有的网络设备投资，将他们很容易地联入网内，也可以在条件允许的情况下将它们平滑地进行升级。

5 设备选型

由于各院校规模大小不同，网络所提供的各种服务也不尽相同，因此所需的设备也不尽相同，这里以我院网络为例，对于学院网络应提供的基本服务做一探讨，设备选择我们只讨论服务器和网络连接设备。endprint

5.1 服务器设备选型

一个学院应该建立一个网络管理中心，网络中心为院主干网的汇聚点，在主干网上配置如下服务器：

5.1.1 主域服务器

主域服务器是整个网络的域控制器，作为网络用户的登录服务器，保存有全院的网络用户信息。

5.1.2 Web和FTP服务器

该服务器为网络用户提供信息浏览和文件下载。该服务器需要有较大的硬盘和内存空间，要有较快的网络响应。这两个逻辑服务器可以设置在一台物理服务器中。

5.1.3 E-mail服务器

提供电子邮件服务，该服务需要较大的硬盘空间。

5.1.4 DNS和DHCP服务器

如果网络用户较多，特别是将网络接入到学生宿舍时，应该设置DHCP服务器，以减少地址维护工作和防止地址冲突的发生。这两个服务器可以设置在同一台物理服务器中。

5.1.5 文件服务器

该服务器为广大师生提供文件共享服务，并在网上为师生开放“存储空间”，可以再Windows下非常简单地使用“网上邻居”来进行访问。

5.1.6 数据库服务器

学院管理系统的后台数据库运行平台。

以上服务器，作为Internet架构的学院网络，应该是所需配置的基本服务器。

5.2 网络连接设备选型

5.2.1 核心层设备

核心层是校园网络的最重要的部分，在这里一定要选用性能稳定，安全的设备。我院选择一台RG-S6810E新一代万兆机架式多层交换机作为学校校园网的核心设备，该交换机接口形式和组合非常灵活，可提供10个扩展插槽，完全满足网络建设中不同介质的连接需求。同时为满足网络的弹性扩展，和高带宽传输需要，可灵活弹性扩展多种类型的万兆模块。

RG-S6810E交换机高达2.4T的背板带宽、1.2T的交换容量和857Mbps的二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的线速交换，强大的交换路由功能、安全智能技术可同锐捷各系列交换机配合，为用户提供完整的端到端解决方案，是小型网络核心和大型网络骨干交换机的理想选择。

5.2.2 汇聚层设备

该层设备可作为各子网内部虚拟网的路由设备（有核心层时，该层设备也可以是有二层交换功能的LAN交换机），也可以作为较小规模学院网络接入校园主干网的互联设备。

校园网汇聚层的设备选型上，采用的是STAR-S3550-24/48，设备性能稳定，管理方便，扩展性强。

5.2.3 接入层设备

该层设备可以是具有二层交换功能的LAN交换机，也可以只是共享式HUB，该层是桌面设备的汇集点，校园网接入层的设备选型上，设备性能稳定，价格便宜，功能强大。

校园网应用比较复杂，如在接入交换机需要较强的安全控制功能，如IP、MAC地址与端口绑定，并且要求具有完善的事后审计功能，可根据需要查出不同用户的使用记录；多媒体教学区主要是一些多媒体应用，要求交换机具有丰富的QoS与组播功能。我院使用的是S21系列产品来满足用户的需要，它有两个千兆上链，能够充分的保证上链连接带宽。同时，高达12.8G的背板带宽和6.6Mbps的包转发率也能够给用户带来一个高效和高速的网络环境。

参考文献

[1]易建勋.计算机网络设计（第二版）[M].人民邮电出版社，2011.

[2]胡存生，刘永刚.中小型计算机网络设计、维护与管理[M].电子工业出版社，2009.

作者单位

辽宁省营口职业技术学院 辽宁省营口市 115000endprint