高校数字校园的网络规划设计探讨

王应邦+++孔春丽

摘 要：随着网络时代的到来，数字校园的推广也逐渐成为了时代的潮流，并且成为了各大高校的重要基础设施。大力发展高校数字网络也利于高校管理的数字化和智能化，因此文章从数字校园设计原则、网络设备选择以及总体设计三个方面具体探讨了高校数字校园的网络规划设计。

关键词：数字校园；网络规划；设计

引言

“数字校园”最初起源于上世纪九十年代美国的一项“数字校园计划”的科研项目，后传入我国，在“面向二十一世纪教育振兴行动计划”的基础之上，发展成为了中国高校数字校园的新一代教育改革结晶。高校数字校园的建设对于我国的经济社会发展、高校办学水平和建设水平的提升三个方面都具有重大意义。

1 数字校园设计原则

1.1 实用可靠原则

数字校园的建设目的是满足广大师生的不同层次的需求，所以在高校数字校园网络建设的过程中，应该从各大高校现有的实际资源为出发点，尽可能的将数字校园网络的优势发挥出来。同时，衡量一个成功的网络设计的标准是该设计能够在一定的条件限制下能够按规定完成任务。因此，数字校园也应保障高校产学研能够享受到全方位、全天候的可靠服务。

1.2 标准化原则

網络是一把双刃剑，在发挥其巨大的优势之时，我们也应主动规避网络所带来的消极作用。与此同时，在将网络引进高校的过程中，我们更应该注重数字校园的规范性、标准性。使高校数字校园的网络成为具备统一身份认证、信息资源等集一体的公共管理平台。

1.3 先进性

面对高速发展的信息化时代，信息网络的更新换代速度需要跟上时代潮流。因此，信息化时代同样也对新潮的高校数字校园网络的设计提出了时代性的要求。换言之，高校数字校园网络的设计在满足眼前的时代要求之外，还应具备一定的潜力，能够有效延伸校园网络的使用寿命。保持网络应具有的先进性。

1.4 经济性原则

由于高校对于数字校园网络规划的投资是有限的，因此在数字设备的选取环节，应该采用性价比较高的数字技术设备，在保障设备能够有效发挥其应有的作用的同时，最大程度的节约资金投入，使高校网络投入资金能够得到最大程度的有效利用。

1.5 可拓展性原则

二十一世纪的网络发展迅猛，更新换代迅速。因此，为保障高校数字网络在网络高速发展的大潮流中保持一定的先进性，应该在网络规划设计过程中增加高校数字校园的可拓展性。这不仅仅是对网络设备的扩展性要求，更是要求整个高校数字校园网络具备可拓展性。满足用户的各种需求，使高校数字校园网络处于不断发展扩展的状态。

2 数字网络设备的选择

如果将整个高校数字校园网络具体分离开来，其中就包括了核心层、汇聚层以及接入层三个具有不同功能效用的层次模块。不同的层次具备不同的功效，因此，在不同层次的机型选择上，也有不同的要求，针对不同性能的要求，选择正确的机型，不同层次的机型各司其职就能够有效提高整个网络的发展。

2.1 核心层选型

作为信息数据流量最大的核心层，其交换机设备必须要具备高质量的性能、一定的模块量两方面要求，保障核心层的有效运行，有效扩展校园网的发展。因此，由语音、网络分析等不同种类模块所组成的集成性服务型交换机，即华为QuidwayNE40交换机，支持万兆接口，支持RIP、OSCF和BGP-4路由协议，拥有模块化的端口结构，8个拓展模块，支持Qos和VPN，具备一定的可靠性和吞吐量，同时满足实用性、经济性原则。成为了当前各高校建立数字校园的核心层交换机热门之选。

2.2 汇聚层交换机选型

汇聚层交换机必须为三层、具有路由功能的交换机，以华为S5328-EI交换机为例，其背板宽带为128Gbps，传输速率达10/100/1000Mpbs，包转发率为66Mpps，能存储32k条MAC地址表，拥有28个非模块化端口。能够有效满足高校校园数字网络的安全、稳定需求。

2.3 接入层交换机选型

作为流量与主设备相连接的链接点，接入层不仅需要为用户提供稳定的网络，更需要保障各个接入层用户的用户安全。即使不同种类的用户需求没有对接入层交换机的配置做出过高的要求，但是由于具有大量的数据流量流通，因此需要一定数量的接入口来保障接入层工作的有序进行。因此，二层交换机银河风云S3052，其传输速率为10/100Mbps，背板宽带为36Gbps，包转发率为13.2Mpps，能存储8k条MAC地址表，拥有52个端口，支持STP、RSTP和MSTP多种网管功能。能够有效满足接入层的需求。并且，该系列交换机所具有的多种安全加密程序都能够有效保障用户安全，将接入层的功能尽可能发挥到最大。

3 数字校园总体设计

数字校园网的总体设计主要是基于核心层、汇聚层以及接入层三个网络层次结构所进行的考虑。在校园中，不同的教学生活趋于所需要的网络节点各有不同，因此，就要求设计者根据不同的地理位置、网络需求程度来进行具体的考虑。尽可能减少浪费以及网络误差。

3.1 核心层设计

作为整个校园数字网络的骨干部分，核心层的地位显得尤为重要。一旦核心层出现任何程度的差错，就可能导致整个数字校园网络瘫痪。并且为保障数据交换的高速度运行并不需要过于复杂的路由配置，汇聚层配置的精细度能够有效弥补核心层需求，因此，只需要字啊主要的核心层区域进行简单有效的协议配置即可。由此，核心层的设计便衍生出以下两种模式：单核心和双核心。但是这两种模式的目的都只是为了将核心层的功能单纯化、高效化。尽可能提升核心层的网络数据包处理能力，以及尽可能规避一切妨碍核心层功能的不必要的配置。

3.2 汇聚层设计

汇聚层在整个数字校园网络中的作用就是将接入层传送的所有用户的数据流量聚集，最后传送至核心层中。汇聚层作为三层网络的中转站，灵活运用了路由综合、链路划分以及聚合等大量的技术手段，有效地发挥了分流功能，有效提升了整个校园数字网络的传输速度。因此，在汇聚层的设计中，需要加入对网络节点大小的考虑。不同的区域、楼层都有不同大小的数据流量的流通。因此，综合考虑不同节点的不同需求，设计出既能控制网络风暴又能更好汇聚路由信息的收放自如的汇聚层，能够有效保障链路聚合功能的发挥以及链路的负载均衡。

3.3 接入层设计

接入层作为数字校园终端用户与网络的链接点，一方面连接着数字校园网络中心，一方面连接着形形色色的终端用户，因此，在网络设计过程中应当考虑到其安全性与可管理性。面对参差不齐的接入层设备分布环境，很可能出现由于不规范的用户使用所导致的网络不稳定问题的出现，因此，扩展性强的可靠性接入层应当摒除繁琐的路由设备，只要能够保证基本的需求即可投入使用。主要还应考虑到以下客观因素的介入：（1）接入层带宽；（2）接入层稳定性；（3）远程控制；（4）安全考虑；（5）扩展性考虑。

4 网络拓扑结构设计

以嘉应学院网络拓扑结构设计为例，嘉应学院网络中心主要设备有千兆防火墙、千兆路由器、万兆路由交换机3台以及Sun、Dell、联想、IBM、曙光等品牌服务器一批，并建立数据中心网络存储系统，为全校教学、科研、信息服务以及办公自动化提供一个信息化支撑平台。

参考文献

[1]仲炜.高校数字化校园网络系统设计与规划[D].中国海洋大学，2016.

[2]杨丽媛，李嘉伟，黄戈文.地方高校数字校园网络规划设计[J].嘉应学院学报，2015，07：79-84.

[3]范玉普.现代高校校园网设计与规划[D].云南大学，2015.

作者简介：王应邦（1976-），男，云南保山人，讲师，保山中医药高等专科学校教师，研究方向为计算机软件设计、网络规划。