汪 波,何景川

(天津大學(xué) 管理學(xué)院,天津 300072)

高校校園網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)-以江西某學(xué)校為例

汪 波,何景川

(天津大學(xué) 管理學(xué)院,天津 300072)

校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)就是將學(xué)?，F(xiàn)有的建筑物通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,進(jìn)行物理拓?fù)浞植? 采用國際標(biāo)準(zhǔn)的三層規(guī)劃,星型分布拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),畫出拓?fù)鋱D,再根據(jù)學(xué)校信息點(diǎn)的多少和建筑物的多少來劃分子網(wǎng),以及選用合適的交換機(jī)與服務(wù)器,再按照國際標(biāo)準(zhǔn)布線規(guī)范進(jìn)行綜合布線設(shè)計(jì)與實(shí)施.文中根據(jù)江西某學(xué)校的實(shí)際情況從校園網(wǎng)建設(shè)的需求、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面對該學(xué)校的校園網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行介紹,根據(jù)需求分析繪制詳細(xì)的拓?fù)鋱D,由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖進(jìn)行子網(wǎng)的劃分與IP地址的分配.

校園網(wǎng);需求分析;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);綜合布線

隨著國家對教育重視程度的提高,建設(shè)一個(gè)高度發(fā)達(dá)的、具有現(xiàn)代化的高效教育體系顯得尤為重要.在這種大環(huán)境下,學(xué)校很有必要建設(shè)一個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用系統(tǒng),這樣可以達(dá)到校園資源共享、建立完備的數(shù)據(jù)交換體系、快速的傳遞信息等目的.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展和普及,改變了整個(gè)信息管理的面貌,使信息管理從以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心發(fā)展到以網(wǎng)絡(luò)為中心,并為計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)、商業(yè)、教學(xué)、科研、管理等領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來規(guī)劃設(shè)計(jì)和建立校園網(wǎng),推動(dòng)了學(xué)校在管理、科研及教學(xué)事業(yè)的發(fā)展[1].

1 校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)需求分析

1)網(wǎng)絡(luò)管理需求分析

網(wǎng)絡(luò)管理要求解決的問題包括:對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口的監(jiān)視和管理.對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的遠(yuǎn)地配置和控制,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口的開放和關(guān)閉,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障檢測,故障自動(dòng)報(bào)警功能,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告,甚至收費(fèi).按照這些網(wǎng)絡(luò)管理的需求,應(yīng)采用基于GUI界面的網(wǎng)絡(luò)管理軟件[2].

2)網(wǎng)絡(luò)安全需求分析

對校園網(wǎng)安全問題的考慮主要是兩個(gè)方面:校園網(wǎng)不需要具備政府企業(yè)或者公司一樣的保密性;校園網(wǎng)應(yīng)該具備抵制惡意的攻擊而導(dǎo)致無法運(yùn)行的狀況,一些科研成果也不應(yīng)該達(dá)到一定保密性[3].

3)廣域網(wǎng)連接需求分析

校園網(wǎng)對廣域網(wǎng)的連接需求主要表現(xiàn)在:能夠與國際互聯(lián)網(wǎng)交流信息;能夠與CERNET國內(nèi)各個(gè)單位聯(lián)系;滿足出差在外的校領(lǐng)導(dǎo)及其它公務(wù)人員及時(shí)與學(xué)校保持聯(lián)絡(luò).為此應(yīng)通過DDN、無線網(wǎng)等公用或者專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與CERNET連接,再連到Internet.

2 校園網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1)網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)建立和優(yōu)化的過程,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的根本目的是在Internet上進(jìn)行資源共享與通信.要充分發(fā)揮投資網(wǎng)絡(luò)的效益,需求設(shè)計(jì)成了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,它提供了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)到達(dá)的目標(biāo),并有助于設(shè)計(jì)者更好地理解網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有的性能;結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)規(guī)模、管理需求和師生對教學(xué)科研的需要,確立一個(gè)性能較高的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺[4].

2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

校園網(wǎng)絡(luò)由多種完成不同功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成,包括路由器、交換機(jī)、Internet接入設(shè)備、防火墻等以及各種服務(wù)器,如:遠(yuǎn)程教育服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器(包括網(wǎng)管軟件)、主服務(wù)器(包括WWW、E-mail、DNS等).校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)采用共享或交換式以太網(wǎng),通過DDN、ASDL、ISDN/PSTN等方式,選擇中國科研教育網(wǎng)接入到Internet,校際之間通過國際互聯(lián)網(wǎng)的方式互相聯(lián)接.同時(shí)采取相應(yīng)的措施,確保通訊數(shù)據(jù)的安全、保密.系統(tǒng)運(yùn)行要安全、可靠、故障小[5].網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要符合以下幾點(diǎn)要求:

要適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化;

要能為特定的師生用戶或用戶組提供訪問路徑.

要保證網(wǎng)絡(luò)能不間斷地運(yùn)行;

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大和應(yīng)用增加時(shí),變化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要能應(yīng)付相應(yīng)的帶寬要求;

使用頻率較高的應(yīng)用能夠支持網(wǎng)上大多數(shù)的師生用戶;

能合理地分配用戶對網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)外的信息流量;

能支持較多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍;

支持IP的單點(diǎn)傳送和多點(diǎn)廣播數(shù)據(jù)流.

所以,要達(dá)到以上這些設(shè)計(jì)要求,分層的設(shè)計(jì)功能及星型、樹型和交叉型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)給予足夠的重視,做到應(yīng)地而異.

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示.

圖1 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Topology diagram of the campus network

3) IP地址分配

Internet為了適應(yīng)不同大小的網(wǎng)絡(luò),定義了5種IP地址類型:

A類地址:最高位為0,緊跟的7位表示網(wǎng)絡(luò)號,剩下24位表示主機(jī)號,總共允許126 個(gè)網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)約1700萬臺主機(jī).

B類地址:最高 2位為 10,其后14位為網(wǎng)絡(luò)號,剩下16位為主機(jī)號,它允許16384個(gè)網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)約65000臺主機(jī).

C類地址:最高3位為110,緊跟的21位為網(wǎng)絡(luò)號,剩下8位為主機(jī)號,它允許200萬個(gè)網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)約254臺主機(jī).

D類地址:高4位為1110,用于多路廣播.

E類地址:高4為1111,僅供試驗(yàn),為將來的應(yīng)用保留.

學(xué)?，F(xiàn)有約1260個(gè)信息點(diǎn),隨著學(xué)校的發(fā)展還要增加,所以一個(gè)C類地址不能滿足,需要一個(gè)B類地址.

假設(shè)使用B類私網(wǎng)IP網(wǎng)段為172.16.0.0,而現(xiàn)學(xué)校有10棟建筑物,按每棟建筑物劃分子網(wǎng)的話就有10個(gè)子網(wǎng),而且學(xué)校以后還有可能大規(guī)模擴(kuò)充,基于此,用16位主機(jī)號的前8位來劃分子網(wǎng),后8位表示主機(jī)地址,則其子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,各子網(wǎng)網(wǎng)段中分配的地址中,第一個(gè)作為網(wǎng)絡(luò)號,最后一個(gè)作為定向廣播地址,其他的為主機(jī)地址.

3 綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本布線系統(tǒng)采用美國AMP公司的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),具有傳統(tǒng)系統(tǒng)的模塊化,配置靈活,可擴(kuò)充等特點(diǎn)[6].建筑物結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)分6個(gè)子系統(tǒng):工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、垂直主干子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和建筑干線子系統(tǒng),如圖2所示.

圖2 綜合布線結(jié)構(gòu)圖Fig. 2 Structure diagram of the Integrated wiring

1)工作區(qū)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)該學(xué)校的實(shí)際情況,采用單孔或雙孔插座,每個(gè)工作站區(qū)由多個(gè)墻盒式或埋入式RJ45插座構(gòu)成.墻盒式安裝,信息插座距地面高度應(yīng)為33厘米,埋入式安裝,應(yīng)在墻內(nèi)裝一個(gè)國標(biāo)86暗埋盒.根據(jù)現(xiàn)場情況,也可以采用地面式或桌面式安裝,墻盒式安裝可直接適用于各種場合[7].

2)水平布線子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

水平布線為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即從配線室到每個(gè)信息孔位均應(yīng)有一條通信纜線,所有用于數(shù)據(jù)的水平布線材料均為超五類AMP非屏蔽雙絞線,用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)最高速度達(dá)100M.各樓層水平布線從各配線室發(fā)出,通過布線槽,穿墻線管,到達(dá)各工作區(qū),從布線槽通過鐵槽或PVC阻燃線槽(40X10),PVC阻燃線管(G20,G25)等引出該工作區(qū)數(shù)據(jù)線,沿立柱,墻面或從地下伸延至各信息插座.

3)垂直主干子系統(tǒng)

垂直干線子系統(tǒng)由連接主設(shè)備間至各樓層配線間的線纜構(gòu)成,提供高速數(shù)據(jù)通訊主干通道.主要由高性能室內(nèi)光纖、雙絞線纜、大對數(shù)通訊電纜組成.

從主配線間發(fā)出至各子配線間,垂直干線材料根據(jù)通信要求我們對數(shù)據(jù)主干采用光纖,光纖根數(shù)根據(jù)各個(gè)子配線間中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的類型及數(shù)量配置并留有一定的備份[8].通向綜合樓的語音主干采用2根50對的3類大對數(shù)電纜.其他樓宇數(shù)據(jù)主干采用2根12芯的光纖.

4)管理子系統(tǒng)

根據(jù)該學(xué)校布置要求,網(wǎng)管中心位于實(shí)驗(yàn)樓水平面積比較大,而其他各樓房的水平面積較小,所以其他各樓在管理子系統(tǒng)的設(shè)置上配線間基本放在各幢樓宇的中間單元.在網(wǎng)管中心的管理子系統(tǒng)中,從配線箱出的雙絞線,上下通向各樓層后沿過道通向各房間,通向各幢樓的光纖也在網(wǎng)管中心匯總,進(jìn)入配線箱.

5)設(shè)備間子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)備間管理通向各水平子系統(tǒng)主干電纜:從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間出來的線路走向各個(gè)信息點(diǎn),設(shè)備間通過光纖與網(wǎng)絡(luò)相連(每幢樓只設(shè)一個(gè)設(shè)備間管理間).在設(shè)備上選擇IBDN公司高密度插接系統(tǒng)配線架,安裝方式選用墻裝式單通道方式.

6)建筑群主干子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑群子系統(tǒng)是將建筑物中的電纜與通信設(shè)備、裝置等連接在一起.它是整個(gè)布線系統(tǒng)中的一部分(包括傳輸介質(zhì))并支持提供樓群之間通信設(shè)施所需的硬件.

4 結(jié)束語

校園網(wǎng)在學(xué)校中的應(yīng)用,使得學(xué)校達(dá)到了高度的智能化、規(guī)范化,整個(gè)學(xué)校通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形成了一個(gè)信息交流的共享平臺,為教學(xué)、管理、科研等提供了可靠、完整、方便的環(huán)境,是建立新型現(xiàn)代化校園的有效手段.

[1] 謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].4版.大連:大連理工出版社, 2004.

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[8] 趙喆. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)[M]. 北京:中國鐵道出版社,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稿件編號:201308046

汪 波(1948-),男,江蘇吳縣人,博士,教授.研究方向:管理科學(xué)與工程.