馮昌成

摘 要 校園網(wǎng)是學校信息化辦學必不可少的設施。其性能高低直接影響到校園網(wǎng)的使用效率。本文主要介紹了校園網(wǎng)性能優(yōu)化的策略，意圖為學校提供一個高效、穩(wěn)定的校園網(wǎng)絡。

關鍵詞 校園網(wǎng) 網(wǎng)絡性能 優(yōu)化

中圖分類號：TP271 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.06.018

Campus Network Performance Optimization Strategy

FENG Changcheng

（Guangzhou Pharmaceutical Vocational School， Guangzhou， Guangdong 510430）

Abstract Campus network is essential for school information school facilities. Its performance will directly affect the efficiency of the use of the campus network. This paper describes the campus network performance optimization strategy， intended to provide an efficient and stable campus network for schools.

Key words campus network; network performance; optimization

0 前言

在當今信息高速發(fā)展的時代，網(wǎng)絡已經(jīng)深入到生活的各個層面。同樣，校園網(wǎng)作為學校信息化發(fā)展的一個產(chǎn)物，也早已融入到學校發(fā)展的各個層面。很多學校已經(jīng)建成第二期或第三期的校園網(wǎng)，它們在辦公、教學、信息交流等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

俗話說得好：“建網(wǎng)容易，管理難”。雖然校園網(wǎng)的規(guī)模上去了，但隨著網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流顯級數(shù)式的增長，接入數(shù)的大量增加，用戶對網(wǎng)絡響應的時效性不斷增強等，都對校園網(wǎng)網(wǎng)絡性能提出了越來越高的要求。

1 網(wǎng)絡性能優(yōu)化策略

1.1 交換機的連接方式設置

交換機是校園網(wǎng)系統(tǒng)中最常見的硬件設備之一，它用于設備間的網(wǎng)絡連接。一般同一物理區(qū)域或同一功能區(qū)域內(nèi)的接入設備都是通過交換機來進行連接。眾所周知，交換機的端口數(shù)是有限的，遠遠達不到需接入的所有計算機數(shù)量。為了解決這一問題，需增加交換機的數(shù)量，將交換機按一定的連接方式進行連接以達到增加端口的目的。

交換機間的連接方式有二種，一種是級聯(lián)，它是將多臺交換機用級聯(lián)端口進行連接，邏輯上是多臺交換機。第二種是堆疊，它是將多臺交換機用堆疊端口進行連接，邏輯上是一臺交換機。級聯(lián)方式中的每臺交換機都是獨立工作，交換機之間的數(shù)據(jù)交換是通過有限的級聯(lián)端口來進行交換。而堆疊方式的每臺交換機是彼此聯(lián)系的，就像一臺交換機的不同端口一樣，它們共同使用背板總線和硬件地址表。所以，如果在同等條件下，堆疊方式的端口性能要比級聯(lián)方式的高很多。比如，現(xiàn)有同一品牌同一型號的交換機3臺（24口，端口理論帶寬為100Mb/s），在理想的工作情況下，第一臺交換機上的計算機要訪問第三臺交換上的計算機，它們在級聯(lián)和堆疊的交換機上的訪問數(shù)度分別約為：100/23/23/23 = 0.008Mb/s和100/（24€？1）=1.408Mb/s。

從成本的角度看，堆疊方式遠要比級聯(lián)方式的高。因此，在實際的網(wǎng)絡規(guī)劃中，應綜合考慮，各取其長而合之，我們可以采取對級聯(lián)的方式進行優(yōu)化，以達到花較小的成本來改善網(wǎng)絡的性能目的。以上面的假設為例，將第一臺交換機更換為端口數(shù)較少，端口速率為1000Mb/s的交換機，此交換機只用于連接第二和第三臺交換機，從而將原有的三級級聯(lián)改為二級級聯(lián)，在理想的工作情況下，兩臺接在第二或第三臺交換機上的計算機訪問數(shù)度約為：1000/23/23=1.89Mb/s。當然，這是理想的速度，實際的速度還跟交換機的背板帶寬有很大的關系，因為采用級聯(lián)方式的交換機的背板帶寬一般都不高。但綜合來說，這是一種比較實用的優(yōu)化方式。

1.2 軟件路由器的設置

網(wǎng)內(nèi)廣播數(shù)據(jù)包的傳輸量不斷增大是造成校園網(wǎng)性能不高的原因之一。怎樣減少這種現(xiàn)象的發(fā)生呢？我們都知道路由器其中的一個重要作用就是隔離網(wǎng)絡中的廣播數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡拓撲的關鍵位置有針對性的增設路由器可以很有效地提升網(wǎng)絡的性能。但是硬件路由器的價格昂貴，基于成本和效益的考慮，不可能在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中配置太多的硬件路由器。因此，可在穩(wěn)定性要求較低、不需要全天運行的功能區(qū)域（比如，在學校的計算機房，語音室、電子閱覽室）增設軟件路由器。

軟件路由器是指在操作系統(tǒng)上安裝路由器軟件或增加路由組件實現(xiàn)路由功能的計算機主機，它成本低、配置簡單、擴充性強。在配置時，可選取一臺性能和穩(wěn)定性都比較好的臺式機作為主體，大概的設置步驟為：（1）在主體機增加網(wǎng)卡的數(shù)量（一般網(wǎng)卡即可，如條件允許，可購買專業(yè)的軟路由網(wǎng)卡）;（2）在主體機安裝網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：比如 windows 2003、windows 2008、Linux等;（3）在主體機安裝路由器軟件（比如海蜘蛛、RouterOS、m0n0Wall等）或添加路由組件;（4）根據(jù)實際情況對路由軟件進行配置。

因此，在經(jīng)過上面步驟后，整個網(wǎng)絡中多了軟路由器，在一定程度上減少了廣播數(shù)據(jù)包的數(shù)量，優(yōu)化了網(wǎng)絡的性能，獲得了更高的經(jīng)濟效益。當然，軟路由軟件的操作是很靈活的，如果在特殊情況不需要打開路由功能時，可以隨時將其關閉。

1.3 訪問控制規(guī)則設置

設置訪問控制規(guī)則主要用于提高校園網(wǎng)的安全性。在外網(wǎng)訪問校園網(wǎng)時，只讓校園網(wǎng)對外做必要的開放，禁止外網(wǎng)訪問校園網(wǎng)的其余部分，就能在不影響正常應用的前提下，最大限度地屏蔽各種來自外部的網(wǎng)絡攻擊。一般來說，中等職業(yè)學校的校園網(wǎng)內(nèi)可劃分為如下的功能區(qū)域，比如：核心服務網(wǎng)、辦公網(wǎng)、宿舍網(wǎng)、教學網(wǎng)、圖書館網(wǎng)等。并有區(qū)別地為各區(qū)域制定符合實際情況的訪問控制策略，這樣就可以有效限制沖突和減少無謂的廣播，增加信息傳達的針對性。如圖1所示：

圖1 訪問控制策略

當然，在設置訪問控制規(guī)則細則前要做好充分的調(diào)研，以防止對其做經(jīng)常性的修改。這樣不便于網(wǎng)管人員后期的維護。

1.4 Vlan性能優(yōu)化設置

Vlan技術可以將物理網(wǎng)絡和邏輯網(wǎng)絡分開，實現(xiàn)在同一主干上同時傳送多個邏輯網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)包。從而有效地減少網(wǎng)絡風暴，提高網(wǎng)絡的整體效率。但我們可能忽略了一點，就是它的實現(xiàn)是需要有帶寬開銷的。如果帶寬占用太多，勢必會造成反效果，給網(wǎng)絡帶來不利。

作為核心交換機，承載了大部份跨vlan的流量轉(zhuǎn)發(fā)，如果在規(guī)劃網(wǎng)絡參數(shù)功能時比較準確和全面，那么應將交換機中的端口配置到盡量少的vlan中。從理論上盡量減少多vlan而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)發(fā)量。此外，這樣還可以避免在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時廣播到其它無需運載的鏈路上。

生成樹協(xié)議（STP：Spanning Tree Protocol）按照樹的結(jié)構(gòu)來構(gòu)造網(wǎng)絡拓撲，能夠提供路徑冗余，消除網(wǎng)絡中的環(huán)路，避免由于環(huán)路的存在而造成廣播風暴問題。若在網(wǎng)絡中有多條有效路徑引起不正常的環(huán)路，比如：某些用戶在有意或無意的情況下，會將個別信息點直接用跳線連接起來，造成交換機環(huán)路，這時會產(chǎn)生雙向的廣播環(huán)，甚至產(chǎn)生廣播風暴，導致交換機資源耗盡而宕機。像這種意外造成環(huán)路現(xiàn)象時，由于接入層交換機數(shù)量多，分布廣而散，網(wǎng)管人員很難進行排查。因此，在各接入交換機上啟用STP協(xié)議，可有效防止此問題的發(fā)生，有利于提高網(wǎng)絡的整體性能。

1.5 Web Cache的設置

Web cache提供了比將訪問對象放在internet web服務器上更好的方法，它將需要頻繁訪問的web頁面和對象存儲到緩存中。一般來說，提供web cache服務的設備有二種，一是專門的web cache硬件設備，另一種是web cache服務器。專門的web cache設備要遠比一臺服務器的成本高，而且調(diào)試比較復雜。在規(guī)劃校園網(wǎng)時，應詳細分析校園網(wǎng)絡應用的特點，根據(jù)學校的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量規(guī)律，合理安排服務器。通常在實際應用中，可在網(wǎng)絡中心安裝一臺性能較好的服務器作為web cache server。這樣，校園網(wǎng)內(nèi)部用戶再訪問那些網(wǎng)站時，就可以從緩存里調(diào)用，既加快了用戶的訪問速度，又從很大程度上減輕了校園網(wǎng)主干鏈路的負荷。

無論采取哪一種方式部署web cache服務，都有助于優(yōu)化網(wǎng)絡的整體性能和節(jié)省寬帶。而且如果選擇了正確的緩存解決方案，它可以隨著校園網(wǎng)絡的增長而擴大，而無需進行昂貴且耗時的重建。

2 結(jié)束語

總之，上面講述的五種方法都是改善校園網(wǎng)性能比較好的方法，具有較低成本、較高效率的共性。不過，網(wǎng)絡性能優(yōu)化是一項復雜而又繁瑣的工作，它涉及面廣、所需要的技術力量強，要確保校園網(wǎng)的穩(wěn)定和高效，必須根據(jù)實際情況，不斷地深入研究和探索。

參考文獻

[1] 李志泉.如何改善校園網(wǎng)的性能[J].電腦知識與技術，2009.5（21）：5897.

[2] 韓勇.校園網(wǎng)計算機網(wǎng)絡性能檢測與優(yōu)化研究[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2014（3）：158.

[3] 曹喜梅.校園網(wǎng)性能優(yōu)化方法淺析[J].電腦知識與技術，2009.5（9）：2319.

[4] 陳世坤，王瓊英，胡其偉.校園網(wǎng)性能優(yōu)化方法[J].廣東工業(yè)大學學報，2005.22（3）：103.