淺談校園網的規化與設計

操雙慶

近幾年來,校園網絡的建設在各院校掀起一股熱潮,許多學樣都建起了自己的校園網,形成了一個覆蓋全國的計算機網并通過專線與Internet連通。這一方面加強了學校與國內外的聯系,有利于及時了解國內的信息,有助于提高學校的科研教學水平;另一方面,校園網的建立及以其為基礎的管理信息系統的開發,也有利于各學校管理水平的提高。建設校園網對每個學校來說都不是一件容易的事情,校園網不只是涉及技術方面,而是包括網絡設施、應用平臺、信息資源、專業應用、人員素質等眾多成份的綜合化、信息化教學管理環境系統。應此每個校園網的設計、建設都要經過周密的論證、謹慎的決策和緊張的施工。根據實踐經驗和研究,我認為,在設計與建設校園網的過程中,要把握以下五個關鍵問題:

1.確立建設校園網的目標

確立校園網建設的目標,不僅要考慮技術方面,更要考慮環境、應用和管理等,必須與學校各方面改革、建設相結合,與學校長遠發展相結合,科學論證和決策。根據這樣的使用要求:建設一個技術先進、擴展性強、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網絡,將學校的各種PC機、工作站、終端設備和局域網連接起來,并與有關廣域相連,形成結構合理、內外溝通的校園計算機網絡系統。在此基礎上建立的校園網應具備以下三點應用目標:首先,學校的目的是通過教學過程來培養人才,因此對教學過程提供直接支持應是校園的基本功能。其次,校園網必須能夠支持學校的日常辦公和管理。再次,與Interent的聯接也是校園網的基本功能之一。聯接Interent可以使學校把目光投向更廣闊的社會空間。大大擴展師生獲取知識的途徑,還可以增強校內外的溝通以及自由地發布教育消息。

2.校園網的技術方案設計

校園網的設計應盡量采用符合國際工業標準的、比較成熟的技術,兼顧網絡技術的發展方向,選擇結構化、可擴充、多用途的網絡產品,保證網絡在較長時間內不落后。同時網絡設計應結構合理,在通信網絡、資源配置、系統服務和網絡管理上有良好的分層設計,使網絡結構清晰,便于使用、管理和維護。另外網絡應堅持高效實用的原則,著眼于教學、科研、管理的實際需要,用有限的資金優先解決工作急需的問題。校園網的技術方案設計分以下5步:

(1)網絡體系結構的選擇

網絡體系結構是指計算機通訊系統的整體設計,它為網絡軟件、硬件及網絡通訊協議、數據存取控制和拓撲結構提供標準。因此網絡體系結構的選擇是實現校園網建設目標的核心環節。在充分了解各種網絡的特點、性能、價格的基礎上,根據學校的實際應用,考慮學校能夠投入的資金及現有的設備、局域網和其它資源情況,進行綜合分析,確定符合自己需要、有利于開發利用、有利于發展擴充、性能價格比高的網絡方案。

現有的網絡技術主要有FDDI、千兆以太交換網、ATM等可供選擇。目前,FDDI在100Mbps傳輸技術上最成熟,但其基于帶寬共享的傳輸技術從本質上限制了大量多媒體通訊同時進行的可能性,且支持數字化語音、圖像的新一代FDDI標準遲遲未能發展出來,FDDI正在被ATM和千兆位以太網技術迅速取代。作為一種全新的技術,千兆以太網是快速以太網的延續,是性價比很高的一種主干網技術,但由于千兆以太網所涉及的標準還沒有全部確定,各廠家間的兼容性也有待測試,使其不能提供嚴格服務質量保證。在對傳送視頻應用等響應時間不可預測的網絡中,千兆以太網將不是最佳選擇。ATM技術的出現比千兆以太網早了幾年,而且目前的ATM網絡市場相當繁榮,ATM能提供較高的網絡帶寬和服務質量控制,具有適合于語音、視頻、數據傳輸的特點?？紤]到多媒體技術的迅速發展和現代學校教學中大量多媒體課件的開發應用,目前一種能滿足網上大量多媒體信息傳遞的需要,比較先進和穩定的方案是采用ATM作主干,局域網和用戶端仍采用以太交換網的方案。

(2)確定合適的網絡拓撲結構

當計算機臺數較多或可靠性要求高時,優先考慮采用星型或樹型連接;對于少數幾臺距離較遠或可靠性要求不高,共享任務不繁重,可考慮用一根電纜進行總線型連接。實際的拓撲結構常為以上兩種方式的綜合。

(3)設備的選擇與布線系統的設計

選擇網絡設備,首先要符合CERNet、Internet等國內、國際聯網標準;其實要能支持多種網絡協議,如TCP/IP、IPX、DECnet等常用網絡協議,具有良好的可靠性、可擴充性和可管理性;第三,價格在預算范圍內,有良好的性能價格比;第四,應選擇信譽高的網絡產品公司的優質產品,其國內外有成功的使用經驗,有良好的售后服務。

組成校園網的硬件有以下幾類:一是網絡服務器;二是網絡工作站、三是網絡適配器,又稱為網卡;四是連接線,學名“傳輸介質”,主要是電纜或雙絞線,還有不常用的光纖;五是路由器或交換機。

出于硬件上的專門考慮,有條件最好購置專門的文件服務器。因為服務器的硬盤存速度對網絡的影響很大,所以專用的服務器就對數據存儲、速度、可靠性都有考慮,諸如硬盤鏡像、雙工等容錯技術一般都會得到應用。不過一般的小型校園網,采用P4級的微機,配備一個或數個的大容量硬盤和一個32位的網卡也可以滿足要求。

網卡雖然有16位、32位和64位之分,但一個網絡無論用哪種網卡,最好均用同一品牌,以保證良好的兼容性。一般而言,市場上兼容產品的質量還可以,對小型校園網的影響不明顯。目前購買網卡應購買即插即用型網卡。

常用的傳輸介質分為同軸電纜和雙絞線兩種。同軸電纜又分為粗同軸電纜和細同軸電纜。粗同軸電纜主要用于基干線(Back-bone)的建設。細同軸電纜使用BNC接口,主要用于計算機間的網絡連接,但因接頭易松,可靠性差,將會逐漸被雙絞線取代。雙絞線又分屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽又絞線(UTP或電話線)。目前常用的UTP雙絞線分五類和超五類兩種規格,一般小型局域網(100M)用五類?？煽啃?速度要求高的大局域網(1000M網)用超五類,使用RJ-45接口。聯網最好優先考慮采用雙絞線連接各種設備,因其可靠性較好,價錢也便宜。網絡布線系統設計應根據網絡技術選型進行布線設計:第一,應符合國際開放式布線標準,并與學?，F有樓宇改造布線特點相結合;第二,應選擇國際上可靠的PDS設備生產廠家的產品;第三,網絡整體布線結構合理,有足夠的冗余,便于以后的網絡擴展,并有可靠的質量保證。