校园局域网组建与维护Word下载.docx
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Summary
Fortheconstructionoftheschoolcampusnetworktothe
inevitablechoiceforthedevelopmentofinformationtechnology,campusnetworksystemisaverylargeandplexsystem,notonlyformodernteaching,integratedinformationmanagementandofficeautomationapplicationssuchasabasicplatform,andcanprovideavarietyofapplications,sothatinformationcanbetimelyandaccuratedeliverytothevarioussystems.Thecampusnetworkconstructioninthemainapplicationofnetworktechnologyisanimportantbranchoflocalareanetworktechnologytotheconstructionandmanagement,sothegraduationprojectwillbemainlytotheprocessofbuildingthecampuslocalareanetworkmaybeusedinavarietyoftechnologiesandimplementationplanforthedesigndirection,theconstructionof
thecampusnetworkandprovideatheoreticalbasisandpractical
guidance.ThemainideasincludeavarietyofLANtechnologies,
networkdesign,networktopology,cablingsystem,server
configurationandsoon.Throughdiscussionofthegraduationproject,hopetoenablereaderstounderstandtheprocessofbuildingthecampusnetworkandthevariousnetworktechnologiesinvolved,andcanwelearnforthefutureknowledgeofnetworktechnologytothecampusnetworkor
theconstructionofareference.Keywords:
networkdesign,serverconfiguration,WAN
networking,networksecurity
前言
随着信息技术的高速开展,教育信息化水平正成为衡量学校总体开展水品的重要因素。
网络技术的应用对高校的教学手段和教育管理体系的促进作用是巨大的。
1995年CERNET(中国教育和科研计算机网)建设全面启动,全国各地的高校开始建设自己的计算机校园网。
校园网建设是高校建设的重要组成局部,建设高质量的局域网,才能充分发挥网络资源管理和应用的优势,进展信息交流、资源共享、科学计算和科学研究与合作。
校园网的建设与应用,极大的丰富和完善了教育资源,拓宽了学生获取知识的渠道,改善了教学效果,提高了学校的现代化管理水平,促进了教育的社会化,因此,如何进一步搞好校园网的建设,充分发挥校园网的作用,组建高性能,低本钱的校园网,是各个高校探索和思考的问题。
简单来说:
对于校园网,丰富的应用是关键,而稳定可靠的网络是根底,完善的安全和管理手段是保障。
信息时代的变革与开展,带动了整个世界的深刻变革。
网络、计算机技术的进步
和应用软件的提高,是计算机变得越来越容易使用,它们正被广泛的使用,并迅
速改变人们的生活、学习、工作方式。
在一个好的校园网里人们用计算机和网络
进展工作、交流和学习,计算机改变了人的教学方式,社会变得很快,我们必须
跟上时代的歩伐,因此在经济条件允许的情况下,尽快尽早的建设校园网,好处
将是显著的和长远的。
第一章绪论
自从1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功世界上第一台电子计算机以来,计算机技术、通信技术等信息科技得到飞速地开展与普与,使人类逐步进入了信息社会。
伴随着人们对于信息资源共享以与信息交流的迫切需求,促使网络技术的产生和快速开展,计算机网络的产生和使用为人类信息文明的开展带来了革命性的变化。
自1995年中国教育教研网〔CERNET〕建成后,校园网的建设已经进入到一个蓬勃开展的阶段。
校园网的建成和使用,对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程,开展多媒体教学与研究以与使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。
其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全,网络系统的维护等内容。
计算机网络在校园的应用。
当今世界,各种先进的科学技术飞速开展,给人们的生活带来了深远的影响,它极大的改善我的生活方式。
在以计算机技术为代表的信息科技的开展更是日新月异,从各个方面影响和改变着我的生活,而其中的计算机网络技术的开展更为迅速,已经渗透到了我生活的各个方面,人们已经离不开计算机网络,并且随着因特网的迅速普与,给我的学习与生活条件带来更大的方便,我与外部世界的联系将更加的严密和快速。
在二十一世纪,普与信息科技,是提高素质教育的一项十分重要的内容,网络技术为提高我的学习条件具有重要作用。
目前教育改革已将计算机网络引入到学校教学的各个环节,引起了教学方法,教学手段,教学工具的重大变革,这些变革为实现教育现代化起到了巨大的推动作用,因此大力开展计算机教育建特别是计算机网络教育。
建设校园计算机网络系统已成为我国各教育部门,各级学校都已建成或正在拟建各种教学网络,开展和建设校园计算机网络将成为今后开展的必然趋势。
1.2校园网的设思路、原如此和目标
1、校园网的建设思路
校园网的建设是一项非常复杂的系统工程,校园作为一个特殊的网络应用环境,它的建设与使用都有其自身的特点。
在选择局域网的网络技术时要表现开放式、会聚式、安全可靠,维护简单的原如此。
校园网的建设主要应用局域网技术以与多媒体技术为主的各种网络应用技术。
局域网技术是一项在20世纪70年代开展起来的计算机互联技术,经过多年的开展,技术已经成熟,并得到了广泛的应用,局域网技术成为网络技术的重要组成局部。
计算机多媒体技术是伴随着多媒体信息的应用而得到迅速的计算机应用技术,在网络环境下,多媒体得到了更快更好的应用,使我得到了更好更多的信息。
校园网是使用了局域网技术以与各种多媒体应用技术,并结合Internet应用等其它的技术来建设。
使得校园网能满足现代教学对信息处理的要求,使计算机的应用能对教学管理现代化起重要的促进作用,能实现信息查寻、教务管理,并与外部网络系统进展交流等多种需要。
2、校园网的建设原如此
校园网建设是一项综合性非常强的系统工程,它包括了网络系统的总体规划、硬件的选型配置、系统管理以与人员培训等诸多方面。
因此在校园网的建设工作中必须处理好实用与开展、建设与管理、使用与培训等关系,从而使校园网的建设工作健康稳定地开展。
首先,校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作,因此在校园网的规划建设过程中,必须从学校长远开展规划出发,以服务于教育为根本点,结合学校当前教育教学的实际需要,做出科学的规划部署。
在校园网的管理上应该认清对象、明确目标,选用适宜的各类应用软件,来组织建设各类资料库,优化网络资源,为科学管理、学习交流、共享信息通畅渠道。
同时在校园网络管理中还必须严格遵守有关的国家法律、法规,保障网络使用的安全可靠。
3、校园网的建设目标
现今的网络系统包括网络交换机以与叠加其上的语音、数据、视频装置以与可变化的软,硬件应用。
它的开放式设计意味着更好的整体化与高品质应用的能力。
提供的带宽可适合话音,图像,数据的传输,这种带宽结合设备厂商优秀网管模式,可以向用户提供面对面的通讯。
在建设校园网时,要达到以下目标:
〔1〕、在校园内部实现资源高度共享,为教学、科研、管理提供服务,为计划、组织、管理与决策提供根底信息和科学手段。
〔2〕、支持教育教学改革,提高教育技术的现代水平和教育信息化程度、为学校教师的备课、课件制作、教学演示提供网络环境。
〔3〕、通过互联网、录像机、扫描仪、数码相机等各种渠道获得多媒体资料,实现素材收集、电子备课功能。
培养创新人才,提高学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以与团结协作和社会活动的能力,使学生能自主学习、协商学习、发现探究式学习以与自我评价,为学生的全面开展创造相应的条件。
〔4〕、实现办公自动化,提供与上级教育部门、社会、家庭之间通讯的出入口,提供电子函件、公告牌和教育教学信息查询等服务,提高工作效率和管理水平。
〔5〕、与时、准备、可靠地收集、处理、存储、传输学校的教育教学信息完成与因特网的通讯和资源共享,实现社会教育、学校教育、家庭教育的有机整合。
〔6〕、实现课堂多媒体电化教学,具备适用于双向课堂语音教学与语音功能学习。
以代替手提录音机,实现音频数字化资源共享、集中管理。
电教综合平台实现多媒体电教设备与室内电器设备电动一体化控制。
第二章现状与用户需求分析
目前校园网信息点仅仅覆盖学校行政楼、办公楼、教学楼、实验楼。
为建立能满足教学、科研和管理工作需要的网络环境,为学校师生提供充分的网络信息服务、校园网急需扩大信息点覆盖至教职工住宅区、教学楼的所有教室、实验室、学生宿舍乃至覆盖全校所有建筑和机构的综合网络。
随着校园网信息点的扩大,原来租用的2M/DDN专线出口已不能满足用户接入访问的要求,随着校园网用户量增加和各种应用的开展都要求较高的网络带宽,有必要进一步扩大带宽,通过当地网络服务提供商〔ISP〕中国电信,中国网通和中国教育科研网三种网络连入因特网。
2.1系统需求
〔1〕、校园网络中心各项主要业务的需求,切兼顾未来长远开展规划;
〔2〕、符合当前很长远的信息传输要求;
〔3〕、布线系统设计遵从国际〔ISO/IEC11801〕标准与建设部标准;
〔4〕、布线系统采用国际标准的层层星型拓扑结构;
〔5〕、布线系统将支持语音、数据等综合信息〔如ISDN、B-ISDN、ATM等〕的高质量传输,并适应各种不同类型不同厂商的电脑与网络产品;
〔6〕、布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座,以统一的线路规格和设备接口,使任意信息点都能接插不同类型的终端设备;
2.2内部网络需求
大学校园网络平台是为大学网上办公提供统一的网络平台。
在统一的网络平台上,规X各部门的业务流程和办事程序,统一资源规划、资源管理,统一网络建设。
首先建立统一的信息发布机制,在网上发布各部门的职能、机构组成、办事章程,各项文件、资料、档案等,实现信息资源的共享。
影响校园网络的因素:
〔1〕、IP地址盗用问题:
少数没有IP地址的用户,冒用他人的合法IP地址,造成网络内部地址的冲突,阻碍了合法用户的正常使用。
〔2〕、防火墙攻击:
一些用户缺乏相应的常识,有意或无意地对校园网进展各种各样的攻击,严重影响了校园网的正常工作。
〔3〕、网络病毒:
通过网络传播的病毒在传播速度、破坏性、传播X围都比单机病毒危害严重。
病毒发作以后能导致网络系统崩溃,网络瘫痪。
大学校园网的内部网络就要克制这些因素,因此在网上建立大学校园网办公自动化系统,实现公文流转,资料传递的网络化,实现无纸化办公;
同时开发各种业务应用系统与各种管理系统,实现业务流程的网络化。
随着网络应用的深入,可以逐步在网上开展视频、声音等服务,如IP、视频会议等。
网络平台建成后可以具备以下功能:
能控制用户对Internet的访问,保证各信息点能接收、查询、浏览国内外的咨询和电子,同时又能有效地杜绝工作时间上网聊天、玩网络游戏等现象。
〔1〕、能合理分配带宽,防止恶意抢占网络资源,防止网络堵塞。
〔2〕、能根据实际情况,按不同的职能部门划分出相应的虚拟局域网〔VLAN〕,如:
办公楼、行政楼、教学楼等,并能灵活地控制各部门间的相互访问,提高领导专用服务,如领导桌面可视通讯,内部敏感信息查询等。
〔3〕、网络内部采用杀毒软件〔网络版〕进展病毒防X;
采用高性能防火墙进展网络边缘防护;
根据服务器应用安全级别;
设计入侵检测系统〔IDS〕:
24小时监视网络异常活动。
〔4〕、大学校园网的系统可提供包括数据、声音和图像等综合信息服务,并保证多媒体信息传输的质量,具有容量大、易维护、易扩大、平台统一的特性,能实现广泛的软件、硬件资源共享,包括:
Internet网络服务:
如浏览、电子、文件下载、远程视频通讯等,而社会、面向公众的服务:
如:
一网式办公、视频点播等多媒体应用服务、网上培训以与远程移动办公等。
2.3建设目标
大学校区系统的建设目标是光缆主干网覆盖校区各主要建筑,从而将校园网络建成一个具有一定规模容量、技术先进、功能齐全、优良运用、安全可靠,并具有可扩大性的现代化网络系统,通过千兆链路和大学校区本部相连,进而与国内过外网络互连,为校区提供一个多媒体通信和现代化办公自动化管理的支持环境,为本校区的教学生活和管理服务带来与大的方便。
大学校园网必须具备教学、管理和通信三大功能:
每个教师可以方便地浏览和查询网上资源,进展教学设计和科研工作:
可以调用网上资源,进展课堂教学:
可以通过网络对学生的学习进展指导和考察。
学生可以方便地浏览和查询网上资源,开展网上“个性化学习〞等:
通过网上学习学会信息处理能力。
学校的管理人员可以方便地对教务、行政事务、财务、资产等进展综合管理,同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换。
大学校区的应用目标可概括为以下三点:
首先,学校的目的是通过教学过程来培养人才,因此对教学过程提供直接支持应是校园网的根本功能。
学校可以利用校园网实现对CAI课件等各种教学资源的共享,通过教务管理系统、电子备课系统、辅助教学系统、考试系统等等网上应用提供对教学过程的支持。
其次,校园网必须能支持学校的日常办公和管理。
这方面的工作包括:
教职员工的档案管理、学生的学籍管理、学校工资财务的管理、各种教育物资的管理、图书馆管理、成绩的统计分析、课程的编排以与校内外各种公文的管理等等。
再次,与INTERNET的联接也是校园网的根本功能之一。
学校的PC机通过校园网络访问其它的LAN或INTERNET,从而把目光投向更广阔的社会空间,大大扩展师生获取知识的途径,还可以自由地发布教育消息,增强学校和家长的沟通以与校园间的交流。
校园网络系统的设计应掌握以下原如此:
〔1〕、先进性:
总体设计起点高,采用先进的计算机网络技术和管理模式,采用先进的网络设计、网络结构、开发工具,技术上采用市场占有率高、标准化、且技术成熟的目前网络流行的TCP/IP协议和目前最先进的千兆以太网和百兆以太网到桌面技术,保证网络的安全、稳定和容量。
〔2〕、实用性:
综合考虑未来的扩展与保护投资,制定统一全面的开展规划,充分发挥设备效益,能使用户最方便地实现各种功能。
〔3〕、开放性:
系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口,以利于网络的维护、扩展升级与外界信息的沟通。
〔4〕、开展性:
网络规划设计既要满足用户开展在配置上的预留,又能满足因技术开展需要而实现低本钱扩展和升级的需求。
〔5〕、可靠性:
服务器具备超强容错功能和先进的备份技术,交换机的模块化、端口冗余和网管功能,使日后的管理和维护更方便。
对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进展统一规划和分析,确保系统运行可靠。
〔6〕、安全性:
提供多层次安全控制手段,建立完善的安全管理体系,防止数据受破坏,有可靠的防病措施。
〔7〕、使用性:
中文界面功能完善,界面友好,兼容性强。
〔8〕、抗干扰性:
能满足当地电力的环境、电磁环境、气候环境等,抗干扰能力强。
〔9〕、经济性:
投资合理,具有最高的性能价格比。
突出表现在保护投资方面,系统的开放性,硬件设备的独立性,升级时能保护已有的投资。
〔10〕、高传输性:
主干网1000M,快速以太网100M到桌面。
2.5设计标准
〔1〕、网络协议:
网络系统的设计采用国际上最为流行和标准的TCP/IP协议。
〔2〕、系统构成方式:
系统构成〔运行方式〕方式采用客户机/服务器〔Client/Server〕系统,人们普遍认为该系统是90年代乃至21世纪的最新技术。
现在流行的网络操作系统很多都支持该系统。
〔3〕、网络系统硬件标准:
网络系统硬件设备的选型、施工、安装应符合ISO9002标准。
网络布线要符合ISO/IEC11801标准或EIA/TIA586与CECS72:
97标准。
〔4〕、网络操作平台:
操作系统可以采用WINDOWS2003、UNIX、LINUX和最新的WINDOWS2008〔但技术上还不成熟,性能还不稣定〕。
建议校园网以WINDOWS2003中文操作系统作为平台,它不但操作方便,而且功能齐全,根本能满足学校的需要。
2.6校园网的建设
1、网络设备
网络设备包括主干网和交换设备。
大、中型网的主干网应采用光缆通信和交换设备,子网采用100M交换式以太网星型结构、双绞线布线。
理想的主干电缆是光缆,它连接距离远、传输带宽高,抗干扰能力强;
可以使用4芯或6芯光缆,留有一两对用于容错,以提高可靠性、增加网络带宽。
目前在千兆的速率下,62.5/125多模光缆最远可以传输220米;
50/125多模光缆最远可以传输550米;
9/125单模光缆最远可以传输5000米。
应根据距离会聚情况,选择不同的光缆与工作模式。
对于二级以下的分支线路,应该选用超五类双绞线。
在100Mbps速率下,流行的有源集线器或交换机可连接100米远。
常用于主干交换机的千兆交换机选以思科系列为宜。
此类产品性能极佳,适用于此规模网络。
二级交换机假如采用百兆交换机,因为主干使用光缆,如此要有千兆光缆口,能够与主交换机相连。
2、服务器
服务器的选型与数量同样要根据学校的规模、具体应用而定。
下面谈谈主服务器和部门服务器的选择:
主服务器:
用来承当学校的网络管理〔如用户的接入与控制等〕、信息管理〔如数据库管理〕和高速数据的存取管理等。
如果任务很重,可选用高档服务器或多个服务器。
在主服务器的选择上要注意以下几个问题:
〔1〕、处理器。
处理器应选价格适宜,性能稳定,在多任务时优势明显。
能够满足校园网应用的根本要求。
〔2〕、硬盘存取子系统。
应该选用高速的SCSI接口,最新的标准是160Mbps,可以选择流行可靠的Ulttra2Scsi接口与相应的硬盘。
为了进一步提高存取速度,可以使用RAID技术,这样能显著节省存取时间,使实际存取速度尽量接近接口速度。
为了提高服务器的整体效能,可以使用带I/O处理芯片、有一定存取缓冲的硬件RAID卡。
能够满足VOD级多媒体信息存取的要求。
〔3〕、网络接口卡。
一般服务器带有集成或外扩的100Mbps网卡。
为了提高网络主干的响应速度,应为其加装千兆网卡。
部门服务器:
用于的建立、电子、文件传输和多媒体制作等其他组成部门应用,同样应根据任务选择,可以选用双CPU架构的服务器,用SCSI接口硬盘,百兆高性能服务器网卡。
3、校园网资源建设
校园网价值的真正表现就在于丰富的软件资源。
光靠学校自身力量是远远不够的,要走引进与建设相结合的路,联合多方面的力量,共同建设资源。
将学校WWW服务器与INTERNET上大量免费的教育教学资源进展,直接实现教育教学资源共享。
4、校园网配套设施的建设
配套设施包括机房、配线间、维护人员办公室和电源系统。
机房应恒温恒湿。
电源应安全可靠,容量满足满负荷运行的要求,解决电源屏蔽,防止电源对网络的干扰,电源设计、布线与网络设计、布线需同时考虑,固定设备不长期使用临时电源和移动电源。
网络有充分的安全接地保护。
供电电源对网络的可靠运行有着重要的影响。
2.7校园网组建分析
〔1〕、它不是政府行为,是每个大学在进展现代化教学手段研究中,认识到校园网对提高教学质量,推进“以创新精神为核心〞的素质教育有着不可替代的作用,从而激发的一种自觉行为。
所以这些学校,在组建校园网的态度上,在使用校园网开展教育教学工作方面,更深入、更积极。
这是开展校园网建设的一个非常重要的条件。
〔2〕、一般大学缺乏政府经费的有力支持,技术力量也相对薄弱,对一般大学校园网的组网方案,绝不能以大学校园网的标准来要求,也不能用计算机重点学校的要求来衡量,应该根据不同学校的实际情况,积极开展建网工作。
判断一般大学校园网成败与否的标准,不应该看它技术含量有多高、速度有多快,而应该看校园网是否充分利用了学校中的各种资源,在学校的教育教学科研中起到了积极的作用。
第三章校园网的总体设计
总体概述
建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网,百兆交换到桌面,使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络;
配置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料,为学校的教学、管理和研究提供服务。
设计目标
1、校园网系统的构成:
校园网系统由硬件系统和软件系统构成。
其中硬件系统主要包括网络系统〔交换机、路由器、防火墙等〕、主机系统〔服务器、工作站等〕、外部设备〔打印机、UPS、磁盘阵列等〕以与布线系统组成;
软件系统主要由系统软件〔网络操作系统、网络管理系统、安全系统等〕和应用软件〔办公自动化、综合教务管理系统、图书馆管理系统等〕组成。
2、逻辑设计目标:
大学校园网络系统设计的总体目标是充分利用信息化技术
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