淺談校園網(wǎng)的規(guī)化與設(shè)計(jì)

操雙慶

近幾年來,校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)在各院校掀起一股熱潮,許多學(xué)樣都建起了自己的校園網(wǎng),形成了一個(gè)覆蓋全國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)并通過專線與Internet連通。這一方面加強(qiáng)了學(xué)校與國(guó)內(nèi)外的聯(lián)系,有利于及時(shí)了解國(guó)內(nèi)的信息,有助于提高學(xué)校的科研教學(xué)水平;另一方面,校園網(wǎng)的建立及以其為基礎(chǔ)的管理信息系統(tǒng)的開發(fā),也有利于各學(xué)校管理水平的提高。建設(shè)校園網(wǎng)對(duì)每個(gè)學(xué)校來說都不是一件容易的事情,校園網(wǎng)不只是涉及技術(shù)方面,而是包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用平臺(tái)、信息資源、專業(yè)應(yīng)用、人員素質(zhì)等眾多成份的綜合化、信息化教學(xué)管理環(huán)境系統(tǒng)。應(yīng)此每個(gè)校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)都要經(jīng)過周密的論證、謹(jǐn)慎的決策和緊張的施工。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究,我認(rèn)為,在設(shè)計(jì)與建設(shè)校園網(wǎng)的過程中,要把握以下五個(gè)關(guān)鍵問題:

1.確立建設(shè)校園網(wǎng)的目標(biāo)

確立校園網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo),不僅要考慮技術(shù)方面,更要考慮環(huán)境、應(yīng)用和管理等,必須與學(xué)校各方面改革、建設(shè)相結(jié)合,與學(xué)校長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展相結(jié)合,科學(xué)論證和決策。根據(jù)這樣的使用要求:建設(shè)一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、擴(kuò)展性強(qiáng)、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網(wǎng)絡(luò),將學(xué)校的各種PC機(jī)、工作站、終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來,并與有關(guān)廣域相連,形成結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)外溝通的校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上建立的校園網(wǎng)應(yīng)具備以下三點(diǎn)應(yīng)用目標(biāo):首先,學(xué)校的目的是通過教學(xué)過程來培養(yǎng)人才,因此對(duì)教學(xué)過程提供直接支持應(yīng)是校園的基本功能。其次,校園網(wǎng)必須能夠支持學(xué)校的日常辦公和管理。再次,與Interent的聯(lián)接也是校園網(wǎng)的基本功能之一。聯(lián)接Interent可以使學(xué)校把目光投向更廣闊的社會(huì)空間。大大擴(kuò)展師生獲取知識(shí)的途徑,還可以增強(qiáng)校內(nèi)外的溝通以及自由地發(fā)布教育消息。

2.校園網(wǎng)的技術(shù)方案設(shè)計(jì)

校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的、比較成熟的技術(shù),兼顧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向,選擇結(jié)構(gòu)化、可擴(kuò)充、多用途的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,保證網(wǎng)絡(luò)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不落后。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理,在通信網(wǎng)絡(luò)、資源配置、系統(tǒng)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理上有良好的分層設(shè)計(jì),使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰,便于使用、管理和維護(hù)。另外網(wǎng)絡(luò)應(yīng)堅(jiān)持高效實(shí)用的原則,著眼于教學(xué)、科研、管理的實(shí)際需要,用有限的資金優(yōu)先解決工作急需的問題。校園網(wǎng)的技術(shù)方案設(shè)計(jì)分以下5步:

(1)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的選擇

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)通訊系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),它為網(wǎng)絡(luò)軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)存取控制和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供標(biāo)準(zhǔn)。因此網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的選擇是實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的核心環(huán)節(jié)。在充分了解各種網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、性能、價(jià)格的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)校的實(shí)際應(yīng)用,考慮學(xué)校能夠投入的資金及現(xiàn)有的設(shè)備、局域網(wǎng)和其它資源情況,進(jìn)行綜合分析,確定符合自己需要、有利于開發(fā)利用、有利于發(fā)展擴(kuò)充、性能價(jià)格比高的網(wǎng)絡(luò)方案。

現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有FDDI、千兆以太交換網(wǎng)、ATM等可供選擇。目前,FDDI在100Mbps傳輸技術(shù)上最成熟,但其基于帶寬共享的傳輸技術(shù)從本質(zhì)上限制了大量多媒體通訊同時(shí)進(jìn)行的可能性,且支持?jǐn)?shù)字化語音、圖像的新一代FDDI標(biāo)準(zhǔn)遲遲未能發(fā)展出來,FDDI正在被ATM和千兆位以太網(wǎng)技術(shù)迅速取代。作為一種全新的技術(shù),千兆以太網(wǎng)是快速以太網(wǎng)的延續(xù),是性價(jià)比很高的一種主干網(wǎng)技術(shù),但由于千兆以太網(wǎng)所涉及的標(biāo)準(zhǔn)還沒有全部確定,各廠家間的兼容性也有待測(cè)試,使其不能提供嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量保證。在對(duì)傳送視頻應(yīng)用等響應(yīng)時(shí)間不可預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)中,千兆以太網(wǎng)將不是最佳選擇。ATM技術(shù)的出現(xiàn)比千兆以太網(wǎng)早了幾年,而且目前的ATM網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)相當(dāng)繁榮,ATM能提供較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)質(zhì)量控制,具有適合于語音、視頻、數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。考慮到多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代學(xué)校教學(xué)中大量多媒體課件的開發(fā)應(yīng)用,目前一種能滿足網(wǎng)上大量多媒體信息傳遞的需要,比較先進(jìn)和穩(wěn)定的方案是采用ATM作主干,局域網(wǎng)和用戶端仍采用以太交換網(wǎng)的方案。

(2)確定合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

當(dāng)計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)較多或可靠性要求高時(shí),優(yōu)先考慮采用星型或樹型連接;對(duì)于少數(shù)幾臺(tái)距離較遠(yuǎn)或可靠性要求不高,共享任務(wù)不繁重,可考慮用一根電纜進(jìn)行總線型連接。實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常為以上兩種方式的綜合。

(3)設(shè)備的選擇與布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,首先要符合CERNet、Internet等國(guó)內(nèi)、國(guó)際聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn);其實(shí)要能支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如TCP/IP、IPX、DECnet等常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有良好的可靠性、可擴(kuò)充性和可管理性;第三,價(jià)格在預(yù)算范圍內(nèi),有良好的性能價(jià)格比;第四,應(yīng)選擇信譽(yù)高的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品公司的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,其國(guó)內(nèi)外有成功的使用經(jīng)驗(yàn),有良好的售后服務(wù)。

組成校園網(wǎng)的硬件有以下幾類:一是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器;二是網(wǎng)絡(luò)工作站、三是網(wǎng)絡(luò)適配器,又稱為網(wǎng)卡;四是連接線,學(xué)名“傳輸介質(zhì)”,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(jī)。

出于硬件上的專門考慮,有條件最好購(gòu)置專門的文件服務(wù)器。因?yàn)榉?wù)器的硬盤存速度對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響很大,所以專用的服務(wù)器就對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、速度、可靠性都有考慮,諸如硬盤鏡像、雙工等容錯(cuò)技術(shù)一般都會(huì)得到應(yīng)用。不過一般的小型校園網(wǎng),采用P4級(jí)的微機(jī),配備一個(gè)或數(shù)個(gè)的大容量硬盤和一個(gè)32位的網(wǎng)卡也可以滿足要求。

網(wǎng)卡雖然有16位、32位和64位之分,但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)無論用哪種網(wǎng)卡,最好均用同一品牌,以保證良好的兼容性。一般而言,市場(chǎng)上兼容產(chǎn)品的質(zhì)量還可以,對(duì)小型校園網(wǎng)的影響不明顯。目前購(gòu)買網(wǎng)卡應(yīng)購(gòu)買即插即用型網(wǎng)卡。

常用的傳輸介質(zhì)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(xì)同軸電纜。粗同軸電纜主要用于基干線(Back-bone)的建設(shè)。細(xì)同軸電纜使用BNC接口,主要用于計(jì)算機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)連接,但因接頭易松,可靠性差,將會(huì)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(guī)格,一般小型局域網(wǎng)(100M)用五類?？煽啃?速度要求高的大局域網(wǎng)(1000M網(wǎng))用超五類,使用RJ-45接口。聯(lián)網(wǎng)最好優(yōu)先考慮采用雙絞線連接各種設(shè)備,因其可靠性較好,價(jià)錢也便宜。網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型進(jìn)行布線設(shè)計(jì):第一,應(yīng)符合國(guó)際開放式布線標(biāo)準(zhǔn),并與學(xué)?，F(xiàn)有樓宇改造布線特點(diǎn)相結(jié)合;第二,應(yīng)選擇國(guó)際上可靠的PDS設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品;第三,網(wǎng)絡(luò)整體布線結(jié)構(gòu)合理,有足夠的冗余,便于以后的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展,并有可靠的質(zhì)量保證。