高校數(shù)字校園的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)探討

王應(yīng)邦+++孔春麗

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)字校園的推廣也逐漸成為了時(shí)代的潮流，并且成為了各大高校的重要基礎(chǔ)設(shè)施。大力發(fā)展高校數(shù)字網(wǎng)絡(luò)也利于高校管理的數(shù)字化和智能化，因此文章從數(shù)字校園設(shè)計(jì)原則、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇以及總體設(shè)計(jì)三個(gè)方面具體探討了高校數(shù)字校園的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字校園；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；設(shè)計(jì)

引言

“數(shù)字校園”最初起源于上世紀(jì)九十年代美國(guó)的一項(xiàng)“數(shù)字校園計(jì)劃”的科研項(xiàng)目，后傳入我國(guó)，在“面向二十一世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃”的基礎(chǔ)之上，發(fā)展成為了中國(guó)高校數(shù)字校園的新一代教育改革結(jié)晶。高校數(shù)字校園的建設(shè)對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、高校辦學(xué)水平和建設(shè)水平的提升三個(gè)方面都具有重大意義。

1 數(shù)字校園設(shè)計(jì)原則

1.1 實(shí)用可靠原則

數(shù)字校園的建設(shè)目的是滿足廣大師生的不同層次的需求，所以在高校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，應(yīng)該從各大高?，F(xiàn)有的實(shí)際資源為出發(fā)點(diǎn)，盡可能的將數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。同時(shí)，衡量一個(gè)成功的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是該設(shè)計(jì)能夠在一定的條件限制下能夠按規(guī)定完成任務(wù)。因此，數(shù)字校園也應(yīng)保障高校產(chǎn)學(xué)研能夠享受到全方位、全天候的可靠服務(wù)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化原則

網(wǎng)絡(luò)是一把雙刃劍，在發(fā)揮其巨大的優(yōu)勢(shì)之時(shí)，我們也應(yīng)主動(dòng)規(guī)避網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的消極作用。與此同時(shí)，在將網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)高校的過程中，我們更應(yīng)該注重?cái)?shù)字校園的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性。使高校數(shù)字校園的網(wǎng)絡(luò)成為具備統(tǒng)一身份認(rèn)證、信息資源等集一體的公共管理平臺(tái)。

1.3 先進(jìn)性

面對(duì)高速發(fā)展的信息化時(shí)代，信息網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代速度需要跟上時(shí)代潮流。因此，信息化時(shí)代同樣也對(duì)新潮的高校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)提出了時(shí)代性的要求。換言之，高校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)在滿足眼前的時(shí)代要求之外，還應(yīng)具備一定的潛力，能夠有效延伸校園網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。保持網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有的先進(jìn)性。

1.4 經(jīng)濟(jì)性原則

由于高校對(duì)于數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的投資是有限的，因此在數(shù)字設(shè)備的選取環(huán)節(jié)，應(yīng)該采用性價(jià)比較高的數(shù)字技術(shù)設(shè)備，在保障設(shè)備能夠有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用的同時(shí)，最大程度的節(jié)約資金投入，使高校網(wǎng)絡(luò)投入資金能夠得到最大程度的有效利用。

1.5 可拓展性原則

二十一世紀(jì)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，更新?lián)Q代迅速。因此，為保障高校數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的大潮流中保持一定的先進(jìn)性，應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中增加高校數(shù)字校園的可拓展性。這不僅僅是對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的擴(kuò)展性要求，更是要求整個(gè)高校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)具備可拓展性。滿足用戶的各種需求，使高校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)處于不斷發(fā)展擴(kuò)展的狀態(tài)。

2 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇

如果將整個(gè)高校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)具體分離開來(lái)，其中就包括了核心層、匯聚層以及接入層三個(gè)具有不同功能效用的層次模塊。不同的層次具備不同的功效，因此，在不同層次的機(jī)型選擇上，也有不同的要求，針對(duì)不同性能的要求，選擇正確的機(jī)型，不同層次的機(jī)型各司其職就能夠有效提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

2.1 核心層選型

作為信息數(shù)據(jù)流量最大的核心層，其交換機(jī)設(shè)備必須要具備高質(zhì)量的性能、一定的模塊量?jī)煞矫嬉?，保障核心層的有效運(yùn)行，有效擴(kuò)展校園網(wǎng)的發(fā)展。因此，由語(yǔ)音、網(wǎng)絡(luò)分析等不同種類模塊所組成的集成性服務(wù)型交換機(jī)，即華為QuidwayNE40交換機(jī)，支持萬(wàn)兆接口，支持RIP、OSCF和BGP-4路由協(xié)議，擁有模塊化的端口結(jié)構(gòu)，8個(gè)拓展模塊，支持Qos和VPN，具備一定的可靠性和吞吐量，同時(shí)滿足實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性原則。成為了當(dāng)前各高校建立數(shù)字校園的核心層交換機(jī)熱門之選。

2.2 匯聚層交換機(jī)選型

匯聚層交換機(jī)必須為三層、具有路由功能的交換機(jī)，以華為S5328-EI交換機(jī)為例，其背板寬帶為128Gbps，傳輸速率達(dá)10/100/1000Mpbs，包轉(zhuǎn)發(fā)率為66Mpps，能存儲(chǔ)32k條MAC地址表，擁有28個(gè)非模塊化端口。能夠有效滿足高校校園數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定需求。

2.3 接入層交換機(jī)選型

作為流量與主設(shè)備相連接的鏈接點(diǎn)，接入層不僅需要為用戶提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，更需要保障各個(gè)接入層用戶的用戶安全。即使不同種類的用戶需求沒有對(duì)接入層交換機(jī)的配置做出過高的要求，但是由于具有大量的數(shù)據(jù)流量流通，因此需要一定數(shù)量的接入口來(lái)保障接入層工作的有序進(jìn)行。因此，二層交換機(jī)銀河風(fēng)云S3052，其傳輸速率為10/100Mbps，背板寬帶為36Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)率為13.2Mpps，能存儲(chǔ)8k條MAC地址表，擁有52個(gè)端口，支持STP、RSTP和MSTP多種網(wǎng)管功能。能夠有效滿足接入層的需求。并且，該系列交換機(jī)所具有的多種安全加密程序都能夠有效保障用戶安全，將接入層的功能盡可能發(fā)揮到最大。

3 數(shù)字校園總體設(shè)計(jì)

數(shù)字校園網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)主要是基于核心層、匯聚層以及接入層三個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的考慮。在校園中，不同的教學(xué)生活趨于所需要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)各有不同，因此，就要求設(shè)計(jì)者根據(jù)不同的地理位置、網(wǎng)絡(luò)需求程度來(lái)進(jìn)行具體的考慮。盡可能減少浪費(fèi)以及網(wǎng)絡(luò)誤差。

3.1 核心層設(shè)計(jì)

作為整個(gè)校園數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的骨干部分，核心層的地位顯得尤為重要。一旦核心層出現(xiàn)任何程度的差錯(cuò)，就可能導(dǎo)致整個(gè)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)癱瘓。并且為保障數(shù)據(jù)交換的高速度運(yùn)行并不需要過于復(fù)雜的路由配置，匯聚層配置的精細(xì)度能夠有效彌補(bǔ)核心層需求，因此，只需要字啊主要的核心層區(qū)域進(jìn)行簡(jiǎn)單有效的協(xié)議配置即可。由此，核心層的設(shè)計(jì)便衍生出以下兩種模式：?jiǎn)魏诵暮碗p核心。但是這兩種模式的目的都只是為了將核心層的功能單純化、高效化。盡可能提升核心層的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包處理能力，以及盡可能規(guī)避一切妨礙核心層功能的不必要的配置。

3.2 匯聚層設(shè)計(jì)

匯聚層在整個(gè)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)中的作用就是將接入層傳送的所有用戶的數(shù)據(jù)流量聚集，最后傳送至核心層中。匯聚層作為三層網(wǎng)絡(luò)的中轉(zhuǎn)站，靈活運(yùn)用了路由綜合、鏈路劃分以及聚合等大量的技術(shù)手段，有效地發(fā)揮了分流功能，有效提升了整個(gè)校園數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。因此，在匯聚層的設(shè)計(jì)中，需要加入對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大小的考慮。不同的區(qū)域、樓層都有不同大小的數(shù)據(jù)流量的流通。因此，綜合考慮不同節(jié)點(diǎn)的不同需求，設(shè)計(jì)出既能控制網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴又能更好匯聚路由信息的收放自如的匯聚層，能夠有效保障鏈路聚合功能的發(fā)揮以及鏈路的負(fù)載均衡。

3.3 接入層設(shè)計(jì)

接入層作為數(shù)字校園終端用戶與網(wǎng)絡(luò)的鏈接點(diǎn)，一方面連接著數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)中心，一方面連接著形形色色的終端用戶，因此，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)考慮到其安全性與可管理性。面對(duì)參差不齊的接入層設(shè)備分布環(huán)境，很可能出現(xiàn)由于不規(guī)范的用戶使用所導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定問題的出現(xiàn)，因此，擴(kuò)展性強(qiáng)的可靠性接入層應(yīng)當(dāng)摒除繁瑣的路由設(shè)備，只要能夠保證基本的需求即可投入使用。主要還應(yīng)考慮到以下客觀因素的介入：（1）接入層帶寬；（2）接入層穩(wěn)定性；（3）遠(yuǎn)程控制；（4）安全考慮；（5）擴(kuò)展性考慮。

4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以嘉應(yīng)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，嘉應(yīng)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心主要設(shè)備有千兆防火墻、千兆路由器、萬(wàn)兆路由交換機(jī)3臺(tái)以及Sun、Dell、聯(lián)想、IBM、曙光等品牌服務(wù)器一批，并建立數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，為全校教學(xué)、科研、信息服務(wù)以及辦公自動(dòng)化提供一個(gè)信息化支撐平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王應(yīng)邦（1976-），男，云南保山人，講師，保山中醫(yī)藥高等專科學(xué)校教師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。