校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李正 章娟

【摘要】在這個(gè)快速發(fā)展的社會，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也緊跟著社會的腳步。本次設(shè)計(jì)主要過程包括對校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與規(guī)劃，然后在此基礎(chǔ)上對已經(jīng)建設(shè)好的校園網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，在這中間還重點(diǎn)表明了網(wǎng)絡(luò)出口方面應(yīng)用的技術(shù)、交換系統(tǒng)方面的技術(shù)、對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則等方面技術(shù)的內(nèi)容，提出的基于VLAN和三層交換技術(shù)的架構(gòu)模式。對校園網(wǎng)建設(shè)中出現(xiàn)的問題都能得到了很好的解決。

【關(guān)鍵詞】校園網(wǎng)絡(luò);三層交換技術(shù);局域網(wǎng)

1 功能需求

本次校園網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是高校內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為例，規(guī)劃一個(gè)包含校園文化交流、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和辦公室自動化的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。將學(xué)校的教學(xué)樓和宿舍樓合并成一個(gè)較大的局域網(wǎng)。在管理上，網(wǎng)絡(luò)管理員可以便利地對學(xué)校的教務(wù)、行政事務(wù)等一系列功能需求進(jìn)行自動化管理。對各個(gè)管理層之間實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)據(jù)交換，教師可以通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度及狀況，學(xué)生可以通過校園網(wǎng)訪問老師發(fā)布的教學(xué)資源。通過這樣一個(gè)平臺，不但可以加強(qiáng)師生之間的交流和互動，而且學(xué)生對獲取的信息也具有高度的可靠性和安全性。

網(wǎng)絡(luò)需求方面：對網(wǎng)絡(luò)性能造成影響的原因是因?yàn)槌霈F(xiàn)信道沖突和廣播風(fēng)暴，解決方法可以通過虛擬VLAN。虛擬VALN可以將處于網(wǎng)絡(luò)中不同位置的站點(diǎn)，依據(jù)應(yīng)用需求的不同放到相同的或者不相同的邏輯子網(wǎng)中去。對于劃分好的虛擬VLAN，利用路由器發(fā)送出處于不同網(wǎng)段中的數(shù)據(jù)包，那樣路由器對于任何一個(gè)數(shù)據(jù)包都會運(yùn)行一次的話，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中能夠承載的數(shù)目到達(dá)了極限，路由器將必定會出現(xiàn)問題，因此路由器將是在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的漏洞。方法是可以利用三層交換技術(shù)來進(jìn)行解決。

2 校園網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)原則

校園網(wǎng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)方面：邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)。這在整個(gè)架構(gòu)中有著舉足輕重的作用。

2.1.1軟硬件的可行性

在確保系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)符合學(xué)校的功能要求的前提下，所設(shè)計(jì)的方案水平必須高于需求原則。至少得符合近3～5年內(nèi)的需求。所選設(shè)備耐用性強(qiáng)、易于維護(hù)且能互相兼容，性價(jià)比高。

2.1.2安全性和可靠性。

由于校園網(wǎng)內(nèi)存在許多主機(jī)工作站和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，出于對網(wǎng)絡(luò)安全的考慮，對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有不可或缺的要求。例如設(shè)置網(wǎng)絡(luò)防火墻、安裝殺毒軟件等方法從而保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運(yùn)行。另外，為了避免數(shù)據(jù)因系統(tǒng)不安全因素而導(dǎo)致丟失等情況，需事先備份數(shù)據(jù)。

2.1.3經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性

所選網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性價(jià)比高，投資網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的費(fèi)用要經(jīng)濟(jì)合理，選擇對的不選貴的。為了日后設(shè)備端口會有擴(kuò)展的可能，要考慮到設(shè)備的可擴(kuò)展性。

2.2三層交換技術(shù)

以前的校園網(wǎng)主要選用的是集線器連接、普通二層交換機(jī)、傳統(tǒng)路由器。因?yàn)槎咏粨Q機(jī)是屬于OSI七層模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，沒辦法阻止廣播風(fēng)暴對網(wǎng)絡(luò)帶來的影響，那這部分的工作就自然而地交給了路由器來承擔(dān)，無形中增加了傳統(tǒng)路由器的負(fù)擔(dān)，而且還起不到想象中的作用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨著社會需求的發(fā)展，校園對校園網(wǎng)的使用及需求也漸漸提高，所以校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的就會不斷擴(kuò)大，以前的校園網(wǎng)漸漸滿足不了學(xué)生用戶及教師用戶的需求。為了找到解決的問題的辦法，三層交換技術(shù)就自然而然地產(chǎn)生了。也就是說，通過在二層交換技術(shù)的基礎(chǔ)上加上三層的功能就變成了三層交換技術(shù)。

在建設(shè)校園網(wǎng)的過程中，需要多個(gè)VLAN，所以就采用了三層交換技術(shù)。

通俗的說，校園網(wǎng)是一種較大的局域網(wǎng)，校園網(wǎng)內(nèi)的應(yīng)用種類繁雜、用戶數(shù)量眾多、對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)速率要求也很高。規(guī)模較大的校園網(wǎng)會將三層交換技術(shù)運(yùn)用在匯聚層和核心層中。在本文的校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，牽涉到校園網(wǎng)的性價(jià)比和規(guī)模，我們把三層交換技術(shù)只運(yùn)用到了核心層。匯聚層運(yùn)用的是具備VLAN功能的三層交換機(jī)，核心層的設(shè)備是三層交換機(jī)。

總體而言，還是因?yàn)槿龑咏粨Q技術(shù)具有二層技術(shù)和三層技術(shù)的特點(diǎn)，局域網(wǎng)越來越廣泛地需要三層交換技術(shù)，特別是校園網(wǎng)絡(luò)。在校園網(wǎng)中，最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和高效的選擇就是運(yùn)用三層交換技術(shù)。

三層交換機(jī)是現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)組建必不可少的設(shè)備，是現(xiàn)今最流行的組網(wǎng)設(shè)備之一。三層交換機(jī)使企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)模型更加精簡與清晰，三層交換機(jī)相比于傳統(tǒng)路由器具有更高的接口密集程度，所以三層交換機(jī)比傳統(tǒng)路由器具備更快速的轉(zhuǎn)發(fā)能力。從這一特性來講，三層交換機(jī)不是單純地將傳統(tǒng)的路由器與二層交換機(jī)進(jìn)行簡單的集成。

2.3校園網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

為了方便實(shí)施和管理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，中等職業(yè)技術(shù)院校的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不必設(shè)計(jì)的過于復(fù)雜，網(wǎng)格要設(shè)計(jì)的易于維護(hù)，主要使用層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。組件校園網(wǎng)是為了對校園內(nèi)部的人事、資料、學(xué)生信息等等一系列信息資源進(jìn)行管理與監(jiān)督，所以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的構(gòu)建一定要統(tǒng)一。

本校園網(wǎng)設(shè)計(jì)通過三層層次模型，根據(jù)所需要求將網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)簡單分為三層，分別是核心層，匯聚層和接入層。根據(jù)上述新華學(xué)校中專部的地理位置，對校園網(wǎng)的拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)如圖1所示。

校園網(wǎng)絡(luò)中的各部門職責(zé)功能不同，應(yīng)用種類多且復(fù)雜，用戶數(shù)量也多，這樣就對校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的管理增大了難度。我們要將整個(gè)校園網(wǎng)劃分接入層、核心層、匯聚層三個(gè)層次，這樣有利于網(wǎng)絡(luò)的配置及網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)的管理。并且有利于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，從而提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系的可行性和穩(wěn)定性。

3 總結(jié)

本次論文主要從網(wǎng)絡(luò)出口、三層交換技術(shù)和VLAN的劃分等等一些相關(guān)技術(shù)方面闡述了整個(gè)校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)過程。本次的校園網(wǎng)研究與規(guī)劃設(shè)計(jì)解決了之前校園網(wǎng)的使用中出現(xiàn)的各種網(wǎng)絡(luò)問題，而且還保證了校內(nèi)的各種工作可以正常的運(yùn)行。但是由于時(shí)間的限制，在外網(wǎng)方面，比如路由策略優(yōu)化、遠(yuǎn)程接入、網(wǎng)絡(luò)的安全防范等等都還需要完善。

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