小學(xué)校園網(wǎng)設(shè)計方案

1、中、小學(xué)校園網(wǎng)設(shè)計方案肇慶職業(yè)學(xué)校 陳合平2001.6科學(xué)技術(shù)的進步， 尤其是信息技術(shù)的高速發(fā)展， 使得計算機技術(shù)和通信技術(shù)已成為信息技術(shù)的主體。 計算機網(wǎng)絡(luò)正是這兩種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物， 在信息技術(shù)的帶動下， 計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的非常迅速，已經(jīng)成為信息科學(xué)的一個新的分支。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，特別是INTERNET 的日益普及，各教育科研部門的計算機網(wǎng)絡(luò)的建立和應(yīng)用已經(jīng)開展起來。 1994 年由國家教育委員會主持的 “中國教育科研網(wǎng)（ CERNET ） ” 的正式啟動， “校園網(wǎng) ”就隨著全國各高等院校計算機網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)而引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來，有很多中、小學(xué)也加入到校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的行列，建設(shè)和

2、使用校園網(wǎng)絡(luò)已成為一種普遍趨勢。關(guān)鍵詞：校園網(wǎng)、需求分析、技術(shù)要求、主干網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)凡是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、 終端及其附屬設(shè)備用通信設(shè)備和通信線路連接起來，并配置相應(yīng)的管理、應(yīng)用軟件，以實現(xiàn)計算機的資源共享、數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)， 稱為計算機網(wǎng)絡(luò)。 校園網(wǎng)實質(zhì)上是服務(wù)于學(xué)校教育、 科研的一種局域網(wǎng)。 那么，中、小學(xué)的校園網(wǎng)應(yīng)該如何設(shè)計呢？本文以肇慶職業(yè)學(xué)校校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)來闡述。首先，需求分析，也就是校園網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)，中、小學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)其目標(biāo)一般是實現(xiàn)資源共享， 同時對一些特殊的輸入、 輸出和存儲設(shè)備進行共享， 減少不必要的重復(fù)勞動和大量資金投入；提供校內(nèi)信息資源管理

3、（檔案、圖書等） 、事務(wù)管理（人事、財務(wù)、教務(wù)等） 、辦公應(yīng)用、課堂教學(xué)以及電子郵件、 WWW 等服務(wù)，從而實現(xiàn)校內(nèi)教育教學(xué)管理的現(xiàn)代化的需求；校園網(wǎng)建設(shè)必須具有高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，提供文、圖、音、像相結(jié)合的多媒體信息的傳輸，以便滿足教師在備課及教學(xué)中對多媒體的需要；通過校園網(wǎng)與INTERNET 相聯(lián)，教師、學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)獲取大量信息，進行教學(xué)、學(xué)習(xí)、研究、討論、交流，實現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公和遠(yuǎn)程教學(xué)。其次，校園網(wǎng)設(shè)計的原則和技術(shù)要求，必須從以下幾方面考慮：先進性：采用先進的技術(shù)、方法、設(shè)備，使系統(tǒng)既成熟可靠又能反映當(dāng)今應(yīng)用水平，并具發(fā)展?jié)摿?。開放性： 整個系統(tǒng)應(yīng)具有開放性， 符合相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議

4、。 提供開放的網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)接口，使不同的產(chǎn)品能夠協(xié)同運行，方便數(shù)據(jù)交換、信息共享。擴充性：系統(tǒng)應(yīng)易于升級和功能擴充。在系統(tǒng)容量、能力、處理能力等方面具有可擴充性， 可以方便地進行產(chǎn)品的升級換代， 不僅能夠保護學(xué)校的投資， 而且具有較高的綜合性能價格比?？煽啃裕簯?yīng)該在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案、設(shè)備選擇、技術(shù)服務(wù)等方面綜合考慮，保證系統(tǒng)能夠無故障運行。同時系統(tǒng)必須具有出錯處理、容錯能力、冗余備份功能。實用性： 整個網(wǎng)絡(luò)的功能應(yīng)完全立足于學(xué)校管理和教學(xué)的需求， 保證系統(tǒng)信息處理和傳遞的安全、可靠、及時、準(zhǔn)確。安全性： 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須具有高度的安全性和保密性， 通過設(shè)置分級保護、 控制數(shù)據(jù)存取的權(quán)限，防止對

5、系統(tǒng)的非法侵入?？删S護性： 提供有效的網(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)監(jiān)控、 調(diào)試、 診斷技術(shù)， 保證系統(tǒng)維護管理簡明、方便、有效?？刹僮餍裕罕仨毺峁┯押玫闹形慕缑妫僮骱啽?，容錯性強，易于管理和維護。經(jīng)濟性：在充分滿足系統(tǒng)應(yīng)用功能需求和系統(tǒng)性能、并保證系統(tǒng)安全可靠性的前提下，選用物美價廉、經(jīng)濟實用的技術(shù)和產(chǎn)品。第三，主干網(wǎng)的選擇，當(dāng)前主干網(wǎng)技術(shù)有FDDI （光纖分布式數(shù)據(jù)接口） 、快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、 ATM （異步傳輸模式） ，在這幾種主干網(wǎng)技術(shù)中 FDDI 是一種已經(jīng)得到公認(rèn)的成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它基于令牌傳送存取方式，使用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，通過一個叫做“令牌”的幀在網(wǎng)絡(luò)上循環(huán)而發(fā)揮作用， 在任何時候， 環(huán)上只有

6、一個令牌， 工作站沒有得到令牌就不能進行傳輸， 但 FDDI 是一種允許不同幀長的共享級訪問機制， 所以會產(chǎn)生不固定的網(wǎng)絡(luò)延時及負(fù)載， 不適合傳送影像和語音。 快速以太網(wǎng)是100Mbps IEEE 802.3u 標(biāo)準(zhǔn)， 是傳統(tǒng)的 IEEE 802.310Mbps 以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，和傳統(tǒng)以太網(wǎng)一樣，它可以工作在共享型和交換型環(huán)境中?？焖傩鸵蕴W(wǎng)可以組成交換式以提供優(yōu)異服務(wù)質(zhì)量，可以在全雙工模式下操作而無沖突發(fā)生。千兆以太網(wǎng)是傳統(tǒng)以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)的發(fā)展。 1996 年 3 月， IEEE 組建了新的 802.3z 工作組， 負(fù)責(zé)研究千兆位以太網(wǎng)技術(shù)， 并制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 千兆以太網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是

7、利用交換式全雙工操作去構(gòu)建主干網(wǎng)和連接超級服務(wù)器及工作站，還能利用現(xiàn)有的技術(shù)去使用光纖。ATM 是一種正在開發(fā)中的新型單元交換技術(shù)， 是與當(dāng)前市場上流行的所有其它 LAN 技術(shù)大相徑庭的一種新技術(shù)，它使用53字節(jié)固定長度的單元交換，在LAN （局域網(wǎng)）和WAN （廣域網(wǎng)）上傳送數(shù)據(jù)、聲音和圖像，即 ATM 可以將計算機網(wǎng)、電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)融合到單一的網(wǎng)絡(luò)中。 ATM 使用相同的單元格式，并采用新穎的交換技術(shù)和通信管理方法，提高了不可比擬的可延展性， 擁有無限的虛擬帶寬潛力。 通過以上的比較， 可以發(fā)現(xiàn)這幾種技術(shù)都是較先進的，但FDDI 在中、小校園網(wǎng)中不太適用。 ATM 采用先進的交換技術(shù)，

8、被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然方向，盡管如此ATM 畢竟是太新的技術(shù)，目前標(biāo)準(zhǔn)還未完全形成，而且在與廣域網(wǎng)的連接上需要相應(yīng)線路的支持，如果沒有這些支持 ATM 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能發(fā)揮其優(yōu)勢。根據(jù)中、 小學(xué)校園網(wǎng)的需要和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則， 應(yīng)選擇千兆以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)， 而且采用千兆以太網(wǎng)能滿足中、小學(xué)校園網(wǎng)帶寬和多媒體傳輸?shù)男枰?，并且以后容易?ATM 網(wǎng)過渡。肇慶職業(yè)學(xué)校校園網(wǎng)的主干網(wǎng)采用的就是千兆以太網(wǎng)。第四、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，包括綜合布線、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)置、操作系統(tǒng)及軟件應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、接入 Internet 的方式、網(wǎng)絡(luò)安全及管理。綜合布線方面， 肇慶職業(yè)學(xué)校需要聯(lián)網(wǎng)的包括綜合大樓、 實驗大樓、 培訓(xùn)處和校辦工廠，學(xué)校的

9、整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)模約為 100 個信息點， 其建筑物分布相對比較集中， 校園網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)將支持語音、 數(shù)據(jù)等綜合信息的高質(zhì)量傳輸， 并適應(yīng)各種不同類型不同廠商的電腦及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品； 布線系統(tǒng)的信息出口采用了國際標(biāo)準(zhǔn)的接口， 使任意信息點都能接插不同類型的終端設(shè)備以支持話音、 數(shù)據(jù)、 圖像等數(shù)據(jù)信息和多媒體信息的傳輸； 布線系統(tǒng)符合綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng) ISDN 的要求， 以便與國內(nèi)國際其他網(wǎng)絡(luò)互連。 而且布線按照符合國際標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化布線 技術(shù)進行設(shè)計和施工。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)置、 操作系統(tǒng)及軟件應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方面， 肇慶職業(yè)學(xué)校校園內(nèi)部環(huán)境需要提供多種功能服務(wù)，對外需要訪問 Internet ，數(shù)據(jù)量大，應(yīng)用較復(fù)

10、雜。因此在校園網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器配置上， 選用兩臺高性能的服務(wù)器作主服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器， 分別負(fù)責(zé)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的訪問及管理功能，以及外部的 Internet 訪問和控制功能。在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)的選擇上，選用了目前最流行的 Microsoft Windows 2000 Server、 Microsoft IlS 5.0 、 MicrosoftExchange 5.0、 Microsoft SQL Server 7.0 、 Microsoft Proxy Server 2.0 以及多媒體數(shù)據(jù)庫等。 所 開發(fā)的軟件系統(tǒng)有：校園網(wǎng)管理系統(tǒng)和計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)等。接入 Internet 的方式，目前有電

11、話線通過調(diào)制解調(diào)器接入、 DDN 專線接入、 ISDN 接入和寬帶光纖接入， 幾種接入方式的選擇主要從速率與性價比考慮， 每間學(xué)校要根據(jù)自己的實際情況來考慮， 肇慶職業(yè)學(xué)校選擇了用寬帶專線接入方式。 服務(wù)器和各信息點上的計算機采用了國際標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)安全及管理方面，校園內(nèi)部網(wǎng)實現(xiàn)了校內(nèi)各類信息資源和應(yīng)用系統(tǒng)的共享和訪問；校園外部網(wǎng)實現(xiàn)了 Internet 網(wǎng)絡(luò)的互連和訪問， 內(nèi)部用戶可以訪問外部網(wǎng)和Internet ； 而未經(jīng) 授權(quán)的外部用戶將不能穿過防火墻進入內(nèi)部網(wǎng)，從而避免內(nèi)部網(wǎng)上核心應(yīng)用服務(wù)器受到侵 害。 校園網(wǎng)中， 在校園內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)之間采用了一臺高性能服務(wù)器構(gòu)成了內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)隔離的防火墻系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全和訪問控制。校園網(wǎng)是學(xué)?，F(xiàn)代化的標(biāo)志， 它將使學(xué)校的管理更上一層樓， 使當(dāng)前教學(xué)水平再上一新臺階。在網(wǎng)上接受教育，可以不受時間、地域的限制，每個學(xué)生都可以根據(jù)自己的實際確定學(xué)習(xí)的時間、內(nèi)容、進度，可以隨時在網(wǎng)上下載學(xué)習(xí)內(nèi)容或向教師請教，使教師和學(xué)生能接受到更多的信息， 開拓思路， 有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。 國內(nèi)外對校園網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展都非常重視，美國在為美國的學(xué)生進入 21 世紀(jì)作好準(zhǔn)備的計劃中提出： 2001 年前要把所有的教室和圖書館聯(lián)入 Internet 網(wǎng)，讓所有教