校园网解决方案分析.doc

校园网解决方案分析 - 校园网工程是一项技术性较强的综合工程，它涉及到网络交换设备、路由设备、服务器与工作站、校园网应用软件、传输介质等许多方面。选择一个理想的、适合学校特点的校园网方案需要做大量的工作。本文就针对这一问题做比较深入的分析，希望对大家有所帮助。 一、 校园网建设的原则 - 校园网建设，应该按照以下原则实施。 1. 既要着眼于未来，又要从学校实际需要出发，最大限度地提高投资效益。 2. 在技术水平上，主要设备包括网络主干设备和主要服务器等，要选择具有先进水平的产品，而且技术必须成熟、稳定和可靠。 3. 注重网络安全。建设中应根据布线与网络产品的特点，尽量消除外界对网络的干扰。 4. 网络带宽分配要合理，满足各项应用的需要，能够平衡负载。针对学校的规模与布局，可以选择两级或三级结构。 二、 校园网的整体结构分析 - 一般的校园网拓扑结构如图1所示。 - 1. 网络部分 - （1）主干交换机 - 根据规模与应用有下列几种选择。 - 有三层交换的模块化高档产品，其中包括以下产品：3Com公司的CoreBuilder 9000系列和Switch 4000系列、Cisco公司的Catalyst 6000 系列，以及Intel公司的NetStructure 6000系列等。 该类产品的特点是: 有三层交换功能，背板带宽30Gbps以上，包交换、转发速度快，达15Mpps以上，可以灵活组织端口种类与数量，组网灵活，性能高。但价格昂贵，适用于规模较大的大专院校。 - 固定端口的中档千兆交换机，例如3Com SuperStack9300系列、Cisco Catalyst 4000系列以及Intel Express千兆交换机等。该类产品的特点是: 有较高的背板带宽，达20Gbps以上，转发速度达10Mpps以上，但端口要预先选定，适当留出扩充端口。价格适中，适用于大、中专和技校等中规模网络。 - 固定端口且带有千兆连接端口的高性能百兆交换机，例如3Com SuperStack3900系列、Cisco Catalyst 3500XL系列和Catalyst 2900XL系列及Intel Express 510系列等。这一类产品的特点是：价格相对较低，有2个以上千兆端口，可用于距离较远处或速率要求高的信息点，适合在中小学校园网中做骨干交换。 - （2）二级交换机 - 重要的场合应使用百兆交换机，如果主干使用光缆，则还要有千兆光缆口，能够与主交换机相连。主要产品有3Com SuperStack3300、Cisco Catalyst 2900XL系列和Intel Express 510T。它们主要用于以下场合。 - 学生宿舍楼交换机，最好提供千兆上连线路，百兆交换连入三级的学生宿舍，如果三级使用集线器，而且要求保证比较好的多媒体应用的实现，应该尽量使用端口数量较少的集线器，以减少访问冲突。 - 家属区交换机，为了节省开支，可以几栋楼房公用一个交换机，有该交换机提供千兆上连线路，百兆交换机为每栋楼房提供百兆独享带宽，与楼房交换机或集线器相连。 - 计算机教室，使用千兆线路与主干相连，如果与主交换距离近，可以用新的1000Base-T或多条100Base-T使用串径技术，以节省资金。 - （3）三级交换或集线器 - 在应用要求比较高的场合，例如计算机教室，要使用无盘Windows 95，而且站点较多，或学生宿舍和家属宿舍用户，要求使用VCD/DVD视频点播功能等情况，则最好使用100Mbps交换机，也可以使用100Mbps集线器，以降低成本，但也要注意使用端口数量较少的集线器，以减少访问冲突。 - （4）传输介质的选择 - 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或将来使用串径技术，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。应根据距离分布情况，选择不同的光缆与工作模式。 - 对于二级以下的分支线路，应该选用五类或超五类双绞线。在100Mbps速率下，流行的有源集线器或交换机可连接100米远。 - 2. 服务器和工作站部分 - 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。一般应注意以下几个方面。 - （1）主服务器 - 用来承担学校的网络管理（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。 - 处理器。目前主要有64位处理器和Intel 32位架构Pentium、Pentium Xeon CPU以及32位非Intel 系列处理器(如AMD)。其中64位架构处理器性能上有明显的优势，但是价格较高。Pentium Xeon CPU由于拥有大容量的高速缓冲（512KB、2MB或更高），在多任务时优势明显。建议采用普通Pentium 的多CPU 方案，性能价格比较高，能够满足校园网应用的基本要求。 - 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Ultra 2 SCSI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。例如HP公司的HP LH 3000和LH 6000等，它们集成了RAID卡，并带有I960芯片和32MB缓存，能够满足VOD级多媒体信息存取的要求。 - 网络接口卡。一般服务器带有集成或外扩的10/100Mbps自适应网卡。为了提高网络主干的响应速度，应为其加装千兆网卡，如3Com 3C985SX和Intel PRO/1000 千兆服务器网卡等，或高档服务器网卡，即100Mbps多端口串径服务器网卡，如Intel PRO/100双口服务器适配器，在全双工下可达400Mbps带宽。为了全面提高服务器的性能，应选带I/O处理芯片的网卡，例如Intel PRO智能服务器适配器，它带有I960 I/O处理器，能够大大减轻CPU的负担。还应当注意到千兆网卡有的采用64位PCI接口，因为理论上千兆网卡在全双工模式下已经超过了32位PCI的132Mbps的标准，所以服务器应该有64位PCI接口。 - （2）部门服务器 - 用于网站的建立、电子邮件、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）工作站 - 学生机应满足Windows 98平台教学软件的应用，办公用机根据具体应用而定。 - 3. 外接部分 - 校园网与外界的接入是校园网的重要部分，应当根据当地的具体通信条件和优惠政策，结合应用综合考虑，目前主要的接入手段有以下几钟。 - （1）光缆直接接入 - 部分发达地区已建成了光缆架设的城域网，这种方式的接入速度很快，能够达到100Mbps以上的速率。 - （2）ADSL接入 - 在有这种接入条件的地方，ADSL是一种理想的方案，尤其是适用于连接Internet和VOD应用。在理想的情况下，它可以提供1Mbps的上连速率和8Mbps的下连速率。 - （3）电缆调制解调器接入 - 有些地方能使用有线电视系统，使用尚未使用的低、高频段，能够达到2Mbps左右的上传速率和30Mbps左右的下传速率。 - （4）ISDN接入 - 目前是国内广泛使用的一种接入方法，基本的ISDN能提供128Kbps的速度，现在不少地方有优惠政策，使用费用较低。可以使用多通道、多线路捆绑的方法，得到更大的带宽。通过使用模块化路由器，可以灵活组织ISDN端口，例如华为R2630系列。 - （5）DDN接入 - 一种高效、可靠的接入方法，速率为64kbps2Mbps，只是通信线路费用高。 - 4. 软件部分 - （1）网络操作系统 - 一般采用Windows NT 4.0或Windows 2000，其主要特点是: 支持多处理器，为今后升级网络服务器提供支持；支持多任务，且多任务运行可靠; 工作站端支持多种操作系统，如MS-DOS、Windows 95/98、Windows NT、OS2和Unix等；内置Internet功能，如内置的IIS提供完整、丰富和易用的Web解决方案，实现Web、FTP等服务；中文操作界面，安装、维护和使用方便。 - （2）单机操作系统 - 采用Windows 98，其主要特点是: 全新的图形窗口用户界面，使用简单快捷; 良好的兼容性，不但能运行32位应用程序，也能兼容旧的Windows和DOS应用，支持长文件名、多任务和多媒体应用等；支持即插即用，为板卡安装带来方便; 有较强的网络功能，提供简单、方便的对等网功能。 - （3）应用软件 - 可以使用集成软件，如微软公司的BackOffice集成软件和CVES2000校园网软件；也可以分模块选购，如苦丁香系列软件等。 三、 工程实例 - 下面，以郑州市卫生学校校园网工程为例，介绍一个校园网的具体实施案例。该网络拓扑结构，如图2所示。 - 1. 主交换机 - 采用3Com公司的SuperStack 9300千兆交换机，由于学校建筑物分布集中，所以选择12个1000SX端口，通过光缆连接图书馆、临床楼、办公楼、多媒体教室、网络中心和主服务器等; 二期工程通过两条光缆连接学生楼与家属楼。 - 2. 二级交换机 - 采用了3Com公司的SuperStack3300/3300XM/1100/3900等型号的交换机，其中SuperStack3300/1100/3900带有千兆端口，或可以通过千兆模块连接主交换机SuperStack9300，形成千兆网络主干，具体分配如下。 - 网络中心使用SuperStack1100，该机有12个10Mbps交换、2个10/100Mbps交换口，用来连接中心的Web服务器等和路由器，通过千兆模块连接SuperStack9300。图书馆使用SuperStack3300和3300XM形成堆叠，满足30个多媒体电子阅览室与办公需要，通过千兆模块连接SuperStack9300。临床楼采用SuperStack3300，连接临床办公室，通过千兆模块连接SuperStack9300。办公楼采用SuperStack3300和3300XM形成堆叠，提供办公管理，通过千兆模块连接SuperStack9300。多媒体教室采用2台SuperStack3300、1台SuperStack3300XM形成堆叠，为60个多媒体工作站和大屏幕教室提供连接，通过千兆模块连接SuperStack9300。家属楼使用SuperStack3900，为每个门栋提供2条100Mbps线路，在全双工下获得400Mbps带宽。使用已经配置的千兆口，再通过模块增加一个口; 通过串径增加可用带宽。学生楼使用SuperStack3900，为每个楼层提供2条100Mbps线路，增加带宽，同样增加一个千兆模块，增加连接SuperStack9300的带宽到2/4Gbps。 - 3. 三级交换机 - 使用带有串径功能的D-Link公司的DES-1016和1024交换机，为学生楼的每个宿舍、家属楼的每个用户提供100Mbps交换连接，通过2个100Mbps线路连接二级交换机SuperStack3900。这种连接保证了VOD级应用的实现。 - 4. 服务器 - 采用 HP LH 3服务器，它支持4个CPU（原配一个Pentium 450MHz），12个外热插拔硬盘位（加装了6个18GB硬盘），集成有带16MB缓冲的带有I960I/O处理器的RAID卡，可以获得很好的存取性能。为其加装了千兆网卡与主交换机相连。考虑到网络建设初期任务不重，该服务器承担全网用户管理与数据库管理、数据存储等任务。 - 5. 部门服务器 - Web、多媒体信息加工与其它部门服务器（图书馆、多媒体教室等），采用联想万全2200C服务器，它支持2个CPU（原配Pentium600MHz），支持4个内插SCSI硬盘（原配18GB硬盘），集成10/100Mbps In