（计算机应用技术专业论文）基于internet的校园网信息系统.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 随着信息技术，特别是网络技术、通信技术和多媒体技术的高速发展，教育的信息 化特别是高等教育的信息化已成为世界教育发展的潮流，加快我国教育信息化发展已经 成为推动我国教育实现跨越式发展的战略选择。 为了提高学校的信息化管理水平，很多学校根据自身的特点建立了适合自己本校的 校园网。通过借鉴许多校园网建设方案和已开发成功的信息化管理软件，针对我校的实 际情况设计了适合本校的校园网建设方案，以及与其相适应的学校信息管理技术软件模 块。 本论文简要描述了本校网络建设的时代背景、技术支持方案，并详细阐述了数字化 校园内部综合管理系统设计的全过程。对网络系统规划、网络结构、硬件架构、综合布 线方法以及管理系统中各功能模块，如管理系统登录、系统管理、教学管理、学生管理、 行政管理、办公自动化等模块实现的功能方法都一一进行了说明。本系统采用b s 体系 结构，是基于m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 数据库系统的数据管理软件。在文章的最后针 对目前网络的不安全因素列举出了校园网络不可避免遇到的各种威胁，并对网络安全的 架构与实现提出了相应的安全策略及安全体系的设计方法。最后对系统尚存在的问题进 行了总结。 关键词：b s ；网络结构；数字化管理系统；安全策略 大连理f ：人学硕十学位论文 i n f o r m a t i o ns y s t e mo fc a m p u sn e t w o r kb a s e do ni n t e r n e t a b s t r a c t a l o n gw i t ht h eh i i g hs p e e dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，e s p e c i a l l yo ft h e n e t w o r kt e c h n o l o g y ，t h ec o m m u m c a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h em u l t i m e d i at e c h n o l o g y ，t h e i n f o r m a t i o n i z a t i o no fe d u c a t i o n , e s p e c i a l l yt h ei n f o r m a t i o n i z a t i o no fh i g h e re d u c a t i o nh a s b e c o m et h et r e n do ft h ew o r l de d u c a t i o nd e v e l o p m e n t s os p e e d i n gu po u rc o u n t r y s e d u c a t i o n a li n f o r m a t i o n i z a t i o nd e v e l o p m e n ti s a l r e a d yb e c o m i n gt h es t r a t e g i cc h o i c et o p r o m o t e t h er e a l i z a t i o n o f l e a pf r o gd e v e l o p m e n to f o u rc o u n t r y se d u c a t e i no r d e rt oe n h a n c et h el e v e lo fi n f o r m a t i o n i z a t i o nm a n a g e m e n to ft h es c h 0 0 1 m a n y s c h o o l se s t a b l i s h e dt h e i ro w nc a m p u s w i d en e t w o r ka c c o r d i n gt ot h e i ro w nc h a r a c t e r i s t i c s b a s e do nu s i n gs e v e r a lc o r r e l a t i v ec o n s t r u c t i o np l a n so f c a m p u s - w i d en e t w o r ka n dc o r r e l a t i v e s o f t w a r eo fi n f o r m a t i o nm a n a g e m e mf o rr e f e r e n c e | ，t h ec o n s t r u c t i o np l a no fc a m p u s w i d e n e t w o r kt h a ts u i t sf o ro u rs c h o o lj sd e s i g n e di na l f u s i o nt ot h ep r a c t i c a ls i t u a t i o no f o u rs c h 0 0 1 a sw e l li l l st h es c h o o li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tt e c h n o l o g ys o f t w a r em o d u l et h a ts u i t sf o ri t n l eb a c k g r o u n da n dt h ep l a no ft e c h n i c a ls u p p o r to ft h es c h o o ln e t w o r kc o n s t r u c t i o n w a sd e s c r i b e db r i e f l yi nt h i sp a p e r , a n dt h ee n t i r ep r o c e s so fd e s i g no ft h ed i g i t i z e dc a m p u s i n t e r i o rs y n t h e s i sm a n a g e m e n ts y s t e mw a se x p o u n d e di nd e t a i l p l a no fn e t w o r ks y s t e m ， n e t w o r ks t r u c t u r e ，h a r d w a r ec o n s t r u c t i o n , s y n t h e s i s w i r i n gm e t h o da s w e l la sv a r i o u s f u n c t i o n sm o d u l ei nt h em a n a g e m e n ts y s t e m s u c ha sf u n c t i o na n dm e t h o do ft h er e a l i z a t i o n o ft h em o d u l e so fl o g g i n go nt h em a n a g e m e n ts y s t e m ，s y s t e m m a n a g e m e n t , t e a c h i n g i n a n a g e m e n t ，t h es t u d e n tm a n a g e m e n t e x e c u t i v em a n a g e m e n ta n d0 f n c ea u t o m a t i o nh a sb e e n i l l u s t r a t e do n eb yo n e b sw a s a d o p t e di nt h ea r c h i t e c t u r a ls t r u c t u r eo ft h i ss y s t e m b a s e do n t h ed a t am a n a g e m e ms o f t w a r e ，m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0d a t a b a s es y s t e m a i m i n ga tt h e u n s a f ef a e t o ro ft h ep r e s e n tn e t w o r k ，v a r i o u su n a v o i d a b l et h r e a t e ne n c o u n t e r e do f t h ec a m p u s n e t w o r kw e r el i s t e di nt h ee n do ft h i sa r t i c l e , a n dc o r r e s p o n d i n gs e c u r i t yp o l i c ya n da l lk i n d s o fn e t w o r ks e c u r i t ys y s t e md e s i g nw e r ep r o p o s e da b o u tt h es a f ec o n s t r u c t i o na n dr e a l i z a t i o n o f n e t w o r k ，a n df i n a l l yt h ep r o b l e me x i s t e di nt h i ss y s t e mw a ss u m m a r i z e d k e yw o r d s ：b s ；n e t w o r ks t r u c t u r e ；o i o t i z a f i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ；s e c u r i t yp o l i c y 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 人连理1 人学硕士研究生学能论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名： 堑堇为 导师签名：量篁堡 丝1 2 年月丝日 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 校园网建设的背景 2 1 世纪是信息化的社会。随着信息技术，特别是网络技术、通信技术和多媒体技术 的高速发展，已经和正在渗透到经济、社会发展的各个领域，教育的信息化已成为现实。 由于教育信息化的不断发展，引发教育的一系列的变革，同时只有在教育信息化环境下 培养出的代新人，才能成为适应信息化社会需要的高素质人才。因此，在未来的综合 国力和国际竞争能力的发展过程中，作为始终处于优先发展战略地位的我国教育，其信 息化的程度，将会直接影响到国民经济和社会发展。所以，加快我国教育信息化发展已 经成为推动我国教育实现跨越式发展的战略选择。 实施校园计算机网络工程，推动教育信息化建设是贯彻“科教兴国”战略实现教育 跨越式发展的必然要求。中共中央国务院关于深化教育改革全面推进索质教育的决定中 明确指出：“大力提高教育技术手段的现代化水平和教育信息化程度”，从战略的高度 发展的全局提出了发展教育信息化的迫切性和必要性。教育部2 0 0 1 年度重点工作中， 特别强调了要大力推进教育信息化，努力实现教育跨越式发展，并从我国实施“科教兴 国”战略的高度，指出教育信息化是推进国家信息化战略的重要基础，信息技术人才短 缺和国民信息技术素质低下是制约国家信息化进程的核心问题，因此加快教育信息化， 以信息化带动教育的现代化，已经成为实现教育跨越式发展的重要途径。 校园计算机网络工程是教育信息化重要建设内容。当今世界，综合国力的竞争越来 越表现为经济实力，国防实力和民族凝聚力的竞争。教育的发展在增强综合国力方面具 有基础性的战略地位。教育要面向未来、面向世界、面向现代化，必然要实现教育信息 化。教育的信息化特别是高等教育的信息化已成为世界教育发展的潮流，随着现代信息 技术、通讯技术、网络和计算机技术的发展，信息化技术在教育领域的广泛渗透和应用， 必然带来教育手段、教学内容、教育方式等方面的重大改革，从而推动教育发展。 1 2 校园网建设的重要性 校园计算机网络工程是实现全面素质教育和创新人才培养的基础条件。校园计算机 网络工程的实施是实现高等教育信息化的根本途径，丰富多彩、健康清新的校园网络文 化将成为学校培养学生思维方式、道德品质、创造能力的新环境，成为面向全体学生， 培养全面发展的高素质人才的崭新平台。建设校园网络，创建丰富多彩的校园网络文化 对于转变陈旧教育思想和观念，促进教学内容、教学方法、教学结构和教学模式的改革， 加快实现教育和教育管理手段的现代化有决定性作用，尤其是对于深化高等教育改革， 基于h 4 t e m e ! 的校园网管理系统 提高高等教育质量和效益，培养“面向现代化，面向世界，面向未来”的创新人才更具深 远的意义。我们通过校园网络文化建设来培养学生具有未来社会所必需的品格、能力、 思维与行为方式，不仅是改革教育模式的制高点，更是提高国民素质水平的基础步骤。 1 3 校园网的发展 校园网的发展虽只是近几年的事情，但其概念却已经更新了。开始阶段，校园网的 概念是以硬件集成为主，那时的校园网只是一个硬件平台：n t 第二阶段，在有了一定 的硬件基础之后，人们又提出了以教学应用软件集成为主的“软件建网”的校园网概念， 这也是当今大多数校园网所采用的模式；但随着认识和实践的进一步深入，越来越多的 人发现，硬件加软件的模式还远不能发挥出校园网的优势，校园网应该建构在全新的教 育模式之上，而不应依附于传统的教学模式。这样，第三代校园网的概念便应运而生了， 那就是：硬件+ 软件+ 现代教育模式。 1 3 1 新时期校园网的特点 校园网具有以下四个关键特征： ( 1 ) 校园网是以网络技术为基础的学校信息化集成应用系统。 ( 2 ) 校园网以信息装置的互联运行为技术支持，以学校应用软件和教育资源为核心， 以建构现代教育模式为目的。 ( 3 ) 校园网要为学校信息化提供全方位的服务，包括教育教学、教育管理、教育研 究、日常办公、信息交流和通讯等。 ( 4 ) 校园网建设是对学校的未来进行重新设计。 1 3 2 新时期校园网的结构 校园网的结构可从横向和纵向分别予以剖析： ( 1 ) 纵向结构：由现代教育模式、学校应用软件和教育资源、硬件架构构成； ( 2 ) 横向结构：由校园网基础网、子网、专网、全网构成。 其中，校园网基础网是指能够简单地实现学校的管理、教学、信息交流等功能的校 园网。由“硬件网络+ 校园网操作系统+ 现代教育模式”构成。 校园网子网是指配备某方面学校应用软件，专门为满足学校单一方面功能需求而建 立的，但又不具备校园阿操作系统全方位功能的局部网络。 校园网专网就是“子网+ 基础网”，它是专门为满足校园某一方面业务需要，具有 至少一个业务应用软件支撑，同时具有资源共享、远程数据交换和业务指向功能的校校 网。 人连理1 1 人学硕十学位论文 校园网全网就是“校园网操作系统+ 备课、教学、学习、管理、远程教育5 个专网”， 能够实现学校在网上全面深入地进行管理、备课、教学、学习及远程教育等的校园网。 逶过上述认识，可以看出，校园网建设实际上就是对学校的未来进行重新设计。其 目的是探索、建构和应用现代教育模式。校园网建设过程中应该遵循以下原则： 基础：在学校发展中，除了现有的传统物质基础设施之外，随着学校信息化的深入 发展，其信息化建设、信息资源的挖掘应该成为第二个基础设施。因为“信息资源已经 成为与物质资源同等重要的资源”。 变革：校园网的建设除了带来教学手段现代化之外，更重要的是为学校带来管理模 式、教学模式和信息交流模式的改变，系统地促进学校的信息化和现代化。 分散：多年来计算机一直被集中在机房罩，这样的后果是这些计算机无法被充分利 用。计算机在将来是人类生存的工具，因此应该将计算机从机房中分散出去。我们倡导， 计算机教育要“从集中走向分散”，包括计算机分散到每一间教室，管理、教学、学习 也要利用计算机网络进行分散。 开放：教育应该开放，这是教育本身的要求。互联网提供了教育可以更加丌放的手 段，校园网应该向学校、家庭、教育主管部门和互联网丌放。 基y - i n t e m e t 的校嗣网信息系统 2 当前局域网先进成熟技术 2 1 千兆以太网 千兆以太网是目前局域网技术中最为流行的网络技术，主要有一下特点； 兼容性：从o s i 协议体系结构看，千兆以太网和快速以太网( 1 0 0 m ) 的m a c 层完 全兼容，从而保证网络层至应用层等高层协议可以透明的使用不同类型的网络，在物理 层他们都支持光纤技术和双绞线传输技术，可以根据传输距离和传输带宽要求分别采用 适当的物理层技术，从而既满足用户对距离和带宽的要求，又采用了性能价格比高的实 用技术。 简易性：千兆以太网继承了以太网、快速以太网的简易性，其技术原理、安装实施 和管理维护都很简便。 扩展性：千兆以太网采用了以太网和快速以太网相同的技术，如c s m a c d 协议、 全双工半双工方式等，因此向子兆以太网升级非常方便。 可靠性；由于千兆以太网继承了以太网和快速以太网的安全维护方法，采用星型结 构，因此网络具有很高的可靠性。 经济性：千兆以太网和快速以太网技术与a t m 等宽带网络技术相比，其价格有明 显的优势。 普及性：千兆以太网为局域网主干和城域网主干提供了一种高性能价格比的带宽传 输交换平台，使许多宽带应用能在千兆以太网平台上施展其魅力。如视频点播、电子商 务、电子图书馆等应用。 2 2 虚拟网( v l a n ) 技术 虚拟网技术的出现是和局域网交换技术分不歼的。局域网交换技术使用户抛弃了传 统的路出器，并在很大程度上代替了人们早已熟知的共享型介质。随着以太网和令牌弼 交换设备平均端口价格的降低。一些有远见的厂商丌始将目光投向大型局域网交换体 系。这种网络工作方式非常适合虚拟网技术的应用，并迅速成为降低成本、增加带宽的 一种有效手段。然而，早期的交换机是不具备路由功能的。从某种程度上说，它只是一 个高速网桥。因此，在这种以交换为主的网络罩，路出器在定义广播域的过程中发挥了 主要作用。路由器可以很容易的跨越不同网段，支持多达5 0 0 用户的广播域。但是，交 换技术的应用也产生了其它一些闯题。大量的广播信息所带来的带宽消耗和网络延迟对 于很多用户来讲是不容忽视的。 人迮理t 大学硕十学位论文 v l a n 为路由器提供了一种可供选择的解决方案。v l a n 中仍然需要路由器，仍然 存在着广播流量。不同的是，在我们将交换技术和虚拟网技术相结合后，网段中的用户 可以尽可能的少，甚至可以只有一个u s e r ，两广播域贝l j 能大到包含1 0 0 0 以上的用户。 另外，如果使用德当，v l a n 中的工作站可以移动到新的物理位置而不需要重新配置任 何参数k 1 。 2 2 1 虚拟网的定义 迄今为止，人们对于v l a n 的理解是各不相同的。不过，不管怎样，绝大多数人都 会同意，v l a n 在逻辑上等价于广播域。通过v l a n 技术，网络管理员可以方便的在 网络中移动和组建宽带网络，无需改变任何硬件和线路连接。更具体的说，我们可以将 v l a n 类比成一组最终用户的集合。这些用户可以处在不同的物理l a n 上，但他们之 问可以象在同一个l a n 上那样自收通信而不受物理位置的限制。在这里，网络的定义 和划分与物理位置和物理连接是没有任何必然联系的。网络管理员可以根据不同的需 要。通过相应的网络软件灵活的建立和配置虚拟网，并为每个虚拟网分配它所需要的带 宽。 虚拟网( v l a n ) 的主要特点在于： ( 1 ) 隔离网络的广播风暴：通过v l a n 技术，将交换机的端口划分到不同的v l a n 中，一个v l a n 的广播风暴不会影响其他的v l a n 的性能。 ( 2 ) 确保网络的安全性；通过限制个别用户的访问、控制广播组的大小和位置，以 及绑定设备的m a c 地址等手段来确保网络的安全。 ( 3 ) 简化网络的管理：网络管理员能借助于v l a n 技术轻松管理整个网络。 2 2 2 虚拟网的划分 有很多种方式可以用来划分v l a n 。在这里我们只讨论以下四种常见的方法：根据 端口定义：根据m a c 地址定义；根据网络层定义：根据i p 地址定义。 ( 1 ) 根据端口定义 最初，许多v l a n 厂商都利用交换机的端口来划分v l a n 成员。被设定的端口都 在同一个广播域中。例如，一个交换机的1 ，2 ，3 ，7 ，8 端口被定义为虚拟网a ，同一 交换机的4 ，5 ，6 端口组成虚拟网b 。这样做允许各端口之自j 的通讯，并允许共享型网 络的升级。但遗憾的是，这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。第= 代端口 v l a n 技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分v l a n ，不同交换机上的若干个端 口可以组成同一个虚拟网。 墓rl n l e m e t 的校吲网信息系统 交换机端口来划分网络成员，其配置过程简单明了。因此，迄今为止，仍然是最常 用的一种方式。但是，这种方式不允许多个v l a n 种方式不允许多个v l a n 共享一个 物理网段或交换机端口。而且，更糟糕的是，如果某一个用户从一个端口所在的虚拟网 移动到另一个端口所在的虚拟网，网络管理员需要重新进行设贾。这对于拥有众多移动 用户的网络来说是不可想象的。 ( 2 ) 根据m a c 地址定义 按m a c 地址定义的v l a n 有其特有的优势。因为m a c 地址是捆绑在网络接口卡 上的，所以这种形式的虚拟网允许网络用户从一个物理位置移动到另一个物理位置，并 且自动保留其所属虚拟网段的成员身份。同时，这种方式独立于网络的高层协议( 如 t c p i p ，i p ，i p x 等) 。因此，从某种意义上讲，利用m a c 地址定义虚拟网可以看成是 一种基于用户的网络划分手段。这种方法的一个缺点是所有的用户必须被明确的分配给 一个虚拟网。在这种仞始化工作完成之后，对用户的自动跟踪j 1 成为可能。然而，在一 个拥有成千上力- 用户的大型网络中，如果要求管理员将每个用户都一一划分到某一个虚 拟网，这实在是太困难了。因此，有些厂商便将这项配置m a c 地址的复杂劳动推给了 他们的网络管理工具。这些网管工具可以根据当静网络的使用情况，在m a c 地址的基 础上自动划分虚拟网。 ( 3 ) 基于网络层的v l a n 基于网络层的虚拟网使用协议( 如果网络中存在多协议的话) 或网络层地址( 如 t c p i p 中的予网段地址1 来确定网络成员的划分。 利用网络层定义虚拟网有以下几点优势。第一，这种方式可以按传输协议划分网段。 这对于希望针对具体应用和服务来组织用户的网络管理员来说无疑是非常有诱惑力的。 其次，用户可以在网络内部自由移动而不用重新配置自己的工作站，尤其是使用t c p i p 的朋友们。第三，这种类型的虚拟网町以减少由于协议转换而造成的网络延迟。 当然，缺点也总是有的。与利用m a c 地址的形式相比，基于网络层的虚拟网需要 分析各种协议的地址格式并进行相应的转换。因此，使用网络层信息来定义虚拟网的交 换机要比使用数掘链路层信息的交换机在速度上占劣势。而且，这种差异在绝大多数网 络产品中都存在。另外，虽然按网络层划分的虚拟网对于使用t c p i p 协议的用户群来 说是十分有效的。但是，如i p x ，d e c n e t ，a p p l e t a l k 这样的协议运行在这种虚拟网络 结构中似乎就不太合适了。再者，对于某些“无法路由”的协议，如n e t b i o s ，按网络层 定义虚拟网就更困难了。 ( 4 ) 根据i p 广播组划分 人连理l 。入学硕十学位论文 根据i p 广播组定义是指任何属于同一i p 广播组的计算机都属于同一虚拟网。这样 的虚拟网是如下建立的：当i p 包广播到网络上时，它将被传送到一组i p 地址的受托者 那晕。这组被明确定义地址的广播组是在网络运行中动态生成的。任何一个工作站都有 机会成为某一个广播组的成员，只要它对该广播组的广播确认信息给予肯定的回答。所 有加入同一个广播组的工作站被视为同一个虚拟网的成员。然而，他们的这种成员身分 可根据实际需求保留一定的时间。因此，利用碑广播域来划分虚拟网的方法给使用者 带来了巨大的灵活性和延展性。而且，在这种方式下，整个网络可以非常方便地通过路 由器扩展网络规模。 综上所述，有很多方式可以用束定义虚拟网。每种方法的坝j j 重点不同，所达至b 的效 果也不尽相同。现在，许多厂家已经丌始着手在各自的网络产品中融合众多定义虚拟网 的方法，以便使网络管理员能够根据实际情况选择一种最适合当前需要的途径。例如， 一个使用i p 和n e t b i o s 协议的单位可以在原有i p 子网的基础上定义i p 虚拟网。而在 i p 网段内部又可以通过m a c 地址进行虚拟网的进一步划分。另外，在某些情况下，网络 用户和网络共享资源可以同时属于多个虚拟网。 2 2 3 虚拟网问的信息传递 交换机必须有一种方式来了解v l a n 的成员关系，即哪一个工作站属于哪一个虚拟 网。否则，虚拟网就只能局限在单交换机的应用环境罩了。一般束说，基于数据链路层 的虚拟网( 即按端口和m a c 地址划分的v l a n ) ，其成员是以直接的形式与其它成员联 系的。而基于i p 的虚拟网成员之| 羁j 是利用i p 地址以间接的方式相互联系的。绝大多数 利用网络层划分虚拟网的网络产品，其工作方式均属于后一种。 现在，抛开a t m 主干网不谈，已经有三种方式被用来实现v l a n 之问的通讯：列 表支持方式( t a b l em a i n t e n a n c e ) 、帧标签方式( f r a m et a g g i n g ) 、t d m ( t i m e - d i v i s i o n m u l t i p l e x i n g ，时分复用) 方式。 2 2 4 虚拟网的优势 ( 1 ) 减少因网络成员变化所带来的歼销 虚拟网的应用在很大程度上增强了对动念网络的集中式管理能力并相应的减少了 开支。对于使用i p 协议的网络，这点尤为突出。以前，如果一个用户移动到了另一个 网段，那么，他所使用的工作站上的碑地址需要手动修改。这种升级过程既浪费时间 又消耗精力。现在，v l a n 中的用户已经不用再如此了劳神了。i p 地址和工作站之间没 有永久的必然的联系。用户可以在网络问漫游而不用考虑自己的成员身份。 ( 2 ) 虚拟工作组 蘑t - 1 1 3 r e r r t e t 的校崩网信息系统 使用虚拟网的另一个目的是建立虚拟工作组模型。当企业级的虚拟网建成之后，某 一部门或分支结构的职员可以在虚拟t 作组模式下_ 萸享同一个”局域网”。这样，绝大多 数的网络流量都限制在v l a n 广播域内部了。当部门内的某一个成员移动到另一个网络 位鼍上时，他所使用工作站不需要作任何改动。相反，一个用户根本不用移动他的丁二作 站就可以调整到另一个部门去。管理员只需要在控制台上简单的敲砖个键或挪动一下鼠 标就可以了。 v l a n 的这种功能使人们以前曾设想过的动态网络组织结构成为了可能，并在一定 程度上大大推动了交叉工作组的形成。那么，究竟什么是虚拟工作组呢? 对一个公司而 言，经常会针对某一个具体的开发项目临时组建一个由各个部门的技术人员组成的工作 小组。他们可能束自经营部、网络部、技术服务部等等。有了虚拟网，小组内的成员不 _ h j 再集中到一个办公室里了。他们只要坐在自己的训算机旁就可以了解到其他伙伴们的 开放情况。另外，虚拟网为我们带来了巨大的灵活性。当有实际需要时，一个虚拟工作 组可以应运而生。当项目结束后，虚拟工作组又可以随之消失。这样，无论是对用户还 是对网络管理员来说，v l a n 都是再诱人不过了。 ( 3 ) 减少了路由器的使用 使_ j 虚拟网的一个优势就是支持虚拟网的交换机可以在没有路山器的情况f 很好 的控制广播流量。在v l a n 中，从服务器到客户端的广播信息只会在连接本虚拟网客户 机的交换机端口上被复制，面在其它端口上，广播信息终止了。只有那娑需要跨越虚拟 网的数掘包爿会穿过路由器。在这种工作方式下交换机事实上扮演的是路由器的角色。 2 3 链路冗余技术 冗余设计是网络设计的重要部分，是保证| 叫络整体可靠性能的重要手段。在局域网 的技术中，常常在主干链路上采用冗余的链路设计，常用的有两种方式； ( 1 ) 生成树( s p a n n i n gt r e e ) 算法；这种方式符合国际标准i e e e 9 0 2 1 d 协议，是网 络构成环状连接，但又不会出现流量回路现象，工作时只有一路连接起作用，另一路自 动做备份使用。 ( 2 ) 链路汇聚( 或称为管道) 功能：这种方式是使多条物理链路捆绑成一条逻辑上 的链路。物理链路之间可以自动分担流量，同时又起着互车h 备份的作用。 24 无线网络 最简单地说，无线局域网( w i r e l e s si j a n w l a n ) i f 如其名称所说的那样，可以 提供传统l a n 技术( 如以太网和令牌网) 和所有功能和好处，但不会受到线缆的限制。 无线局域网使我们重新定义对l a n 的看法。连通性不再仅仅意味着连接。局域的概念 人迮理r 人学硕+ 学位论文 不再以英尺或米来度量，而是以英罩或公晕来度量。系统的基础结构不再需要埋在地下 或藏在墙里，它可以是移动性的，也可以随组织的成长发生变化。 对于校园网而言，在校内的歼放会议室和一些不便于靠线的环境，采用无线礴的技 术是非常适宜的。 无线局域网技术可以替代传统的有线网络，还可以对其可达范围和功能进行扩展。 与有线l a n 非常相似的是，建筑物内无线局域网设备也是由p c 卡、个人计算机接口 ( p c i ) 、产业标准结构( i s a ) 客户机适配器以及接入点组成的，接入点所执行的功能 与有线网络中的集线器类似。与有线l a n 的小型安装或临时安装类似。如图2 1 所示。 酗2 1 无线网络示意图 f i g 2 1g r a p ho f w i r e l e s sl a n 将无线l a n 技术应用于桌面系统可以为学校提供传统l a n 所不能提供的灵活性。 桌面客户机系统可以被放置在不可能进行或不适于进行布线的地方。桌面p c 可以根据 需要在设施内的任何地方进行重新部署，这一特性使无线方案成为临时工作组的理想选 择。 在校园网罩采用无线局域网可以用一句话来概括：“更快、更好、更便宜”。无线 l a n 技术的数据传输速率从l 兆位秒增加到1 1 兆位秒，随着i e e e8 0 2 11 b 标准的出 现互操作性已经成为事实，而且价格已经大大降低。 i e e e8 0 2 1 1 b 标准的1 1 m 位，秒无线局域网工作在2 4 于兆赫兹频段，这一频段还 有增加带宽的空阃。使用8 0 2 1 1 b 规格中所包含的光调制技术，可以将目的的数据传输 速率提高一倍，在5 千兆赫波段将出现能够支持更大带宽的更宽的频率波段。i e e e 已 经发布了一个针对工作在5 千兆赫波段、可支持5 4 兆位秒数据传输速率的设备的技术 规格( 8 0 2 1 l a ) 。而5 7 千兆赫波段有希望将数据传输速率提高一个新的突破性的水平 1 0 0 兆位秒。所以无线网络的性能毫无疑问地将继续得到提高。 8 0 2 1 l 标准中与有线系统相当的保密性( w e p ) 选项只是满足客户安全需要的第一 步。无线产品能够提供目前无线网络可以达到的最高级别的安全性，可以提供1 2 8 位加 9 基丁i n t e m e t 的校同网信息系统 密功能，并可支持8 0 2 1 1 标准的加密和身份验证选项。按照标准中的规定，使用具有 4 0 或1 2 8 位密钥的r c 4 算法。当实现w e p 支持时，每个台站( 客户机和接入点) 最多 可以有4 个密锡。密钥用于在使用无线电波对数据进行传输之酶对其进行掘密。热果一 个台站接收的数据包没有经过适当密钥的加密，该数据包将被丢弃，永远也不会被发送 到主机上。无线接入点共享集线器和交换机的功能。与接入点关联的无线用户共享无线 l a n ，其方式与集线器功能的共享类似，但是接入点还可以跟踪客户在自己的域的范围 内的移动，并能够允许或拒绝特定的通信流或客户通过自己进行通信。 2 5s o ls e r v e r 简介 2 5 1s o l 定义和历史 s q l ，即结构化查询语( s t r u c t u r eq u e r yl a n g u a g e ) ，是用于关系型数据库通讯的标 准语言。其模型的原型是由i b m 公司使用了e f c o d 博士的论文( 大型共享数据仓库 的关系模型) 发展而来。在1 9 7 9 年，也就是i b m 的原型产生不久，第一代s q l 产品 o r a c l e 由r e l a t i o n a ls o f t w a r e 公司( 后来命名为o r a c l e 公司) 丌发出来，它是当今关 系型数据库技术卓越的领导之一。s q l 功能强大，是一种完备的数掘处理语言，不仅用 于数据库查询，而且用于数据库中的数据修改和更新。交互式s q l ( t r a n s a c ts q l ，t s q l ) 它是s q ls e r v e r 的查询语言。提供以f 命令： ( i ) 创建和数据库对象。 ( 2 ) 访问和修改数据。 ( 3 ) 数据聚合( a g g r e g a t i o n ，又称聚集) 。 ( 4 ) 实施安全措施。 2 5 2 有关s q ls e r v e r 随着s q ls e r v e r 的发行，微软公司最终将s q l , 跎1 w e r 带进了高端数据库的领域，企 业也比以往更多地转向使用s q l s e r v c r 来处理许多企业范围内的信息需求。m i c r o s o f t s q ls e r v e r 是一个客户l j l l i 务器关系式数据库系统。客户服务器关系式数据库系统的确 切含义是什么呢? 解释它最好的方法是把它分成两部分来定义：客户服务器部分和关系 式数据库系统部分【3 l o s q ls e l w c r 支持三层客户服务器结构。虽然s q ls e r v e r 支持传统的两层客户t l & 务 器结构，但它也支持三层结构。三层客户，服务器结构将一个s q ls e r v e r 应用程序分成 三个部分： ( 1 ) 用户界面端为用户提供了在自己的桌面上运行的服务； 大连理j ：人学硕十学位论文 ( 2 ) 运行在s q ls e r v e r 上的业务舰则端支持业务服务； ( 3 ) 运行在另一个s o ls e r v e r 上的数据端支持数据服务。 摹丁i n t e r a c t 的枝旧m 信息系统 3 校园网络建设系统规划与设计方案 3 1 网络建设目标和要求 校园网建设应该分期建设首先建立校冈网的主干，然后建立各个应用子系统，最 后通过路由器与c e r n e t 和l n l e r n e t 相连。在此摹础上建立的软件和信息资源可使校内 各个单位的计算机自由访问c e r n e t 和i n t e m e t 资源，实现信息资料检索和电子函件通 讯，形成无纸办公环境和校内电子公告栏，井可通过学校的w e b 服务器向i n t e r n e t 网提 供学校信息资源，如学校情况、教师资料、科研成果信息、科技产业信息，最新科技动 态等。另外，校园网还要挂接各种应用系统，如办公g t 动化系统、教育管理信息系统、 图书馆管理系统等，实现学校管理自动化和办公自动化。 3 1 1 校园网建设目标及原则 校园网建成以后应能满足学校现代化教学及管理需要，实现教育现代化，提高教学 水甲，通过计算机信息管理系统提高学校同常管理的效率通过计算机网络加强学校与 学校汹的资源共享、学校与家长之问的沟通。为此。校园网应达到以下目标： ( 1 ) 实现教学管理网络化，完成学校教学管理信息的采集、处理、查询、统计、分 析；对学校行政、人事、财务、】资、教学管理、学生、后勤等各种基本数据进行收集、 整理，按_ i = j 户需求提供必备的杏询、维护权限，必要时可打印输出，实现学校各部门办 公自动化，提高学校管理工作效率。 ( 2 ) 发挥计算机在教学中的作用，实现多媒体课件制作网络化。逐步实现教师备课 电子化、多媒体化。 ( 3 ) 保证网络系统的丌放性、可持续发展性，便于以后集成视频点播、远程教学等 功能。 ( 4 ) 网络系统必须安全可靠，保证教学数据的安全运行，并能满足学校不断发展的 需要。 ( 5 ) 校园网以i n t e r n e t 的方式束组织网内信息，同时校园网能全面接入i n t e m e t 。 ( 6 ) 接入中国教育科研网( c e r n e t ) 及因特网( i n t e m e t ) ，实现真正意义上的数 据共享、信息共享。 为了顺利实现以上目标，本方案遵循以下原则： ( 1 ) 先进性 以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数掘、语音、视频等多媒体应用，用 基于交换的技术替代传统的基于路由的技术。 大连理工大学硕士学位论文 f 2 ) 开放性 网络协议采用i s o 及其他机构( 如i e e e ，r r u t ，a n s i 等) 所制定的协议，采用遵 从国际和国家标准的网络设备。 ( 3 ) 可靠性 选用高可靠的产品和技术，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，包 括交换机、路由器以及网络服务器的可靠性，从而确保整个系统的安全与可靠。 可扩展性 网络设计应具有良好的可扩展性和升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的设 备。在以后对该网络进行升级和扩展时，必须能保护现有投资。应支持多种网络协议、 多种高层协议和多媒体应用。 3 1 2 校园网建设要求 校园主干网通过多模光纤连接各子系统，各局域网采用快速以太网，系统采用星形 结构连接，将来可扩充至学校教职工住宅区。 具体技术要求如下： ( 1 ) 网络具有传递语音、图形、图像等多媒体信息功能，具备性能优越的资源共享 功能。 ( 2 ) 校园网中各终端间具有快速交换功能。 ( 3 ) 中心系统交换机采用虚拟网技术对网络用户具有分类控制功能。 ( 4 ) 对网络资源的访问提供完善的权限控制。 ( 5 ) 网络具有防止及便于捕杀病毒功能，保证网络使用安全。 ( 6 ) 校园网与i n t e m e t 网相连后具有“防火墙”过滤功能，以防止网络黑客入侵网 络系统。 f 7 ) 可对接入i n t e r a c t 网的各网络用户进行权限控制。 3 2 校园网网络结构设计 3 ，2 1 校园网网络结构 校园网建设的前期，主要考虑的问题是网络的大小以及校园的规模。校园网络结构 按本身的业务及规模可以分为： ( 1 ) 工作组级( w o r k g r o u p ) 教研室、实验室等 ( 2 ) 部门级( d e p a r t m e n t ) 系、教学科 ( 3 ) 企业级( c a m p u s ) 校 基于 n l e m e t 的校园网管理系统 图3 1 校园网拓扑结构图 f i g 3 1c a m p u sn e t w o r kt o p o l o g y 1 4 一 大连理工大学硕士学位论文 按照以上的层次及校园网络的规模，在网络设计中采用分层设计，网络扩展预留了 相应空间。网络结构的层次对应于网络功能的层次： ( 1 ) 企业级( c a m p u s ) 高速网络数据连接 ( 2 ) 部门级( d e p a r t m e n t ) 传送部门间的数据 ( 3 ) 工作组级( w o r k g r o u p ) 连接用户，传送工作组间的数据 如图3 1 所示为本方案中校园网的拓扑结构图。 3 2 2 综合布线系统方案 结构化布线设计应该满足以下目标： ( 1 ) 满足大楼各项主要业务的需求，且兼顾未来长远发展； ( 2 ) 符合当前和长远的信息传输要求； ( 3 ) 布线系统设计遵从国际( i s o i e c l l 8 0 1 ) 标准和信息产业部、建设部标准； ( 4 ) 布线系统应支持语音、数据等综合信息的高质量传输，并适应各种不同类型不 网厂商的计算机及网络产品 ( 5 ) 布线系统的信息端口采用国际标准的l u 4 5 插座，以统一线路规格和设备接口， 使任意信息点都能接插不同类型的终端设备，如计算机、打印机、网络终端、电话机、 传真机等，以支持语音、数据、图像等数据信息和多媒体信息的传输，布线系统符合综 合业务数字网i s d n 的要求，以便与国内国际其他网络互联。 在本方案中校园网为园区网，建筑群子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽， 有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖并内，采用多模光缆和大对数双 绞线。管理子系统并入设备子系统，集中管理。 对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法，分为中心设备间和楼栋设备问部分。中心 设备问是整个局域网的控制中心，内设有对外( l n t c m e t ) 、对内通信的各种网络设备( 交 换机、路由器、视频服务器等) ，中心交换机通过光缆( 地下直埋)