高校校园网络方案的选择与设计

高校校园网络方案的选择与设计

建立大学网络，实现教育资源共享和办公网络，已成为所有大学的主流形式。但由于各高校情况不同,如:建筑物格局、校区多少、所提供的服务不同等因素,因此校园内网建设存在着很大差别。为了实现“三通两平台”建设的总目标,在初期设计校园网络方案时就必须考虑周全,如:采用什么样的拓扑结构、网络设备、通信线路、通信协议等,从而确保网络安全稳定的运行,满足网内所提供的各项应用服务,同时考虑今后网络的扩展适应能力强。一、环型拓扑结构网络现今比较常见的网络拓扑结构有环型、星型、总线型、树型和网型五种基本结构,星型网络是指网络中的通信终端使用同一个中央处理器(如集线器或交换机)连接在一起,整个网络由中央节点控制与管理,各节点间的通信都要通过中央节点来实现。每个数据终端发送数据都要首先传递给中央节点,其次通过中央节点进行转发给目的终端设备。采用星型网络拓扑结构实现比较简单,扩展比较方便,出现问题检查隔离也比较容,但在组建星型拓扑结构网络需要耗费大量的通信线缆,所有数据终端设备的通信都要通过中央节点处理完成,因此大大增加了中央节点的负担,如果中央节点出现故障整个网络则处于瘫痪状态。环型拓扑结构网络指通过电缆将网络中的各通信设备直接串连起来,形成一个封闭的环路。环型网络又称令牌环网,令牌指的是包含控制信息的帧,它始终在环上传输,环路中无数据在传递时,此帧(令牌)处于空闲状态,所有的环路节点都可以俘获该帧,当某一个数据节点获得空闲状态的帧后,改写此帧的空闲状态,将空闲状态改写为忙状态,并发送数据。数据随此帧发送到目的节点后,此帧继续在环行通道中传递到发送节点,确认数据发送完毕才释放此帧,改写此帧的空闲状态,使此帧为空闲状态。环型拓扑结构实现比较简单,使用的线缆也比较少,但传输速度较慢,维护与扩展都比较困难。总线型拓扑网络是指用一条总线将所有的数据终端连接起来,数据终端采用广播的方式发送数据,只有数据终端的地址与所发送的信息目的地址相同才能够接收数据,采用总线型拓扑结构连网简单,可靠性高,但易发生数据碰撞,故障诊断与隔离困难。网型拓扑结构指的是所有的数据终端俩俩之间均有专用数据线路,采用网型拓扑机构安全与稳定性高,但非常浪费通信线路。树型拓扑结构指的是网络中所有的节点呈一颗倒置向上的树,树的每个节点都是一个转接节点,节点的排列具有层次性,越靠近根部节点设备的性能越好,采用树型拓扑结构扩展容易、成本低、易维护,各节点对根的依赖性较大。由于校园内部结构的多样化、复杂化因此,在搭建校园内部网络时往往用到多种结构,组成一个比较复杂的混合型网络。二、光纤互联的应用在搭建校园局域网时,既要重视通信设备的选择同时还要重视通信线路的选择,如果通信线路选择错误,在网络中极容易出现瓶颈问题,同时在选择通信线路时要考虑到以后的扩展与数据传播量的大小。在校园局域网中,一般布线系统有六个子系统组成:建筑群间子系统,设备间子系统,管理区子系统,垂直(主干)子系统,水平子系统,工作区子系统,六种不同的子系统根据实际情况应采用不同的通信线路。常用的通信方式有有线与无线,有线通信常采用的通信线路有光纤、同轴电缆与双绞线,光纤有单模与多模光纤,双绞线又有多种类型,因此依据实际情况建筑群间子系统采用光纤连接,因为光缆具有高带宽,传输距离远,抗干扰能力强、安全性好、抗老化和高寿命等显著特点;校园网上承载的传输信息中,多媒体信息的传输量将会越来越大,如多媒体教学,电子阅览、视屏点播等应用设备间子系统、垂直子系统与水平子系统均采用千兆双绞线;工作区子系统可采用百兆双绞线。无线网指利用电磁波在空气中发送与接受数据的原理,数据在传递的过程中无需通信线缆,安装简单,如在进行综合布线时,某环境施工困难或投入成本较高不易布线,可采用无线接入方式,覆盖整个建筑区域。使用无线的方式连接节约成本,使用与扩展都比较灵活。在综合布线过程中依据实际情况可采用有线与无线相结合的方式。如果存在多个校区连接,依据远近程度可采用无线与有线的方式,也可以采用更为廉价的VPN方案,采用无线路由器或无线AP进行连接,传输速率损失严重,安全性较低,适合短距离传输;采用有线(光纤)连接,如果校区之间距离较远,施工比较困难,此时建议采用更为廉价的VPN方案,它可以通过特殊的加密通讯协议,在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个校园内部网之间建立一条专有的通讯线路,就好比是架设了一条专线一样,但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路,这就好比去电信局申请专线,但不用给铺设线路的费用,也不用购买路由器等硬件设备,而且网络之间的数据交换非常安全,只需选择支持VPN功能的交换机,防火墙设备,就可以实现多校园网局域网之间的互联。三、粒径小、强适应性强通信协议是指节点之间进行数据传递所要遵循的通信规则,在组网过程中,常用的网络协议有NetBEUI、ipX/SPX和TCP/IP三种,选择哪种网络协议,需要根据校园网的实际规模、网络应用需求等情况来进行选择。其中NetBEUI协议是为中小局域网设计,具有安装非常简单、不需要进行配置、占用内存少等特点,但只能实现简单的文件和设备共享,对于大学校园局域网而言,由于存在多个网段或要通过路由器与外部相连,加之学校配备的电脑性能比较好,此时NetBEUI协议就无法满足组网需求,现在已经很少使用;IPX/SPX协议在复杂环境下具有很强的适应性,具有强大的路由功能,适合于大型网络使用,不过它局限于使用在NetWare网络环境中,在Windows网络环境中无法直接使用IPX/SPX通信协议;现今常用的通信协议为TCP/IP协议,TCP/IP协议为一个四层协议组,不依赖于任何特定的硬件与操作系统,是一个开放的标准化的高层次协议。四、注重网络性能的选取和存储通信设备主要实现数据的存储与转发,主要有防火墙、路由器、交换机、无线AP、网卡等设备,依据设备