
一楼的电脑采用 19216850/25的地址段,其中网关可以设置成19216851/25,可用地址为19216852-1921685126/25
二楼电脑采用1921685128/25的地址段,其中网关设置成1921685129/25
可用地址为1921685130-1921685254/25
本书主要讲述网络工程规划设计。首先系统介绍自顶向下的网络设计方法中需求分析、逻辑设计、物理设计、优化测试及文档编写,然后进一步介绍无线网络设计、IPv6网络设计、QoS设计、IP电话和基于内容的网络设计、网络建模、光纤网络设计、SAN存储区域网络设计、网格设计,力求及时反映最新的网络工程技术。每章最后有若干习题和实验设题目,帮助读者进一步学习和实践并配有完善的电子教案、实验指导书及习题答案供教师教学参考。本书还有相关的网站提供适时更新的信息供读者查询。
本书内容丰富、图文并茂、深入浅出,对于帮助读者全面掌握网络工程设计方法,提高网络工程应用能力颇具实用价值。
本书可作为高等学校计算机、电子商务、网络通信类专业网络设计课程的教学用书,也可作为培养企业网络信息化人才的实用教材。本书还能为相关专业本科高年级毕业设计和低年级研究生网络设计提供参考,同时也可作为网络工程师、网络管理人员的实用参考书。
建设背景
教育信息化程度的不断深入在提高教学质量与效率,实现教育资源共享与网络化管理的同时,也给各大高校网络建设和升级提出了更高要求:新兴在线教学手段、教务管理系统和视频点播等广泛应用使得网络流量与日俱增,给各大高校现有网络系统带来了巨大压力。高校逐年扩招致使学校规模不断扩大,现有网络端口数量缺乏的问题日渐突出,同时,随着高校基础设施的不断增加完善,网络的覆盖范围需要进一步扩大。另外,由于网络环境日益复杂,高校网络通信将面临严峻的安全挑战,同时也给网络管理带来难题。
作为全力支持教育信息化的重要力量,国际著名网络设备和解决方案提供商D-Link针对大型校园网络应用的特点和需求,量身订做了全方位、多层次的解决方案,体现出D-Link在教育行业出色的网络整和能力和雄厚的技术实力。
网络需求
大型校园规模较大、楼宇众多,甚至由多个校区组成,信息点数量一般在500个以上,因此网络覆盖范围通常可达数公里,覆盖范围内集中了多媒体网络教室、图书馆、宿舍楼、实验楼、教学楼和办公楼等种类齐全且为数众多的楼宇,广阔的网络辐射区域和庞大的接入数量需要强劲的网络核心以提供充沛动力。同时,由于接入单元的数目众多,管理复杂,因此在设备选择方面要注重其扩展性和智能性。另外,学校网络中保存了大量教学资料,学生档案和成绩等重要数据,因此设备的安全性至关重要。最后,校园内多样化的网络应用使得网络流量巨大而且分布时段不均,需要网络系统提供充足的带宽,并保证优越的稳定性。因此在网络升级建设要综合考虑多方因素,包括固有网络设施的利用,灵活、d性的网络构造,智能的集中管理、多重的安全保护等,确保校园网络能够满足当前和未来不断发展的网络应用和需求。
网络结构
在细致分析大型校园组网特点和应用需求之后,凭借多年在教育行业的深厚积累,D-Link推出一套完善的大型校园网解决方案。整个方案采用了标准的三层网络结构,实现了万兆上连,融合了业界领先的无线、VoIP等技术进行灵活组网,全面提升了整个网络体系的品质。网络拓扑图如下所示:
大型校园网网络拓扑图
在网络核心层,D-Link选择最新的高性能的万兆核心路由交换机DES-6500担当网络骨干。作为一款核心交换设备,DES-6500交换机具有352G的超大背板容量,使得其所有端口均具备全线速交换能力,确保在巨大的网络负载下始终能够保持线速的第二层和第三层交换,是大型校园网骨干级核心路由交换机的理想选择。
DES-6500支持多种路由协议,如RIP, OSPF, IPX-RIP, Apple Talk Routing,保证了在不同的网络环境中灵活传递路由信息。DES-6500拥有8个开放式插槽,提供了丰富的接口类型,用户可以根据不同的网络应用灵活选择接入方式。DES-6500是真正基于分布式交换体系结构设计的,所有接口的传输数据均在本地进行交换处理,从而加快了数据传输的速率。DES-6500出色的性能为大型校园实现高速网络通信提供了源源不断的充足动力。
功能方面,DES-6500提供了丰富的QoS策略,不仅能够将各种网络任务进行分级处理,而且能够根据数据的不同类别采取不同的传输策略,加之基于硬件的IGMP、GMRP、DVMRP、PIM DM/SM等组播协议,为校园师生在线教学、VOD视频点播等多媒体网络应用提供了充足的网络空间和最佳的网络速率。
为了保护校园网络安全,保障学校教务系统和重要数据免遭非法侵害,DES-6500提供了多重的安全策略,包括基于8021Q标准的VLAN动态划分,用于控制网络流量的 IP过滤功能等等,并全面支持8021x标准,为学校带来全方位、多层次的安全保护。
由于师生上网时间相对集中,致使校园网某些时段网络流量巨大,对网络线路而言是一个很大考验,有鉴于此,DES-6500融合了VRRP、生成树、端口聚合等标准链路冗余功能,而且提供可热插拔的容错模块和用于备份的冗余电源,充分保证了校园网络的稳定运行。
作为负责数据的汇聚、收敛及分发的网络枢纽,汇聚层起到了承上启下的关键作用。方案采用D-Link DGS-3324SRi全千兆可堆叠交换机作为汇聚层的主力设备。DGS-3324SRi是一款性能卓越、功能丰富的三层交换机,既能够作为堆叠主交换机,又可以作为24口铜缆及光纤连接的高端口密度千兆交换机。DGS-3324SRi作为高性能的扩展交换构架能够实现与可堆叠设备的协同工作,将堆叠互连带宽从20Gbps提高到120Gbps。在实际应用过程中,学校用户可以根据各自的校园规模灵活选择堆叠数量。
DGS-3324SRi融合了更多领先的实用功能,在稳定性方面的表现上更加出色。除了能够提供丰富的QoS策略,支持兼容的8021d和8021w快速生成树之外,DGS-3324SRi还特别引入了冗余电源的设计,保证内置电源失效时也依然能够不受影响连续工作。
DGS-3324SRi在管理方面的表现也为学校带来很多便利。该产品采用单一IP管理机制,拥有基于8021Q 标准的VLAN划分、RMON监测、DNS中继、链路聚合等实用功能,全面支持SNMP v1/v2c/v3管理,能够使网络管理更为高效、集中、便捷。
接入层肩负着连接所有网络终端的重任,其品质的优劣直接影响到网络的使用质量。D-Link DES-3526可堆叠交换机是接入层交换设备的理想选择。高密度的24端口设置,最高达32台的设备堆叠,使得DES-3526的扩展优势十分突出,能够为校园庞大的网络用户提供充裕的网络端口。优越的虚拟技术增强了网络d性,非常适用于发展迅速的校园网络。
DES-3526提供了灵活的接入方式,不仅能够直接连接客户端,而且在图书馆、校园会议室等不适宜网络布线或需要随时组网的环境中,也可以通过接入无线局域网实现灵活的网络覆盖,满足师生在特殊地点的联网需求。
面对数量众多的网络接入终端,DES-3526采用了SIM单一IP管理技术实现集群管理,不仅节约IP地址,而且提供了一种图形化、批处理化的集中管理模式,有利于管理人员对堆叠组进行集中控制,简化了网络部署和管理过程。另外DES-3526增强的功能特性和安全特性也是保证校园师生进行高速、稳定网络应用的重要支撑。
方案特点
纵观整套方案,D-Link大型校园网络解决方案具备以下几方面特点。
1 网络核心采用DES-6500高性能的万兆交换机,保证网络系统在任何情况下都能够保持高速、持续、稳定运行,丰富的网络接口类型不仅能够实现与教育网的远程连接,而且满足了校园师生多元化的网络应用需求。
2 方案为网络终端提供了充足、丰富、灵活的接入方式,不仅在网络密集使用的教学区、办公区和宿舍楼提供高密度PC接入端口,而且还能够因地制宜,灵活的引入无线连接和VoIP网络语音系统。
3 方案中选用的交换设备均具备多层交换能力,提供包括VLAN划分、IP过滤、8021x等基于策略的多重安全访问机制,为大型校园网络带来全方位、多层次的安全保护。
4 智能的网络管理不仅能够实现远程控制,而且独特的单一IP地址管理技术大大简化了管理步骤,实现了图形化、批处理化的集中管理模式,从而全面提高系统可维护性,降低使用成本。
5 丰富的QoS策略保障音频、视频等对时延敏感的网络数据得以及时、准确转发,为校园师生在线教学、VOD视频点播等多媒体应用提供了充足的网络带宽和最佳的网络速率。
综合来看,D-Link大型校园网络解决方案引领高校网络驶入了高速快车道,从根本上解决了网络拥挤的瓶颈。整个网络体系集扩展性、智能管理性、安全性和稳定性于一身,充分满足了在线教学、网络管理、资源共享和网络电话等多元化网络应用需求,实现了领先的网络通信技术同教育信息化的和谐统一,不断完善了高校教学方法和管理模式,为全面提升高校教学质量,进一步提高学术和科研水平提供了有力支撑,同时D-Link完整校园解决方案的提出,也为众多高校推进信息化进程、实现网络化教学和管理提供了有益的参考。
校园网规划的设计
-----不同层次的中小学计算机网络
一、网络的连接方式
1、总线型结构
这是早期NOVELL网络中采用较多的一种方式。它是典型的总线拓朴结构,网络传输率10Mbps。
文件服务器和学生工作站用50欧姆的细同轴电缆连接,电缆贯穿整个网络,最大网络段不超过185米。学生工作站中配置有BNC插口的网卡,计算机利用T型连接器接驳网卡与同轴线,各个接驳被视为一个结点。网络段必须接上50欧姆的终端器,其中一端接地。
采用这种结构组网的缺点是,如果网络中的其中一个结点发生故障,将影响整个网络的正常运行,导致整个网络瘫痪。
2、星型结构
这种连网方式拓朴结构为星型,传输率达10Mbps。与传统总线型结构不同,在拓朴结构上新增加了一个集线器(HUB),所有工作站都用无屏蔽双绞线(UTP)连接在集线器(HUB)上。在实际连网中,常常用细同轴电缆将HUB连接成总线结构,每个HUB上的工作站连接成星型,双绞线从HUB到学生工作站的距离不超过100米。
星型网络结构中的每个学生工作站都配置有RJ-45接口的网卡,通过RJ-45接头接驳双绞线与集线器的RJ-45接口相连。由于HUB具有动态监测网络运行状况及容错的功能,因此网络中的其中一个结点出现故障只影响结点所连接的学生工作站,并不影响整个网络的正常 *** 作。
网络的建设可以有以下不同层次:
1、局域教学网络(LATN)应用于教学的教室内的计算机局域网络,有两种形式:
种是普通的计算机局域网络,网络连接线缆把作为服务器的计算机和作为工作站的计算机连接起来,不需要额外的设备,提供通常意义上的网络功能。这种方式可以实现网络上软、硬件的共享,对于计算机房的管理有着很大的帮助。但它对课堂教学的交互不提供方便(除非编制专门的软件)。还有一种教室内的教学网络,就是在上述网络的基础上,每台计算机上附加一块转接音频和视频的硬卡(LATN卡),提供视频和音频模拟信号的切换,把教师用计算机的屏幕信息和教师的声音转切到学生作计算机,或者把学生用计算机的屏幕信息转切到其它计算机,辅助教师的课堂教学。该教学网络,由于造价低、实用好,目前有着广泛的市场。但是由于它采用的是模拟信号传输形式,传输的距离有限,只局限于一个教室内。而全数字化的信息传输方式才是网络发展的最终趋势。
局城教学网络通常提供以下的教学功能:
师生双向的语言教学系统。
把教师用计算机的显示内容传输到全部或部分学生用计算机屏幕上广播功能。
教师对学生所用的计算机的监督、察看的控制功能。
教师把某个学生的 *** 作转播给学生的功能。
2、小型办公室对等网
建立小型办公室计算机对等网就可以实现办公室内各种资源的共享:打印机、硬盘、调解器、文件资料等等,从而各种共享文档不需要利用软盘在各机器间传递,减少了工作量和计算机病毒传播的可能性,提高了设备的利用率,这种形式的网络对设备的要求低,实现容易。尤其是Win95、Win98的环境下, *** 作非常方便。
所需的额外设备,总路线式网络结构:同轴电缆,网卡、双绞线、集线器。
网卡:小型办公室只需10M以太网足够,但各PC可配置10/100网卡,以便在必要时向快速以太迁移。
集线器:运行在10或100Mbps下,并提供额外的端口以满足发展需要。
打印机:打印机共享有三种形式:(1)最简单的方式是安装一个打印共享缓冲器,
连接需要打印服务的多台PC机实现打印机的共享,这种方式对计算机网络没有要求;(2)普通的打印机,连接在一台PC上设为打印服务器;(3)网络打印机,作为一个网络设备连接,运行更快速,目前有些计算机公司还推出了集成网络打印机、传真机、扫描仪、复印机等的多功能打印机。
3、小型客户机服务器局域网
局域网络的网络 *** 作系统可以选择MSWindowsNT,NovellNerware和UNIX等。目前较为常用的是支持的软件较多。WindowsNT比较适用于以windows为平台的客户端,客户端常常以DOS系统为 *** 作平台,且对文件服务有较多的要求时,最好选用NovellNetware建立小型的客户机/服务器局域网络,最好有一台专用服务器。而性能较好的PC、Pcserver和专用服务器分别属于不同的档次服务器,可以满足不同层次的需求。
对于中小学来说,图书馆、具有教学网络的计算机教室、膳食系统都可建立小型的局域网络。
4、面向全校的计算机信息网络
当需要把全校的各种计算机设备进行连接,实现一个应用于全校的信息管理系统和教学时,就有必要性建立面向全校工作的校园计算机信息网络。关于“校园网络”这一概念,并没有确切的定义,校园网络的建设也没有一个统一的标准。从字面上讲,面向全校的校园信息网络应该是指应用于全校范围的信息管理的计算机教育的计算机网络系统。每个学校由于各自的应用需求、资金情况的建筑环境不同,他们的校园计算机信息网络也各有其特点,但最根本目的都是提高学校的教育效率。
建立校园计算机信息网络之前,需要考虑以下的几个问题:
(1)需要利用计算机校园网络提供的功能是什么,应用需求实现的可行性(包括技术上的可行性和对使用人员的要求)?
(2)学校可以承担的资金投入多少?完成所需求的功能的投入是多少?
(3)建立校园网络的设入/产出比是多少?
(4)能否利用其它更为价廉、合理的手段实现相同的功能?
(5)对校园网络的建设是否将有长远的开发计划?学校本身有否进一步应用开发力量?
一个完整的校园网络系统,通常应包括以下部分:
(1)校园信息服务系统。
(2)数据库服务系统;包括校长办公室系统;学生管理系统;教务管理系统;财务管理系统;资产管理系统;食堂生活管理系统;文档管理系统。
(3)教育资源管理的查询系统。
(4)CAI应用系统。
(5)电子邮件系统。
中小学校园计算机网络的功能的核心,是提供各种信息资源的共享;教学资源的共享、教育知识的共享、管理信息的共享,以及加强师生之间、教师与教师之间。管理人员与教师之间的交互,从而为学校教育的现代化和管理的科学化提供基础。根据当前技术的发展情况,建立校园的Internet将会是校园网络建设中所采用的信息管理技术。
二、计算机网络的建设机制
1、计算机网络的建设,尤其是计算机校园网络的建设,需要有一个系统、全面的分析和
规划过程。由于建设的周期较长,网络的管理、维护、软件系统的开发都要有专人管理。从提高网络角度出发、也需要有人长期从事网络应用的开发。因此,进行网络建设的首要工作,就是建立一个包括学校领导、技术人员、后勤人员和各个部门、组室负责人网络建设小组。通过小组内成员的相互协作,共同完成网络建设工作台和后期的应用开发及维护工作。
2、采用自顶向下和迭代原型法相结合项目需求分析模式。
传统的生存周期方法强调自顶向下的开发模式,它要求在实际开发之前必须先对需求严格定义,以提就高软件开发的成功率。而原型法通过在初步分析获行一组基本需求后、不断修改的扩充,完善设计方案。
3、多次、多方的方案认证
网络建设的方案是校园网络的蓝图,它不仅应该能够反映学校的应用需求,在网络技术上实用、正确,而且要求资金投入合理。方案的开成一般需要有以下步骤:
(1)根据需求分析形成初步方案。
(2)校方与系统集成商讨方案。
(3)请网络专家组讨论方案。
(4)形成最终网络建设方案。
4、第三方监督的网络实施方法
对于网络建设工程的实施,虽然系统集成商方面有一个工程质量保证方案,但一般中小学并没有相应的技术力量对网络的建设工程实行监督。
5、重视应用系统开发,保证网络应用“可持续发展”
对于校园网络的建设,完成了网络硬件的架设,只能够算是完整个工作的一半。相对于网络的架设,网络应用系统的建设更为复杂,隐开的工作量大,建设周期长,利润小。
6、完善的网络管理制度和应用发展规划
完善的网络如果没有人使用,则相当于无。学校在建网的同时,不可忽视应用队伍的建
设,这包括:网络管理技术人员:网络应用开发人员:网络使用人员(教师、学生、员工等)
因此,在计算机网络建设的同时,也要求有合理的培训计划,建设一支开发和应用网络队伍。
新加坡“主人计划”中“扇型教师培训模式”是值得我们借鉴的。在该计划中,信息主管部门的早期受过培训的教师将通过兼职的方式培训其他的教师,并且把此工作量折算为自己本职工作的三分之一。而扇型教师培训模式将产乘方的效应。
与此同时,网络的使用和管理制度也应与网络应用同步出台,以保证网络的正常动转。
参考文献
中国电化教育周旭江福西
计算机教育报黄明东龙爱珍
当代教育科学译丛,教育技术学概论伍任泽春秋出版社
当代教育科学译丛,计算机在现代教育中的应用张杰夫春秋出版社
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