计算机网络课程设计题

校园网规划
摘要 : 本文通过对校园园区局域网(以下简称校园园区网)规划思想过程的论述,对就如何建立一个高效,安全的校园网提供设计思想和组网步骤依据。
关键词：网络需求，规划实施计划
0． 引言
信息技术日新月异的今天，网络技术发展迅猛，信息传输已经不仅仅局限于单纯文本数据，数字数据
的传输，随之而来的是视频，音频等多媒体技术的广泛运用。随着技术的发展，网络设备性能和传输介质容量有了极大的提高，但是由于用户需求的日益提高，网络环境的日益复杂，使得网络规划成为一项越发困难的课题，作为校园园区网的规划成败与否，将直接影响到学校教育网络系统性能的高低，从而影响教学进程和教学效果，下面主要对校园园区网的规划思想进行探讨。
1． 校园园区网规划介绍
校园园区网规划是校园网进行工程组网的前期准备工作，它的内容涉及到整项网络工程的重要步骤，是网络设计的核心与灵魂，校园园区网优良的长远规划和最佳的实现选择是校园网长期高效能运营的基础。目前，校园园区网中技术应用主要为辅助管理，教学科研，internet信息服务，以及网络技术探索应用四大类，由于总体的规划所涉及到的技术因数繁多，因而校园园区网规划应当实地考察，调研，通过反复论证，结合当今技术及发展方向，提出总体规划设想，规划既要适应当前的应用，又要反映未来需求，规划应当考虑经济，环境，人文，资源等多方面因素，以合理需求为原则。
2． 校园园区网规划实施计划
2．1 了解用户，收集信息
网络规划的目的在于收集一线信息的基础上给出合理可行的设计方案，如战场指挥，运筹帷幄，决
胜千里，其关键之处在于广泛收集信息，全面合理的规划校园园区网需认真考虑三点因素：
（1）学校历史网络资源信息，当前网络规划设计计划，领先的技术方向，运营机制和管理办法，满足未来网络的高度扩展计划及其特点
（2）了解学校校园网络的使用者分别是谁？他们各自的知识层次如何？以及他们对计算机的使用观点和使用频率如何？他们对当前的网络态度和看法如何？这一点将为日后培训和安排多少人员进行网络的技术支持和维护起导向作用。
（3）明确网络规模：有哪些校区，哪些部门，多少网络用户，哪些资源需要上网，采用什么档次的设备而又在资金预算范围内，不同部门之间的信息流向问题，不同时刻网络流量及流量峰值问题，确定网络终端数量及位置，共享数据的存储位置和哪些人要用这些数据等基本状况等
（4）找出用户与用户，用户与资源，资源与资源之间的内在关系，相关信息，这是校园网设计的前提和依据，是规划的核心思想，作为一个庞大的校园网，如何使得设计的网络便于教学需求和管理应用，教学网与管理网各自安全运作，相互兼容，而又不矛盾？这一点尤为重要。
2．2 分析需求，提出网络设计原则
2．2．1 需求分析
教育行业有着自身的特殊性，校园园区网对整个网络性能要求相对较高，校园园区网组建需满足对数字，语音，图形图象等多媒体技术的宽泛应用，以及综合科研信息的传输和处理需求的综合数字网，并能符合多种协议的要求，其体系应当符合国际标准（如TCP/IP协议，Novell IPX协议等），同时能兼容已有的网络环境，因此设计组网前，应对各方面需求总结归纳，做出细致分析：
（1）内部光缆主干需求：规划需分析综合布线系统及其子系统，主配线间MDF与二及配线间IDF的位置，不同类别的服务器位置等。
（2）应用管理需求：能够让管理人员从繁琐的文字处理中彻底解脱出去，以计算机信息系统交流和日常事物，构建公文系统，日常办公系统，档案系统，电子邮件等功能，且需 *** 作简单，便于使用。满足视频点播，语音教学，多媒体课件等教学需求，具备基本的Internet访问等。
（3）网络流量需求：要求校园园区网有足够的网络吞吐量来满足教学任务，保证信息的高质高效率传输，校园网流量涉及到，语音教学，多媒体课件，服务器访问，Web浏览，视频点播等，对带宽需求和时延性要求极高。
（4）网络安全需求：校园网络必须有完善的安全管理机制，能够确保网络内部可靠运行，还要防止来自外部的和来自内部的非法访问和入侵，保证关键数据库的存储安全
2．2．2 提出设计原则
（1）网络可靠性原则：
网络设计过程中网络拓扑应采用稳定可靠的形式，如：双路由网络拓扑，环行网络结构。因为它们即可冗余备份，安全性又可以得到保障，核心层交换可采用高端交换设备和光纤技术的主干链路（TRUNK）来实现较高的容错性，这样就可以避免单点故障的出现，网络结构使用双链路，双核心交换设备，双路由备份可靠措施，都可以使校园网可靠性和实用性得到大大的提高
（2）网络可扩展性原则：
校园园区网扩展性包含2层意思（一）：新的教学部门能简单的接入现有网络 （二）：升级新技术的应用能够无逢的在现有网络上运行
可见，规划校园园区网络时不但要分析当前的技术指标，而且要对未来的网络增长情况做出估计和预算，以满足新的需求，保证网络可靠性，从而保证校园正常的教学秩序
（3）网络实用性和可管理性原则：
校园园区网系统设计在性能价格比方面要体现系统的实用性，可采用先进的设备，但有要在资金允许的条件下实现建网的目标，校园园区网应基于简单网络管理协议（SNMP），并支持管理信息库（MIB），利用图形化，可视化管理界面和 *** 作方式，易于管理，这也正体现出了实用性原则，合理的网络规划策略，可提供强大的管理
功能，能使管理一体化进行，这就便于日后的校园网更新与维护
（4）网络安全性原则
1对物理层及网络拓扑结构， *** 作系统及应用软件要求具备相应的安全检测机制，边界网关应该构筑防火墙，安装杀毒软件，对网关路由器进行必要的安全性过滤，如访问控制列表ACL配置，用户身份认证，数据加密，密钥等技术来实现校园园区网的安全化
2采用静态虚拟局域网技术（静态VLAN）加强内网的管理，因为VLAN是基于逻辑划分而非物理地理划分，这就有效的控制了各个网段的相互访问，从而保证了内网的安全性，同时VLAN又可抑制不必要的广播，从而节约了带宽，又便于管理
3以TCP/IP四层网际模型为框架建立持续过程的网络安全性措施运行机制，做到维护网络，监测网络，测试网络，改进网络四位一体的网络持续性保卫工作，它是网络安全性管理的核心思想，如图所示：
应用层
传输层
网际层
internet层
网络接入
图（1）以TCP/IP模型构建持续性网络安全管理方式
3． 总结失败项目，明确网络规划的必要性
当前很多学校纷纷建立自己的校园网，但由于组网设计前期规划工作做的不彻底，不扎实，使得校园
网发挥效益不大，巨大的投资没有换来实实在在的成效收益。这一点在中小学校园网建设上体现的较为明显，其原因主要三点：
（1）认识不到为
学校对校园网概念定义缺乏认识，带有盲目性和自我偏见性，没有明确建校园网的目的，不晓得校
园网到底起什么样的实质性作用。
（2）投资方案不合理
由于对校园园区网建设认识不正确，使得很多学校出现“重硬件，轻软件”的现象，结果校园园区网建设成了基于硬件设备的校园网组网解决方案，是纯粹的设备集合。而对建网后的维护极不重视，后期的管理投入所占比例微乎其微，所以使得校园网不能很好的服务与教学和管理，甚至还会使整个网络趋于崩溃。
（3）缺乏有效的组织管理和实施手段
校园园区网的建设不仅仅涉及到技术问题，还会引起更深层次的变革，而学校在建设校园园区网时，认识不充分，在新技术，新思想面前不能及时转变观念，没有行之有效的组织管理和实施手段。
基于上述三点指出：盲目的进行校园网建设，不采取合理的规划，都会导致校园网建设失败，一个成功的校园网规划应当是集稳定开放的网络平台，量身定制的应用软件，有效的组织实施方案三位于一体的的校园园区网建设过程。
4． 总结
校园园区网应顺应时代教育思想的革命，在网络技术上具备响应的本质特征，教育的一个基本特征是打破时间和地域的限制，面向全体社会成员，这就要求规划校园园区网络时必须站的高，看的远，时刻明确思想定位和技术定位，本文主要探讨了如何行之有效的规划一个满足教学，科研，管理全方面高效新型校园园区网，并指明规划思想。总之，未来校园园区局域网的规划目标，规划方向应该是建成一个集IP服务，宽带光传输且提供服务的运营级多功能网络
参考文献：[1]王竹林等 校园网组网与管理<M> 清华大学出版社 2001出版
[2]思科网络技术教程（三 四）学期 人民邮电出版社 2002出版
[3]>方案一WindowsNT ( Windows 2000 server ) + Proxy + Exchange+WinRoute（或Checkpoint）
上述软件组合能够实现和TL-100互联网功能服务器网络解决方案相同的包过滤防火墙、邮件服务器、Web浏览代理、Ftp服务代理等功能。但是由于WindowsNT(或Windows2000 server)对于计算机硬件要求比较高，正版软件的价格也比较高，更为重要的是：从技术上来说，上面的方案需要固定的IP地址，这意味着企业每时每刻还需缴纳一笔额外的费用。另外，上述软件还需要专业的系统管理员来维护。（微软的产品有无数的补丁需要你“补上”）
上面的解决方案明显的不太符合目前国内中小企业对于信息化的“性能价格比”要求和维护成本要求。
方案二Windows98（WindowsNT）+Wingate
这种方案能够实现Web代理和数据包过滤的部分功能，另外，新版本的Wingate还提供网络地址转化功能（NAT）功能和防火墙功能。这个方案的缺点是：系统硬件要求比较高（如果你系统整个系统运行稳定），应用软件和 *** 作系统软件整体成本太高。安全的规则需要专业人士的配置。没有很好的解决企业电子邮件系统的使用需求。另外，部分“高级”功能的实现需要安装“客户端软件”。加重了网络系统的维护负担。
方案三Windows98(WindowsNT) + dns2go
这种方案，在Windows *** 作系统上安装相应的客户端软件，和dns2go站点的DNS服务器协调工作，达到动态域名解析的目的。这种方案能够完成中小企业一站式INTRANET/INTERNET解决方案中从TL-100互联网功能服务器到互连网之间的DNS通讯问题，但这种方案对于用户的域名只能在dns2gonet下选择。如果将自己企业的域名转到dns2go上的域名服务器授权解析的工作，dns2go的域名服务器也只做域名解析的工作，不提供其它和域名相关的服务（如电子邮件服务器不在线的邮件接收问题）。另外，这种方案的运行稳定性在通讯线路不佳，造成用户的机器频繁拨号连接ISP而造成的IP地址变动的情况发生时，用户域的主机域名纪录的频繁变动。但是这些变动数据和在互联网上其它DNS服务器缓存中的数据不会随时同，这种情况会造成WEB和E-Mail等需要固定IP的互联网服务无法正常提供服务。（例如：在域名和IP地址变动时，可能造成互联网上用户向本域E-mail投递失败，或将E-mail投递到其它恰巧使用相同解决方案且恰巧有SMTP服务器上）
对比项目中小企业一站式INTRANET解决方案费用传统的接入方案费用计算机硬件平台稳定的工业级硬件平台无需购硬件平台10,000元左右 *** 作系统基于Linux无基于Windows Windows2000 Server(10用户) 12,270元代理服务功能>