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高校校园网方案学院：信息科学与技术学院专业：网络工程第一章概述1.1网络应用的发展随着计算机网络技术的日趋成熟，计算机的网络化应用已成为计算机发展的必然趋势。网络技术向高速，宽带方向发展已成为网络发展的必然趋势。计算机网络通讯技术从20世纪60年代诞生至今，得到了极大的发展，尤其是进入20世纪90年代以来得到了飞速的发展。众所周知，计算机网络通讯技术正在以人们意想不到的速度迅速发展着，网络通讯技术日新月异，Internet也逐渐渗透到人们生活和工作的每一个角落。信息高速公路已经直接延伸到了人们的桌面上，阿尔文－托夫勒在其未来学名著《权力的转移》中说：在古代，衡量一个国家国力的主要砝码是军事实力，200年前，人类进入工业社会以后，这一砝码变为工业生产力，而从本世纪70年代开始，一个国家拥有的存储与访问知识的网络能力已开始成为衡量其综合国力的重要指标。美国克林顿政府1993年9月公布了国家信息高速公路计划。，1994年提出全球信息高速公路计划。在此之后，世界各国也先后推出了自己的信息高速公路计划；在我国各系统，各企事业单位内部也掀起了一股Internet建设的热潮。随着计算机网络技术的日趋成熟，计算机的网络化应用已成为计算机发展的必然趋势。我国政府最近又提出了在2000年建设网上电子政府的跨世纪计划，政府的一些办公事务在网上进行，提高人民群众对政府工作的监督，了解；群众可以在网上查询自己关心的国家的政策，法律法规，增强人民群众参政议政的意识。虽然传统的10MBPS以太网满足了当时许多用户的网络需求，一定程度上解决了网络资源信息和外围的共享问题。但是，随着CPU性能的迅速提高，工作站数量的增加，用户应用软件功能的不断增强，网络传输信息的日益复杂化和信息量的急剧提高，再加上迅速发展起来的多媒体技术在网络上的应用，10MBPS的传输带宽，已远远不能满足日益发展的计算机技术对网络的传输要求，网络技术向高速，宽带方向发展已成为网络发展的必然趋势。计算机网络在社会各个领域中的应用，计算机网络通讯技术虽然从诞生至今不过三十几年的时间，却以人类文明史上从未存在过的力量和速度在这世界得到迅速的普及，发展；它与人类文明史上的任何一种图腾，机器，交往方式甚至生存规则都有着巨大的不同——她似乎正用激荡在光纤中的“信息比特”预示出创造未来社会进步的主导力量。计算机网络将彻底打破地域，年龄，经济能力等对文化消费的禁锢，使未来社会展现成一个和谐统一的文化圈，人类社会将最终进入平等开放，共享民主的时代。随着计算机网络通讯技术的日益发展，计算机网络在社会生活中的各个领域得到越来越多的应用，成为信息经济时代不可缺少的一部分。目前与Internet网络连接的大学与科研机构越来越多，并且高等教育机构在网络技术的发展中起到了重要的作用。通过计算机网络连接，将学校与学校，学校内的各个系，实验室乃至教师家庭连接起来。网络建立了一个电脑空间，它正以爆炸性的势头迅猛发展，它是全球范围内无限增长的信息资源，它正以最快的速度，最方便的方式，最廉价的费用为用户提供最新的研究动态，研究成果和国际范围内的系统研讨合作的机会，处于不同地方的研究人员利用网络的文件传输功能交换各自的数据。协调不同的调查研究，共享研究告。学生还可以利用网络实现远程异地教育，解决部分学校师资力量不足的问题，提高教学质量。1.2建设高校校园网的必要性校园网建设势在必行。信息时代的热潮扑面而来，计算机变的越来越强大，而应用软件使计算机变的越来越容易使用，它们正在迅速改变着人们的生活、学习、工作方式，人们能够明显感觉到这种变化，总之整个世界正进行着一次深刻的变革。在这个变革的时代里，什么都在变，作为其它行业基础的教育当然也要变，而且应该变的更早变的更快。在一个好的校园网里人们用计算机和网络进行工作、交流和学习，计算机改变了人的教学方式，同时也改变了人的学习方式。这些只有校园网才能办到。社会变的很快，我们必须跟上时代的步伐，因此在经济条件允许的情况下，尽快尽早的建设校园网好处将是显著的和长远的。它们正在迅速改变着人们的生活、学习、工作方式，人们能够明显感觉到这种变化，总之整个世界正进行着一次深刻的变革。在这个变革的时代里，什么都在变，作为其它行业基础的教育当然也要变，而且应该变的更早变的更快。在一个好的校园网里人们用计算机和网络进行工作、交流和学习，计算机改变了人的教学方式，同时也改变了人的学习方式。这些只有校园网才能办到。社会变的很快，我们必须跟上时代的步伐，因此在经济条件允许的情况下，尽快尽早的建设校园网好处将是显著的和长远的。园网里人们用计算机和网络进行工作、交流和学习，计算机改变了人的教学方式，同时也改变了人的学习方式。第二章高校校园网需求分析2.1高校网络现状目前，高校已有部分楼宇内部单独组建了网络，但楼宇与楼宇之间没有相互连接。具体情况如下：1.教学楼2幢（均为11层），每层有教室20间，每个教室布设信息点1个。2.实验大楼1幢（13层），每层有实验室12间，每个实验室布设信息点4个，13层为计算机中心，布设信息点500个。3.行政大楼1幢（8层），每层有办公室10间，每间办公室布设5个信息点。第三层为网络中心，有4间办公室和一间大机房，每间办公室布设12个信息点，大机房布设信息点100个，并通过两根光纤分别接入教育网和电信网并接入Internet。4.学生宿舍楼8幢（11层），每层有24间房间，每间布设信息点6个。5.食堂2幢（均为3层），1、2楼为餐厅，布设信息点5个，3楼为5间管理办公室，每个办公室布设信息点2个。6.图书馆1幢（5层），1－4层每层有办公室或阅览室8间，每间布设信息点2个，5层为电子阅览室，布设信息点200个。7.体育馆1幢，布设信息点10个。上述计算机房主要是根据不同的配置情况用于办公、教学、实验之用。虽然有些已单独组网，但仍相互独立没有互连。图书馆资料信息未采用开放的服务方式，图书信息查询仍需到图书馆。各科室基本上都以单机方式工作，计算机上网比率仍然较低。目前配置的计算机也仅用作一般计算机教学之用。综上所述，该高校计算机应用水平和使用效率还有待于改进和提高。平面图如下：2.2用户需求分析随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设，是非常必要的，也是可行的。主要表现在：1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。2、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因1#教学楼（教五楼）图书馆行政大楼实验楼（逸夫楼）2#教学楼（主楼）新食堂老食堂体育馆4#公寓3#公寓2#公寓1#公寓8#公寓7#公寓6#公寓5#公寓素,因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面,信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的,特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路,每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统，并且越来越形象化、实用化，迫切需要网络环境。4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节，从而引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问,校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题的基本工具。5、随着经济发展，我国各级学校对教育的投入不断加大；计算机技术的飞速发展，使相应产品价格不断下降；同时人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭，使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。2.3功能需求校园网特点就是把分布在校园不同地点的多台电脑连接，按照网络协议相互通信，以共享软件、硬件和数据资源为目标的网络系统。提供丰富的教育教学信息和资源是校园网的生命力。校园网络具有距离短、延时少、相对成本低和传输速率高等优点；它的低层协议较简单，控制选择等问题大大简化，因而又具有组网简单、易于实现的特点。校园网的功能作用主要体现在以下四个方面。（1）信息传递。这是校园网络最基本的功能之一，用来实现电脑与电脑之间传递各种信息，使分散在校园内不同地点的电脑用户可以进行集中的控制管理。在校务部门建立网络服务器，可以为整个校园网络提供各类教学资源，并对这些资源进行综合管理。（2）资源共享。①信息资源共享。通过接入ddn或isdn，很容易将校园网连接到internet,这样，网络内的各电脑终端不但可以互通信息资源，而且可以享受网络服务器上的相关数据及internet网上取之不尽，用之不竭的巨大信息资源，校园网在教学活动中的作用也将成倍地增强。②硬件资源共享。网络中各台电脑可以彼此互为后备机，一旦某台电脑出现故障，它的任务就由网络中其他电脑代而为之，当网络中的某台电脑负担过重时，网络又可将新的任务转交给网络中较空闲的电脑完成。（3）方便教学。网络可以进行图、文、声并茂的多媒体教学，可以取代语言实验室进行更生动的语言教学，也可以利用大量现成的教学软件，提供一个良好的教学环境，这些都是以往任何教学手段所不能达到的。校园网络不但可以在校内进行网络教学，还很容易同外界大型网络连结，形成更大范围的网络交互学习环境2.4设计原则可靠性和高性能网络必须是可靠的，包括网元级的可靠性，如引擎、风扇、单板、总计等；以及网络级的可靠性，如路由、交换的汇聚，链路冗余，负载均衡等。网络必须具有足够高的性能，满足业务的需要。可扩展性和可升级性系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。设备应选用符合国际标准的系统和产品，以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。易管理、易维护由于校园骨干网络系统规模庞大，应用丰富而复杂，需要网络系统具有良好的可管理性，网管系统具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能，以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块可通用的产品，以便于管理和维护。这里我们选用的设备是思科可网管的交换机，防火墙。先进性、成熟性当前计算机网络技术发展很快，设备更新淘汰也很快。这就要求校园网建设在系统设计时既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。只有采用当前符国际标准的成熟先进的技术和设备，才能确保校园网络能够适应将来网络技术发展的需要，保证在未来若干年内占主导地位。这里我们技术采用流行的层次化建网，三层结构技术的成熟满足网络的先进性。设备选用思科主流交换机，保证4年内设备不被淘汰。安全性、保密性网络系统应具有良好的安全性。由于校园骨干网络为多个用户内部网提供互联并支持多种业务，要求能进行灵活有效的安全控制，同时还应支持虚拟专网，以提供多层次的安全选择。在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。在次校园网假设中，通过划分子网，在交换机上实现Vlan达到网络安全性。灵活性、综合性通过采用结构化、模块化的设计形式，满足系统及用户各种不同的需求，适应不断变革中的要求。以满足系统目标与功能为目标，保证总体方案的设计合理，满足用户的需求，同时便于系统使用过程中的维护，以及今后系统的二次开发与移植。第三章高校校园网方案技术调研3.1网络技术简介（1）传输技术宽带网络中干线传输要解决的问题是大容量、长距离的可靠传输，采用的物理传输线路当然是光纤。光纤