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依安县实验中学校园网设计方案项目名称：依安县实验中学校园网设计人员：王成文人完成时间：2016年6月20日1、声明本方案只供依安县实验中学使用2、方案设计综述2.1项目背景当今社会，计算机和网络对社会的影响已经迅速扩大，开始影响人们生活的许多方面。特别是进入90年代以来，多媒体技术和网络技术的飞速发展正在以惊人的速度变革着我们的学习方式、工作方式、交往方式和生活方式。―科学技术是第一生产力，是最先进的生产力。今天，信息技术已经成为科学技术的前沿，已经没有人能够否认信息技术的发展将会或者已经引起了人类社会全面和深刻的变革，使人类社会由工业社会迈向信息社会。在信息技术已引起了全面而深刻的社会变革的同时，信息时代的到来也迫切要求我们的教育进行改革，同时也对教育提出了新的要求。据联合国教科文组织的统计:人类近30年来所积累的科学知识，占有史以来积累的科学知识总量的90%，而在此之前的几千年中所积累的科学知识只占10,。可见，知识总量在以爆炸式的速度急剧增长，知识更新越来越快。教育如何面对迅速增长的知识,如何面对我们今天的信息时代,目前，世界各国对教育的发展给予了前所未有的关注，都试图在未来的信息社会中让教育处于一个优势的位置，从而走在社会发展的前列。为此，许多国家都把信息技术应用于教育，作为民族发展的重要推动力。为此，我国也部署了―科教兴国的宏伟蓝图，开始了一系列的现代教育信息化改革。―面向21世纪教育振兴行动计划，―《校校通》工程计划等相关的信息化建设方案的部署实施，加快了教育改革现代化建设的步伐。以上事实都在向我们说明一个问题，教育信息技术的发展离我们越来越近，我们正在逐步向信息化校园方面建设。作为核工业研究生部，对计算机教学和以计算机技术、网络技术为核心的计算机网络教学的需求也越来越迫切。因此，为顺应信息化发展需求，为祖国培养出更多适应时代潮流的优秀干部群体，加快本校信息化的建设步伐，在现有的环境基础上，校园网络系统的建设意义亦变得越来越大。使建设一个可实现并提高办公过程的高效、舒适、便利的高效信息化综合计算机网络平台则成为一个急需解决的问题。2.2学校需求分析学校信息网总体的应用需求分析对于一个完善的校园网来说，应该为学校的正常教学提供稳定的数据平台，更重要的是能够在平台上面运行各种应用系统，使得学生的学习生活更加的丰富，校园的管理更加的便捷。具体应用见上图。从一个校园网的建设来说，应该在满足教学要求的基础，考虑适当的扩展性，建议不要盲目追求奢华。从长远的角度看，综合布线系统应该一步到位，满足将来的扩展，因为这种投资是一次性的，变更起来很不容易。从目前众多学校需求角度考虑，校园网建设的目的是提高学校的教学水平和教育管理的效率。因此，我们将校园信息化的建设由大及小进行了分解，从学校目前的需求，我们从以下几方面考虑和满足学校的校园网规划:1(将现有的学生用各种计算机课程和专业计算机教学的―计算机机房连入校园网2(满足敞开式多媒体互助教学解决方案(电子图书阅览和视频VOD点播系统)的网络带宽的需要3(满足多媒体教学、vod视频点播的需求4(建立校园网络化电子办公子系统5(开通连接国际互联网的通道，使校园网直接进入nternet6(作为校园网建设的一部分，网络连接设备和服务器设备不仅要能满足当前的教学应用，还要考虑到今后的学校发展需求;以保护投资。7.提供远程教学服务、服务，FTP服务，E-MAIL服务，数据库，视频点播服务，DNS、代理服务等;8.培养一批既懂管理又会使用计算机的管理人才和系统维护人才9.对学校的敏感数据采取措施予以保护，在公网和私网之间的连接采取有效的安全防护。从上面的目标可以看出，目前，该校的校园信息化建设网络架构平台基本完备，只是缺乏各个应用子系统，即，网络设备系统和应用软件系统。因此，根据贵校提出的初步意见，结合网络设计的规划要求和学校的经济实力，我们建议采用中心骨干和子系统建设一步到位的建设性意见。也可根据学校的实际需求来分阶段实现学校的教学应用需求。2.3设计原则就目前我们对部分学校的教学需求和网络应用的需求考察结果，并尊重―长远考虑、就地起步的规划，我们提出了在技术上遵循开放、标准、成熟、安全、可靠和可扩展的思想，追求技术上的先进性与成熟性、实用性相结合，追求整个系统性能的最佳化、合理优化、节省费用等原则。1(基于路由器和交换机的局部网间的互联是最好的解决方案。因此，网络协议方面，以网际协议(IP)作为校园网网络系统的公用网络协议实行标准化。因为IP是Internet的母语，并作为网络通信的通用语言而在世界范围内广泛使用。由于使用IP作为标准传输协议，在以后对网络进行扩充以与其它政府部门的网络互连时，可以跨越多个平台自然而然地提供互操作能力和无缝连接功能。所以，IP优化网络允许用户访问电子邮件、企业内部网和利益复杂的Internet应用。2(在网络服务器的选择上，我们选择了DELL系列服务器，作为世界知名品牌，我们有着广泛的合作，而DELL的金牌服务更能为我们提供最优良的系统设备和最优质的售后服务。3(在主干网建设时，结合学校的建设性意见，我们把选择范围缩小在3com系列的千兆交换机系列产品，它能够在整套方案中以极具竞争力的价格提供所有技术。并且，3com本身是高速交换机系列产品中的高端系列设备，它的发展拥有明确的技术方向，有助于我们是应未来应用的发展。将会为我们提供一个高度集成化、高性能、灵活、可伸缩、安全和高性能价格比的解决方案。4(在局部网建设方面，根据学校的建设需求和未来发展的趋势，我们仍然选择使用3com可堆叠的百兆交换机作为网络的二层交换机(位于配线间)。这为边缘/二级交换点提供了可伸缩的结构化、高性能的设备。这样，能够保证网络数据的高速传输，同时通过它的Secure技术，保证了子网的安全地接入Intranet或Internet和一体化的网络解决方案。5(安全性是另一个关键要求，本方案中，我们采用硬件防火墙技术，保证用户保证用户能够安全地接入Internet，预防来自外部和内部的网络攻击。6(保障数据完整性，对数据库操作保证数据的一致性和数据的完整性2.4系统设计目标综合以上的各种信息，结合当前的国内外各类院校，尤其是学校的计算机系统应用情况，和国家教委对校园网建设的规范意见，核工业研究生部校园网要实现的目标是:以先进的计算机及通讯为手段建立学校内部的校园网网络，纵向向上与Internet互联网相连，向下与各教学子网、管理子网点相连接，横向与其它学校单位相连接的计算机综合网络系统。构筑满足学校的教育教学活动的要求，满足日常工作的处理电子化、日常办公自动化、领导决策科学化，和信息交流快捷方便化。即实现教学业务系统处理、日常办公、领导决策计算机化、信息交流国际化的先进系统。同时，要求网络设备和骨干设备具有适当的超前性，应该满足未来发展需求和良好的设备兼容性。结合以上目标，在统一设计思想、统一信息交换标准、统一技术规范的原则下，系统应达到以下目标:为各专业专职教学单元(多媒体教室、语音室、电子图书馆、电子阅览室等)提供宽带网络支持提供校内和校外互通的公用信息交换平台提供Web发布信息等Internet的信息服务;提供日常工作的处理网络化、电子化的日常办公自动化环境提供电子化档案的信息查询，提供先进的服务手段,提高效率和质量;为调控、科学决策提供有力的支持;为校园网提供有力的技术保障，增加校园内部系统的安全性提供必要的网络服务增强学校的竞争能力，保持领先优势。3、校园网详细设计方案说明3.1网络主干拓扑结构计算机网络技术种类很多，采用星型结构的以太网是目前最为安全成熟的技术，并且，从应用角度讲，星形结构是综合布线系统的推荐网络拓扑结构，可以与综合布线系统紧密结合，使得整个网络系统的通信瓶颈从以往的网络电缆转移至中央网络设备上。在中央设备之间，鄙弃传统的HUB争抢技术，而采用交换以太网络设备配合星形结构来实现核工业研究生部计算机局域网络的需求，使得中央结点与各个楼宇结点的网络吞吐能力大大加强，对多媒体的支持也更加完美，既而提高整个系统的吞吐能力。所以在核工业研究生部的网络方案中，整个系统采用星型结构与高速交换以太网技术相结合的网络拓扑结构。这种拓扑结构与以往的总线结构相比具有以下特点:1.网络的可靠性增强，如果在网络中的一个站点或一条线路的发生故障时，不会影响到其它接点的正常工作;2.网络的可扩展性强，如要扩充网络结点，则只要有一条线即可将扩充结点联接到网络上，且不影响其它结点的工作。3.网络便于日常的管理和维护。4.网络便于维护，可远程管理和配置网络。5.网络带宽容易扩展，配备光纤接口和千兆位接口扩展口。为此，在分析了核工业研究生部网络工程需求和实地考察的基础上，结合综合布线系统，我们将利用先进的快速以太网交换机产品，组建一个多级星型结构的交换以太网，来构成整个网络系统。3.2网络设计说明计算机网络体系结构是由计算机体系结构不断发展和逐步演变而成的。网络的拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讲解网络系统的连接形式。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星形结构、总线型结构、树形结构、网状结构、蜂窝状结构、分布式结构等。它们各有自身的特点，有着不同的应用领域。在局域网中，使用最多的是总线型结构和星形结构。目前，在校园网中主要采用中心交换的星形拓扑结构，可以使100M共享到桌面，架构快速的以太网网络。建设核工业研究生部综合网络的一个重要目的就是要在各个楼宇、部门和教学环节间建立一条高速、高质量的通道，以便其相互通信和共享信息、数据及设备等资源。为此，需要使用目前世界上先进的高速传输和智能交换技术(包括第三层交换)，构造高性能的的主干网络。另外，鉴于网络中某些部门对网络安全和带宽的特殊要求，必须使核工业研究生部的信息化网络(尤其是主干网)具备虚拟网络的功能，从而可确保网络使用者可方便、灵活和安全的访问整个网络。根据核工业研究生部现代化校园网建设要求，本公司设计了以交换式千兆以太网技术为骨干的网络解决方案。中心机房设在综合教学楼3层，通过光纤(多模光纤接口)从网络中心以星型结构发散到核工业研究生部的各个楼宇，构成核工业研究生部现代化校园网主干，然后分别从各楼宇的配线间通过双绞线星型发散连接到各科室、教室。综合教学楼是整个校园网的信息中心。在本方案中核心交换机、服务器、采用集中式布置于中心机房，这样便于管理并极大的增强安全性。在核心交换机的选择上，核心交换机应具有三层或多层交换的功能，以支持各子网间的通信;并且中心交换机须配置多个1000Mbps光纤网络接口，用以连接其它各楼宇或网络二层交换机。通过交换机之间的堆叠连接方式来为用户提供接入服务，这种方式在保证网络性能的前提下可节约大量的资金。3.3服务器选型3.3.1服务器选型原则在服务器选型时，重点依据了如下主要的原则必须是当前国际上先进的、有生命力的机型(要具有较好的性能价格比。支持SMP对称多处理方式和ClusTER方式。具有高可靠性和安全性(如带Ecc校验，对数据的奇偶校验，热切换硬盘等)。要有良好的性能，具有较高的TPs值(适应所负担的应用要求。在设计上最好采用模块化及通用性设计，易于扩充，易于维护。服务器厂商具有良好的售后服务和技术支持。3.3.2网络服务器及功能核工业研究生部的网络应用具体来讲包括:服务、FTP服务、DNS服务、DHCP服务、数据库服务、计费服务、防病毒服务、远程教学服务、电子图书服务等。有些服务可按照网站或网络架构的建设速度或阶段来分步骤实现。如前期先实现服务、DNS服务、电子邮件系统、FTP服务，其他如数据库服务、计费服务、防病毒服务、远程教学服务、电子图书服务等可根据具体的需求来建设。这里我们设置4台DELL服务器为核工业研究生部提供数据库服务、计费服务、远程教学服务、电子图书服务，同时提供瑞星杀毒软件服务;所有服务器配备相应的软件来实现系统功能，所有服务器安装瑞星病毒防火墙，确保软件系统的安全性。3.4网络设备选型和部署3.4.1网络设备选型根据网络技术发展现