教育网络解决方案教育网络化建设的背景在当今的时代,网络技术已经愈来愈广泛地在教育系统中各个方面得到应用。不少大专院校以及中学正在通过网络技术在整个校园建立起功能强大的有线和无线的网络,把学生、教师和行政管理人员连接起来,并且进一步通过网络将校园和外部世界建立起桥梁。这样,这些学校就进入了更加广阔的领域,包括函授教学、协同研究、全球范围内的教育资源共享以及与校友的网上联系等等。最重要的是,这些走在前列的学校正在使用网络技术改变传统的学习方式和获取知识的过程。此外,教育系统中,不同类型和不同规模的院校对先进的信息技术尤其是网络技术的使用已经成为它们在同行业激烈的竞争中取胜的关键。而且,各个学校在市场经济的大环境中,还面临着生源竞争的巨大压力;教职员工对新技术和信息的强烈需求以及学生网虫的不断增加等等都使教育网络的带宽永远满足不了其用户的要求。因此,组建教育网络在选用网络技术时必须网络的先进性和网络造价之间取得良好的平衡。二十一世纪的教育网络用户将远远脱离了学校园区的范围。远程教育的兴起使各行各业接受再教育以及在职教育成为本世纪人们在社会中的生存基础。教育网络也使教育家庭化(在家教书、在家读书)成为可能。教育网络利用VOD、CBT(ComputerBasedTraining)等技术,使想接受教育的人们可以随时随地在家中点播他们想学习的课程的课件,以充实知识,在激烈的社会竞争体制下争得一席之地。在中国,教育部门已经决定在今后5年内让全国的学校,包括大、中、小学都上网,实现教育网络化,完成教育上网的计划。因此,如何建设城市教育网络和校园网络,就成为当前教育网络建设的关键。实现教育网络化(e-Learning)的步骤对于教育网络化Cabletron公司有完整的解决方案,而教育网络化的步骤如下:在校园布设线缆或利用无线网络技术,建立物理网络结构为教师提供发展网络教育所需的资源整合远程教育和管理系统来控制网络访问,提供课程、计费、学生考试、考试等级等等功能发展校外在线课程;并且能够在学校上课时间控制外部对网络的使用提供校园到远程学生的连接通过web技术发展和提高对外的课程水平研究最新的技术动向,然后发展和提高网络的技术和概念利用与零售商和银行等的合作的优势,发展教育产业技术整合到网络中来提供基于话音的信息分发,建立更好的客户关系创造出一个可以提供用户终身学习所需要的环境和资源大学园区网高等院校是国家培养高级人才和科学研究的地方,其中包括本科、大专和函授的教育和学习,硕士、博士和博士后的学习和研究工作,国家、部门和行业的研究开发项目等等。因此,高等院校在国家的科技发展方面起着举足轻重的功能和作用。而高等院校的网络化可以使学生在校园内外进行的电子化的教育学习,共享全校、全是、全国甚至全球的教育资源;可以使研究工作在多个学校之间协同开展。大学园区网的需求大学园区网的需求可以分为以下几点:面向应用(QoS)高性能、高经济性安全性灵活性可靠性可管理性面向应用(QoS)在高等院校的环境中,包括了本科、大专和函授的教育和学习,硕士、博士和博士后的学习和研究工作,国家、部门和行业的研究开发项目。其中会由很多的Email、FTP、网页浏览、数据库查询、协同计算机辅助设计(CAD)、协同计算机辅助教育(CAI)、基于计算机的教育(CBT)、协同研究、远程教育、视频广播、视频点播、VoIP以及视频会议等等的网络应用。这些应用对网络的带宽、时延和流量的要求都各不相同,网络系统需要为各种应用分配不同的优先级、带宽和时延。因此网络方案要面向应用,支持QoS服务。高性能、高经济性高等院校的校内和校外有非常高密度的网络有户,网络必须拥有极高的带宽来支持这些用户。高等院校是国家教育系统的重点,但是其所拥有的资金相对其他行业仍然是很有限的,所以网络建设必须在高性能的同时保持经济性。安全性高等院校的网络环境很复杂,有大量的喜欢探索的学生,有外来的访问者,有校外的学生和合作伙伴。所以安全管理非常重要。的研究人员。同时有很多高校都是历史名校,有很多历史文物建筑。这些建筑是不可以凿墙布线的。所以网络方案提供灵活的接入方式。可靠性没有可靠性的网络系统是没有使用价值的。时断时续的网络只会降低工作和学习效率。所以网络方案必须具有可靠性。可管理性高等院校的园区网是一个庞大的网络系统,而学校的IT人员有非常少,所以需要一个中央管理系统来进行网络运行的维护和管理,是园区网在极少的维护人员的情况下发挥最大的运行效果。Cabletron公司大学园区网解决方案Cabletron公司针对高等院校的园区网的需求,提出了一下大学园区网解决方案。Cabletron公司大学园区网拓扑图[图2]图2是Cabletron公司针对教育城域网的需求提出的解决方案。Cabletron公司的教育城域网方案是由Cabletron公司在业界领先的交换点阵式(CrossBar)技术和分布式第四层交换技术的XPedition系列交换式路由器、Matrix系列第四层交换机、VH系列高性能工作组交换机、RoamAbout无线网络系统、NetSight网络管理系统、Dragon攻击探测系统、AuroreanVPN交换机和IP440防火墙系统所组成。Cabletron公司大学园区网分成网络中心、汇聚层和接入层三个层次。网络中心大学园区网的网络中心部分由Cabletron公司XPdition系列的SSR-8600、AuroreanVPN交换机系统、IP440防火墙系统、Dragon攻击探测系统和NetSight网管系统组成,其主要任务是为整个学校提供给换和路由的骨干,完成校园各个部分数据流的中央汇集和分流。同时网络中心需要提供与其他校区的连接。此外,网络中心还担负着与诸如CERNet、教育城域网和Internet等的连接,以及函授学生和HomeOffice研究人员的连接。最后,网络中心还要为全校共用的Email服务器、Web服务器、数据库服务器图书档案服务器等提供高速连接。----SSR8600第四层交换式路由器拥有64Gbps业界领先的CrossBar交换背板,可以提供34Mpps的第四层吞吐量,提供30个千兆以太网和240个10/100兆以太网端口,并可以提供2Mbps同步端口、54MbpsHSSI高速同步端口、ATM和POS等广域网端口。此外,Xpedition系列SSR8600交换式路由器、IP、TCP/UDP/RTP、Socket信息的与路由信息比照进行路由转发的第四层交换体系,可以从网络第四层对网络应用进行基于DiffServ标准的QoS服务,同时兼顾安全性。SSR8600之间各通过2条(或更多)千兆以太网链路通过SmartTrunking技术和多路OSPF(MOSPF可以在不同的路由之间进行负载均衡和冗余)的技术联接,组成一个完全冗余的网络中心结构,即提供负载均衡又提供冗余,使主干交换机之间组成完全冗余的4Gbps(还可以更高)极高带宽的园区主干。而且,SSR8600为园区网的汇聚层以及公用服务器群和连接重要的网络用户接入层交换机提供了密度非常高的千兆端口和10/100兆端口。这样,SSR8600组成功能强大的园区网的交换和路由主干。在网络中心的AuroreanVPN交换机系统通过标准的IPSec和PPTPVPN协议为在校外的函授学生和研究人员提供高性能的VPN连接。Cabletron公司的Dragon攻击探测系统(IDS)可以为整个教育城域网安全保障。DragonIDS系统通过对网络各个网段、网络设备和网络中服务器从内部和外部进行攻击和攻击企图的检测并向网管人员发出警告来防止系统受到攻击和非法操作。Cabletron公司的IP440防火墙是使用CheckPointFirewall-I防火墙技术的防火墙产品,可以通过对外部网来的发问进行过滤,防止从外网进行的攻击和非法操作。此外,NetSight网管系统为整个网络系统提供了端口极的图形化的管理。汇聚层大学园区网的汇聚层部分由Cabletron公司XPedition系列的SSR-8000第四层交换式路由器和Matrix系列第四层交换机构成,同时辅以Dragon攻击探测系统,其主要任务是将接入层的大量的工作组交换机、桌面交换机和无线局域网的头端汇聚在一起,通过多条千兆以太网上联到网络中心,使网络中心所需的千兆以太网下连端口减少从而降低网络建设的成本;并且,对于相对独立的和本地第四层交换和路由量大的部门,诸如多媒体实验室、机房、图书馆、阅览室、计算机自学教室、计算机辅助研究和设计室等提供强大的本地第四层交换和路由。SSR8000第四层交换式路由器拥有32Gbps业界领先的CrossBar交换背板,可以提供15Mpps的第四层吞吐量,提供14个千兆以太网和112个10/100兆以太网端口。SSR8000通过2条千兆以太网分别上联网络中心2台SSR8600,通过不同的物理路由提供达到4Gbps的带宽为接入层的各个交换机提供足够的上联带宽,及增加了带宽又提供了冗余。同时,通过大量的千兆和百兆端口为学校各个部分提供宽带IP端口。Cabletron公司的Matrix系列第四层交换机,拥有30Gbps的交换背板、25Mpps的第二层交换吞吐量和6Mpps以上的的第三、四层交换式路由吞吐量。Matrix可以提供30-42个千兆以太网端口以及240-336个10/100兆端口。Matrix系列在汇聚层可以为诸如,教职员工和学生宿舍,学校附近的教工小区等本地第三、四层路由不多但上联路由较多的园区部分的接入交换机提供大量性价比极高的千兆和10/100兆端口。同时,通过2条千兆连陆域网络中心互联。另外,SSR8000和Matrix的第四层交换机制和VLAN划分功能为网络提供了面向应用(QoS)的网络特性和基于应用的网络安全性。而Dragon系统为网络提供时刻不断的网络的保护。这样,汇聚层就提供了大带宽的上联链路,灵活的下联方式,同时也兼顾了面向应用的QoS和安全性。接入层大学园区网的汇聚层部分由Cabletron公司XPdition系列的SSR-2000、VerticalHorizon系列的VH2402SM工作组交换机和ELS10-27MDU桌面交换机以及RoamAbout无限网络系统构成。其主要功能是为高等院校园区中数量极大的网络用户提供大量性价比极高的10/100兆网络接口,并与汇聚层通过100兆和千兆链路互联为接入的用户提供高速上联。Cabletron公司SSR2000第四层交换式路由器拥有8Gbps业界领先的CrossBar交换背板,可以提供6Mpps的第四层吞吐量,提供8个千兆以太网和32个10/100兆以太网端口。SSR2000通过其第四层交换机制、卓越的第三、四层交换式路由性能和VLAN划分功能可以为第三、四层路由量极大的多媒体教室和计算机实验室提供高速第三、四层交换路由端口。同时,SSR2000还为学校领导和关键部门如财务部门提供高速的网络连接。Cabletron公司VH2402S工作组交换机拥有8.8Gbps的交换背板和6.55Mpps的交换吞吐量,还可以通过4Gbps的堆叠电缆堆叠7台同时工作,并支持100Base-TX/FX和1000Base-SX/LX上联连接。VH2402SM可以为在教室的学生、宿舍和教工小区的研究人员和教师提供大量100兆的网络接入,同时通过其VLAN划分和802.1QVLANTrunking功能为用户提供独立的网段,防止广播提高安全性和性能。Cabletron公司ELS10-27MDU桌面交换机拥有1.08Gbps的交换背板和1.6Mpps的交换吞吐量,可以提供24个10Base-T大口、3个100Base-TX大口作为、2个100Base-FX端口。ELS10-27MDU可