盐城师范学院千兆校园主干网建设概况

盐城师范学院千兆校园主干网建设概况

孙东升

【摘 要】21世纪将是知识经济时代，以知识和信息的生产、传播和应用为基础的知识经济将占世界经济发展的主导地位。国家综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平，教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的重要作用。另一方面，随着现代科学技术的飞速发展，世界范围内的信息化浪潮势不可挡，迅速延伸到国防、科研、经济等各个领域，也不

【期刊名称】《中国教育信息化·高教职教》

【年(卷),期】2004(000)001

【总页数】2页(P9-10)

【关键词】校园网;千兆网;盐城师范学院;建设;教育信息化

【作 者】孙东升

【作者单位】江苏省盐城师范学院物理系

【正文语种】中 文

【中图分类】教科文艺

’ ' －《教育信息化》编辑部： mis@moe.edu.cn闯络建设校校通盐城师范学院于兆校园主于网建设概况江苏省盐城师范学院物 理系 列、东升引言 21 世纪将是知识经济时代，以知识和信息的生产、传播和应用为基础的知识经济将占世界经济发展的主导地位。国家综合国力 和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的 水平，教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的重要 作用。另一方面，随着现代科学技术的飞速发展，世界范围内的信 息化浪潮势不可挡 ，迅速延伸到国防、科研、经济等各个领域 ， 也不 可避免地改变着传统的教育模式一信息和教育相结合毫无疑问地 成为了当今世界教育改革和发展的有机组成部分，而当前董勃发 展的以计算机和网络为主导的现代信息技术是教育现代化必不可 少的技术基础。盐城师范学院作为一个普通高等院校始终把建设信息化校园 作为目标，在现代教育技术中心冯越主任的努力之下盐城师范学 院干兆校园网已初具规模。由于经费问题 ， 盐城师范学院校园网不 是一次性上马的一个完整的解决方案，而是在逐步发展中形成的 一个以实用为主的成功案例。应用需求分析：高效’l生： 高校校园网的核心为面向校园内部师生的网络，因此 园区局域网是该系统的建设重点，由于参与网络应用的师生数量 众多，而且信息中包含大量多媒体信息，故大容量、高速率的数据 传输是网络的一项重要要求 ；复杂性 ：校园网既要为学生提供电子教学，又要为职能部门提 供办公管理 ， 致使应用多样化，数据成分复杂，不同类型的数据对 网络传递质量的需求也各不一样，这就要求网络产品具备增强的 性能来实现各种需求 ；安全性 ：校园网中同样有大量关于教学和档案管理的重要数 据， 不论是被损坏、丢失还是被窃取，都将带来极大的损失 ； 便利性： 校园网面向不同知识层次的教师、学生和办公人员 ， 应用和管理应简便易行 ， 界面友好，不宜太过专业化 ； 实用性： 学校对网络建设的投入显然相对国防、金融等关键机 构较低，因此要求建成的网络经济实用 ，具备很高的性能价格比。 针对上述特点 ， 并结合目前网络技术发展趋势我们选用 cisco 公司产品组建校园以太网。案例特点分析：(1）高性能全交换，干兆主干，满足大负荷网络运行需求； (2）虚拟网络方便管理、提高网络安全与性能 ； (3）高效三层交换，按需划分网络 ， 管理得心应手 ； (4）支持多媒体应用 ， 包括多媒体教室、电子阅览室、多媒体教学； ( 5）管理简单，浏览器方式无需专门培训｜｜ ；(6）强大安全特性，专用防火墙产品支持大数据量访问；σ）带宽优化技术，降低链路费用。实现应用如下：5个多媒体教室 ： 300 个多媒体用户1个电子阅览室 ： 80 个多媒体用户10 个网络机房 600台客户机420个校园网普通／多媒体用户高速教育科研网接人，安全的广域网访问。拓扑结构如下： 司明白－ u.u - ’‘”’·..，．．．．．，也a氯盆钱押 范学 院骨干鸥络.u 扑··面 ，．＊” ,..，，，坷’本方案中校园局域网中采用了支持 3 层交换的 4006-Ll 交 换机，各系科采用 Catalyst 3524 接入真正实现百兆到桌面，而且可 扩展性也很好。Ca时yst4006-L3 具有 48 个 10/100M 快速以太网和 2 个千兆 以太网端口，它与 WS-X4306-GB-6 模块一起共同构筑了一个更 为强健的网络主干。最关键的还是 ， 采用 4006-Ll 交换机具备第 三层交换的特性，它既保留了传统的第二层交换在各端口间传递 数据时的高线速，又集成了原来在第三层路由中才有的完善的控 制功能如审计、广播隔离等。通常 VLAl'吨 的划分是在交换机上进 行的，但当不同部门（VLAN）之间需要进行数据交换时 ，就需要借 助路由器的路由功能 ，而现在在同一台设备中同时支持二层、三层 功能 ， 进行广播隔离、金钱速网络互联，从而大大提高了校园网 的 性能。事t育信息化..2004 年 1月啕’引言21世纪将是知识经济时代，以知识和信息的生产、传播和应用为基础的知识经济将占世界经济发展的主导地位。国家综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平，教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的重要作用。另一方面，随着现代科学技术的飞速发展，世界范围内的信息化浪潮势不可挡 ，迅速延伸到国防、科研、经济等各个领域 ， 也不可避免地改变着传统的教育模式一信息和教育相结合毫无疑问地成为了当今世界教育改革和发展的有机组成部分，而当前董勃发展的以计算机和网络为主导的现代信息技术是教育现代化必不可少的技术基础。盐城师范学院作为一个普通高等院校始终把建设信息化校园作为目标，在现代教育技术中心冯越主任的努力之下盐城师范学院干兆校园网已初具规模。由于经费问题 ， 盐城师范学院校园网不是一次性上马的一个完整的解决方案，而是在逐步发展中形成的一个以实用为主的成功案例。高效’l生： 高校校园网的核心为面向校园内部师生的网络，因此园区局域网是该系统的建设重点，由于参与网络应用的师生数量众多，而且信息中包含大量多媒体信息，故大容量、高速率的数据传输是网络的一项重要要求 ；复杂性 ：校园网既要为学生提供电子教学，又要为职能部门提供办公管理 ， 致使应用多样化，数据成分复杂，不同类型的数据对网络传递质量的需求也各不一样，这就要求网络产品具备增强的性能来实现各种需求 ；安全性 ：校园网中同样有大量关于教学和档案管理的重要数据， 不论是被损坏、丢失还是被窃取，都将带来极大的损失 ；便利性： 校园网面向不同知识层次的教师、学生和办公人员 ，应用和管理应简便易行 ， 界面友好，不宜太过专业化 ；实用性： 学校对网络建设的投入显然相对国防、金融等关键机构较低，因此要求建成的网络经济实用 ，具备很高的性能价格比。针对上述特点 ， 并结合目前网络技术发展趋势我们选用 cisco公司产品组建校园以太网。(1）高性能全交换，干兆主干，满足大负荷网络运行需求；(2）虚拟网络方便管理、提高网络安全与性能 ；(3）高效三层交换，按需划分网络 ， 管理得心应手 ；(4）支持多媒体应用 ， 包括多媒体教室、电子阅览室、多媒体教学；(5）管理简单，浏览器方式无需专门培训｜｜ ；10个网络机房600拓扑结构如下：司明白－ u.u-’‘”’· ..，．．．．．，也a氯··面，．＊”, ，，，坷’本方案中校园局域网中采用了支持 3 层交换的 4006-Ll 交换机，各系科采用 Catalyst 3524 接入真正实现百兆到桌面，而且可扩展性也很好。Ca时yst4006-L3 具有 48 个 10/100M 快速以太网和 2 个千兆以太网端口，它与 WS-X4306-GB-6 模块一起共同构筑了一个更为强健的网络主干。最关键的还是 ， 采用 4006-Ll 交换机具备第三层交换的特性，它既保留了传统的第二层交换在各端口间传递数据时的高线速，又集成了原来在第三层路由中才有的完善的控制功能如审计、广播隔离等。通常 VLAl'吨 的划分是在交换机上进行的，但当不同部门（VLAN）之间需要进行数据交换时 ，就需要借助路由器的路由功能 ，而现在在同一台设备中同时支持二层、三层功能 ， 进行广播隔离、金钱速网络互联，从而大大提高了校园网 的性能。事t育信息化..2004 年 1月啕’同络建设校校通《教育信息化》发行部： cyl@moe.edu.cn.将宽带应用落要到每个细节 一一D-Link 网络方案在焦作工学院校园网中的应用校园网作为学校信息化工程建设的基础，肩负着为学校师生 提供教学、研究和综合信息等多项服务 。 对焦作工学院而言，随着 教学科研任务的增加，管理工作的日益繁杂，建立一个宽带多媒体 网络成为了必然，而通常这样校园网络要同时兼具教学（科研）、管 理和通讯三大功能。 其中，教学和科研功能是整个校园网应用的最 基本功能，该功能的实现要求校园网络必须具备高宽带、可交互等 功能，这样才能实现多媒体课件制作、多媒体教学、多媒体电子图 书馆等。 在管理功能中还包括师生信息查询管理、文件管理、财务 管理等 。 而通讯功能就要求实现互联网的基本功能，包括能够支持 Internet 访问、电子邮件、远程访问、信息发布与交流等工作 。 带宽、稳定、安全、扩展缺一不可目前许多校园网的产品虽然功能十分齐全，但实际应用率还 不到 20% ，基于此焦作工学院在设备选型和方案设计上进行了细 致的分析，决定结合当前的应用需求及今后的未来业务特点，采用 精简功能设计的产品和方案，这样不但可以有效降低成本，减少无 谓投入 ，而且还能够提高系统的稳定性、易用性和易维护性，确保 网络带宽、稳定、安全、扩展缺一不可 。由于在网络应用中，语音、图形、视频等多媒体数据的传输量 很大，有时需要同时传输几十路乃至上百路的视频点播及多媒体 课件数据，因此焦作工学院校园网对带宽的需求要远高于同等规 模的企业网络，在方案设计中应尽可能使用链路聚合以及千兆以 太网技术构建高带宽网络主干，有效解决网络负载均衡。 同时，为使网络在带宽不变的情况下提高多媒体传输质量， QoS （服务质量）技术则十分重要。对于通常使用的以太网及 IP 技 术来讲， QoS 技术一般包括 IEEE 802.1p 优先级、IP Multicast 组播 协议、RSVP 资源预留协议等。采用 QoS 可以解决或改善诸如传输 延迟、延迟抖动、包丢失等问题，从而保证网络的稳定性和可靠性。 然而 QoS 最大的作用在于能够控制带宽的使用，它可以把带宽优 先分配给重要的进程如商务处理程序 ， 保证这些进程的稳定性。 而 且采用基于硬件实现 QoS 还可带宽管理更为有效，在此基础上可 各个系科接入我们使用 Catalyst 3524 交换机， Catalyst3524 具 有24 个 10/ 100M 端口和两个干兆端口因此两台 3524 之问可通过两条干兆连接建立以太网通道，实现高达 4G 的主干连接，并且 可以选撑不同的 1000M 链路类型（ 1OOOBaseSX, 1OOOBaseLX/LH等）来满足或长或短的距离要求，同时也满足不同系科不同数量用 户的网络需求。以增加优先级的划分并提高带宽粒度，从而弥补 CPU 对性能的拖累和 ASIC 灵活性上的不足。校园网络传输应具备较高的可靠性和安全性。 网络的可靠运 行取决于诸多因素，如网络的设计、产品的可靠性等，合作厂商在 网络领域是否具有规模运营经验也相当重要。 对于可靠性要求较 高的场所还应考虑采用冗余备份技术。 同时，网络安全对于焦作工 学院校园网来说也至关重要。 焦作工学院校园网内部存在许多保 密数据，比如试题等，而学生的求知欲和探索欲很强，不少学校的 网络时常会遭到学生黑客的袭击；如果学校接入了 INTE时-JET' 则还可能遭到外部黑客的恶意攻击，给教学和科研造成损失 。 因 此，学校应着手考虑从内、外两方面来保证网络的安全，设计可以 考虑通过划分叽M叫和安装防火墙方式，以提高网络的抵彻能 力。此外，良好的升级扩展能力也相当重要。 焦作工学院校园网设 计时应充分考虑到今后学校的业务增长情况，因此应确保网络设 备及网络结构都具有很好的升级扩展能力，升级时应尽可能利用 原有设备，以保护原有的投资 。分区设计，各网备用整个焦作工学院校园网接入层设计包括两个部分：宿舍区（学 生宿舍和教师宿舍）、教学区 。 考虑到两个区的不同特点，分别对网 络的带宽、安全、管理功能都会有不同的需求，因此在设计中分别 采用了不同的设备和组网技术。首先 ，对于宿舍区来说，根据业务应用和易受攻击等特点，方 案必须提供安全认证、计费管理功能，并通过限速来控制攻击行 为。因此，最终选定了 D-Link 为电信宽带建设定制化的交换机 DHS-32 系列智能型交换机和 DES-32265 、DES-3250TG 等全线 ． 交换机。 DHS-32 系列产品支持端口物理隔离、基于端口的上下行 限速，既具有高度的灵活性，又具备网管功能 。 同时，还可以根据不 同宿舍区的需求采用不同端口数的 DHS-32 系列产品，从而方便 了整个网络的设计及安装调试。盐城师范学院的二级学院盐城经贸学院前身是盐城商业学校 拥有合法的 IP 地址段，且与校园网 IP 不在一个范围之内 。 因此与 校园主干网相连接则是通过 Cisco2621 路由器实现的 。 Cisco2621 具有 2 个 10/100 Mbps 以太网端口 ， Cisco2621 可以现场更新模块 化接口，能够启动数以千计的定制化解决方案，并能够轻松地适应 未来网络发展的要求过渡。 因此它可以保护我们的投资。 在本案例中合理地选择交换产品设计带宽，体现了性能卓越 而又经济实用的原则；4006 核心交换机的加入提供了完善的宽带 接人和网络管理功能VLAN 的应用则充分满足网络管理对于便 利性与安全性的需求，这样的解决方案对于普通高等院校实现宽飞...对于流量相对较小的学生机房我们则采用 1924C , 1924C 的 ℃’表示光纤，它的其中一个 100M 端口由 1924 的 100BaseTX（双 绞钱）变为 100BaseFX（光纤）。我们利用 1924 交换机的可堆叠性 实现学生机房 10M 带宽接人。 1924C 交换机间的多模光缆连接距 离可达数百米，基本能满足校园内各建筑间连接距离要求 。 带接人有很大的借鉴意义 。(; ＠放育信息化 2004 年 1 月将宽带应用落要到每个细节一一D-Link 网络方案在焦作工学院校园网中的应用校园网作为学校信息化工程建设的基础，肩负着为学校师生提供教学、研究和综合信息等多项服务 。 对焦作工学院而言，随着教学科研任务的增加，管理工作的日益繁杂，建立一个宽带多媒体网络成为了必然，而通常这样校园网络要同时兼具教学（科研）、管理和通讯三大功能。 其中，教学和科研功能是整个校园网应用的最基本功能，该功能的实现要求校园网络必须具备高宽带、可交互等功能，这样才能实现多媒体课件制作、多媒体教学、多媒体电子图书馆等。 在管理功能中还包括师生信息查询管理、文件管理、财务管理等 。 而通讯功能就要求实现互联网的基本功能，包括能够支持Internet 访问、电子邮件、远程访问、信息发布与交流等工作 。带宽、稳定、安全、扩展缺一不可目前许多校园网的产品虽然功能十分齐全，但实际应用率还不到 20% ，基于此焦作工学院在设备选型和方案设计上进行了细致的分析，决定结合当前的应用需求及今后的未来业务特点，采用精简功能设计的产品和方案，这样不但可以有效降低成本，减少无谓投入 ，而且还能够提高系统的稳定性、易用性和易维护性，确保网络带宽、稳定、安全、扩展缺一不可 。由于在网络应用中，语音、图形、视频等多媒体数据的传输量很大，有时需要同时传输几十路乃至上百路的视频点播及多媒体课件数据，因此焦作工学院校园网对带宽的需求要远高于同等规模的企业网络，在方案设计中应尽可能使用链路聚合以及千兆以太网技术构建高带宽网络主干，有效解决网络负载均衡。同时，为使网络在带宽不变的情况下提高多媒体传输质量，QoS （服务质量）技术则十分重要。对于通常使用的以太网及 IP 技术来讲， QoS 技术一般包括 IEEE 802.1p 优先级、IP Multicast 组播协议、RSVP 资源预留协议等。采用 QoS 可以解决或改善诸如传输延迟、延迟抖动、包丢失等问题，从而保证网络的稳定性和可靠性。然而 QoS 最大的作用在于能够控制带宽的使用，它可以把带宽优先分配给重要的进程如商务处理程序 ， 保证这些进程的稳定性。 而且采用基于硬件实现 QoS 还可带宽管理更为有效，在此基础上可各个系科接入我们使用 Catalyst 3524 交换机， Catalyst3524 具有24个10/ 100M 端口和两个干兆端口因此两台 3524 之问可通过两条干兆连接建立以太网通道，实现高达 4G 的主干连接，并且可以选撑不同的 1000M 链路类型（ 1OOOBaseSX, 1OOOBaseLX/LH 等）来满足或长或短的距离要求，同时也满足不同系科不同数量用户的网络需求。校园网络传输应具备较高的可靠性和安全性。 网络的可靠运行取决于诸多因素，如网络的设计、产品的可靠性等，合作厂商在网络领域是否具有规模运营经验也相当重要。 对于可靠性要求较高的场所还应考虑采用冗余备份技术。 同时，网络安全对于焦作工学院校园网来说也至关重要。 焦作工学院校园网内部存在许多保密数据，比如试题等，而学生的求知欲和探索欲很强，不少学校的网络时常会遭到学生黑客的袭击；如果学校接入了 INTE时-JET'则还可能遭到外部黑客的恶意攻击，给教学和科研造成损失 。 因此，学校应着手考虑从内、外两方面来保证网络的安全，设计可以考虑通过划分叽M叫和安装防火墙方式，以提高网络的抵彻能力此外，良好的升级扩展能力也相当重要。 焦作工学院校园网设计时应充分考虑到今后学校的业务增长情况，因此应确保网络设备及网络结构都具有很好的升级扩展能力，升级时应尽可能利用原有设备，以保护原有的投资 。整个焦作工学院校园网接入层设计包括两个部分：宿舍区（学生宿舍和教师宿舍）、教学区 。 考虑到两个区的不同特点，分别对网络的带宽、安全、管理功能都会有不同的需求，因此在设计中分别采用了不同的设备和组网技术。首先 ，对于宿舍区来说，根据业务应用和易受攻击等特点，方案必须提供安全认证、计费管理功能，并通过限速来控制攻击行为。因此，最终选定了 D-Link 为电信宽带建设定制化的交换机DHS-32 系列智能型交换机和 DES-32265 、DES-3250TG 等全线 ．交换机。 DHS-32 系列产品支持端口物理隔离、基于端口的上下行限速，既具有高度的灵活性，又具备网管功能 。 同时，还可以根据不同宿舍区的需求采用不同端口数的 DHS-32 系列产品，从而方便了整个网络的设计及安装调试。盐城师范学院的二级学院盐城经贸学院前身是盐城商业学校拥有合法的 IP 地址段，且与校园网 IP 不在一个范围之内 。 因此与校园主干网相连接则是通过 Cisco2621 路由器实现的 。 Cisco2621具有 2 个 10/100 Mbps 以太网端口 ， Cisco2621 可以现场更新模块化接口，能够启动数以千计的定制化解决方案，并能够轻松地适应未来网络发展的要求过渡。 因此它可以保护我们的投资。在本案例中合理地选择交换产品设计带宽，体现了性能卓越而又经济实用的原则；4006 核心交换机的加入提供了完善的宽带接人和网络管理功能VLAN 的应用则充分满足网络管理对于便利性与安全性的需求，这样的解决方案对于普通高等院校实现宽飞...对于流量相对较小的学生机房我们则采用 1924C , 1924C 的℃’表示光纤，它的其中一个 100M 端口由 1924 的 100BaseTX（双绞钱）变为 100BaseFX（光纤）。我们利用 1924 交换机的可堆叠性实现学生机房 10M 带宽接人。 1924C 交换机间的多模光缆连接距离可达数百米，基本能满足校园内各建筑间连接距离要求 。带接人有很大的借鉴意义 。＠放育信息化2004年月

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