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前言
前言
新的世纪已经到来，信息技术所带来的一场革命将彻底改变我们的学习、生活和工作方式，现行教育体制面临着严峻挑战。
作为教育主管部门的领导、学校的校长、老师以及社会上的每一个人都必须考虑这一技术的发展给我们的教育、我们的学校、我们的教师和我们的孩子所带来的冲击，同时还要积极思考我们应该怎样响应这一世纪性的挑战，如何利用信息技术为教育行政管理、师资培训、学校管理、教学研究乃至教学的全过程服务促进中华民族素质的整体提高。
目前，众多有识之士越来越重视教育的信息化，一时间构架在网络环境之上?
"校园网"被媒体和计算机业界炒得沸沸扬扬，成为学校信息化建设的焦点。
但由于"校园网"是一个较新的概念，在中国发展得还很不成熟，所以无论学校也好，媒体也好，计算机业界也好，对校园网的认识都存在一定的误区。
校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。
校园网的需求
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。
构建校园网的主要硬件有：
服务器、UPS、传输设备（光纤、双绞线等）、交换机、HUB以及终端工作站、网卡等。
校园网按照主干网的组网技术可分为：
交换式以太网、快速以太网、FDDI、ATM和千兆以太网。
交换式以太网现在主要用于网络交换机到桌面工作站。
FDDI和ATM存在着组网成本高、带宽利用率较低等因素使得它们都不太适合校园网的要求。
快速以太网是非常成熟的组网技术，造价低，具有较高的性能价格比，但传输速度较慢。
千兆以太网传输的速度较快，范围也很广（100公里范围内），成本相对于快速以太网较高。
校园网的规模在100～1000个终端左右较好，可实现每个教室都有一个终端，如足够的校园图书馆终端、教师的备课终端、学校各种管理部门的终端。
如果终端数过少，校园网的资源利用率就太低；终端过多，信息的传输速度就会受到很大限制。
整个校园网的投入主要由三个因素决定：
服务器数量和种类、布线系统（包括网络设备）和终端的数量。
指导原则
我们在规划校园网时，不仅考虑到现有局域网的情况，更主要的是着眼于为未来的学校提供既符合经济原则，又具有技术先进性和实用性的发展策略。
为此在具体工作中我们要努力贯彻如下一些原则：
先进性：
采用先进的技术、方法、设备，使系统既成熟可靠又能反映当今应用水平，并具发展潜力。
开放性：
整个系统应具有开放性，符合相应的国际标准和协议。
提供开放的网络接口和数据接口，使不同的产品能够协同运行，方便数据交换、信息共享。
扩充性：
系统应易于升级和功能扩充。
在系统容量、能力、处理能力等方面具有可扩充性，可以方便地进行产品的升级换代，不仅能够保护学校的投资，而且具有较高的综合性能价格比。
可靠性：
应该在系统结构、设计方案、设备选择、技术服务等方面综合考虑，保证系统能够无故障运行。
同时系统必须具有出错处理、容错能力、冗余备份功能。
实用性：
整个网络的功能应完全立足于学校管理和教学的需求，保证系统信息处理和传递的安全、可靠、及时、准确。
安全性：
网络系统必须具有高度的安全性和保密性，通过设置分级保护、控制数据存取的权限，防止对系统的非法侵入。
可维护性：
提供有效的网络管理和系统监控、调试、诊断技术，保证系统维护管理简明、方便、有效。
可操作性：
必须提供友好的中文界面，采用基于Windows的GUI界面，操作简便，容错性强，易于管理和维护。
jian经济性：
在充分满足系统应用功能需求和系统性能、并保证系统安全可靠性的前提下，选用物美价廉、经济实用的技术和产品。
计算机网络建设目标
一个完整的校园网建设根据软硬件结合主要包括两个内容：
技术方案设计；应用信息系统资源建设。
技术方案设计主要包括两个方面：
结构化布线与设备选择、网络技术选型。
应用信息系统资源建设主要包括：
内部信息资源建设、外部信息资源建设等的选择。
内部信息资源建设包括校园办公管理系统、多媒体网络教室、多媒体电子图书阅览室、网络多媒体课件制作系统、内部通信信息服务系统、视频点播等。
外部信息资源建设包括学校主页、远程教学、Internet信息管理等。
一个学校校园网建设的目标应该是：
建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。
形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。
校园网的总体设计思想：
校园网不只是涉及技术方面，而是包括网络设施、应用平台、信息资源、专业应用、人员素质等众多成份的综合化以及信息化教学环境系统。
因此，在总体上如何筹划、组织网络建设和开发应用的设计思想是校园网建设中的最重要的问题。
总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图，是搞好校园网建设的核心任务。
进行校园网总体设计，首先是进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三是确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划安排校园网建设的实施步骤。
校园网总体设计方案是否科学，要看其能否满足以下基本要求：
1.整体规划安排。
从学校建设的全局和全面工作需要出发，考虑部门的地理分布和通信条件。
整体规划网络建设方案，对网络系统的目标、总体结构、服务功能、经费预算、建设步骤等重大问题作出规定。
2.先进性、开放性和标准化相结合。
尽量采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术，兼顾网络技术的发展方向，选择结构化、可扩充、多用途的网络产品，保证网络在较长时间内不落后。
3.结构合理。
在通信网络、资源配置、系统服务和网络管理上有良好的分层设计，使网络结构清晰，便于使用、管理和维护。
4.高效实用。
着眼于教学、科研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工作中急需的问题。
设备易于使用和维护。
为科学研究提供先进平台，例如可视化计算，计算机协同作业，虚拟网络，虚拟现实，计算机仿真，远程计算机与数据处理等。
5支持宽带多媒体业务，例如远程教学、多媒体网络教室、会议电视。
6为学术交流提供良好的环境与CERNET、CHINANET等进行高速互连，快速访问Internet，与国内外同行交流信息、协同工作和展示学校的形象。
技术的选择
网络系统是校园网的基础设施，主要包括结构化综合布线、服务器和终端机、内外连接设备以及软件平台的选择和建设。
近年来，多媒体技术的应用，对网络的传输能力提出了更高的要求，联网技术由此取得了长足的发展。
其中影响技术选择的主要因素包括：
网络规模、网络服务类型、速度、可靠性、使用与维护管理的方便性、价格、国际标准、未来前景等。
设计校园网络时，应综合考虑和权衡上述各种因素，在若干成熟的技术中进行选择和集成，以便能以最快的速度、最优的价格建成一个技术先进、功能丰富、运作可靠、使用维护及升级方便的校园网。
一、网络拓扑结构
校园网中的主干网是一条高速通信链路，它通过桥接器/路由器与各子网相连，从而在各子网间形成一条高速公路。
目前作为主干网的主要产品有电缆以太网、光纤以太网、FDDI（光纤分布式数据接口）、交换式快速以太网和ATM等。
根据校园通信速率需求高的特点，应考虑采用更高层次的主干网产品，为在各子网间传递多媒体信息奠定基础。
我校所采用的方案是以交换式千兆以太网作为全网主干，10M /100M交换式子网进行接入。
网络的重点是选择一个最适合的主干方案，而可供选择的技术目前主要是快速以太网、千兆以太网和ATM技术。
由于网络的涉及范围大小不一，应用方向也各不相同。
选择何种适用技术需要根据具体情况而定。
快速以太网主干 快速以太网是当前园区网络中最为价廉物美的技术。
快速以太网速度为100Mbps，与过去经常做为校园网主干的FDDI速度相同，但两者有较大的区别。
区别之一是，当今用于园区主干的快速以太网均为交换方式，为每条延伸到各园区建筑的链路提供独占的100Mbps连接，而FDDI为共享方式，所联结的园区建筑越多，网络主干效率越低。
区别之二是，快速以太网价格较FDDI低很多，性能价格比极好。
对于投资比较紧张的用户，园区中采用快速以太网主干无疑是一种非常合适的选择。
千兆以太网主干 千兆以太网做为较新的技术，刚提出概念时并未引起太大的轰动。
目前，采用62.5/125多模光纤介质的千兆以太网传输距离在250米到500米，采用50/125多模光纤可扩大传输距离1倍多。
因此，在范围不大园区中，可以较好的发挥千兆以太网做为园区主干链路的效果。
千兆以太网将网络传输速度增加了10倍，因此提供了巨大的网络带宽。
由于千兆以太网越来越成熟，重视它的网络厂商已经大大增加。
千兆以太网与第三层交换技术结合能较好的发挥主干链路的作用。
但对主干设备的要求也大大增加，因为要实现千兆级的路由交换，对于路由处理器的要求势必要大大提高，因此必须选用高档的企业级设备，才能有效地工作，保证系统工作效率。
ATM主干 在没有千兆以太网的情况下，高速主干只有选择ATM技术。
由于千兆以太网的出现，使ATM技术的灿烂光环已经有些褪色。
ATM是完全连接的。
这就意味着只要是ATM交换设备交换能力允许的前提下，数据包能够畅通无阻地到达目的地址。
由于ATM采用固定信元长度，使数据信元的校验可以简化，5字节的信元头部，使检查信元头和转发信元的工作十分简捷，不存在过大的延迟，再加上ATM设备具有的高速处理能力，使ATM网络的实际工作能力要高于同样标称速度的以太网等技术。
LAN Emulation（局域网仿真，简称LANE）技术的出现，使ATM技术应用于与传统网络技术（如以太网、令牌环）衔接成为可能。
我们可以采用ATM技术做为网络主干，通过LANE转换到以太网方式，与最终用户连接。
采用LANE技术，可以在划分VLAN方面具有很大的自由度，但同时带来的是VLAN之间的路由问题。
如果要想良好解决ATM主干系统中VLAN的路由，就必须采用能够支持LANE路由的路由器，通过单臂连接的方式连接。
然而，支持LANE路由的路由器价格较高。
正象以太网出现第三层交换技术一样，ATM主干网络现在可以采用MPOA技术。
MPOA采用一次路由、然后交换的方式，即进行一次路由后，记住路由的路径，然后通过直接交换转发数据。
这样可以大大提高网络工作效率，又减轻了路由器的压力。
目前已经有许多厂家推出了支持MPOA的产品。
ATM技术做为网络主干的许多优点已经被以太网上的第三层交换技术和Ethernet Channel技术抵消，竞争能力有所减弱。
但ATM技术毕竟是一种具有很大发展前途的技术，目前已经达到了2.4Gbps的高带宽。
因此我们认为，对于需要高度可扩展性的园区网络，可以采用ATM技术做为园区主干，以提高未来的扩展能力。
而对于分布范围较广的园区网络，千兆以太网的传输距离无法达到，也必须采用ATM技术。
网络平台 我们可采用快速以太网作为整个园区的主干，以满足目前的需求。
但又照顾到了以后的应用，以及考虑到整个网络规模较大、千兆网距离不能覆盖，因此选择了能够支持ATM技术的主干交换设备。
中心交换设备 中心交换设备选择包含ATM交换与ATM局域网仿真混合类型的设备。
从现在各网络厂商的产品策略角度上，已基本上倾向于设计生产这类混合型交换平台，原因在于纯ATM设备应用面较窄。
由于ATM技术尚属较昂贵技术，采用ATM连接到桌面的性能价格比不好，目前依靠ATM局域网仿真的方式面向成熟的、已被大量采用的局域网技术（ 以太网、令牌环等）是一种性能价格比最佳的方式。
我们虽然使用了包含ATM交换与ATM局域网仿真混合类型的设备，而且目前只应用其以太网部分，以快速以太网为校园主干。
但也充分考虑了今后扩展到ATM主干的能力，因此采用了能够迅速升级的主干交换设备，这是一种既现实而又兼顾长远的思路，极大方便今后的升级更新。
中心交换设备支持第三层交换功能，这是以太网主干目前应必备的能力。
二、布线系统
布线系统是网络实现的基础，选择时应主要以带宽和数据传输速率为衡量标准，同时考虑其发展余地、投资费用、安装质量及二次开发成本。
综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和其他信息技术的标准结构化布线系统，它由许多部件组成，主要有传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等，由这些部件构造各种子系统：
工作区子系统、水平布线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。
综合布线主要有以下一些优点：
结构清晰，便于管理和维护；材料统一先进，适应今后的发展需要；灵活性强，适应各种不同的需求；便于扩展，节约费用，提高了系统的可靠性。
在校园网的建设中应按照综合布线系统的标准，规范化总体设计和分步施工，便于今后的管理和维护。
布线系统，它应该能支持话音、图形、图像、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输，支持UTP、光纤、STP、同轴电缆等各种传输载体，支持多用户、多类型产品的应用，支持高速网络的应用，为校园网通信系统提供有力支撑。
系统硬件
计算机与计算机或工作站与服务器连接时，除了通信线路外，还需要一些中介设备，它们包括：
传输介质连接设备、网络适配器、集线器设备、交换机设备、Internet接入设备、路由器等。
常用的传输介质连接设备有以下一些：
T型连接器、RJ-45非屏蔽双绞线连接器、DB-25（RS-232）接口、DB-15接口、V35同步接口；网络适配器也称网络接口卡，它作为一种I/O接口卡插入在主机板和数据总线的扩展槽上，网络适配器是网络通信的主要瓶颈之一，它的质量好坏将直接影响网络功能和网上运行应用软件的效果；集线器作为网络传输介质间的中央节点，克服了介质单一道路的缺陷。
以集线器为中心的优点是：
当网络系统某条线路或某节点出现故障时，不会影响网上其他节点的正常工作；交换机允许在用户端口之间通过一个专用交换系统直接通信，存在两种不同类型的过滤/转发技术：
直通式和存储转发式；Internet接入设备目前常用的有：
MODEM、WEBRAMP、WIDELINK等，它的功能是将计算机的数字信号转换成模拟信号或反之；路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络，当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成，它具有判断网络地址和选择路由的功能。
另外校园网硬件设备中还包括服务器、PC机、大容量存储设备和投影仪、电视墙、摄像机等。
在建设校园网的过程中应根据学校具体情况，选择不同性能与价格的硬件设备，既能满足学校各方面的要求，又符合学校的经济状况。
1、主机系统：
主机系统负责整个网络的数据存储和数据处理，因此必须选择处理能力强、可伸缩性强、优良的TCP/IP网络性能、先进的数据库产品、高可靠解决方案、功能强大的应用开发工具以及客户机/服务器应用解决方案包的服务器系统.
PC服务器
PC服务器基于Intel的体系结构（IA），采用Windows NT、NetWare等通用网络操作系统，与传统的RISC UNIX服务器相比，具有开放性、标准化、性价比高等特点。
PC服务器由于采用了SCSI技术、集群技术、智能I/O技术等，在处理能力、可靠性、扩展性、管理性四个方面得到充分体现。
当前PC服务器因其极好的性能/价格比，越来越多地受到用户的青睐。
Unix服务器
Unix服务器主要是以Sun、Siemens、SGI公司为代表厂商，提供完整系列的Unix服务器，从针对中、小型校园网或企业网的小型Unix服务器，到大型Unix服务器均可提供，并且配以大量应用软件。
用户可以根据自己的实际情况来选择适合自己的服务器。
在校园网上根据不同的需求，一般需要建立如下服务器，但根据服务量的大小可能将多种服务放于同一个服务器上。
WEB服务器
校园网Intranet主要是以Web服务器为中心，WEB服务器提供基本的HTTP功能，从通用数据库（URL）中得到饮食所需页的路径，并传送回浏览器，它改变了传统的Client/Server的结构。
E-mail邮件服务器
邮件服务器是处理邮件交换的软/硬件的总称，包括电子邮件程序、邮箱等。
其使用SMTP/POP3协议负责将本机的邮件送出去，并将别的主机发来的邮件收取进来并分发给各个用户。
FTP服务器
FTP服务器使用FTP协议，从一台计算机将文件传送到另一台计算机，它不受两台计算机所处的位置、连接的方式及使用的操作系统的约束。
FTP有二种方式：
实际用户访问及匿名方式访问
DNS服务器
负责查询、解释名字服务。
在校园网上最好有二个DNS服务器，其中一个为主服务器，另一个作为备份DNS服务器。
Proxy服务器
人为代理服务器，主要是代理用户与外界的通信防止非法入侵或者提供Cache功能，达到信息复用、节省经费的作用。
数据库服务器
作为后台数据库服务器，提供用户查询的资源。
以上各种服务器可以根据数据量的大小及服务器的硬件特性，将多种服务架构在同一台或几台服务器上
2、主节点网络设备的选择
共享型网络上网设备（节点）超过30个时就可能会发生拥挤，影响网络的畅通，拥有数百台计算机的企业网，更要解决好网络上设备拥挤的问题。
网上设备拥挤，可以从网络IOS模型的第二层（链路层）来解决，也就是根据网络设备的MAC地址类划分网络，把一个大的网络划分成一些规模适当的网段，保证网段内部的设备不发生拥挤。
网段中间的通信，以前要采用网桥设备，现在有了更好的解决办法，即采用网络交换机。
网络交换机在外观上和在网络中的位置很象集线器（Hub），但Hub是网络第一层（物理层）的设备。
网络交换机的每一个端口都是一个网段，交换机内部各网段之间通过由一个个网桥构成的交叉矩阵互连这样，由大网划分成出的一个个网段分别连入网络交换机的不同端口，就能够把原来全网共享的网络带宽变成分段独享，保证每个网络设备都能有足够的带宽，解决了设备拥挤，明显改善了网络的性能，确保了网络的畅通。
在规模较大的网络，可以采用多台网络交换机互连和采用高速网络交换机。
先进的交换技术正在逐步取代以高档集线器为核心的传统网络格局，成为新一代网络的基干。
从以集线器为核心的共享网络过渡到以交换机为核心的独享网络，是网络技术的一大进步。
以交换机为核心的交换网络，能在投资相同的情况下，为用户提更多的带宽，能明显较少网络瓶颈，大幅度提高网络性能，并能实现按需服务，而且不需要改变传统集线器网络的物理结构，对用户是透明的。
作为主干的交换机必须满足以下几项条件：
☆ 高带宽--整个网络的带宽需求，满足校园网中数据的流量
☆ 可扩展性--具有良好的可扩展性，满足校园网不停发展的需要
☆ 兼容性--具有良好的兼容性，满足校园网设备的多样性
为了满足主干革命交换机的高带宽性及多端口性，各厂家纷纷提出了各种各样的方法，但最多使用的为：
☆ 堆叠方式
☆ Trunking方式
三、系统软件
系统软件是整个网络的运行基础，它的选择直接影响网络的使用效率。
在选择软件时要充分考虑软件的实用性、质量、操作的方便性以及服务保障等因素，因为软件是整个校园网应用的核心部分，因此在选择软件时一定要把能不能满足需要放在第一位来考虑，而绝不可只贪图价格上的便宜。
确定了软件方案，就可以确定采用什么网络操作系统了。
网络操作系统是网络中最重要的部分，它与网络的应用紧密相关，那么选择何种网络操作系统呢？
网络操作系统既要满足网络应用的需求，又要能适应日益发展的网络。
可供选择的最常用的服务器操作系统主要有UNIX、Windows NT、Novell NetWare等。
此三种网络操作系统所面向的服务领域不同，在很多方面表现出较大的差异，用户可以结合校园网的需求适当选择，在选择过程中需要注意几个方面：
☆ 所面向的领域
不同的操作系统所面临的服务领域是不一样的，基本上可以分成二类：
a. 提供文件和打印服务，如Novell NetWare
b、提供应用服务，包括大型数据库、大批量数据的处理、通信应用等，如UNIX，Windows NT等。
☆ 管理性、操作性及安全性
校园网络的管理者希望能够从一个中央节点管理所有的用户和资源，并可以跟踪资源，从而操作系统需提供中央管理的用户和资源信息库，同时它还应具有可靠的安全性，并且校园网中多个用户及资源信息库是可以进行无缝连接的。
目前，中国市场上主要有Novell Netware、Unix、Windows NT 三大主流系统。
选择时应主要考虑网络规模的大小，以及是否支持多种网络协议，能否满足校园网的数据量大、处理速度快、响应时间短以及多种信息媒体管理的需要。
结合实际情况和产品技术的成熟稳定性，可选用Novell Netware和Windows NT Server分别作为校园网主服务
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