校園局域網的規(guī)劃與構建

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目：校園局域網的規(guī)劃與構建</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　信息技術日新月異的今天，網絡技術發(fā)展迅猛，信息傳輸已經不僅僅局限于單純文本數據，數字數據的傳輸，隨之而來的是視頻，音頻等多媒體技術的廣泛運用。隨著技術的發(fā)展，網

2、絡設備性能和傳輸介質容量有了極大的提高，但是由于用戶需求的日益提高，網絡環(huán)境的日益復雜，使得網絡規(guī)劃成為一項越發(fā)困難的課題，作為校園局域網的規(guī)劃成敗與否，將直接影響到學校教育網絡系統(tǒng)性能的高低，從而影響教學進程和教學效果。通過校園網，實現學校內部，學校與國內、國際信息的快速交流，達到資源共享，使廣大師生及時了解國內外科學技術和高等教育發(fā)展的最新動態(tài)，促進教學、科研、管理事業(yè)的發(fā)展。校園網作為信息化建設的重要基礎設施成為了學校的教學及管理

3、不可缺少的一部分。下面主要對校園局域網的規(guī)劃與構建進行探討。</p><p><b>　　關鍵字：</b></p><p>　　計算機網絡 局域網 網絡協議 資源共享</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Today, the ever-changing info

4、rmation technology, network technology is developing rapidly, information transmission has not only limited to simple text data, digital data transmission, followed by video, audio, such as the extensive use of multimedi

5、a technology. As technology advances, the performance of network equipment and transmission medium capacity has greatly improved, but due to the increasing user requirements, increasingly complex network environment, net

6、work planning makes all the mor</p><p><b>　　Keyword：</b></p><p>　　Computer Network LAN network protocols Resource sharing</p><p><b>　　目 錄</b></p>

7、<p><b>　　前言</b></p><p>　　1.網絡基礎知識…………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1網絡的發(fā)展史………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1.1Internet發(fā)展簡史…………………………………………………………… 1<

8、;/p><p>　　1.1.2中國的Internet………………………………………………………………2</p><p>　　1.2局域網的概述………………………………………………………………………2</p><p>　　1.2.1局域網的定義…………………………………………………………………2</p><p>　　1.2.2局域網的特點……………

9、……………………………………………………3</p><p>　　1.3局域網的現有拓撲結構……………………………………………………………3</p><p>　　1.3.1星型結構………………………………………………………………………3</p><p>　　1.3.2環(huán)型結構………………………………………………………………………4</p><p&g

10、t;　　1.3.3總線型結構……………………………………………………………………5</p><p>　　1.3.4混合型結構……………………………………………………………………6</p><p>　　1.4局域網的分類………………………………………………………………………6</p><p>　　1.4.1按地理位置分類………………………………………………………………

11、6</p><p>　　1.4.2按網絡拓撲結構分類…………………………………………………………6</p><p>　　1.4.3按傳輸介質分類………………………………………………………………7</p><p>　　1.4.4按服務對象分類………………………………………………………………7</p><p>　　1.5局域網的組建設備……………

12、……………………………………………………7</p><p>　　1.5.1網卡……………………………………………………………………………8</p><p>　　1.5.2集線器…………………………………………………………………………8</p><p>　　1.5.3交換機…………………………………………………………………………9</p><p&g

13、t;　　1.5.4路由器…………………………………………………………………………9</p><p>　　1.5.5傳輸介質…………………………………………………………………… 10</p><p>　　1.6計算機網絡的功能………………………………………………………………10</p><p>　　1.6.1資源共享…………………………………………………………………

14、……10</p><p>　　1.6.2數據傳輸………………………………………………………………………10</p><p>　　1.6.3協調負載………………………………………………………………………10</p><p>　　1.6.4提供服務………………………………………………………………………11</p><p>　　1.7計算機網絡的組

15、成部分…………………………………………………………11</p><p>　　1.7.1網絡硬件………………………………………………………………………11</p><p>　　1.7.2傳輸介質………………………………………………………………………12</p><p>　　1.7.3網絡軟件………………………………………………………………………12</p>

16、<p>　　2.校園網總體規(guī)則 ……………………………………………………………………12</p><p>　　2.1校園網的建設目標………………………………………………………………12</p><p>　　2.2校園網建設的主要內容…………………………………………………………12</p><p>　　2.3建設遵循的原則…………………………………………

17、………………………13</p><p>　　2.4網絡設計問題……………………………………………………………………14</p><p>　　2.5校園局域網的設計………………………………………………………………15</p><p>　　2.6網絡拓撲的選擇…………………………………………………………………18</p><p>　　2.7設備的

18、選擇與布線系統(tǒng)的設計…………………………………………………18</p><p>　　2.8布線方案 ………………………………………………………………………19</p><p>　　2.9系統(tǒng)組成 ………………………………………………………………………19</p><p>　　2.9.1工作區(qū)子系統(tǒng) ………………………………………………………………19</

19、p><p>　　2.9.2水平子系統(tǒng)……………………………………………………………………20</p><p>　　2.9.3管理子系統(tǒng)……………………………………………………………………20</p><p>　　2.9.4主干子系統(tǒng)……………………………………………………………………20</p><p>　　2.9.5設備間子系統(tǒng)……………………

20、……………………………………………20</p><p>　　2.9.6建筑群子系統(tǒng)…………………………………………………………………20</p><p>　　2.10網絡接入方式 …………………………………………………………………21</p><p>　　3.結論 …………………………………………………………………………………23</p><p&

21、gt;　　參考文獻 ………………………………………………………………………………24</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………………25</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　1 網絡應用的發(fā)展</p><p>　　目前，全球已掀起一股信息高速公路規(guī)

22、劃和建設的高潮，作為其雛形，國際互聯網（Internet）上相連的計算機已近達數千萬臺，全球有數億人在Internet上進行信息交換和各種業(yè)務處理。Internet上積累了大量信息資源，這些資源涉及人類面對和從事的各個領域、行業(yè)及社會公用服務信息。成為信息時代全球可共享的最大信息基地。由于計算機網絡技術和通信技術的飛速發(fā)展，人們對信息的要求越來越強烈，“網絡就是計算機”的說法被全世界普遍接受。各國紛紛宣布建設本國的信息高速公路，全球信息

23、一體化局面已指日可待。</p><p>　　我國自1993年與Internet連通以來，已建成了四大主干信息網：中國公眾信息網ChinaNET，中國金橋網ChinaGBN，中國教育科研網CERNET和中科院網CASNET。全國各大中城市的網絡節(jié)點相繼開通。廣東省已經建立了面向本地服務的公共信息網。Internet顯示出誘人的商業(yè)前景，被國人稱為"第二國道的建設。</p><p>

24、　　隨著信息技術的飛速發(fā)展，中小學校園網的建設已經逐漸提到議事日程上來。當前由于網絡、數據庫及與之相關的應用技術不斷發(fā)展，尤其國際互聯網（Internet）和內部網（Intranet）技術的廣泛應用，世界正在邁入網絡中心計算（NetworkCentricComputing）時代。人們傳統(tǒng)的交互和工作模式正在改變。處在不同地理位置的人們可以共享數據，使用群件技術（GroupWare）進而能夠協同工作；多媒體數據的存儲、傳輸、應用技術的不斷

25、成熟；以上這些計算機技術的發(fā)展對學校傳統(tǒng)的計算機業(yè)務系統(tǒng)產生影響，使用戶能更方便、更直觀的使用系統(tǒng)，也使系統(tǒng)的性能更完善、功能更強大。</p><p>　　Internet的發(fā)展帶動了全世界的信息產業(yè)的發(fā)展，也為現代學校應用程序結構提供了一個新的計算模式，這種計算模式能真正適應學校發(fā)展的需要，使學校的計算機應用提高到一個新的水平。將Internet技術應用到學校內部，并建立基于這種開放技術的學校應用程序，使學校本

26、身具有了Internet的特性，這種應用體系結構就是Intranet ── 學校內部網。</p><p>　　Internet和Intranet代表著全新的信息時代的到來。Intranet使實現學校內部的信息化成為可能。學校工作人員和在校學生面對的信息資源已不僅僅來自于一個部門、一個學校或者是一個行業(yè)，而是所有Internet世界上的資源，使得學校教學、科研、管理和決策更為有效。</p><p

27、>　　2 建設XX中學校園網的必要性</p><p>　　是否在學校采用最先進的信息和傳播技術是一個有決定性意義的問題，而且十分重要的是，學校應該處于影響整個社會深刻變革的中心地位。</p><p>　　隨著計算機多媒體和網絡技術的不斷發(fā)展與普及，校園網信息系統(tǒng)的建設，是非常必要的，也是可行的。主要表現在：</p><p>　　1、當前校園網信息系統(tǒng)已經發(fā)展

28、到了與校際互聯、國際互聯、靜態(tài)資源共享、動態(tài)信息發(fā)布、遠程教學和協作工作的階段，發(fā)展對學校教育現代化的建設提出了越來越高的要求。</p><p>　　2、教育信息量的不斷增多，使各級各類學校、家庭和教育管理部門對教育信息計算機管理和教育信息服務的要求越來越強烈。個人是否具有獲得信息和處理信息的能力對于能否成功進入職業(yè)界和融入社會及文化環(huán)境都是個決定性的因素，因此學校應該培養(yǎng)所有學生具有駕馭和掌握這種技術的能力。另

29、一方面，信息技術在作為青少年教育工具的同時也向青少年提供了前所未有的機會。新技術提供的機會以及它們在教學方面具有的優(yōu)勢都是很多的，特別是計算機和多媒體系統(tǒng)的使用有助于個人化的道路，每個學生在個人的學習道路上都可以按照自己的速度發(fā)展。</p><p>　　3、我國各級教育研究部門、軟件開發(fā)單位、教學設備供應商和各級學校不斷開發(fā)提供了各種在網絡上運行的軟件及多媒體系統(tǒng)，并且越來越形象化、實用化，迫切需要網絡環(huán)境。&l

30、t;/p><p>　　4、現代教育改革的需要。在校園網中將計算機引入教學各個環(huán)節(jié)，從而引起了教學方法，教學手段，教學工具的重大革新。對提高教學質量，推動我國教育現代化的發(fā)展起著不可估量的作用。網絡又為學校的管理者和老師提供了獲取資源、協同工作的有效途徑。毫無疑問，校園網是學校提高管理水平、工作效率、改善教學質量的有力手段，是解決信息時代教育問題的基本工具。</p><p>　　5、隨著經濟發(fā)展

31、，我國各級政府對教育的投入不斷加大；計算機技術的飛速發(fā)展，使相應產品價格不斷下降；同時人們的認識水平和經濟實力不斷提高。大量計算機進入學校和家庭，使得計算機用于教育信息管理和信息服務是完全可行的。</p><p>　　Internet在學校的應用越來越普遍，也越來越普及。據統(tǒng)計，美國的學校建設了校園內部信息網絡并與Internet連通的比例高達90%，國內的主要大學也已經建成或正在建設自己學校的內部信息網絡。廣東

32、省的絕大多數高校，包括中專學校，都建成了自己的內部網絡。因此，建設學校內部網，是一個高瞻遠矚的舉措，也是一個迫在眉睫的事情。隨著校園網絡的成功建設，必將給學校的管理部門、各級行政部門、學校的教育科研帶來積極的影響，提高學校的教學科研水平、管理水平和工作效率，極大地提高學校的知名度。</p><p><b>　　1網絡基礎知識</b></p><p><b>

33、　　1.1網絡發(fā)展史</b></p><p>　　1.1.1 Internet發(fā)展簡史 </p><p>　　隨著1946年世界上第一臺電子計算機問世后的十多年時間內，由于價格很昂貴，電腦數量極少。早期所謂的計算機網絡主要是為了解決這一矛盾而產生的，其形式是將一臺計算機經過通信線路與若干臺終端直接連接，我們也可以把這種方式看做為最簡單的局域網雛形。 </p>&l

34、t;p>　　最早的Internet，是由美國國防部高級研究計劃局（ARPA）建立的?，F代計算機網絡的許多概念和方法，如分組交換技術都來自ARPAnet。ARPAnet不僅進行了租用線互聯的分組交換技術研究，而且做了無線、衛(wèi)星網的分組交換技術研究-其結果導致了TCP/IP問世。 </p><p>　　1977-1979年，ARPAnet推出了目前形式的TCP/IP體系結構和協議。1980年前后，ARPAnet

35、上的所有計算機開始了TCP/IP協議的轉換工作，并以ARPAnet為主干網建立了初期的Internet。1983年，ARPAnet的全部計算機完成了向TCP/IP的轉換，并在UNIX（BSD4.1）上實現了TCP/IP。ARPAnet在技術上最大的貢獻就是TCP/IP協議的開發(fā)和應用。1985年，美國國家科學基金組織NSF采用TCP/IP協議將分布在美國各地的6個為科研教育服務的超級計算機中心互聯，并支持地區(qū)網絡，形成NSFnet。19

36、86年，NSFnet替代ARPAnet成為Internet的主干網。1988年Internet開始對外開放。1991年6月，在連通Internet的計算機中，商業(yè)用戶首次超過了學術界用戶，這是Internet發(fā)展史上的一個里程碑，從此Internet成長速度一發(fā)不可收拾。 </p><p>　　1.1.2 中國的Internet </p><p>　　Internet在中國的發(fā)展歷程可以大

37、略地劃分為三個階段： </p><p>　　第一階段為1987—1993年，也是研究試驗階段。在此期間中國一些科研部門和高等院校開始研究InternetInternet技術，并開展了科研課題和科技合作工作，但這個階段的網絡應用僅限于小范圍內的電子郵件服務。 </p><p>　　第二階段為1994年至1996年，同樣是起步階段。1994年4月，中關村地區(qū)教育與科研示范網絡工程進入Inter

38、net，從此中國被國際上正式承認為有Internet的國家。之后，Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多個Internet絡項目在全國范圍相繼啟動，Internet開始進入公眾生活，并在中國得到了迅速的發(fā)展。至1996年底，中國Internet用戶數已達20萬，利用Internet開展的業(yè)務與應用逐步增多。 </p><p>　　第三階段從1997年至今，是Internet在我國快

39、速最為快速的階段。國內Internet用戶數97年以后基本保持每半年翻一番的增長速度。增長到今天，上網用戶已是世界第一。</p><p><b>　　計算機網絡的發(fā)展</b></p><p>　　1．2 局域網的概述</p><p>　　1．2．1 局域網的定義 </p><p>　　計算機網絡如按網絡的組建規(guī)模和

40、地域范圍來劃分的話，可分為局域網(Local Area Network, LAN)、城域網(Metropolitan Area Network, MAN)、廣域網(Wide Area Network, WAN)。我們經常用到的因特網(Internet)屬于廣域網，校園網屬局域網。</p><p>　　所謂的局域網(Local Area Network，簡稱LAN)，是指范圍在幾十米到幾千米內辦公樓群或校園內的計算

41、機相互連接所構成的計算機網絡。一個局域網可以容納幾臺至幾千臺計算機。按局域網現在的特性看，計算機局域網被廣泛應用于校園、工廠及企事業(yè)單位的個人計算機或工作站的組網方面。</p><p>　　1．2．2 局域網的特點 </p><p>　　1）局域網分布于較小的地理范圍內，往往用于某一群體，如一個單位，一個部門等。</p><p>　　2）局域網一般不對外提供服務，保

42、密性較好，且便于管理。</p><p>　　3）局域網的網速較快，現在通常采用100M/S的傳輸速率到達用戶端口，1000M/S的傳輸速率用于骨干的網絡鏈接部分。</p><p>　　4）局域網投資較少，組建方便，使用靈活。</p><p>　　1.3局域網的現有拓撲結構</p><p><b>　　1.3.1星型結構</b&

43、gt;</p><p>　　這種結構是目前在局域網中應用得最為普遍的一種，在企業(yè)網絡中幾乎都是采用這一方式。星型網絡幾乎是Ethernet（以太網）網絡專用，它是因網絡中的各工作站節(jié)點設備通過一個網絡集中設備（如集線器或者交換機）連接在一起，各節(jié)點呈星狀分布而得名。這類網絡目前用的最多的傳輸介質是雙絞線，如常見的五類線、超五類雙絞線等。</p><p>　　這種拓撲結構網絡的基本特點主要有

44、如下幾點：</p><p>　　（1）容易實現：它所采用的傳輸介質一般都是采用通用的雙絞線，這種傳輸介質相對來說比較便宜，如目前正品五類雙絞線每米也僅1.5元左右，而同軸電纜最便宜的也要2.00元左右一米，光纜那更不用說了。這種拓撲結構主要應用于IEEE 802.2、IEEE 802.3標準的以太局域網中；</p><p>　?。?）節(jié)點擴展、移動方便：節(jié)點擴展時只需要從集線器或交換機等集

45、中設備中拉一條線即可，而要移動一個節(jié)點只需要把相應節(jié)點設備移到新節(jié)點即可，而不會像環(huán)型網絡那樣“牽其一而動全局”；</p><p>　?。?）維護容易；一個節(jié)點出現故障不會影響其它節(jié)點的連接，可任意拆走故障節(jié)點；</p><p>　?。?）采用廣播信息傳送方式：任何一個節(jié)點發(fā)送信息在整個網中的節(jié)點都可以收到，這在網絡方面存在一定的隱患，但這在局域網中使用影響不大；</p>&

46、lt;p>　?。?）網絡傳輸數據快：這一點可以從目前最新的1000Mbps到10G以太網接入速度可以看出。</p><p>　　其實它的主要特點遠不止這些，但因為后面我們還要具體講一下各類網絡接入設備，而網絡的特點主要是受這些設備的特點來制約的，所以其它一些方面的特點等我們在后面講到相應網絡設備時再補充。 </p><p>　　1.3..2. 環(huán)型結構</p><

47、p>　　這種結構的網絡形式主要應用于令牌網中，在這種網絡結構中各設備是直接通過電纜來串接的，最后形成一個閉環(huán)，整個網絡發(fā)送的信息就是在這個環(huán)中傳遞，通常把這類網絡稱之為“令牌環(huán)網”。實際上大多數情況下這種拓撲結構的網絡不會是所有計算機真的要連接成物理上的環(huán)型，一般情況下，環(huán)的兩端是通過一個阻抗匹配器來實現環(huán)的封閉的，因為在實際組網過程中因地理位置的限制不方便真的做到環(huán)的兩端物理連接。 </p><p>　　

48、這種拓撲結構的網絡主要有如下幾個特點：</p><p>　?。?）這種網絡結構一般僅適用于IEEE 802.5的令牌網（Token ring network），在這種網絡中，“令牌”是在環(huán)型連接中依次傳遞。所用的傳輸介質一般是同軸電纜。</p><p>　?。?）這種網絡實現也非常簡單，投資最小?？梢詮钠渚W絡結構示意圖中看出，組成這個網絡除了各工作站就是傳輸介質--同軸電纜，以及一些連接器

49、材，沒有價格昂貴的節(jié)點集中設備，如集線器和交換機。但也正因為這樣，所以這種網絡所能實現的功能最為簡單，僅能當作一般的文件服務模式；</p><p>　?。?）傳輸速度較快：在令牌網中允許有16Mbps的傳輸速度，它比普通的10Mbps以太網要快許多。當然隨著以太網的廣泛應用和以太網技術的發(fā)展，以太網的速度也得到了極大提高，目前普遍都能提供100Mbps的網速，遠比16Mbps要高。</p><

50、p>　　（4）維護困難：從其網絡結構可以看到，整個網絡各節(jié)點間是直接串聯，這樣任何一個節(jié)點出了故障都會造成整個網絡的中斷、癱瘓，維護起來非常不便。另一方面因為同軸電纜所采用的是插針式的接觸方式，所以非常容易造成接觸不良，網絡中斷，而且這樣查找起來非常困難，這一點相信維護過這種網絡的人都會深有體會。</p><p>　?。?）擴展性能差：也是因為它的環(huán)型結構，決定了它的擴展性能遠不如星型結構的好，如果要新添加

51、或移動節(jié)點，就必須中斷整個網絡，在環(huán)的兩端作好連接器才能連接。 </p><p>　　1.3.3. 總線型結構 </p><p>　　這種網絡拓撲結構中所有設備都直接與總線相連，它所采用的介質一般也是同軸電纜（包括粗纜和細纜），不過現在也有采用光纜作為總線型傳輸介質的，如后面我們將要講的ATM網、Cable Modem所采用的網絡等都屬于總線型網絡結構。</p><p&

52、gt;　　這種結構具有以下幾個方面的特點：</p><p>　?。?）組網費用低：從示意圖可以這樣的結構根本不需要另外的互聯設備，是直接通過一條總線進行連接，所以組網費用較低；</p><p>　　（2）這種網絡因為各節(jié)點是共用總線帶寬的，所以在傳輸速度上會隨著接入網絡的用戶的增多而下降；</p><p>　　（3）網絡用戶擴展較靈活：需要擴展用戶時只需要添加一個接

53、線器即可，但所能連接的用戶數量有限；</p><p>　?。?）維護較容易：單個節(jié)點失效不影響整個網絡的正常通信。但是如果總線一斷，則整個網絡或者相應主干網段就斷了。</p><p>　?。?）這種網絡拓撲結構的缺點是一次僅能一個端用戶發(fā)送數據，其它端用戶必須等待到獲得發(fā)送權。</p><p>　　1.3.4. 混合型拓撲結構</p><p>

54、;　　這種網絡拓撲結構是由前面所講的星型結構和總線型結構的網絡結合在一起的網絡結構，這樣的拓撲結構更能滿足較大網絡的拓展，解決星型網絡在傳輸距離上的局限，而同時又解決了總線型網絡在連接用戶數量的限制。這種網絡拓撲結構同時兼顧了星型網與總線型網絡的優(yōu)點，在缺點方面得到了一定的彌補。</p><p>　　1.4局域網的分類 </p>

55、<p>　　1.4.1按地理位置分類</p><p>　　按地理位置分類，可以將計算機網絡分為局域網、廣域網和城域網。</p><p>　　1、局域網（Local Area Network，簡稱LAN）</p><p>　　局域網一般在幾十米到幾公里范圍內，一個局域網可以容納幾臺至幾千臺計算機。按局域網現在的特性看，局域網具有如下特性。</p&g

56、t;<p>　?。?）局域網分布于比較小的地理范圍內。因為采用了不同傳輸能力的傳輸媒介，因此局域網的傳輸距離也不同。</p><p>　?。?）局域網往往用于某一群體。比如一個公司、一個單位、某一幢樓、某一學校等。</p><p>　　2、廣域網（Wide Area Network，簡稱WAN）</p><p>　　廣域網是將分布在各地的局域網絡連接起

57、來的網絡，是“網間網”（網絡之間的網絡）。廣域網的范圍非常大，可以跨越國界、洲界，甚至全球范圍。廣域網是網絡的公共部分，在我國廣域網一般為電信部門所有。我們采用ISDN、ADSL接入互聯網，實際上就是接入廣域網。</p><p>　　3、城域網（Metropolis Area Network，簡稱MAN）</p><p>　　城域網是規(guī)模局限在一座城市的范圍內的區(qū)域性網絡。城域網的速度比廣

58、域網快，符合寬帶趨勢，因此現在發(fā)展很快。與局域網相比，城域網具有分布地理范圍廣的特點，一般來說，城域網的覆蓋范圍介于10~100公里之間。</p><p>　　1.4.2按網絡拓撲結構分類</p><p>　　網絡的拓撲（Topology）結構是指網絡中通信線路和站點（計算機或設備）的相互連接的幾何形式。按照拓撲結構的不同，可以將網絡分為星型網絡、環(huán)型網絡、總線型網絡三種基本類型。在這三種

59、類型的網絡結構基礎上，可以組合出樹型網、簇星型網、網狀網等其他類型拓撲結構的網絡。</p><p>　　1.4.3按傳輸介質分類</p><p>　　按照網絡的傳輸介質分類，可以將計算機網絡分為有線網絡和無線網絡兩種。局域網通常采用單一的傳輸介質，而城域網和廣域網采用多種傳輸介質。</p><p><b>　　1、有線網絡</b></p&

60、gt;<p>　　有線網指采用同軸電纜、雙絞線、光纖等有線介質連接計算機的網絡。采用雙絞線連網是目前最常見的連網方式。它價格便宜，安裝方便，但易受干擾，傳輸率較低，傳輸距離比同軸電纜要短。光纖網采用光導纖維作為傳輸介質，傳輸距離長，傳輸率高，抗干擾性強，現在正在迅速發(fā)展。</p><p><b>　　2、無線網絡</b></p><p>　　無線網絡采用

61、微波、紅外線、無線電等電磁波作為傳輸介質，由于無線網絡的連網方式靈活方便，因此是一種很有前途的組網方式。目前，不少大學和公司已經在使用無線網絡了。</p><p>　　1.4.4 按服務對象分類</p><p>　　按照網絡服務的對象分類，可以將網絡分為企業(yè)網、校園網等類型。</p><p><b>　　1、企業(yè)網</b></p>

62、<p>　　企業(yè)網顧名思義，就是為某個企業(yè)服務的計算機網絡。圖1就是一個企業(yè)網的網絡結構示意圖。企業(yè)網可以包括局域網，也可以包括一部分廣域網。而對于一個小企業(yè)，由于在外地沒有分支機構，組建一個局域網也就可以滿足需要了。</p><p><b>　　2、校園網</b></p><p>　　校園網是為大學、中學、小學服務的網絡。隨著“校校通”工程的啟動，出現了

63、越來越多的校園網，現在全國已經有5000多所中小學有了校園網。</p><p>　　1.5局域網的組網設備 </p><p><b>　　1．5．1 網卡</b></p><p>　　網卡又稱為網絡卡或網絡接口卡，是物理上連接計算機與網絡的硬件設備，是計算機與局域網通信

64、介質間的直接接口。由于網絡技術的不同，網卡分為ATM網卡、令牌環(huán)網卡和以太網網卡等。目前大概80％的局域網組建時都采用以太網網卡。</p><p>　　它的主要工作原理為：整理計算機發(fā)往網線上的數據，并將數據分解為適當大小的數據包之后向網絡上發(fā)送出去。在選擇網卡時要注意網卡的速度和接口類型。</p><p><b>　　1．5．2 集線器</b></p>

65、<p>　　局域網一般由計算機、網卡、網線、集線器等組成。而其中集線器的作用就顯得非常大。集線器的英文名叫做HUB，該單詞有”中心”的含義。正如其名字，HUB就是網絡的中心。用網絡術語來說，它是基于星型網絡拓撲的接線點。集線器的基本功能就是信息分發(fā)，它把在一個端口接收到的信號向所有端口分發(fā)出去。有些集線器在分發(fā)信號集線器是對網絡進行集中管理的重要工具，是各分支的匯集點，其實質是中繼器，主要功能是對接收到的信號進行再生放大，以

66、擴大網絡的傳輸距離。</p><p><b>　　1．5．3 交換機</b></p><p>　　交換機是一種基于MAC（網卡的硬件地址）識別，能完成封裝轉發(fā)數據包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。</p><p>　

67、　交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網段，連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。</p><p>　　1 .5. 4路由器</p><p>　　是互聯網的主要節(jié)點設備。路由器通過路由決定數據的轉發(fā)。轉發(fā)策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來（router，轉發(fā)者）。作為不同網絡之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構

68、成了基于 TCP/IP 的國際互聯網絡 Internet 的主體脈絡，也可以說，路由器構成了 Internet 的骨架。它的處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網絡互連的質量。因此，在園區(qū)網、地區(qū)網、乃至整個 Internet 研究領域中，路由器技術始終處于核心地位，其發(fā)展歷程和方向，成為整個 Internet 研究的一個縮影。在當前我國網絡基礎建設和信息建設方興未艾之際，探討路由器在互連網絡中的作用、地位及其發(fā)展方

69、向，對于國內的網絡技術研究、網絡建設，以及明確網絡市場上對于路由器和網絡互連的各種似是而非的概念，都有重要的意義。</p><p>　　1．5．5 傳輸介質</p><p>　　要連接局域網，網線是必不可少的。在局域網中常見的網線主要有雙絞線、同軸電纜、光纖三種。</p><p>　　一般局域網連線用的大都是雙絞線。雙絞線是由許多對線組成的數據傳輸線。其特點就是價格

70、便宜，因此被廣泛應用。</p><p>　　同軸電纜是由一層層的絕緣線包裹著中央銅導體的電纜線。它的特點是抗干擾能力好，傳輸數據穩(wěn)定，價格也便宜，同樣被廣泛使用。</p><p>　　光纖是目前最先進的網線，但它的價格較貴。由于是靠光波傳送，所以它的特點是抗電磁干擾性極好，保密性強、速度快、傳輸容量大等。</p><p>　　1.6計算機網絡的功能</p>

71、;<p>　　為什么要把多個計算機連成一個計算機網絡呢？換句話說，計算機網絡主要為用戶提供了哪些功能？可以概括為4個方面。</p><p><b>　　1.6.1資源共享</b></p><p>　　資源包括硬件、軟件和數據。硬件為各種處理器、存儲設備、輸入/輸出設備等，可以通過計算機網絡實現這些硬件的共享，如打印機、硬盤空間。軟件包括操作系統(tǒng)、應用軟件

72、和驅動程序等，可以通過計算機網絡實現這些軟件的共享，如多用戶的網絡操作系統(tǒng)、應用程序服務器。在后面的章節(jié)中會介紹利用Windows Server 2003的遠程桌面服務進行應用程序的共享，在一臺服務器上安裝的應用程序可以在其他的計算機上直接使用。數據包括用戶文件、配置文件、數據文件等，可以通過計算機網絡實現這些數據的共享，如通過網絡鄰居復制文件、網絡數據庫。通過共享使資源發(fā)揮最大的作用，同時節(jié)省成本、提高效率。</p>&

73、lt;p><b>　　1.6.2數據傳輸</b></p><p>　　這里的數據指的是數字、文字、聲音、圖像、視頻信號等媒體所存儲信息的計算機表示。在計算機世界里，一切事物都可以用0和1這兩個數字表示出來。計算機網絡使得各種媒體信息通過一條通信線路從甲地傳送到乙地。數據傳輸是計算機網絡各種功能的基礎，有了數據傳輸，才會有資源共享，才會有其他的各種功能。</p><p

74、><b>　　1.6.3協調負載</b></p><p>　　在有多臺計算機的環(huán)境中，這些計算機需要處理的任務可能不同，經常有忙閑不均的現象。有了計算機網絡，可以通過網絡調度來協調工作，把“忙”的計算機上的部分工作交給“閑”的計算機去做。還可以把龐大的科學計算或信息處理題目交給幾臺聯網的計算機協調配合來完成。分布式信息處理、分布式數據庫等只有依靠計算機網絡才能實現協調負載，提高效率。在

75、有些科研領域，只有借助計算機網絡的協調負載才能使得一些計算處理任務繁重的工作能夠完成。</p><p><b>　　1.6.4提供服務</b></p><p>　　有了計算機網絡，才有了現在風靡全球的電子郵件、網上電話、網絡會議、電子商務等，它們給人們的生活、學習和娛樂帶來了極大的方便。有了網絡，使得實時控制系統(tǒng)有了備用和安全保證，使得軍事設施在遭到敵方打擊時指揮系統(tǒng)

76、保持暢通無阻。最大的計算機網絡——因特網就是冷戰(zhàn)時期的產物，用它能夠解決可靠性問題，并為計算機用戶帶來很大的便利。網絡新技術層出不窮，不斷有新的服務使人們從中受益。</p><p>　　1.7計算機網絡的組成部分</p><p>　　盡管現在的計算機網絡很多，但不同的計算機網絡都有一個共同的特點，就是它們都由3個部分組成，即網絡硬件、傳輸介質、網絡軟件，如圖1.7所示。</p>

77、<p>　　圖1.7 網絡組成部分</p><p><b>　　1.7.1網絡硬件</b></p><p>　　網絡硬件是構成網絡的節(jié)點，包括計算機和網絡互聯設備。作為網絡硬件的計算機可以是服務器，也可以是工作站。網絡互聯設備包括集線器、交換機、路由器等。有的網絡硬件（如計算機）只有一個網絡接口；有的網絡硬件（如各種網絡互聯設備）可能有幾個、幾十個甚至

78、更多的網絡接口，如集線器、交換機和大多數路由器。路由器這種特殊的網絡互聯設備，在網絡中可以有一個網絡接口，也可以由多個網絡接口用以連接網絡，這是由路由器在網絡中的功能決定的。路由器用于連接多個網絡，如果一臺路由器用于連接多個物理網絡，那么它需要有多個物理網絡接口；如果一臺路由器用于連接多個邏輯網絡，那么，它可以讓多個邏輯接口共用一個物理接口。</p><p><b>　　1.7.2傳輸介質</b&

79、gt;</p><p>　　傳輸介質是把網絡節(jié)點連接起來的數據傳輸通道，包括有線傳輸介質和無線傳輸介質。同軸電纜、雙絞線、光纜都是有線傳輸介質；微波、衛(wèi)星通信、紅外線都是無線傳輸介質。傳輸介質是網絡數據傳輸的通路，所有的網絡數據都要經過傳輸介質進行傳輸。因此，一個網絡所選用傳輸介質的種類和質量對網絡性能的好壞有很大的影響。</p><p><b>　　1.7.3網絡軟件</

80、b></p><p>　　網絡軟件是負責實現數據在網絡硬件之間通過傳輸介質進行傳輸的軟件系統(tǒng)。包括網絡操作系統(tǒng)、網絡傳輸協議、網絡管理軟件、網絡服務軟件、網絡應用軟件。</p><p><b>　　2 校園網總體規(guī)劃</b></p><p>　　2．1校園網的建設目標</p><p>　　確立校園網建設的目標，不僅

81、要考慮技術方面，更要考慮環(huán)境、應用和管理等，必須與學校各方面改革、建設相結合，與學校長遠發(fā)展相結合，科學論證和決策。根據這樣的使用要求：建設一個技術先進、擴展性強、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網絡，將學校的各種PC機、工作站、終端設備和局域網連接起來，并與有關廣域相連，形成結構合理、內外溝通的校園計算機網絡系統(tǒng)。在此基礎上建立的校園網應具備以下三點應用目標：首先，學校的目的是通過教學過程來培養(yǎng)人才，因此對教學過程提供直接支持應是校園的基

82、本功能。其次，校園網必須能夠支持學校的日常辦公和管理。再次，與Interent的聯接也是校園網的基本功能之一。連接Interent可以使學校把目光投向更廣闊的社會空間。大大擴展師生獲取知識的途徑，還可以增強校內外的溝通以及自由地發(fā)布教育消息。</p><p>　　2．2校園網建設的主要內容</p><p>　　校園網建設主要包括網絡基礎設施建設、基本網絡服務系統(tǒng)建設、網絡應用支持系統(tǒng)建設、

83、網絡信息服務系統(tǒng)建設等幾部分。</p><p>　　(1) 網絡基礎設施主要包括校園網絡以及工作在這些網絡之上提供服務的服務器系統(tǒng)等。</p><p>　　(2) 基本網絡服務包括最常用的Internet服務和實現上層網絡應用所依賴的基礎服務。應用支持系統(tǒng)是數字化校園的核心部分，它包括綜合管理自動化系統(tǒng)、數字化圖書館、網上教學系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、教學資源庫等。</p>&l

84、t;p>　　(3) 信息服務系統(tǒng)是直接面向用戶的系統(tǒng)，它為用戶提供一個統(tǒng)一的界面來獲取各種應用系統(tǒng)的服務。</p><p>　　2．3建設遵循的原則 </p><p><b>　　(1) 系統(tǒng)性。 </b></p><p>　　校園網是一個復雜的系統(tǒng)，校園網建設無疑是一個

85、復雜的系統(tǒng)工程。網絡的規(guī)劃、設計、硬件建設、軟件建設以及網絡的使用、擴充等均以系統(tǒng)的眼光來看等。</p><p>　　硬件方面，配備好符合要求的各種硬件設施（包括終端設備），要保證數字化資源在網絡上有足夠的帶寬順利傳送，要建立帶有WEB服務、電子郵件、文件傳輸、超文本瀏覽、視頻點播、BBS等基本網絡功能的服務器。</p><p>　　軟件方面，安裝好校園網網絡系統(tǒng)上的各種應用系統(tǒng)。如網絡辦

86、公管理系統(tǒng)、網絡多媒體教學系統(tǒng)、通信信息服務系統(tǒng)、視頻點播、電子閱覽室、電子考試系統(tǒng)、后勤管理系統(tǒng)等應用產品。 </p><p>　　(2) 先進性、實用性。 </p><p>　　校園網規(guī)劃、設計盡可能地采用先進成熟的主流技術，采用業(yè)界相關國際標準，同時也要兼顧技術的成熟性和實用性。計算機網絡技術的發(fā)展一日千里，不考慮技術的先進性，無疑會形成建成不久即面臨淘汰的局面。而一味追求先進，不考

87、慮技術的成熟性，將存在巨大的風險。因為先進性是以大量的資金投入為代價的。另一方面，一味追求先進，以至脫離自己的實際需求，也是沒有實際意義的。 </p><p>　　(3) 開放性、發(fā)展性。 </p><p>　　系統(tǒng)的規(guī)劃、設計應采用開放技術、開放結構、開放系統(tǒng)組件和開放用戶接口，設備選型要是先進和系列化的，系統(tǒng)應是可擴充的。建立有良好的兼容性，以利于網絡的維護、擴展、升級及與外界的溝通。

88、既要滿足現在和未來五年的用戶需求，又要考慮將來向更為先進的技術實現低成本平滑地升級過渡。 </p><p>　　(4) 可靠性和安全性 </p><p>　　校園網絡是各種應用的統(tǒng)一通信平臺，平均無故障時間以及故障恢復時間，要保持在一個可容忍的許可范圍之內。在這種前提下，主干設備應有一定的冗余度，這種冗余度不單單只是設備級的，也應該考慮物理線路，數據鏈路層、網絡層以及應用層的容錯能力。網絡

89、系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應用系統(tǒng)正常運行的關鍵保證。在網絡設計時，應選用高可靠性的網絡產品、合理的網絡架構，制訂可靠的網絡備份策略，保證網絡具有較好的故障自愈能力，以減少網絡中斷時間。 </p><p><b>　　(5) 經濟性</b></p><p>　　結合日益進步的科技新技術和校園的具體情況，制定合乎經濟效益的解決方案，在滿足需求的基礎上，充分保障學校的經濟效益。堅持

90、經濟性原則，力爭用最少的錢辦更多的事，以獲得最大的效益。</p><p>　　2．4 網絡設計問題 </p><p>　　對于這樣一個大的工程項目的建設，網絡平臺是所有系統(tǒng)的基礎、關鍵。綜合用戶需求，網絡技術和設計原則，在對校園網絡方案的設計中，我們重點考慮了下列問題。 </p><p>　　(1) 媒體的需求 </p><p>　　隨著新

91、技術的出現以及硬件成本的較低，在網絡上傳送視頻、音頻等多媒體信息越來約成為用戶的需求，在校園網絡系統(tǒng)里，從多媒體教學角度出發(fā)，這一需求顯得更加重要。這要求我們在網絡設計中充分考慮多媒體信息傳輸的要求。</p><p>　　(2) 擬網絡技術的應用 </p><p>　　出于各個學校的行政設置、建筑物的集中布線方式以及一些應用和安全的考慮，虛擬網的劃分是必須的，此外，用戶需要的不僅僅是簡單的

92、劃分，更多的是如何有效的，簡便的、動態(tài)修改和配置他們。 </p><p><b>　　(3) 網絡管理</b></p><p>　　學校網絡系統(tǒng)將會分布在學校各個樓宇、樓宇內樓層的各個角落，日常的網絡維護和操作的工作量大大增加，網絡系統(tǒng)需要一個可靠，便捷、功能強大的網絡管理系統(tǒng)來充分有效的管理和利用網絡資源。</p><p>　　2．5校園局域

93、網的設計 </p><p>　　(一) 系統(tǒng)需求分析</p><p>　　校園網連接建筑物有教學樓、行政樓、圖書館、實驗樓等，確定網絡中心，再通過光纖將其他建筑聯系起來。通過 DDN專線將整個校園網連入教育科研網CERNET，即連入國際互聯網。開通WWW、E-MAIL、FTP、TELNET、BBS等各種INTERNET服務。全校開通辦公自動化系統(tǒng)、

94、視頻點播多媒體教學系統(tǒng)。</p><p><b>　　(二) 系統(tǒng)構成 </b></p><p>　　校園信息系統(tǒng)網絡應是為辦公、科研和管理服務的綜合性網絡系統(tǒng)。一個典型的信息系統(tǒng)網絡通常由以下幾部分組成：</p><p>　　(1) 網絡主干，用于連接各個主要建筑物，為主要的部門提供上網條件，主干的選型和設計是信息系統(tǒng)網絡的主要工作之一。&l

95、t;/p><p>　　(2) 局域網（LAN）系統(tǒng)，以各個職能部門為單位而建立、獨立的計算環(huán)境和實驗環(huán)境。 </p><p>　　(3) 主機系統(tǒng)，網絡中心的服務器和分布在各個LAN上的服務器是網絡資源的載體，它的投資和建設也是信息系統(tǒng)網絡建設的重要工作。 </p><p>　　(4) 應用軟件系統(tǒng)，包括網上Web公共信息發(fā)布系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、電子郵件

96、系統(tǒng)、行政辦公系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)和財務系統(tǒng)等專用的系統(tǒng)。我們認為更主要的是建設內部的Intranet系統(tǒng)。</p><p>　　(5) 出口（通訊）系統(tǒng)，是指將信息系統(tǒng)網絡與Cernet和Internet等廣域網絡相連接的系統(tǒng)，出口系統(tǒng)的主要問題包括兩個方面：一個是選擇合適的連接方式，如DDN、X.25、衛(wèi)星、微波等方式連網；另一個是防火墻的建設，它與出口系統(tǒng)的安全性有直接的關系。</p><

97、p>　　(三) 網絡技術選型</p><p>　　在局域和園區(qū)網絡中有多種可選的主流網絡技術，以下我們將針對不同技術類型，簡單闡明其特點，為我們的技術選型提供科學的依據。主要選用以下三種網絡技術方案：以太網絡技術、FDDI網絡、ATM網絡。</p><p>　　結合校園網系統(tǒng)設計原則和用戶的具體需求，我們可以得出一個最佳的主干設計方案。所推薦的方案采用交換式千兆以太網作為校園網范圍內

98、的全網主干，10M /100M交換式子網接入。</p><p>　　在方案中，中心機房放置著中心交換機、服務器群、路由器等網絡設備，這些設備以中心交換機作為中心，以星形拓撲結構通過無屏蔽雙絞電纜線連接在一起。網絡中心與子網的連接，是根據與子網的距離，通過光纖和無屏蔽雙絞電纜線將中心交換機和子網的交換機或集線器連接起來。</p><p>　　(四) 信息服務系統(tǒng)的描述</p>

99、<p>　　校園網上信息服務系統(tǒng)主要提供WWW服務、電子郵件服務、文件傳輸服務和域名服務等功能。</p><p>　　校園網信息服務可選擇兩臺服務器：一臺服務器提供WWW和數據庫存取，用于實現圖書館書目查詢和學校主頁等信息服務；另一臺服務器主要提供域名服務（DNS）、郵件服務、文件傳輸服務。</p><p>　　我們選擇Netscape Enterprise Server作為WW

100、W的服務器，數據庫服務器采用Informix Onlie Workgroup Server，并以Netscape Liveware作為基本的開發(fā)平臺。通過編寫HTML和JavaScript程序，除了能提供靜態(tài)的多媒體信息，我們還可以開發(fā)出Web上的交互式的應用，直接訪問Informix數據庫上的信息資源，或通過Microsoft ODBC間接訪問傳統(tǒng)FOX數據庫上的內容。圖書館書目查詢和學校主頁服務將通過這種結構實施。電子郵件服務可以通

101、過Netscape Messaging Server來提供。</p><p>　　DNS服務由Microsoft NT Server 4.0包含的DNS Server提供。FTP服務由NT包含的Internet Information Server中的FTP Server提供。</p><p>　　校園網上所有的計算機都將安裝Netscape Navigator Gold 3.0瀏覽軟件，

102、該程序支持HTTP、POP3和FTP等協議，通過它訪問Netscape Enterprise Server 3.0、Netscape Messaging Server 3.0和FTP Server，可以在一個集成環(huán)境里為師生提供各種各樣的信息服務。計算機的操作系統(tǒng)主要是Microsoft Windows XP中文版。</p><p>　　(五) 教學子網的設計</p><p>　　校園網建

103、網的目的之一，是利用網絡實現多媒體教學，如：交互式多媒體課堂、電子閱覽室、教師培訓等。多媒體教學的難點在于實現視頻信號的傳送(如VOD視頻點播)。目前在局域網上實時傳送高質量的視頻數據還未成熟，但傳送壓縮后的視頻數據確是可行的。根據教學子網對速度要求較高的特點，可以采用了聯想LS－5625智能型24＋1和10/100M自適應以太網交換機，它提供24個10/100M交換式端口和一個擴展插槽，可選插1個8聯的10/100 Base－TX、1

104、個2聯的100Base－FX或1個1聯的千兆以太網模塊。但實際上大量用戶(指超過60個流)的視頻傳輸的瓶頸在于存儲介質的外部傳輸速率，因此可選用多通道的磁盤陣列接多臺主機的方式提高訪問的總線帶寬。</p><p>　　(六) 辦公子網的設計</p><p>　　辦公子網主要面向學校的各級領導及各職能部門，能夠實現對網絡數據的查詢、修改、添加、刪除等操作，同時，應該能夠滿足支持視頻傳送的要求

105、。鑒于此，辦公子網采用了聯想LH－2627 24＋3的10/100M自適應集線器或LH－2613 12＋1的10/100M自適應集線器，這兩款集線器除具備普通雙速集線器功能外，還專門提供了交換式端口，能夠為連接在該端口上的設備提供獨享的10/100M帶寬，極大地提高數據傳輸速率，解決服務器瓶頸問題。</p><p>　　(七) 電源及電源的布線</p><p>　　設備間內安放計算機主機時

106、，應按照計算機主機電源要求進行工程設計。設備間、交接間應采用可靠的交流220V、50Hz電源供電。在機房進行電源布線時，應根據整個機房的布局和UPS的容量來安排，在規(guī)劃中的每個機柜和設備附近，安排相應的電源插座，插座的容量應根據接入設備的功率來定，并留有一定的冗余，一般為10A或15A。電源的線徑應根據電源插座的容量并留有一定的容量。</p><p>　　(八) 校園網信息平臺軟件的選型 </p>

107、<p>　　校園網的應用軟件應能夠滿足學校日常辦公、通訊、管理、教學、研究、遠程教育等方面的需要，滿足這些應用需要大量的應用軟件，我們把校園網應用軟件分為：多媒體課件、教師備課系統(tǒng)、學校業(yè)務管理軟件、電子教室及相關應用軟件、電子圖書、網上學校平臺、辦公信息平臺，以及其他特定應用軟件。整個校園網的應用以資源為核心。 信息平臺應該是一個基礎性的信息平臺，其它系統(tǒng), 如備課系統(tǒng)、業(yè)務管理系統(tǒng)等所產生的信息均可以通過它進行交流、

108、共享。它一方面起信息通道的作用，另一方面還是一個資源中心，各種信息資源都被有效儲存。所以選擇信息平臺是個很重要的工作。根據考察分析和試用覺得開發(fā)技術先進更利于使用，所以建議選擇B/S這種先進模式開發(fā)的信息平臺。網絡信息平臺還可以根據學校自身的特點作個性化的修改，增加了各個學校辦學特色的補充，使它更加便于應用。</p><p><b>　　(九) 網絡安全</b></p><

109、;p>　　在越來越多的學校通過城域網連接實現互連，網絡安全問題也就凸現出來了。校園網絡不僅會面對病毒感染、非法侵入的外部威脅，還會遇到資料外流、網絡竊聽、偽裝的內部威脅，以及不務正業(yè)、誤用非法網址等管理問題。為保障學校的網絡使用安全和管理，采用神州數碼硬件防火墻 DCFW-2000。DCFW-2000防火墻專為校園網絡應用而設計，獨特的色情防堵功能可以防止用戶訪問色情和反動網站，還可防止對含有上述信息內容的搜索，能夠凈化網絡內容；