校园网络解决方案University Networks Solution - 图文

校园网络解决方案(一) University Networks Solution

前言

随着IT技术的不断发展,校园网络已成为了现代教育背景下学校的必要基础设施,成为了学校提高教学、科研和管理水平的重要途径和手段。特别是近年来国家对校园信息化建设日益重视，许多学校都新建或升级了校园信息网络，中国教育和科研计算机网的建设直接推动了校园网络的发展。而构建优化的综合布线系统能为校园网提供坚实的物理基础。

通常情况下新建大型校园网络的计算机网络拓扑结构通常采用核心层（一级）、汇聚层（二级）、接入层（三级）以及边缘接入层的三级以上星型网络结构，以及校园无线网络。有些学校的已建网络也可以根据其自身特点,分步骤实施扩容。特别像国内原来用的较多的 FDDI或 ATM等主干网络就可以从逻辑上采用环型或树型结合星型的模式予以处理，既利用了已有资源,同时，校园网综合布线系统又为未来的发展打下了良好的基础。

图 某大学校园网计算机网络系统图

1、校园网应用分析

校园规划通常分为不同的区域：教学区、行政办公区、学生宿舍区、教工住宅区、生活区、体育活动区、附属工厂等。根据各个区域应用的特点，选择恰当的产品，提出不同的解决方案，满足网络访问的需求。

教学区：是校园网的核心区域，对校园网传输能力要求最高，应用范围最广泛。教学区

内包含校园网数据中心、多媒体教室、实验室、教学楼、图书馆、会议室等。计算机网络内经常进行大流量数据互访，例如实验数据、实时图像和语音传输、视频音频传输等。 行政办公区：行政管理、财务和后勤等工作人员的办公区域。办公区域主要满足内部数据访问和语音通信的需求，虽然数据流量较小，但是，该区域属于管理人员工作场合，有些端口网络配置较高。

学生宿舍区：对互联网访问需求最大的区域，同时子网内数据共享和联机方式普遍。用户数量巨大，数据终端数量多且分散。

教工住宅区：教职工住宅区域，接近家居式信息网络模式，主要的是互联网访问需求，通常数据流量不大。但是，随着互联网应用技术的发展，如HDTV高清电视、VoD视频点播、EoD(Central Business District)中央商务区 、Videophone可视电话 、Web Surfing网上冲浪、Game游戏、Home Auto/Cntl家庭自动化控制等应用技术的发展，对于教师住宅区域的综合布线系统，也提出了很高的要求。

生活区，主要指学生饭堂、日用品商店、理发店、洗浴、书店、中老年活动中心、健身中心等娱乐场所，主要满足互联网访问需求，通常数据流量不大。

体育活动区，该区域空旷，一般远离教学区，通常采用室外数据电缆连接，主要考虑管理室的内部数据访问、互联网访问和语音通信的需求，数据流量较小。

附属工厂，主要考虑办公区域管理职员的网络访问需求。办公区域主要满足内部数据访问和语音通信的需求，数据流量较小。

无线网，无线网络作为有线网络的重要补充，是校园网基础设施的一个重要组成部分，在公共场所投入应用。采用了802.11b/g技术，保证无线网络与绝大多数无线网卡兼容，为了方便学校师生和来访人员使用网络，无线网络中大部分的AP采用不加密方式，用户搜索自动获得地址，接入校园网。另外无线网络的AP设备支持IPv6的透传，为未来无线网络的应用和研究提供了较好的基础。 2、综合布线设计目标

综合布线作为构建校园网的物理基础，分布区域最广，将通信管理设备和终端连接起来，其性能好坏影响到校园网能否正常运行和使用寿命长短，因此，应满足以下目标： 开放性和标准性：开放性和标准化原则在设计时，要求提供开放性好、标准化程度高的技术方案。规范性原则功能设计所采用的技术和设备应符合国际标准、国家标准和业界标准，

为校园网的扩展升级、与其他网络的互联提供良好的基础，能支持主流设备端口连接。 产品互换性：尽管厂家提供产品20年的质量保证，但是，由于时间长久，从用户的角度讲，产品有互换性，即不同厂家的产品能够使用于该系统中，有利于将来系统的维护与更新换代。

可靠性和稳定性：传输性能稳定，且经久耐用，满足现在和将来信息传输的需要。校园网核心层、汇聚层能有效的避免单点故障，在网络设计时要充分考虑路由的迂回设计，以保证当设备或线路发生故障时能迅速切换到备份线路。

先进性原则：要求功能结构设计、系统配置、系统管理方式等方面采用国际上先进同时又是成熟、实用的技术。整个系统的设备应易于管理，易于维护，操作简单，易学，易用，便于进行系统配置，在设备、安全性、性能等方面得到很好的监视和控制，并可以进行远程管理和故障诊断。

扩充和扩展性：预留适当的传输性能，保证日后网络系统的升级空间。可扩充和扩展化原则所有系统设备不但满足当前需要，并在扩充模块后满足可预见将来需求，如带宽和设备的扩展，应用的扩展和办公地点的扩展等。保证建设完成后的系统在向新的技术升级时，能保护现有的投资。

管理性：指统一有序的标识，对庞大数量的终端进行整体管理，便于日后维护。

3、校园网主干网

校园网络应用主要包括：internet接入、远程教育、视频点播、多媒体教学、学校办公自动化、校园一卡通、校园IP电话、图书资料查询、科研高速网络等,校园网络主干所承担的信息流量非常大。对于骨干网络来说，要建设和维护一个能够适合现在,并能够面向未来的大容量通道是完全必要的。主干系统应能满足高峰时期的数据传输需求且为日后扩展预留一定空间。

由于校园内楼宇众多，楼间距离不一，校园网都采用光纤作为主干链路的传输介质。即核心层、汇聚层、接入层以及边缘接入层之间的连接，都采用光缆连接。

光纤具有高带宽、高抗干扰能力、远距离传输等优点。可供选择的光纤从物理结构来讲主要还是单模（9/125μm）和多模（62.5/125μm，50/125μm)两种光纤。单模光纤具有传输带宽高、传输距离远、可扩充性高、光纤价格便宜的优点,多模光纤则具备维护方便、应

用广泛、网络整体造价便宜的优点。校园网主干系统应考虑以下几方面要求：

拓扑结构：校园网主干系统应采用多级星型结构，方便日常管理和日后扩展。星型拓扑结构每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。复杂的多级星型网络就是通过多台交换机级联形成的，从而形成多级星型结构，满足更多、不同地理位置分布的用户连接和不同端口带宽需求。网络传输数据快，结构简单、容易实现、便于管理，连接点的故障容易监测和排除，节点扩展、移动方便。但是，核心交换机工作负荷重，网络布线较复杂，广播传输影响网络性能，中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 校园网主干网传输速率：校园网主干系统应采用千兆或万兆以太网技术，满足IEEE 802.3标准。校园网是一个承载各种网络应用的平台。随着数字校园、网络教学等应用的深入发展，以及基于网络视频等大流量网络应用的快速发展，一些服务器也已经开始广泛使用万兆网卡，这使得校园网万兆骨干网建设成为一个需求

4、校园网主干网光纤类别选择

光纤的传输能力与传输距离有很大关系，在选择光纤类别时应结合传输速率和距离来考虑，避免因选材不当和距离因素而使主干传输能力达不到预期水平。 表1 多模带宽与衰减

表2 单模衰减与传输距离

光缆外套选择与敷设方式：根据敷设方式而选择光纤外套的保护强弱。如架空方式可选择松套层绞式非金属加强非铠装光缆，也可选择松套层绞式加强铠装光缆；直埋方式必须选择铠装光缆；管道方式因有外层导管的保护，可选择非铠装或金属铠装的光缆。 室内光缆有单模。

芯数选择：主干光纤规划的阶段就应该充分考虑到日后扩展的需要和出现故障时便于维护，设计中要考虑备用光纤的芯数，还可选择另外敷设一条光缆或以上作为备份光缆。 对应产品：光纤链路中需要使用的产品包括光缆、光纤适配器、光纤跳线、光纤尾纤等。固定与管理设备有光纤配线架、挂墙式光纤配线架、机柜等等。

5、校园网水平子系统

从管理间到用户终端的布线产品对整体网络使用也起到至关重要的作用。这部分提供优化的布线系统的解决方案才能保证点对点传输的应用。一般选择铜缆作为水平链路的传输介质，部分对带宽要求非常高的终端可考虑选择光纤作为传输介质，即光纤到桌面(FTTD)应用。根据桌面应用的需求，现在的校园网络布线系统一般分为以下几种解决方案：

六A类铜缆解决方案：六类铜缆解决方案带宽为500MHz，提供了更多性能余量，也能兼容10M/100M/1000M/10G以太网的应用。

六类铜缆解决方案：六类铜缆解决方案带宽为250MHz，提供了更多性能余量，也能兼容10/100/1000M以太网的应用。

超五类铜缆解决方案：超五类铜缆解决方案可达到100MHz的带宽，可以满足最高千兆位以太网的应用。

光纤到桌面解决方案：即水平链路产品采用光纤作为传输介质。光纤能保证更高带宽，且无需考虑电磁干扰，数据安全性高。主要考虑实验室、数据中心的布线需求。 家庭网络布线解决方案：主要考虑教师住宅、学生公寓内的布线需求。

无线网络AP解决方案：覆盖校园，满足在教室内上课、会议室使用、以及师生移动上网需求。 6、工作区子系统

从应用的角度出发，根据不同的使用环境来确定终端数量。校园网内综合布线的终端通常包括数据和语音两种，有些区域也要设置视频、音频、CATV插座。电脑、专业仪器等使用数据端口，而电话、传真等使用语音端口。在上文提到的不同区域终端的数量和种类应有区别：

教学区：根据不同的环境，设置不同的信息插座数量。

计算机中心：应设置密集的数据端口，除每台电脑一个数据端口、一个语音端口外还应预留未来电脑数量增多时所需的端口数量。有的计算机中心人员编制包括管理人员、网管、软件维护、软件编辑人员，因此，需要考虑数据与语音端口的数量。

实验室、教学楼、图书馆等根据需要连接到校园网的电脑数量设置并根据未来扩展的可能性预留数据和语音端口。图书馆、会议室要考虑地面安装插座的要求。图书馆也要考虑安装光纤信息端口。

办公区：由于办公位置相对固定，按每个位置各一个数据和语音端口设置，并考虑人员增加情况下的位置各一个数据和语音端口。领导位置为数据和语音端口各2个，每间办公室另外设置公用设备端口如共享服务器、复印机、传真机等。

学生宿舍区/学生公寓：学生宿舍每间房间一个语音端口，同时考虑每人一个数据端口。在学生公寓内，大厅安装数据/语音/CATV端口，每房间安装数据和语音端口。

教工住宅楼房：可以考虑家庭布线解决方案，即数据、语音、视频各接入一根线，再在家庭进行布线。每家庭每个房间要有数据、语音、视频端口。

结束语：本文论述了校园网络建设的方式和方法，具体的网络架构设计，请按照上面的论述进行。在产品选型方面，在以后的时间，专门论述。

时间: 2010-01-07

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