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校園網(wǎng)設計與建設
校園網(wǎng)設計與建設
摘 要 本文著重論述了校園網(wǎng)設計與建設過程中確立建設校園網(wǎng)的目標，校園網(wǎng)的技術方案設計，信息資源建設，應用軟件的開發(fā)，網(wǎng)絡管理與安全五個關鍵問題。
關鍵詞 校園網(wǎng)，設計，建設，開發(fā)，管理，安全
近年來，校園網(wǎng)絡的建設在中學掀起一股熱潮，許多中學都建起了自己的校園網(wǎng)，形成了一個覆蓋全國的計算機網(wǎng)并通過專線與Internet連通。這一方面加強了學校與國內(nèi)外的聯(lián)系，有利于及時了解國內(nèi)的信息，有助于提高學校的科研教學水平；另一方面，校園網(wǎng)的建立及以其為基礎的管理信息系統(tǒng)的開發(fā)，也有利于各學校管理水平的提高。建設校園網(wǎng)對每個學校來說都不是一件容易的事情，校園網(wǎng)不只是涉及技術方面，而是包括網(wǎng)絡設施、應用平臺、信息資源、專業(yè)應用、人員素質(zhì)等眾多成份的綜合化、信息化教學管理環(huán)境系統(tǒng)。應此每個校園網(wǎng)的設計、建設都要經(jīng)過周密的論證、謹慎的決策和緊張的施工。根據(jù)實踐經(jīng)驗和研究，作者認為，在設計與建設校園網(wǎng)的過程中，要把握以下五個關鍵問題：
1.確立建設校園網(wǎng)的目標
確立校園網(wǎng)建設的目標，不僅要考慮技術方面，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(jié)合，與學校長遠發(fā)展相結(jié)合，科學論證和決策。根據(jù)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(wǎng)絡，將學校的各種PC機、工作站、終端設備和局域網(wǎng)連接起來，并與有關廣域相連，形成結(jié)構合理、內(nèi)外溝通的校園計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。在此基礎上建立的校園網(wǎng)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本功能。其次，校園網(wǎng)必須能夠支持學校的日常辦公和管理。再次，與Interent的聯(lián)接也是校園網(wǎng)的基本功能之一。聯(lián)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(nèi)外的溝通以及自由地發(fā)布教育消息。
2.校園網(wǎng)的技術方案設計
校園網(wǎng)的設計應盡量采用符合國際工業(yè)標準的、比較成熟的技術，兼顧網(wǎng)絡技術的發(fā)展方向，選擇結(jié)構化、可擴充、多用途的網(wǎng)絡產(chǎn)品，保證網(wǎng)絡在較長時間內(nèi)不落后。同時網(wǎng)絡設計應結(jié)構合理，在通信網(wǎng)絡、資源配置、系統(tǒng)服務和網(wǎng)絡管理上有良好的分層設計，使網(wǎng)絡結(jié)構清晰，便于使用、管理和維護。另外網(wǎng)絡應堅持高效實用的原則，著眼于教學、科研、管理的實際需要，用有限的資金優(yōu)先解決工作急需的問題。校園網(wǎng)的技術方案設計分以下5步：
（1）網(wǎng)絡體系結(jié)構的選擇 網(wǎng)絡體系結(jié)構是指計算機通訊系統(tǒng)的整體設計，它為網(wǎng)絡軟件、硬件及網(wǎng)絡通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)存取控制和拓撲結(jié)構提供標準。因此網(wǎng)絡體系結(jié)構的選擇是實現(xiàn)校園網(wǎng)建設目標的核心環(huán)節(jié)。在充分了解各種網(wǎng)絡的特點、性能、價格的基礎上，根據(jù)學校的實際應用，考慮學校能夠投入的資金及現(xiàn)有的設備、局域網(wǎng)和其它資源情況，進行綜合分析，確定符合自己需要、有利于開發(fā)利用、有利于發(fā)展擴充、性能價格比高的網(wǎng)絡方案。
現(xiàn)有的網(wǎng)絡技術主要有FDDI、千兆以太交換網(wǎng)、ATM等可供選擇。目前，F(xiàn)DDI在100Mbps傳輸技術上最成熟，但其基于帶寬共享的傳輸技術從本質(zhì)上限制了大量多媒體通訊同時進行的可能性，且支持數(shù)字化語音、圖像的新一代FDDI標準遲遲未能發(fā)展出來，F(xiàn)DDI正在被ATM和千兆位以太網(wǎng)技術迅速取代。作為一種全新的技術，千兆以太網(wǎng)是快速以太網(wǎng)的延續(xù)，是性價比很高的一種主干網(wǎng)技術，但由于千兆以太網(wǎng)所涉及的標準還沒有全部確定，各廠家間的兼容性也有待測試，使其不能提供嚴格服務質(zhì)量保證。在對傳送視頻應用等響應時間不可預測的網(wǎng)絡中，千兆以太網(wǎng)將不是最佳選擇。ATM技術的出現(xiàn)比千兆以太網(wǎng)早了三年多，而且目前的ATM網(wǎng)絡市場相當繁榮，ATM能提供較高的網(wǎng)絡帶寬和服務質(zhì)量控制，具有適合于語音、視頻、數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c�？紤]到多媒體技術的迅速發(fā)展和現(xiàn)代學校教學中大量多媒體課件的開發(fā)應用，目前一種能滿足網(wǎng)上大量多媒體信息傳遞的需要，比較先進和穩(wěn)定的方案是采用ATM作主干，局域網(wǎng)和用戶端仍采用以太交換網(wǎng)的方案。
（2）確定合適的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構
當計算機臺數(shù)較多或可靠性要求高時，優(yōu)先考慮采用星型或樹型連接；對于少數(shù)幾臺距離較遠或可靠性要求不高，共享任務不繁重，可考慮用一根電纜進行總線型連接。實際的拓撲結(jié)構常為以上兩種方式的綜合。
（3）設備的選擇與布線系統(tǒng)的設計
選擇網(wǎng)絡設備，首先要符合CERNet、Internet等國內(nèi)、國際聯(lián)網(wǎng)標準；其實要能支持多種網(wǎng)絡協(xié)議，如TCP/IP、IPX、DECnet等常用網(wǎng)絡協(xié)議，具有良好的可靠性、可擴充性和可管理性；第三，價格在預算范圍內(nèi)，有良好的性能價格比；第四，應選擇信譽高的網(wǎng)絡產(chǎn)品公司的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，其國內(nèi)外有成功的使用經(jīng)驗，有良好的售后服務。
組成校園網(wǎng)的硬件有以下四類：一是網(wǎng)絡服務器；二是網(wǎng)絡工作站、三是網(wǎng)絡適配器，又稱為網(wǎng)卡；四是連接線，學名"傳輸介質(zhì)"，主要是電纜或雙絞線，還有不常用的光纖。 出于硬件上的專門考慮，有條件最好購置專門的文件服務器。因為服務器的硬盤存速度對網(wǎng)絡的影響很大，所以專用的服務器就對數(shù)據(jù)存儲、速度、可靠性都有考慮，諸如硬盤鏡像、雙工等容錯技術一般都會得到應用。不過一般的小型校園網(wǎng)，采用PII級的微機，配備一個或數(shù)個的大容量硬盤和一個32位的網(wǎng)卡也可以滿足要求。
網(wǎng)卡雖然有16位和32位之分，但一個網(wǎng)絡無論用16 位或32位網(wǎng)卡，最好均用同一品牌，以保證良好的兼容性。一般而言，市場上兼容產(chǎn)品的質(zhì)量還可以，對小型校園網(wǎng)的影響不明顯。目前購買網(wǎng)卡應購買即插即用型網(wǎng)卡。
常用的傳輸介質(zhì)分為同軸電纜和雙絞線兩種。同軸電纜又分為粗同軸電纜和細同軸電纜。粗同軸電纜主要用于基干線（Back-bone）的建設。細同軸電纜使用BNC接口，主要用于計算機間的網(wǎng)絡連接，但因接頭易松，可靠性差，將會逐漸被雙絞線取代。雙絞線又分屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽又絞線（UTP或電話線）。目前常用的UTP雙絞線分五類和三類兩種規(guī)格，一般小型局域網(wǎng)（10M）用三類。可靠性，速度要求高的大局域網(wǎng)（100M網(wǎng)）用五類，使用RJ－45接口。聯(lián)網(wǎng)最好優(yōu)先考慮采用雙絞線連接各種設備，因其可靠性較好，價錢也便宜。網(wǎng)絡布線系統(tǒng)設計應根據(jù)網(wǎng)絡技術選型進行布線設計：第一，應符合國際開放式布線標準，并與學�，F(xiàn)有樓宇改造布線特點相結(jié)合；第二，應選擇國際上可靠的PDS設備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品；第三，網(wǎng)絡整體布線結(jié)構合理，有足夠的冗余，便于以后的網(wǎng)絡擴展，并有可靠的質(zhì)量保證。
（4）網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的選擇
目前，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有三大陣營：Unix 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有較長歷史，良好的網(wǎng)管功能，豐富的應用軟件支持。Microsoft網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有代表性的是Windows NT，它是32位多任務處理的操作系統(tǒng)。Novell網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是占世界局域網(wǎng)主流的操作系統(tǒng)。對有服務器的局域網(wǎng)來說，新建網(wǎng)優(yōu)先選用NT，"老"網(wǎng)改造采用Netware 4.10或5.0較為合適。在小型的對等網(wǎng)環(huán)境中，若只想共享文件和資源，要求成本低、維護簡單且對安全性要求不高時，用WIN95／98很合適。
（5）系統(tǒng)集成商的選擇
與技術和設備選型相適應的一項重要工作是系統(tǒng)集成商的選擇。系統(tǒng)集成商應有雄礙的技術力量；有豐富的網(wǎng)絡集成實際經(jīng)驗，有較多承攬大型網(wǎng)絡工程的成功范例；在業(yè)界有較高的商業(yè)信譽和售后服務質(zhì)量；地理位置盡量靠近，具有快速的響應和解決問題的能力；能提供全面系統(tǒng)的技術培訓。
3、信息資源建設
校園網(wǎng)信息資源建設，是以校園網(wǎng)絡為基礎，依據(jù)教學、科研和管理工作的具體需要，對信息資源進行合理的規(guī)劃，有效地組織管理和開發(fā)，提供學校Internet信息服務。校園網(wǎng)信息資源建設包括以下3個方面：
（1）教學信息資源建設
建立專業(yè)信息庫，為專業(yè)教學和研究提供信息服務，根據(jù)各學校具體專業(yè)情況建設多媒體教學信息庫，以滿足學校多媒體教學需求為主要目的，建立多媒體素材庫、多媒體課件庫等大型數(shù)據(jù)庫，并建立相應的多媒體課件和CAI專用Server，提供多媒體信息服務，為教學改革提供最有效的輔助手段。通過網(wǎng)絡實時傳輸多媒體信息，在課堂上實現(xiàn)多媒體信息檢索和課件運用；通過CAI課件調(diào)用，為教師備課、研究和學生自學提供有效的手段；通過E－mail進行教學雙方課后信息交流等。為科學實驗和研究提供數(shù)據(jù)傳輸和處理的有效手段，在網(wǎng)上建立計算中心，設立數(shù)據(jù)計算、CAD、模型設計等專用工作站、服務器，進行科學實驗數(shù)據(jù)處理和快速傳遞，輔助科學研究。開辟網(wǎng)上學術交流渠道，推進學術和教學研究，利用BBS、Netnews設立學術討論欄目，專業(yè)人員可在相應欄目中發(fā)表學術觀點，報告研究進展和成果，進行學術交流。
（2）管理信息資源建設
校園網(wǎng)是為學校各部門服務的，學校內(nèi)的信息就顯得特別重要。按學校部門職能來組織，應包括以下信息： ·辦公信息：提供學校校史發(fā)展、規(guī)劃以及校內(nèi)新聞等內(nèi)容。 ·人事信息：提供全校職工的個人信息以及查詢?nèi)Ｂ毠と藬?shù)、男女比例、年齡結(jié)構、職務、職稱結(jié)構等。 ·服務信息：提供學校財務狀況、工資發(fā)放等，這需要有相應權限才可以看到。 ·編輯部：發(fā)布校刊、校報的目錄及各個部門稿件統(tǒng)計結(jié)果。 ·圖書信息：提供全校圖書、書目、圖書流向等。 ·學生信息：提供全校學生的基本狀況。 ·教務信息：提供全校的教學計劃、教室分配、課程安排、試卷庫管理等。 ·科研信息：提供學校的科研狀況及查詢鑒定的科研成果和發(fā)表的論文。 ·設備信息：提供全校的設備信息。 ·各教研組信息：提供本教研組的教學計劃、教室安排、課程安排、教師安排、實驗安排等。各部門提供并維護自己的信息，對他人的信息只能查詢。
（3）外部信息資源建設
采用多種方式與CERNet、中國教育資源信息網(wǎng)和Internet等廣域網(wǎng)連通，方便用戶訪問。發(fā)揮各學校專業(yè)教學和科研的優(yōu)勢，在開發(fā)內(nèi)部信息資源的同時，積極籌劃對外服務的數(shù)據(jù)庫建設。
4、應用軟件的開發(fā)
為發(fā)充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，各校應根據(jù)自身的條件及需求直接購買或自主開發(fā)或出資聘請專業(yè)人員，專業(yè)公司共同開發(fā)適合自身需求及特點的一些應用軟件，如網(wǎng)絡辦公軟件，財務軟件，圖書管理系統(tǒng)，教學管理系統(tǒng)軟件，網(wǎng)絡綜合信息服務平臺，基于PC的數(shù)據(jù)庫服務器軟件產(chǎn)品等。
5、網(wǎng)絡管理與安全
網(wǎng)絡安全是任何計算機網(wǎng)絡建設必須解決的重要問題，校園網(wǎng)建設應把網(wǎng)絡管理與安全放在突出地位。
（1）建立網(wǎng)絡信息管理機構
成立網(wǎng)絡信息管理的三級管理體系：學校信息管理委員會，即網(wǎng)絡信息管理的最高領導機構，負責網(wǎng)絡信息管理政策、法規(guī)及發(fā)展規(guī)劃的制定和宏觀協(xié)調(diào)；網(wǎng)絡信息管理中心，即網(wǎng)絡信息管理的職能機構，負責管理工作的具體組織實施、技術培訓和應用開發(fā)的指導、協(xié)調(diào)；網(wǎng)絡管理員，即各辦公室和教研組網(wǎng)絡信息管理者，負責本單位局域網(wǎng)及其信息開發(fā)的協(xié)調(diào)。
（2）制定網(wǎng)絡信息管理制度和規(guī)范
制定網(wǎng)絡信息管理工作制度和規(guī)范，使網(wǎng)絡運行和開發(fā)應用 有章可循，有法可依。內(nèi)容包括四類：網(wǎng)絡信息管理機構和人員職責；網(wǎng)絡信息管理工作制度，包括值班制度、匯報制度、登記統(tǒng)計制度、培訓制度等；信息標準和信息工作規(guī)范；網(wǎng)站開設、維護和用戶上網(wǎng)規(guī)程等。
（3）正確實施網(wǎng)絡信息管理
包括設備管理、技術管理、計費管理、信息管理和使用管理。
（4）采取配套的網(wǎng)絡信息安全措施
包括防火墻設置、網(wǎng)絡防殺病毒、數(shù)據(jù)加密和信息工作保密制度等。
（5）人員培訓
這包括網(wǎng)絡管理人員、維護人員及普通用戶的培訓，這對于以后正確地使用網(wǎng)絡、管理好網(wǎng)絡非常重要。
只注重有形的網(wǎng)絡的建設而忽略了無形的文化的建設是校園網(wǎng)失敗的最關鍵的原因。這里所指"無形的文化"是指人們的觀念、工作方式、利益結(jié)構、學校的管理運作模式等看不見、摸不著的東西。從某種意義上講，校園網(wǎng)的建設絕不僅僅只是涉及到技術問題，而是會引起更深層次的變革，也就是說信息技術所帶來的一場變革會徹底改變我們的生活方式和工作方式，對一這一點對我們應用清醒的認識。
參考文獻
〔1〕伍培．局域網(wǎng)實戰(zhàn)作答．計算機應用文摘，1999．第四期。 〔2〕崔亞峰，劉邦奇．校園網(wǎng)建設綱要．計算機世界日報，1999.6.21 〔3〕（美）Andrew S. Tsanenbaum著．熊桂喜、王小虎等譯．計算機網(wǎng)絡（第三版）．清華大學出版社，1998
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