
本案例从需求分析入手,阐述了校园网的应用特点,并以某中学为例,介绍了思科系统公司的千兆交换产品和其它应用产品如何满足校园
网用户的多方面需求。
校园网是各种类型网络中一大分属,有着非常广泛的应用,它以局域网为主,但网络结构和性能要求却有其特色。
一、应用特点及需求分析
随着现代化教学活动的开展和与国内外教学机构交往的增多,对通过internet/intranet网络进行信息交流的需求越来越迫切,为促进教学
、方便管理和进一步发挥学生的创造力,校园网络建设成为现代教育机构的必然选择。校园网大都属于中小型系统,以园区局域网为主,一个
基本的校园网具有以下的特点:
1、高速的局域网连接—在校园网中,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(视频),故大容量、高速率的
数据传输是网络的一项基本要求;
2、信息结构多样化--校园网应用分为电子教学(多媒体教室、电子图书馆等)、办公管理和远程通讯(远程教学、互联网接入)三大部内
容:电子教学包含大量多媒体信息,办公管理以数据库为主,远程通讯则多为www方式,因此数据成分复杂,不同类型数据对网络传输有不同的
质量需求;
3、安全可靠--校园网中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;
4、操作方便,易于管理--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;
5、经济实用--学校对网络建设的投入有限,因此要求建成的网络应经济实用,具备很高的性能价格比。
根椐校园网建设的上述要求和特点。并针对学校的具体情况,将该校园网分为三级结构:以位于图书馆楼内的校园网控制中心为核心;与
校园内各建筑(校园内需要联网的建筑物共十座,3座教学楼、2座办公楼、1座综合楼、1座游泳馆、1座图书馆楼和2座宿舍楼)互连形成园区
主干;各建筑物内再扩展面向用户的局域网。园区主干连接为100m/1000mbps,建筑物内部的用户局域网提供到桌面的10/100mbps网络带宽。
二. 方案设计:
拓扑结构
校园网整体拓扑结构如图所示。
图中思科公司的千兆交换产品catalyst 3508g xl(8口千兆以太网)和catalyst 3548 xl(2口千兆,48口10/100m)通过gigastack千兆堆
叠构成校园中心交换机和中心局域网 (gigastack是思科公司独有的千兆堆叠技术,可以在两个或多个3500 xl系列交换机间用廉价的不超
过1米的铜线建立千兆高速堆叠,较光纤大大节省成本);
各建筑物主交换机选择catalyst 3524 xl(2口千兆,24口10/100m),中心的3508g和3548堆叠之后还具有八口空余的千兆端口,可与八栋
建筑楼的3524作千兆光纤连接,为此除网控中心所在的图书馆楼外,其它九栋建筑采用了八条千兆和一条百兆(一栋办公楼)连接成网络主干
;
此外,中心3548和各楼3524交换机的10/100m局域网端口可为多台应用服务器提供高速网络连接。这种按需求设计带宽和架构的方式既节省
经费,又能充分发挥设备优势,取得最优的整体能价格比。
建筑物内各楼层交换机采用catalyst 2924 xl(24口10/100m),与本楼主交换机catalyst 3524 xl通过100base-tx连接,再以10m或100m
连接到用户桌面,必要时还可再下联低端交换机扩展用户数。以综合楼为例(如图2所示),楼内共56个主节点,采用catalyst 3524 xl和2924
xl、2912 xl(12口10/100m交换机)级联能够满足端口数量需求;楼内各办公区则采用catalyst 1924(2口100m,24口10m),提供到桌面的
10m交换带宽;考虑到各交换机都有多个100m端口,级联时可采用fast etherchannel(快速以太网通道)技术,将两交换机的2-4对100m或
10/100m端口并行连接起来,使级联带宽成倍增加,同时提供线路冗余,其中任一条链路的断线不会妨碍其它链路继续传输数据,从而保障运行
的可靠性。
在整体拓扑图中还可看到,为实现internet接入和为在家办公、学习的远程用户提供拨号上网服务,校园网中还设立了位于网控中心内的
internet服务中心,采用cisco 2610路由器(具1个10m以太网接口,2个wan接口卡和1个支持多种模块的网络插槽)作远程连接,其10m以太网
端口与网控中心的局域网相连,另可选配一块具备一个2m广域网串口的接口卡通过ddn专线连接到internet;再选配一块nm-16am网络模块,为
远程用户提供16口拨号连接。
网络安全及管理
在安全方面,学校采用了集成在路由器2610操作系统中的防火墙功能将校园网分成内外两个部分,内部用户可以通过认证访问外部网和互
联网internet;而未经授权的外部用户将不能穿过防火墙进入内部网,从而避免内部网上核心服务器受到侵害。
考虑到网络设备较多,结构较为复杂,学校还打算在二期工程中加装思科的网管系统cisco works windows来对所有网络设备实施管理--由
于整套系统均用到思科网络产品,那么采用同一厂商的网管能够对设备进行更为详尽细致的管理,它拥有思科全套产品的数据库,能够调出各
种产品的直观视图,深入到每个物理端口去查询状态信息,其主要功能包括:自动发现和显示网络的拓扑结构和设备;生成和修改网络设备配
置参数;网络状态监控; 设备视图管理; cisco works windows基于流行的windows操作平台,界面友好,易于掌握,能够满足校园网对网管
的功能全面而又要方便操作的要求
网络多媒体应用
在这样一种基于cisco产品的全交换校园网中,带宽充分,并且划分合理,控制有效,不仅传统的校园网服务能应用自如,更为多媒体网络
应用打下了良好基础,尤其是可以提供电视会议、影像互动教学、视频点播等多种视频网络服务。
cisco ip/tv是cisco公司推出的一套基于tcp/ip协议传递mpeg-i格式的高质量全动态的视频图象、语音及数据的客户/服务器软件系统。该
系统由内容管理服务器、内容服务器、客户端软件三大功能模块组成,拥有视频点播、定时广播、现场直播、多视频源广播等功能;它采用了
先进的组内广播技术和磁盘优化读取技术,具有单机性能优异、网络传递高效、操作简明快捷、统计分析功能完备等特点,并完全遵从多媒体
传输的国际标准rtp/rtcp和rtsp,可运行于各种介质的ip网络之上。
这种全交换、高带宽校园网,可以轻松地满足计算机网络上的电视会议、广播领导讲话、电视节目广播与点播、楼宇监控、网上教学、现
场实况转播、校园课件点播和广播等多种高标准应用,并且完全可以满足学校提出的网络闭路电视系统的各项要求。
三、应用小结:
按照以上方案建设的校园网,在局域网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;路由器的加入提供了完善
的internet接入和远程访问服务功能;ip/tv的应用则充分满足了信息多样化的需求;在基本功能实现的基础上,还用到了fast etherchannel
、集成防火墙、cisco works windows等技术和产品来保障网络的可靠性、安全性和易于管理性。