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校園網(wǎng)設計與建設論文
摘 要 本文著(zhù)重論述了校園網(wǎng)設計與建設過(guò)程中確立建設校園網(wǎng)的目標，校園網(wǎng)的技術(shù)方案設計，信息資源建設，應用軟件的開(kāi)發(fā)，網(wǎng)絡(luò )管理與安全五個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 校園網(wǎng)，設計，建設，開(kāi)發(fā)，管理，安全
近年來(lái)，校園網(wǎng)絡(luò )的建設在中學(xué)掀起一股熱潮，許多中學(xué)都建起了自己的校園網(wǎng)，形成了一個(gè)覆蓋全國的計算機網(wǎng)并通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)與Internet連通。這一方面加強了學(xué)校與國內外的聯(lián)系，有利于及時(shí)了解國內的信息，有助于提高學(xué)校的科研教學(xué)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的開(kāi)發(fā)，也有利于各學(xué)校管理水平的提高。建設校園網(wǎng)對每個(gè)學(xué)校來(lái)說(shuō)都不是一件容易的事情，校園網(wǎng)不只是涉及技術(shù)方面，而是包括網(wǎng)絡(luò )設施、應用平臺、信息資源、專(zhuān)業(yè)應用、人員素質(zhì)等眾多成份的綜合化、信息化教學(xué)管理環(huán)境系統。應此每個(gè)校園網(wǎng)的設計、建設都要經(jīng)過(guò)周密的論證、謹慎的決策和緊張的施工。根據實(shí)踐經(jīng)驗和研究，作者認為，在設計與建設校園網(wǎng)的過(guò)程中，要把握以下五個(gè)關(guān)鍵問(wèn)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(shù)方面，更要考慮環(huán)境、應用和管理等，必須與學(xué)校各方面改革、建設相結合，與學(xué)校長(cháng)遠發(fā)展相結合，科學(xué)論證和決策。根據這樣的使用要求：建設一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、擴展性強、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網(wǎng)絡(luò )，將學(xué)校的各種PC機、工作站、終端設備和局域網(wǎng)連接起來(lái)，并與有關(guān)廣域相連，形成結構合理、內外溝通的校園計算機網(wǎng)絡(luò )系統。在此基礎上建立的校園網(wǎng)應具備以下三點(diǎn)應用目標：首先，學(xué)校的目的是通過(guò)教學(xué)過(guò)程來(lái)培養人才，因此對教學(xué)過(guò)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(xué)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(xué)校把目光投向更廣闊的社會(huì )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。
2.校園網(wǎng)的技術(shù)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(shù)，兼顧網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展方向，選擇結構化、可擴充、多用途的網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品，保證網(wǎng)絡(luò )在較長(cháng)時(shí)間內不落后。同時(shí)網(wǎng)絡(luò )設計應結構合理，在通信網(wǎng)絡(luò )、資源配置、系統服務(wù)和網(wǎng)絡(luò )管理上有良好的分層設計，使網(wǎng)絡(luò )結構清晰，便于使用、管理和維護。另外網(wǎng)絡(luò )應堅持高效實(shí)用的原則，著(zhù)眼于教學(xué)、科研、管理的實(shí)際需要，用有限的資金優(yōu)先解決工作急需的問(wèn)題。校園網(wǎng)的技術(shù)方案設計分以下5步：
�。�1）網(wǎng)絡(luò )體系結構的選擇
網(wǎng)絡(luò )體系結構是指計算機通訊系統的整體設計，它為網(wǎng)絡(luò )軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò )通訊協(xié)議、數據存取控制和拓撲結構提供標準。因此網(wǎng)絡(luò )體系結構的選擇是實(shí)現校園網(wǎng)建設目標的核心環(huán)節。在充分了解各種網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)、性能、價(jià)格的基礎上，根據學(xué)校的實(shí)際應用，考慮學(xué)校能夠投入的資金及現有的設備、局域網(wǎng)和其它資源情況，進(jìn)行綜合分析，確定符合自己需要、有利于開(kāi)發(fā)利用、有利于發(fā)展擴充、性能價(jià)格比高的網(wǎng)絡(luò )方案。
現有的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)主要有FDDI、千兆以太交換網(wǎng)、ATM等可供選擇。目前，FDDI在100Mbps傳輸技術(shù)上最成熟，但其基于帶寬共享的傳輸技術(shù)從本質(zhì)上限制了大量多媒體通訊同時(shí)進(jìn)行的可能性，且支持數字化語(yǔ)音、圖像的新一代FDDI標準遲遲未能發(fā)展出來(lái)，FDDI正在被ATM和千兆位以太網(wǎng)技術(shù)迅速取代。作為一種全新的技術(shù)，千兆以太網(wǎng)是快速以太網(wǎng)的延續，是性?xún)r(jià)比很高的一種主干網(wǎng)技術(shù)，但由于千兆以太網(wǎng)所涉及的標準還沒(méi)有全部確定，各廠(chǎng)家間的兼容性也有待測試，使其不能提供嚴格服務(wù)質(zhì)量保證。在對傳送視頻應用等響應時(shí)間不可預測的網(wǎng)絡(luò )中，千兆以太網(wǎng)將不是最佳選擇。ATM技術(shù)的出現比千兆以太網(wǎng)早了三年多，而且目前的ATM網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)相當繁榮，ATM能提供較高的網(wǎng)絡(luò )帶寬和服務(wù)質(zhì)量控制，具有適合于語(yǔ)音、視頻、數據傳輸的特點(diǎn)�？紤]到多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展和現代學(xué)校教學(xué)中大量多媒體課件的開(kāi)發(fā)應用，目前一種能滿(mǎn)足網(wǎng)上大量多媒體信息傳遞的需要，比較先進(jìn)和穩定的方案是采用ATM作主干，局域網(wǎng)和用戶(hù)端仍采用以太交換網(wǎng)的方案。
�。�2）確定合適的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構
當計算機臺數較多或可靠性要求高時(shí)，優(yōu)先考慮采用星型或樹(shù)型連接；對于少數幾臺距離較遠或可靠性要求不高，共享任務(wù)不繁重，可考慮用一根電纜進(jìn)行總線(xiàn)型連接。實(shí)際的拓撲結構常為以上兩種方式的綜合。
�。�3）設備的選擇與布線(xiàn)系統的設計
選擇網(wǎng)絡(luò )設備，首先要符合CERNet、Internet等國內、國際聯(lián)網(wǎng)標準；其實(shí)要能支持多種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，如TCP/IP、IPX、DECnet等常用網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，具有良好的可靠性、可擴充性和可管理性；第三，價(jià)格在預算范圍內，有良好的性能價(jià)格比；第四，應選擇信譽(yù)高的網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品公司的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，其國內外有成功的使用經(jīng)驗，有良好的售后服務(wù)。
組成校園網(wǎng)的硬件有以下四類(lèi)：一是網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器；二是網(wǎng)絡(luò )工作站、三是網(wǎng)絡(luò )適配器，又稱(chēng)為網(wǎng)卡；四是連接線(xiàn)，學(xué)名"傳輸介質(zhì)"，主要是電纜或雙絞線(xiàn)，還有不常用的光纖。
出于硬件上的專(zhuān)門(mén)考慮，有條件最好購置專(zhuān)門(mén)的文件服務(wù)器。因為服務(wù)器的硬盤(pán)存速度對網(wǎng)絡(luò )的影響很大，所以專(zhuān)用的服務(wù)器就對數據存儲、速度、可靠性都有考慮，諸如硬盤(pán)鏡像、雙工等容錯技術(shù)一般都會(huì )得到應用。不過(guò)一般的小型校園網(wǎng)，采用PII級的微機，配備一個(gè)或數個(gè)的大容量硬盤(pán)和一個(gè)32位的網(wǎng)卡也可以滿(mǎn)足要求。
網(wǎng)卡雖然有16位和32位之分，但一個(gè)網(wǎng)絡(luò )無(wú)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(chǎng)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(mǎi)網(wǎng)卡應購買(mǎi)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(xiàn)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(xiàn)（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(luò )連接，但因接頭易松，可靠性差，將會(huì )逐漸被雙絞線(xiàn)取代。雙絞線(xiàn)又分屏蔽雙絞線(xiàn)（STP）和非屏蔽又絞線(xiàn)（UTP或電話(huà)線(xiàn)）。目前常用的UTP雙絞線(xiàn)分五類(lèi)和三類(lèi)兩種規格，一般小型局域網(wǎng)（10M）用三類(lèi)�？煽啃�，速度要求高的大局域網(wǎng)（100M網(wǎng)）用五類(lèi)，使用RJ－45接口。聯(lián)網(wǎng)最好優(yōu)先考慮采用雙絞線(xiàn)連接各種設備，因其可靠性較好，價(jià)錢(qián)也便宜。網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)系統設計應根據網(wǎng)絡(luò )技術(shù)選型進(jìn)行布線(xiàn)設計：第一，應符合國際開(kāi)放式布線(xiàn)標準，并與學(xué)�，F有樓宇改造布線(xiàn)特點(diǎn)相結合；第二，應選擇國際上可靠的PDS設備生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品；第三，網(wǎng)絡(luò )整體布線(xiàn)結構合理，有足夠的冗余，便于以后的網(wǎng)絡(luò )擴展，并有可靠的質(zhì)量保證。
�。�4）網(wǎng)絡(luò )操作系統的選擇
目前，網(wǎng)絡(luò )操作系統有三大陣營(yíng)：Unix 網(wǎng)絡(luò )操作系統有較長(cháng)歷史，良好的網(wǎng)管功能，豐富的應用軟件支持。Microsoft網(wǎng)絡(luò )操作系統有代表性的是Windows NT，它是32位多任務(wù)處理的操作系統。Novell網(wǎng)絡(luò )操作系統是占世界局域網(wǎng)主流的操作系統。對有服務(wù)器的局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)單且對安全性要求不高時(shí)，用WIN95／98很合適。
�。�5）系統集成商的選擇
與技術(shù)和設備選型相適應的一項重要工作是系統集成商的選擇。系統集成商應有雄礙的技術(shù)力量；有豐富的網(wǎng)絡(luò )集成實(shí)際經(jīng)驗，有較多承攬大型網(wǎng)絡(luò )工程的成功范例；在業(yè)界有較高的商業(yè)信譽(yù)和售后服務(wù)質(zhì)量；地理位置盡量靠近，具有快速的響應和解決問(wèn)題的能力；能提供全面系統的技術(shù)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(luò )為基礎，依據教學(xué)、科研和管理工作的具體需要，對信息資源進(jìn)行合理的規劃，有效地組織管理和開(kāi)發(fā)，提供學(xué)校Internet信息服務(wù)。校園網(wǎng)信息資源建設包括以下3個(gè)方面：
�。�1）教學(xué)信息資源建設
建立專(zhuān)業(yè)信息庫，為專(zhuān)業(yè)教學(xué)和研究提供信息服務(wù)，根據各學(xué)校具體專(zhuān)業(yè)情況建設多媒體教學(xué)信息庫，以滿(mǎn)足學(xué)校多媒體教學(xué)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據庫，并建立相應的多媒體課件和CAI專(zhuān)用Server，提供多媒體信息服務(wù)，為教學(xué)改革提供最有效的輔助手段。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息，在課堂上實(shí)現多媒體信息檢索和課件運用；通過(guò)CAI課件調用，為教師備課、研究和學(xué)生自學(xué)提供有效的手段；通過(guò)E－mail進(jìn)行教學(xué)雙方課后信息交流等。為科學(xué)實(shí)驗和研究提供數據傳輸和處理的有效手段，在網(wǎng)上建立計算中心，設立數據計算、CAD、模型設計等專(zhuān)用工作站、服務(wù)器，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗數據處理和快速傳遞，輔助科學(xué)研究。開(kāi)辟網(wǎng)上學(xué)術(shù)交流渠道，推進(jìn)學(xué)術(shù)和教學(xué)研究，利用BBS、Netnews設立學(xué)術(shù)討論欄目，專(zhuān)業(yè)人員可在相應欄目中發(fā)表學(xué)術(shù)觀(guān)點(diǎn)，報告研究進(jìn)展和成果，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
�。�2）管理信息資源建設
校園網(wǎng)是為學(xué)校各部門(mén)服務(wù)的，學(xué)校內的信息就顯得特別重要。按學(xué)校部門(mén)職能來(lái)組織，應包括以下信息：
·辦公信息：提供學(xué)校校史發(fā)展、規劃以及校內新聞等內容。
·人事信息：提供全校職工的個(gè)人信息以及查詢(xún)全校職工人數、男女比例、年齡結構、職務(wù)、職稱(chēng)結構等。
·服務(wù)信息：提供學(xué)校財務(wù)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�？�、校報的目錄及各個(gè)部門(mén)稿件統計結果。
·圖書(shū)信息：提供全校圖書(shū)、書(shū)目、圖書(shū)流向等。
·學(xué)生信息：提供全校學(xué)生的基本狀況。
·教務(wù)信息：提供全校的教學(xué)計劃、教室分配、課程安排、試卷庫管理等。
·科研信息：提供學(xué)校的科研狀況及查詢(xún)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(xué)計劃、教室安排、課程安排、教師安排、實(shí)驗安排等。各部門(mén)提供并維護自己的信息，對他人的信息只能查詢(xún)。
�。�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(hù)訪(fǎng)問(wèn)。發(fā)揮各學(xué)校專(zhuān)業(yè)教學(xué)和科研的優(yōu)勢，在開(kāi)發(fā)內部信息資源的同時(shí)，積極籌劃對外服務(wù)的數據庫建設。
4、應用軟件的開(kāi)發(fā)
為發(fā)充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，各校應根據自身的條件及需求直接購買(mǎi)或自主開(kāi)發(fā)或出資聘請專(zhuān)業(yè)人員，專(zhuān)業(yè)公司共同開(kāi)發(fā)適合自身需求及特點(diǎn)的一些應用軟件，如網(wǎng)絡(luò )辦公軟件，財務(wù)軟件，圖書(shū)管理系統，教學(xué)管理系統軟件，網(wǎng)絡(luò )綜合信息服務(wù)平臺，基于PC的數據庫服務(wù)器軟件產(chǎn)品等。
5、網(wǎng)絡(luò )管理與安全
網(wǎng)絡(luò )安全是任何計算機網(wǎng)絡(luò )建設必須解決的重要問(wèn)題，校園網(wǎng)建設應把網(wǎng)絡(luò )管理與安全放在突出地位。
�。�1）建立網(wǎng)絡(luò )信息管理機構
成立網(wǎng)絡(luò )信息管理的三級管理體系：學(xué)校信息管理委員會(huì )，即網(wǎng)絡(luò )信息管理的最高領(lǐng)導機構，負責網(wǎng)絡(luò )信息管理政策、法規及發(fā)展規劃的制定和宏觀(guān)協(xié)調；網(wǎng)絡(luò )信息管理中心，即網(wǎng)絡(luò )信息管理的職能機構，負責管理工作的具體組織實(shí)施、技術(shù)培訓和應用開(kāi)發(fā)的指導、協(xié)調；網(wǎng)絡(luò )管理員，即各辦公室和教研組網(wǎng)絡(luò )信息管理者，負責本單位局域網(wǎng)及其信息開(kāi)發(fā)的協(xié)調。
�。�2）制定網(wǎng)絡(luò )信息管理制度和規范
制定網(wǎng)絡(luò )信息管理工作制度和規范，使網(wǎng)絡(luò )運行和開(kāi)發(fā)應用 有章可循，有法可依。內容包括四類(lèi)：網(wǎng)絡(luò )信息管理機構和人員職責；網(wǎng)絡(luò )信息管理工作制度，包括值班制度、匯報制度、登記統計制度、培訓制度等；信息標準和信息工作規范；網(wǎng)站開(kāi)設、維護和用戶(hù)上網(wǎng)規程等。
�。�3）正確實(shí)施網(wǎng)絡(luò )信息管理
包括設備管理、技術(shù)管理、計費管理、信息管理和使用管理。
�。�4）采取配套的網(wǎng)絡(luò )信息安全措施
包括防火墻設置、網(wǎng)絡(luò )防殺病毒、數據加密和信息工作保密制度等。
�。�5）人員培訓
這包括網(wǎng)絡(luò )管理人員、維護人員及普通用戶(hù)的培訓，這對于以后正確地使用網(wǎng)絡(luò )、管理好網(wǎng)絡(luò )非常重要。
只注重有形的網(wǎng)絡(luò )的建設而忽略了無(wú)形的文化的建設是校園網(wǎng)失敗的最關(guān)鍵的原因。這里所指"無(wú)形的文化"是指人們的觀(guān)念、工作方式、利益結構、學(xué)校的管理運作模式等看不見(jiàn)、摸不著(zhù)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(shù)問(wèn)題，而是會(huì )引起更深層次的變革，也就是說(shuō)信息技術(shù)所帶來(lái)的一場(chǎng)變革會(huì )徹底改變我們的生活方式和工作方式，對一這一點(diǎn)對我們應用清醒的認識。
參考文獻
〔1〕伍培．局域網(wǎng)實(shí)戰作答．計算機應用文摘，1999．第四期。
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