网络应用的发展
目前，全球已掀起一股信息高速公路规划和建设的高潮，作为其雏形，国际互联网（Internet）上相连的计算机已近达数千万台，全球有数亿人在Internet上进行信息交换和各种业务处理。Internet上积累了大量信息资源，这些资源涉及人类面对和从事的各个领域、行业及社会公用服务信息。成为信息时代全球可共享的最大信息基地。由于计算机网络技术和通信技术的飞速发展，人们对信息的要求越来越强烈，“网络就是计算机”的说法被全世界普遍接受。各国纷纷宣布建设本国的信息高速公路，全球信息一体化局面已指日可待。
我国自1993年与Internet连通以来，已建成了四大主干信息网：中国公众信息网ChinaNET，中国金桥网ChinaGBN，中国教育科研网CERNET和中科院网CASNET。全国各大中城市的网络节点相继开通。广东省已经建立了面向本地服务的公共信息网。Internet显示出诱人的商业前景，被国人称为\"第二国道的建设。
随着信息技术的飞速发展，中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网（Internet）和内部网（Intranet）技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算（NetworkCentricComputing）时代。人们传统的交互和工作模式正在改变。处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术（GroupWare）进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对学校传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便、更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。
Internet的发展带动了全世界的信息产业的发展，也为现代学校应用程序结构提供了一个新的计算模式，这种计算模式能真正适应学校发展的需要，使学校的计算机应用提高到一个新的水平。将Internet技术应用到学校内部，并建立基
于这种开放技术的学校应用程序，使学校本身具有了Internet的特性，这种应用体系结构就是Intranet ── 学校内部网。
Internet和Intranet代表着全新的信息时代的到来。Intranet使实现学校内部的信息化成为可能。学校工作人员和在校学生面对的信息资源已不仅仅来自于一个部门、一个学校或者是一个行业，而是所有Internet世界上的资源，使得学校教学、科研、管理和决策更为有效。
建设某校园校园网的必要性
是否在学校采用最先进的信息和传播技术是一个有决定性意义的问题，而且十分重要的是，学校应该处于影响整个社会深刻变革的中心地位。
随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设，是非常必要的，也是可行的。主要表现在：
1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。
2、教育信息量的不断增多，使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素，因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面，信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的，特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路，每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。
3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统，并且越来越形象化、实用化，迫切需要网络环境。
4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节，从而引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问，校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段，是解决信息时代教育问题的基本工具。
5、随着经济发展，我国各级政府对教育的投入不断加大；计算机技术的飞速发展，使相应产品价格不断下降；同时人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭，使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。
Internet在学校的应用越来越普遍，也越来越普及。据统计，美国的学校建设了校园内部信息网络并与Internet连通的比例高达90%，国内的主要大学也已经建成或正在建设自己学校的内部信息网络。广东省的绝大多数高校，包括中专学校，都建成了自己的内部网络。因此，建设学校内部网，是一个高瞻远瞩的举措，也是一个迫在眉睫的事情。随着校园网络的成功建设，必将给学校的管理部门、各级行政部门、学校的教育科研带来积极的影响，提高学校的教学科研水平、管理水平和工作效率，极大地提高学校的知名度。
第一章 某校园校园网需求分析
校园网络现状
目前，某校园已有部分楼宇内部单独组建了网络，但楼宇与楼宇之间并没有相互连接。它们主要分布在办公大楼（145个信息点）、教学楼（32个信息点）、图书馆（90个信息点）、实验楼电脑室（共两间，分别62个和64个点）。另外，有部分楼宇需要建立网络，它们分别是教师宿舍（70个信息点），学生宿舍（两幢楼，共约384个信息点），饭堂（5个信息点），体育馆（10个信息点），实验楼的部分实验室（15个信息点）。
上述计算机房主要是根据不同的配置情况用于办公、教学、实验之用。虽然有些已单独组网，但仍相互独立没有互连。图书馆资料信息未采用开放的服务方式，图书信息查询仍需到图书馆。各科室基本上都以单机方式工作，计算机上网比率仍然较低。目前配置的计算机也仅用作一般计算机教学之用。综上所述，某校园计算机应用水平和使用效率还有待于改进和提高。
用户需求分析
设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。
网络在某校园日常教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的www应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为100/1000Mbps，今后可会更高）。这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。同时，一些新的应用类型，如网络教学、视频直播/广播等，也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。
除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成
后校园网应能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化，及实现移动教学办公的要求。按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较高用户或应用使用。整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。
功能需求
1、满足计算机教学科研、行政办公需要，提供各种教学、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源。
2、具有完善的办公事务处理能力，包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。
3、满足信息情报交流的需要，方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。包括Web查询、电子公告、电子新闻等。
4、具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，方便地实现远程互联，跨越地域限制，满足学校要求，加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。
5、具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为学校领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策。
6、学校网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的冗余。容错能力强，确保信息处理安全保密。
7、学校信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学校未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。
某校园校园网络的功能需求可以由下图概括：
学藉管理系统 教务管理系统 图书管理系统 财务管理系统 后勤管理系统 校长查询系统 管理信息系统（MIS） 文档管理系统 公文收发系统 通知公告系统 办公审批系统 网络会议系统 校长办公系统等 办公自动化系统（OA） 视频教学系统 多媒体课件制作平台 电子备课系统 课件点播系统 试题库管理系统 素材库管理系统 计算机辅助教学系统 课件制作平台 课件管理与浏览 作业考证系统 答疑系统 WEB发布系统 信息查询系统 电子邮件系统 BBS公告系统 文件传输系统 教学管理系统 远程教学系统 网络、远程教学系统 校园网站 办公管理系统 教学管理系统 网络中心 数据库、素材库、教育资源库、文件等其它信息
第二章 系统方案设计的总体思路
校园网络系统的构成
校园网络系统由软件、硬件两个部分组成。
软件部分包括应用软件和系统软件。应用软件主要是校园网站上的Internet应用、教学管理系统（计算机辅助教学系统、网络教学与远程教学系统）、办公管理系统（管理信息系统MIS、办公自动化系统OA）；系统软件主要是服务器操作系统、工作站操作系统、网络设备上的操作系统、网络管理系统以及安全系统。
硬件部分主要由网络布线系统、网络设备、主机（服务器）系统以及各种外设（UPS、投影机、打印机、磁带备份设备等）组成。
下面再谈谈校园网络系统设计的总体思路。
系统方案设计的总体思路
校园网络系统的设计、实施，按照一切从实际出发，遵循经济实用的原则，依照以下思路进行：
1、
总体规划，分步实施，基础设施建设一步到位
考虑到学校资金、学校计算机应用的现状、学校教职员的现有水平以及网络建设和应用系统开发的固有规律，学校网络系统的建设应该分步实施。但是分步实施是在总体规划下的分步实施。没有总体规划，整个系统有可能陷入各个部分相互不兼容和前期投资的极大浪费。基础设施建设，这里主要是指综合布线系统的建设，采用一步到位的办法。为了尽量减少对学校教职员生活的影响，综合布线系统建设采取一步到位的办法，适度超前。
2、
特别注重应用系统的建设
建设校园网络的目的就是为了应用，从而提高学校的办事效率、教学效率，
所以要特别注重应用系统的建设，这一点应该是不言而喻的。应用系统的覆盖范围相当广泛，大致就是功能需求里提到的几个方面：校园网内部网站应用（Web发布系统、信息查询系统、电子邮件系统、BBS电子公告系统和文件传输系统）、网络教学和远程教学系统（网上课件制作平台、网上课件管理与浏览、网上作业与考评系统、网上答疑系统、网上教学管理系统和实时交互式远程教学系统）、计算机辅助教学系统（VOD视频教学系统、多媒体课件制作平台、电子备课系统、COD课件点播系统、试题库管理系统和素材库管理系统等）、办公自动化系统（校长办公系统、网络会议系统、办公审批系统、通知公告系统、公文收发系统和文档管理系统）和管理信息系统（校长查询系统、后勤管理系统、财务管理系统、图书管理系统、教务管理系统和学籍管理系统）。
3、
把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来
这里的先进性指的是系统的硬件和软件不落后并能在相当长的时间内发挥极大的作用，而不仅仅看现在的网络建设中包含了多少新的或称为先进的技术。当前计算机技术和网络技术发展很快，设备更新淘汰也快。先进的技术只有在使用中产生了巨大的效益时才被赋予了先进性，只是采用了先进的技术并不表示就有了先进性。一个系统是否具有长久的生命力是考察一个系统是否具有先进性的最重要的考察依据。
系统的可扩展性是指系统的硬件和软件对未来技术的包容能力和现实的扩充能力。其主要表现为系统的结构是否开放，其重要性远远超过具体的设备是否开放和冗余。
只有把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性有机地结合起来，才能保证一个系统具有长久的生命力，从而具有先进性。
4、
符合标准（国际标准和国家标准）
符合标准，其实是系统具有开放性的前提条件，是不言自明的。因为当今时代是一个强调开放的时代，从而是一个强调标准的时代，所以把这一条单列，以示重视。
5、
特别注重对人员的培训
前面已经强调了在校园网络的建设中要特别注重应用系统的建设，而应用系统总是由人去使用的，所以要特别注重对人员的培训；除了应用系统的使用人员以外，一个系统，在它的生命周期里，是需要系统维护人员对它进行大量的维护的，所以系统维护人员的培训要特别注重。概括地说，在校园网络建设的过程中，要特别注重对人员的培训，要注重对实施系统的工程人员、维护系统的管理人员和使用系统的教职员工们的培训；工程人员是系统建设成功的保证、系统维护人员是系统正常运行的保证、而教职员工作为系统的最终用户，是系统真正发挥作用的关键。
第三章 网络系统设计方案
本章所谓的网络系统包括综合布线系统和网络设备。
网络的分层设计原则：
从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，每层都有其特点。层次化设计的优点可以总结为如下几点：
接入层分布层核心层高速交换技术基于策略的操作本地/远程工作组接入 可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题；
简单性：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题； 设计的灵活性：使网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境；
可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。
．设计某校园综合布线系统的考虑
设计某校园校园网络系统的综合布线系统时，将严格依照标准和规范进行设计和施工、测试、验收，适度超前，一步到位。
建筑群间子系统采用6芯室外多模光缆。采用6芯应该是足够的：园区骨干网采用的技术，有FDDI（Fiber Distributed Data Interface）、FE（Fast Ethernet）、GE（Gigabit Ethernet）和ATM（Asynchronous Transmission Mode），其中除FDDI DAS（Dual Attachment Station）需使用4芯光纤外，其余技术均只需要使用2芯光纤；这样，采用FE、GE或ATM作为园区骨干网，1个通道只用2芯光纤，即使冗余配置也只需4芯光纤，还有2芯光纤可作备用，所以，采用6芯光纤的光缆应该
是足够的。我们采用多模光缆，考虑到主干采用千兆以太网技术的话，因为千兆以太网在多模光缆上可以跑550米，某校园参与连网的楼宇之间的距离没有超过550米，因此，采用多模光缆是安全可靠的。
骨干光纤布线采用全星型结构，中心机房设在实验楼的4楼。考虑把教学楼、图书馆、教师宿舍、学生宿舍、饭堂、办公楼、体育馆全部以光纤与位于实验楼中心机房相连。采用6芯室外铠装光缆。在各楼采用墙装式光纤接线盒（Lucent 12口）；网络中心要端接的光纤芯数比较多，建议采用机架式光纤接线盒（Lucent 24口）。
以下是校园网主干光纤布线的示意图。
校门 学生饭堂 学生宿舍 共两条光纤 体育馆 实验楼 学生宿舍 办公楼 教工宿舍 教学楼 图书馆 某校园光纤布线示意图
以下是主干光纤布线的材料预算（未包括光纤耦合器面板、光纤耦合器等小件配套材料，它们将在预算表中列出）。
到网络中心 大楼名称 距离（米） 实验楼 办公楼 教学楼 体育馆 图书馆 教师宿舍 学生宿舍1 学生宿舍2 饭堂 合计 0 70 140 150 210 280 350 350 460 2010 12口光纤24口机架式管理盒 1 1 1 1 1 1 1 1 8 光纤盒 2 2 ST头 光纤跳线 48 6 6 6 6 6 6 6 6 96 8 1 1 1 1 1 1 1 1 16 建筑物即大楼内部的布线，原则上是垂直主干采用光缆，水平系统采用超五类双绞线。但是依初步的调查，某校园参与网络建设的大楼都不太高，可以采用集中式体系(CNA)结构，即整栋大楼只设一个配线间，集中管理。这样的话，则大楼里面的布线系统，其垂直主干和水平系统已经合二为一，可以全部采用超五类双绞线。
CNA结构如下图所示：
信息墙座工作站楼层n+1信息墙座工作区子系统工作站工作区子系统楼层n信息墙座工作站大楼楼层2信息墙座工作区子系统工作站楼层1大楼中心配线间工作区子系统大楼内部布线示意图--CNA结构以下是未屏蔽双绞铜缆(UTP)布线的材料预算（未包括跳线、模块、面板、水晶头等小件配套材料，它们将在预算表中列出）
大楼名称 信息点数 24口配线48口配线架 机柜 双绞线（箱） 架 中心机房 实验楼 教学楼 办公楼 体育馆 15 - 145 10 1 1 1 2m 3 0.6m 0.6m 2 不需要 32 3 图书馆 教师宿舍 学生宿舍1 学生宿舍2 饭堂 合计 90 70 192 192 5 719 1 1 5 2 1 4 4 14 0.6m 0.6m 2m 2m 0.6m 3 18 41 41 1 141 注：双绞线长度的计算方法： 线缆长度估算公式： LT=[（Lmax+Lmin）/2+H ] * *N
Lmax 本楼层最远终端设备至本楼层设备间距离 Lmin 本楼层最近终端设备至本楼层设备间距离 H： 本楼层楼高，本方案中涉及的楼高为4米。 ：线缆剪切余量和线长冗余为线长的15%
N：本楼层信息点数量（语音点数量与数据点数量之和）。
网络系统方案设计 3.3.1 校园网的设计目标
建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信
息服务。系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性，同时具有良好的开放性、可扩展性。我公司始终本着为学校着想，合理使用建设资金，使系统经济可行，功能强大。
3.3.2 网络建设原则要求
随着现代计算机应用的高速发展，特别是诸如图形、语音、视频等多媒体信息和技术在管理信息系统、科研设计等领域的广泛应用，为网络平台的设计提出了更高的要求。为了更好地满足用户的需求，保证系统能正常稳定运行，在较长的时间内不落后，在本网络系统方案设计中，我们认为应当把握以下几个原则：
1、稳定性
只有运行稳定的网络才是可靠的网络，而网络的可靠运行取决于诸多因素，如网络的设计，产品的可靠，而选择一个具有运营此类网络规模经验的网络合作厂商则更为重要。要求有物理层、数据链路层和网络层的备份技术。
2、高带宽
为了支持数据、话音、视像多媒体的传输能力，在技术上要到达当前的国际先进水平。要采用最先进的网络技术，以适应大量数据和多媒体信息的传输，既要满足目前的业务需求，又要充分考虑未来的发展。为此应选用高带宽的先进技术。
3、先进性
网络硬件、软件平台的先进性，要注意选择性能价格比好的先进技术和硬件和软件组网，保证系统的基础环境十年不落后。
4、标准性和开放性
选择统一性的网络结构与软件硬件平台，有利于系统的建立与开发。制定信息管理的规范，在学校领导下，组织有关人员对管理信息系统进行系统分析，制定数据流图和数据结构，为信息系统的开发奠定基础。为了实现与各种网络互访的要求，要选择开放的网络体系结构，既要选择当前的主流产品，又要具有开放
性，以利于今后的扩充。
5、可扩展性
系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。易扩展不仅仅指设备端口的扩展，还指网络结构的易扩展性：即只有在网络结构设计合理的情况下，新的网络节点才能方便地加入已有网络；网络协议的易扩展：无论是选择第三层网络路由协议，还是规划第二层虚拟网的划分，都应注意其扩展能力。
6、容易控制管理
因为上网用户很多，如何管理好他们的通信，做到既保证一定的用户通信质量，又合理的利用网络资源，是建好一个网络所面临的首要问题。
7、经济性
充分利用原有的软件、硬件资源，减少投资浪费，做到高性能价格比。 8、安全性
网络系统应具有良好的安全性，保证数据的安全及网络使用的安全。由于某校园网络连接园区内部所有用户，安全管理十分重要。应支持虚拟局域网(VLAN)的划分，并能在VLAN之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。
9、符合IP发展趋势的网络
在当前任何一个提供服务的网络中，对IP的支持服务是最普遍的，而IP技术本身又处在发展变化中，如IpV6，IP QoS，IP Over SONET等等新兴的技术不断出现，某校园校园网络必须跟紧IP发展的步伐，也就是必须选择处于IP发展领导地位的网络厂商。
在后面的网络技术选型和系统方案中，以上设计原则和思想都将会被贯彻始终。
3.3.3 系统需求分析
某校园校园网将覆盖全校的工作区。以学校的网络中心为全网中心，采用千兆以太网技术，将全校的计算机及已有的局域网全部连网，对于数据、图形、图像、语音、视频等信息都有较好的传输效果，使得教学、科研、管理等网络应用能够平滑高效地在校园网上运行。整个网络要求设计成为Intranet/Internet应用模式，具有高速、开放、安全、易于管理的特点。
我们对用户的需求分析如下，在校园网内部，将以位于实验楼的网络中心为核心，通过光纤，采用多级星形辐射至各楼宇，从而构成整个校园网的主干，主干网要求采用千兆以太网技术。全校信息点的大致在900个左右，各信息点的网络带宽将视其应用的性质，进行合理地分配，分为100M以及1000M等量级。
某校园校园网既是学校园区网，而且某校园也需要能够通过光纤或数字数据网络(DDN)专线与中国教育和科研计算机网(CERNET)连接，以开通全部的Internet网络应用服务。从内部校园网到外部Internet的访问都要有安全审查和流量管理功能。
3.3.4 产品技术选型
随着计算机科技的不断进步，现代计算机网络传输技术已取得突飞猛进的发展。在局域网和城域网中有多种可选的主流网络技术，以下我们将针对不同技术类型，简单阐明其特点，为我们的技术选型提供科学的依据。
传统以太网络技术
早期局域网技术的关键是如何解决连接在同一总线上的多个网络节点有秩序的共享一个信道的问题，而以太网络正是利用载波监听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)技术成功地提高了局域网络共享信道的传输利用率，从而得以发展和流行的。特别是近几年交换式以太网和100M快速以太网产生和应用，使以太网络成为当今局域网应用较为广泛的主流技术之一。然而，以太网络在发展早期所提出的共享带宽、信道争用机制限制了网络后来的发展，即使是近几年发展起来
的链路层交换技术（即交换式以太网技术）和提高收发时钟频率（即快速以太网技术）也不能从根本上解决这一问题，具体表现在：
1、不提供服务质量保证(Quality of Service)
以太网提供的是一种所谓\"无连接\"的网络服务，网络本身对所传输的信息包无法进行诸如交付时间、包间延迟、占用带宽等等关于服务质量的控制。这种传送方式就象邮局递送信件一样，信息包一旦交给传输介质，无论是发送端还是接收端都无法再对中间的传输过程进行任何有效控制，这就是所谓没有\"服务质量保证（QoS）\"。而且以太网的包（帧）长度本身是不确定的，这就导致网络设备对每一个帧的处理和转发延迟处于随机、不可控状态。这两个因素的存在，使得以太网的帧在传输时的延迟和延迟的突发变化(抖动)就显得非常严重。我们知道，多媒体信息（音频、视频等等）与时间的关系非常紧密，如视频要求每秒钟固定数量的画面、音频要求每秒钟固定数量的量化比特流等等，这些定时性很强的信息在传送时并不要求在某一个瞬间提供\"过多\"的带宽，但要求在长时间内能够保持一直有\"不多不少正合适\"带宽，否则视频的画面就会有\"跳动\"，声音就可能\"结巴\"。显然，以太网对传输过程的不可控性和对帧处理延时的过多抖动都不适于现在大量涌现出的具有较强定时性要求的多媒体信息的传输。
2、带宽利用率较低
对信道的共享及争用机制导致信道的实际利用带宽远低于物理提供的带宽，虽然基于CSMA/CD机制的以太网可以使网络节点对带宽的争用以一种\"秩序\"进行，但其带宽有效利用率仍低于10%。以太网的交换技术可以降低争用的机率，但为了与原有网卡及应用软件的兼容，CSMA/CD仍必须存在，且交换中对转发端口的定位是在于动态学习动态刷新中进行的，这就使在统计上仍存在大量的包是以共享争用的方式传递的，交换技术可使利用率提高至20%～50%。
除以上两点以外，以太网传输机制所固有的对网络半径、冗余拓扑和负载平衡能力的限制以及网络的附加服务能力薄弱等等，也都是以太网络的不足之处。但以太网以成熟的技术、广泛的用户基础和较高的性能价格比，仍是传统数据传输的网络应用中较为优秀的解决方案。
千兆以太网络技术
千兆位以太网(Gigabit Ethernet)是IEEE 以太网标准的扩展，传输速度为每秒1000兆位(即1Gbps)。应用于大型校园网，能把现有的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接起来。它可取代100Mbps FDDI网，也是ATM技术的强劲对手。千兆位以太网采用同样的CSMA/CD协议，同样的帧格式，是现有以太网最自然的升级途径，使用户对以太网原有设备管理工具的投资得以保护。
千兆位以太网是超高速主干网的一种选择方案。在数据、话音、视频等实时业务方面它虽然不能提供真正意义上的服务质量(QoS)，但千兆位以太网频宽较高，能克服原以太网的一些弱点，提供服务保证等特性。
工作组(负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准)已确定了以下一组规范，统称为1000Base－X。
1. 1000Base－LX：多模光纤传输距离为550米，单模光纤传输距离为3000米。
2. 1000Base－SX：微米多模光纤传输距离为300米，50微米多模光纤传输距离为550米。
3. 1000Base－CX：用于短距离设备的连接，使用高速率双绞铜缆，最大传输距离为25米。
4. 1000Base－T：5类铜缆传输最大距离为100米。
千兆位以太网支持交换机之间、交换机与终端之间的全双工连接，支持共享网络的半双工连接方式，使用中继器和CSMA/CD冲突检测机制。千兆位以太网联盟(GEA)为千兆位以太网的应用提出以下几种方案：
1. 更新快速以太主干网：更换核心交换机，全面提高原有网络性能。 2. 用于交换机到服务器链路：服务器使用千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网交换机相接，提供每秒百万个包的处理能力。
3. 千兆位以太网到桌面台式机。高性能工作站安装千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网相连。
4. 用于交换机之间的链路。千兆位以太网交换机用光纤相接，提供一条高
性能主干线路。
5. 更新FDDI主干：保留现有光缆，提高带宽10倍。
首先根据最先进技术和最佳性能优化的设计原则，技术已很久停滞不前、性能相对偏低FDDI已不适应某校园校园网的需求了。剩下可选的则是快速以太网、千兆以太网和ATM这两种（共三个）当今主流主干网络技术。从前面需求分析我们可以看到用户的网络应用可分为管理、教学、科研以及其它的Internet/Intranet应用服务系统，其中网络教学应用具有很强的实时性，要求有长时间稳定的带宽；而管理、科研和Internet/Intranet应用则非常复杂，它们不仅具有传统计算机通信的文件的传输、数据的查询等等，还根据信息发展的需要加入了大量图像、视频、声音等多媒体应用，比如Web浏览、视频会议、语音电子邮件等等，这就需要网络不仅具有传送大量突发性数据的充裕带宽，还应当对实时性较强的多媒体信息的传送保持均匀的低延迟传输特性，从这方面来看，具备对传统数据服务和多媒体信息都有最佳传输效果的ATM交换技术和快速以太网和千兆以太网技术无疑都可作为理想的解决方案。
从另一方面来讲，我们还必须考虑到建设的成本、未来维护的能力和不同网络应用类型的搭配等各种因素。端到端全ATM在国外的先进地区虽有成功的案例，但对于900个点左右的Intranet而言需要更大的投资和较高水平的维护力量，我们的应用仍是传统应用加新型多媒体应用共存的模式，多媒体传输不可忽视但而且将来会占绝对的主体，因此我们从发展的眼光来看，虽然目前应用还不是太多，快速以太网能够满足需要，但根据经验，在基础设施建立以后，带宽的需求将飞速增长，所以我们建议采用千兆以太网技术，达到最近五年不过时的标准。
从某校园的网络建设资金以及网络应用信息流量的实际情况出发，我们设计了一套基于千兆以太网主干技术的校园网方案，它以1000Mbps以太网交换技术为主干，可以做到1000Mbps全光缆到二级交换机，100Mbps到桌面。它能很好地支持某校园的校园内部的网络通信以及与CERNET其它节点的信息交互，而且在性能有很大的优势，而且价格上并不贵多少，是一种比较先进的校园网络解决方案。
以下是网络系统方案设计的示意图：
数据库/数据服务器 视频服务器 WEB服务器 网管工作站 Internet 教学楼 图书馆 教师宿舍 电脑室 实验楼 办公楼
体育馆
学生宿舍 饭堂
3.3.5 厂家产品选择
Cisco在广域网产品方面的地位是无人能及的，据称在广域网骨干路由器上Cisco产品占有80%的市场份额；Nortel Networks在语音交换方面有100多年的历史；3Com尽管它的高端产品目前已经被人收购，但它在园区网方面，特别是在中国市场上，占有很大的份额；各家的特点说来话长，不一而足。但总的一点，比较贵，且他们占据的是中高端市场。在中低端市场方面，是D-link和Accton有极大的优势。特别要强调的是3com公司。3com公司是校园网方面拥有很长的历史，她以质量好、性能稳定著称，虽然目前因全球策略调整将高端出售，从而强化了她在中低端产品上的竞争力，作为某校园一个中小型的园区网，3com的系列产品必将能提供一个性能、稳定双佳的网络。
具体配备如下：
中心机房：选择3com公司Switch 4007作为中心交换机。根据用户要求，加入两块9口千兆模块，为整个校园网提供18个1000Base-SX接口。其中7个SX接口用来下连教学楼、图书馆、教师宿舍、学生宿舍、饭堂、办公楼、体育馆；另外三个分别可用于Web服务器、数据/数据库服务器、视频服务器；剩余的8个备用。
教学楼：教学楼共有32个信息点，并且已经联网。教学楼的配线间在四楼。根据用户要求，分别选择24口和12口的SuperStack II Switch 3300两台来进行连接各信息点。
图书馆：图书馆共有90个信息点。其中二楼资料查询室共有61个信息点（其中的一个点与一台服务器相连），在一、二楼办公室各2个点。剩余的26个信息点在一楼的学生书库。图书馆采用四台24口SuperStack II Switch 3300交换机堆叠。
教师宿舍：教师宿舍共有70个信息点。采用三台SuperStack II Switch 3300交换机堆叠。
学生宿舍：学生宿舍共有两幢楼。每幢采用两组四台24口SuperStack II Switch 3300交换机堆叠。每个学生宿舍安置两个信息点，每幢楼有192个信息点。两幢楼有384个信息点。
饭堂：饭堂共有5个信息点，采用一台24口的SuperStack II Switch 3300交换机来连接。
办公楼：办公楼共有145个信息点，并且目前办公楼已经布线连网，根据用户要求，办公楼要重新布线。办公楼采用四台24口的SuperStack II Switch 3300交换机堆叠来连接。
体育馆：体育馆共有10个信息点，也是采用一台24口的SuperStack II Switch 3300交换机来连接。
实验楼：实验楼主要有两类情况。一个是对电脑室的布置，电脑室在实验楼4楼，共有两间（分别为62个和64个点），均位于中心机房隔壁，并且已经连网。可以将每个电脑室的交换机直接通过UTP连往中心机房的交换机。另外一
个情况是，实验楼1至4层还有一些实验室（共有15个点）需要与中心机房连接，它们可以直接通过UTP直接连往中心机房。
根据文件所述，各幢楼需要交换机类别、模块如图所示：
教学楼 32 3C16987 3C16981 图书馆 90 3C16988 3C16987 3C16985 3C16985 教师宿舍 70 3C16988 3C16987 3C16985 学生宿舍192 3C16988 3C16987 3C16985 3C16985 3C16988 3C16987 3C16985 3C16985 饭堂 5 3C16987 3C16801 3CB9EP9 3CB9EME 3CB9FG24T 3CB9RF12R 3CB9LG9MC 3CB9LG9MC 六芯多模光纤 中心交换机 超五类双绞线3C16988 3C16987 3C16985 3C16985 3C16987 3C16985 3C16981 3C16987 电脑室 126
办公楼 145
体育馆 10
实验楼15
第四章 主机系统设计方案
本章所谓的主机系统，指的是各种用途的服务器和工作站，且主要是考虑各种服务器的选择原则。
目前的网络应用中，要使用各种各样的服务器。Internet应用方面的服务器有：代理服务器、WWW服务器、E-mail服务器、文件传输服务器、BBS服务器、DNS服务器；在管理信息系统和办公自动化方面有：OA服务器、各种应用服务器以及为整个校园应用服务的数据库服务器、文件服务器等。
以上服务器是从逻辑上划分的。并不一定要求每一种逻辑服务器对应有一台物理上的服务器级的主机。具体采用多少台主机，要根据实际情况。根据某校园的招标要求，大致定为三类服务器，它们分别为WEB服务器，数据/数据库服务器，视频服务器。
主机系统可以有三大类选择：大型机系统、小型机系统和PC服务器系统。 采用大型机系统的做法，在历史上曾经流行过。流行的原因，在我们看来，主要是应用系统所要求的处理能力当时只有大型机能够提供。因为在那时侯，终端的处理能力很有限，并且很贵，大型机的处理能力可以满足应用的需要，但是更加昂贵。为了节约费用，只好采用有足够处理能力的大型机加基本没有处理能力的终端这种方式。随着大规模集成电路和计算机技术的发展，小型机、PC服务器和台式计算机的性能有极大的提高，大型机逐渐失去了它的优势。
小型机系统是处于大型机和PC服务器之间的一种选择。通常来说，小型机的性能可以很高，可以逼近大型机的水平。小型机CPU通常采用RISC技术，程序执行效率较采用CISC技术的机器有极大的提高。小型机的可靠性较PC服务器高，因为小型机的元器件大多经过严格的筛选和老化；另外小型机通常有与之配套的操作系统，且大多是Unix操作系统。可选的小型机有HP-9000，IBM RS-6000等。
PC服务器的性能跟小型机可以相当。之所以称为PC服务器，通常认为PC
服务器是采用Wintel体系结构的，即采用Intel的CPU，采用微软的Windows操作系统。因为分工的原因，Intel专门生产芯片，而微软专注于操作系统，它们都是大规模生产，所以这种组合的价格极端的具有竞争力。是大多数单位的选择。
我们建议采用PC服务器作为应用系统的硬件平台。在这里，选择IBM的服务器。选择两台NF5100用于WEB服务器和数据/数据库服务器，选择一台NF7100用于视频服务器。
服务器具体配置如下： 设备名称 WEB服务器 配置型号 8658 41Y NF5100 PIII866MHz, 128MB, 36GB/10000转SCSI ,CD-ROM, 网卡, 15”黑 数据/数据库 8658 51Y NF5100 PIII933MHz, 128MB,1*72GB/10000转SCSI,CD-ROM,网卡, 15”黑 服务器 视频服务器 8666-31Y NF7100 PIII/Xeon700MHz/1MB, 256MB, 1 台 1 台 数量 1 单位 台 3*72GB/10000转SCSI, CD-ROM, 15”黑 千兆网卡 软件防火墙
3C985-Sx 京联特Anti-X互联网过滤器（网络版） 3 1 块 套 第五章 软件系统设计方案
在一个计算机网络系统中，单有可靠高效的硬件是远远不够的，各种计算机网络功能的最终获得还有赖于网络硬件平台上的系统软件、服务器软件、应用软件以及工具软件。
系统软件
系统软件在整个软件结构中处于最底层，直接与各种类型的硬件设备交互，主要作用是有效地支配和管理系统中的各种硬件资源。在某校园校园网方案中，主要有以下系统软件。
计算机操作系统：SUN Solaris、Windows NT、Windows 98、Windows95及DOS。
系统软件的选择，从理论上讲，可以采用Unix、Linux、Windows 或NetWare。但是系统软件的选择又是跟硬件平台的选择紧密关联的。Unix的版本很多，有IBM的AIX、HP的HP-Unix、SUN Microsystems的Solaris、SCO公司的UnixWare等。如果硬件平台采用的是IBM公司的小型机，则操作系统十有八九就是采用IBM的AIX，首先是因为这种搭配性能好，另外一点则是厂家的策略了，当用户采用了他们的小型机或工作站以后，操作系统基本是免费的。既然免费，且性能还不错，那有什么理由不采用呢
在硬件平台选型一节里，我们已经推荐采用PC服务器，并且也提过，PC服务器与小型机、工作站的区别就在于他们的体系结构采用的是Wintel。既然如此，我们的操作系统理所当然地是采用微软的Windows系列了。
应用系统的软件平台则采用微软的Windows系列。稳妥一点，服务器可以采用Windows 2000 Server，工作站操作系统采用Windows 98。
服务器软件
服务器软件主要是为网络用户提供各种类型的信息服务，主要有以下一些类型。
电子邮件：提供校园网内用户的电子邮件收发服务。可以采用的邮件服务器有Microsoft Exchange以及SUN Solaris SMTP Mail等。
文件服务：负责存储管理全网的公用软件和网络标准的规范文件，并向下一级节点分发全网信息检索表和存储信息资源。
WWW服务：用于存储管理全网超文本信息，对不同部门的信息提供授权访问。可以采用的WWW Server有Microsoft IIS（Internet Information Server）、Netscape WWW Server和APACHE WWW Server等。Client端则可用MS IE和Netscape Navigator等。
代理服务器：Microsoft Proxy Server。 DNS服务：提供对校园网的域名服务。
NEWS服务：负责存储、提供和管理电子新闻信息，为全网提供基于网络环境的电子论坛、新闻服务。
BBS服务：允许网络用户提出问题，通过BBS获得或发布消息。
数据库：在网络中心及其它主要网络节点的数据库，用于信息存储、检索等服务。
应用软件
在计算机网络系统中，有着异常丰富的应用软件。在某校园校园网络中，同样会有各种各样的应用软件运行其上。
OA系统软件：采用统一的Internet技术及各种软件进行办公自动化系统管理。包括校长办公、网络会议、办公审批、通知公告、公文收发和文档管理等子系统。
管理信息系统软件：包括校长查询、后勤管理、财务管理、图书管理、教务
管理和学籍管理等子系统。
教学软件：包括计算机辅助教学系统和网络教学与远程教学系统。如多媒体教学系统、网络远程教学系统以及题库管理系统等等。
计费软件：建议可以采用被华中科技大学成功应用过的开放（计算机）实验室管理系统软件。我们可以认为，整个某校园的网络就是一个开放的计算机实验室，对任何在这个网上活动的用户进行管理和计费。
工具软件
工具软件主要是指那些用于方便地管理网络和计算机的软件。 1、网络管理软件：包括网络管理平台软件和网络管理应用软件两类。 2、网络安全软件：在这方面比较优秀的有CA Unicenter TNG系统管理软件、IBM Tivoli TME 10系统管理软件等。这里采用某校园指定的京联特Anti-X互联网过滤器（网络版）。
3、病毒防止和清除软件：主要是面向以Windows 9X、Windows NT、Windows 2000 Server为主要操作平台的应用环境，较为出色的有Network Associates的McAfee Total Virus Defense网络防病毒套件、CA的Unicenter TNG/Advanced AntiVirus Option软件等等，国产的主要有KV3000以及瑞星等。
4、网页制作工具软件：Microsoft FrontPage 2000，Macromedia 等。
第六章 项目材料清单
综合布线系统
1、主干光纤部分材料清单
项目 1 2 3 4 说明 6芯室外铠装多模光缆（50/125） 600A 24口机架式光纤接线盒 600A 24口ST耦合器面板 盖板 100A3 12口墙装式光纤接线盒 10AST 6口耦合器面板 100A3 盖板 C2000-A-2 ST光纤耦合器 P2020C-C-125 STII多模光纤头 FL2EP-SC-10 ST-SC光纤跳线（双工） D-182038 STII光纤消耗材料 光纤端接 光缆铺设工程费
单位 米 个 个 个 个 块 块 个 个 条 套 个 米
数量 2010 2 2 2 8 8 8 96 96 16 2 96 2010 5 6 7 8 9 10 11 12 13
单位 数量 2、UTP部分材料清单
项目 说明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1061004CSL W1000超五类双绞线 PM2150B-24 24口配线架 PM2150B-48 48口配线架 MPS100BH-262超五类信息模块 双口面板 D8CM-5B 1.5米超五类跳线（机柜里用） D8CM-7B 2米超五类跳线（工作区用） 底盒 国产机柜（新奇生） 挂墙式机柜（新奇生） 布线工程费（含耗材） 箱 个 个 个 块 条 条 个 个 个 点 141 5 14 719 719 719 719 719 3 5 719
网络设备
项目 设备名称 产品型号 3C16801 3CB9EP9 3CB9EME 1 3COM Switch 4007 3CB9FG24T 3CB9RF12R 3CB9LG9MC SuperStack II Switch 2 3300MM SuperStack II Switch 3 3300SM 3C16987 3C16988 24口10/100M端口,3个堆叠端口 24口10/100M端口,1个1000BASE-SX端口,1个堆叠端口 台 9 台 6 24口48Gbps交换引擎 12口10/100M多层交换模块 9口千兆交换模块 块 块 块 1 1 2 7槽机箱 930W 交流电源 管理模块 描述 单位 数量 个 个 块 1 1 1 SuperStack II Switch 4 3300XM SuperStack II Switch 5 3300 Switch Matrix Cable 3C16981 3C16965 12口10/100M端口,1个堆叠端口 堆叠线缆 台 2 3C16985 24口10/100M端口,1个堆叠端口 台 9 6 条 17
服务器
项目 设备名称 产品型号 描 述 IBM Netfinity 5100(PⅢ866MHz, 128MB, 0G 台 HDD, 10/100BT, 40XCD-ROM,15\") 10K-4 Ultra160 SCSI 10,000rpm 块 块 1 1 单位 数量 865841Y 1 WEB服务器 1 37L7206 3C985-Sx 3COM 千兆网卡 IBM Netfinity 5100(PⅢ800MHz,128M RAM,0G 865851Y 数据/数据库 2 服务器 37L7208 台 HDD,10/100BT,40XCD,15\") 72GB/10000转 10K-3 Ultra160 SCSI 块 块 1 1 1 3C985-Sx 3COM 千兆网卡 IBM Netfinity 7100(PⅢXeon700MHz/1MB, 8666-31Y 3 视频服务器 台 128MB,0G HDD,10/100BT,40XCD,15\") 72GB/10000转 10K-3 Ultra160 SCSI 块 块 1 37L7208 3 1 3C985-Sx 3COM 千兆网卡 IBM xSeries 200, PIII933, 128M,, 1.44M, 48X 4 图书馆服务器 847862x 台 CD-ROM 京联特Anti-x互联网净化器（网络版） 套 1 5 软件防火墙 Anti-X 1
多媒体设备及外设
1、多媒体设备
项目
配置型号 描述 纯软件多媒体软件（支持视频流全
单位 数量
设备名称 深蓝易思多媒体 1 标准版70用户 网络教室 NEC MT850+ NEC MT1050 屏流畅播放） 1800-2000 流明/800×600 2100流明/1024×768 50英寸画面，16:9宽屏幕,等离子超点 61 2 投影机 3 投影机 台 台 22 1 4 内投影 PX-50M5A 台 薄显示器，厚度小于5厘米 投影吊架、VGA分配器、音频、视1 5 投影吊架、线材 6 投影幕 DA-LITE 100寸 套 频、电源线、PVC槽 64\"×84\"玻珠手动幕 水平晰度≥480线，CCFL冷光源，张 23 22 7 视频展示台 先科 AF-300 有正负片、镜像、宽银幕、马赛克等特效，四路视频/音频输出 台 22
设备名称
配置型号
描述 Intel PIII 1G/128M/30G/nVidia TNT2
2、电脑及外设
项目
单位 数量 1 多媒体电脑 联想奔月4000 M64/10/100M/48X/15\"液晶/“我的办公室”集成应用环境 台 10 Intel PIII 1G/128M/30G/nVidia TNT2 2 多媒体电脑 联想奔月4000 M64/10/100M/48X/17\"纯平/“我的办公室”集成应用环境 东芝 Satellite 3 笔记本电脑 2800 富士通 FN640 4 MO机 Slim MO USB 迈拓金钻六代5 硬盘 （5T020H2） 8738 山特 C3KS 松下 20G/7200转（质保三年） 个 65 s, 2M cache, USB, 寸, 外置 个 2 PIII750, 128M, 20G, 1.44M, CD-RW, 台 56K, 15\"TFT 2 台 70 6 声卡 UPS 7 电池 电池箱 C-media8738 32位/PCI/支持四通道 Castle系列在线式UPS，3KVA 120Ah 个 台 节 个 123 1 8 1
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