校园网络系统集成的解决方案
引言
在现今的网络建设中，校园网的建设走在了其他行业网络建设的前列。一方面国家全面重视校园网络的建设，在全国建立宽带教育网，作为教育系统内部的宽带公共网络；另一方面各校园网有节点集中、各节点或部分节点独自管理的特点，为校园网的建设提供了很好的先决条件。当然校园网内部各种不同业务的开展是校园网发展迅速的最主要原因。
从早期的校园内部教育系统主机资源的共用，简单数据库的共享到现在内部全方位的数据共享，教育管理信息系统、多媒体教学系列产品、图书馆管理系统、远程教育系统的使用，对网络的带宽要求越来越高，对网络的覆盖面要求越来越广。这一要求最早还只局限于各学校内部，现在更多的是整个城市、整个教育系统，甚至整个Internet 。
根据CNNIC 2002年的最新调查结果来看，我国目前的上网总人口已达4580万，其中学生用户占了26%，是最大的用户群。 另据华为公司市场部提供的资料，中国网民的普及率是1.2%，但在大学生群体中的普及率是93%。目前87%学生在网吧上网，97%的学生用201校园卡打电话。同时，随着国家信息化工作的深入开展，提高教育系统信息化水平成为当前工作的重点。而校园网建设则是教育系统信息化建设的关键，尤其是高校校园网建设。在信息化的建设过程中，它的作用体现在如下几个方面：
（1）校园网能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平；信息技术学科的内容是发展的，它是一门应用型学科，因此，为了让学生学到实用的知识，必须给他们提供一个实践的环境，这个环境离不开校园网。
（2）校园网为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库，所以校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具。
（3）校园网是学校现代化管理的基础，深入、全面的学校信息管理系统必须建立在校园网上。 （4）校园网提供了学校与外界交流的窗口，学校应将校园网与互联网联接，这也是学校信息化的要求，做到了这一步，通过校园网去了解世界、在互联网上树立学校的形象都是很容易的。 教育即未来。作为国家最重要的战略工程，如何应用信息技术改造我们传统的教学和管理手段；如何加深学生对于信息化和信息技术的理解与了解；如何造就同时具备传统和信息双重文化的一代新人，已成为教育界当前最为紧迫的任务之一。信息技术的应用，势必极大地推进教育手段和教育内容的革命性变革。
设计概述
1.1 任务和目标
1.1.1 需求概述
一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：网络集成方案设计和信息系统集成。其中信息系统集成是目的，网络集成是手段。
网络集成方案主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术及设备选型。它的设计思想有两个，一个是网络方案采用模块化的设计，各个模块完成各自的功能。在实施的过程中，可以根据需要将相应的模块添加到网络中，也可以不使用某些模块，在需要时候再添加。同时，模块化设计容易维护，某个模块出现故障，不会影响到整个网络的安全。
另一个设计思想是采用层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及与主干网进行数据通信。
1.1.2 技术分析
保护现有投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品。如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。目前比较常见的主干网技术有FDDI 、ATM 、快速以太网和千兆以太网等。其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN ，并容易升级到千兆以太网和ATM ，由于性能优越，价格适中，建议采用快速以太网作为校园网的主干技术。
系统详细需求分析
2.1 详细需求分析
总体设计是校园网建设的蓝图，是搞好校园网建设的核心。进行校园网总体设计要注意几点。
第一，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；
第二，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet 服务类型，进而确定系统建设的具体目标； 第三，确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；
第四，规划安排校园网建设的实施步骤。
建设校园网要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。校园网建成了，各种问题也不断涌现:设计目标根本无法实现，没有合适的应用软件，许多设想根本无法实施，后续的维护费用不堪承受等等。现在所谓的校园网多是一些系统集成商基于先进的硬件设备提出的解决方案。 关于校
园网，需要连接多少个节点，怎样利用网络设备使得分布在不同地理位置的节点连接到一个统一的网络中来，怎样使得整个网络中的节点相互连通，然而，这只是万里长征的第一步，这些问题仅仅是校园网需要解决问题中的一部分而已。 从某种意义上讲，校园网的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题，而是会引深到更深的层次，也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。 当前校园网设计存在很大问题，主要体现在人的方面：作为系统集成商来说，当然希望给学校的方案越先进越昂贵越好。但是作为学校必须研究能不能发挥这些设备的潜能，这些设备能不能满足未来发展的需要。目前的校园网系统集成多数是先进的设备的集成，少则几十万元，多则几千万元。有的学校花费几百万元采用ATM 技术搭建起来的网络，最后只用来进行文件共享，真是用核弹打蚊子。
2.2 详细性能分析
基于以上的这些状况，专家们提出不少校园网建设的原则，而这些原则中有不少建议很有建设性，现在总结出来给大家参考：
（１）先进性：先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；
（２）实用性：建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；
（３）开放性：遵从国际标准，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通；
（４）灵活性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；
（５）可靠性：具有容错功能，管理、维护方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析；
（６）强性价比：不要一味追求最新，还要考虑当前实际需要，选择合理的设备搭配，使达到良好的性能价格比。
（７）安全性： 包括两个方面，1、网络用户级的安全性；2、数据传输级的安全性。网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。
系统详细设计
3.1 系统结构设计及子系统划分
3.1.1 系统子系统划分
3.1.2 系统拓扑结
系统简单拓扑图
3.2 系统IP 规划
（1）为了方便以后扩建，各个部门和各个系各分一个C 类IP 例如：办公楼：192.168.3.*~192.168.7.*
教学楼：192.168.8.*~192.168.12.*
一共需要10个C 类IP ，但是同时浪费也比较严重 （2）给办公楼：分一个C 类IP ；给系分两个类IP 例如：办公楼：192.168.3.*
编码和测试
4.1 编码（附程序） 4.2 测试方案
网速是校园网用户反应最多，也是学校最为关心的问题。为了客观全面掌握我校网速现状，以进一步改善工作，近期，网络中心在校领导的支持下，对我校校园网出口速度、校外用户访问我校校园网速度两项指标进行了测试。在此基础上，分析了我校网速存在问题的原因，并提出了进一步
加快校园网速度的方案。有关情况通报如下：
4.2.1 校内用户访问校外网速度测试
我们采用三种方法分别在校内测试了利用教育网出口访问公网网站和教育网内网站、利用公网出口访问公网网站的速度。
方法一：利用网站测试工具http://www.linkwan.com对国内部分网站访问速度进行测速。 方法二：利用教育网(CERNET)提供的测试工具http://mnt.edu.cn/c_index.html测算校园网用户访问教育网的带宽。
方法三：利用文件下载工具分别对教育网内部文件服务器、公网文件服务器进行文件下载测试。 结果显示：通过教育网出口访问教育网内网站速度较快，远快于通过教育网访问公网网站的速度；如通过公网出口，访问公网网站速度则明显加快。这表明，公网与教育网之间存在着较大的瓶颈。而教育网对公网（包括电信、网通、铁通等）资源的访问速度较慢，是当前国内高校普遍存在的问题。
4.2.2 校外用户访问我校校园网速度测试
国内访问：我们委托北京世纪互联网宽带数据公司，对我校、北大、清华、北航和北林五所高校的网速进行了三次访问监测试，测试范围抽样取自全国14个省市。
结果显示：网站首页表现良好，各项技术参数都和其他高校主页处在同一水平，其中响应时间等参数还优于其他高校主页。第一次由于农大新闻网只使用了教育网资源，导致公网用户访问速度较慢，影响了网站的整体协调。在第二次的测试中，对农大新闻网进行了双线改造优化，情况得到了明显改善。
国际访问：我们从测速专业网站http://host-tracker.com测试世界各地访问五所高校网站网速。结果显示：平均速度除少数国家外，看不出各校有明显的差异。
需要说明的是，网速测试与测试时间、测试地点、测试对象等诸多因素有关，一般只能得到一个相对结果。但从以上测试结果可以看出，我校校园网的校外访问速度在高校之间属于较好的水平。
4.3 解决方案
根据以上分析，结合当前学校实际情况，我们提出了校园网进一步提速方案，包括： （1）增加校园网公网出口；
（2）调整网络使用管理政策，执行用户“双限”政策（限流量、限带宽）； （3）逐步更新网络基础设施；
（4）尽快解决网络中心用房问题，改善网络配置环境，建立两校区晚间值班制度，加强网络维护和管理队伍建设；
（5）加强培训，帮助提高用户网络运行维护能力，减少由于用户终端操作不当引起的网络故障。 网络中心已经将新闻网增加公网出口，加速了校外用户访问速度；控制了高峰段单个用户的下
载速度；采用讲座、在线辅导等方式对用户进行计算机网络操作培训指导。更多措施将报学校进行研究，条件许可后逐步予以实施。
校园网的正常运行和不断发展是每一位师生的期望。非常感谢广大用户对校园网建设发展的一贯支持。我们将继续做好工作，尽力保证校园网运行更顺畅，网络信息更安全，为用户提供更周到的网络服务。有网络问题请及时与我们取得联系，说明故障的具体表现，以便能得到及时处理解决。
结论
5．1 结论
工程实施分成工程设备采购阶段：工程设备安装调试阶段；工程的验收测试阶段；工程的维护服务阶段；网络系统独立运行阶段。
工程设备采购阶段，主要包括工程设备订购清单的确认，向国内外设备供应商采购设备，xxx 学校的光缆及楼内布线系统的材料采购、实施及测试验收，网络设备安装现场的场地准备，细化工程实施方案和实施计划。
工程设备安装调试阶段，主要工作包括连接网络设备，调试网络系统尤其是调试网络管理系统，设置虚拟网结构和虚拟网之间的访问控制功能，开通基本的Internet 服务，主要校园内拨号访问服务，最终对网络系统的全面测试。
维护和服务阶段，该阶段的工作包括施工单位工程技术人员现场网络系统的维护，现场网络管理和维护技术培训、网络管理和维护技术的培训。该阶段主要的目标是施工单位调整优化网络配置，处理突发性的网络故障，尽快培训用户自己的技术人员，尽量在三个月时间内将网络管理交给用户自己技术人员负责，施工单位技术人员从负责到配合，逐步在实践中培养出用户自己的网络管理员和系统管理员。
系统独立运行阶段，该系统交给业主自己管理，施工单位仍提供技术服务和技术支持。
学校的网络建设必然会对学校的信息化起到巨大的推动作用，为学校的办公提供简单、有效、便捷的理想环境，为学校的教育教学改革提供迅速有效的途径。由于建立了校园网，一方面缩短了学校与外界的距离，利用电子邮件和Internet 等，扩大了学校与外界的交流；另一方面，构建了以Internet 为基础的管理信息系统，推动了学校的信息化建设，为学校今后的快速发展准备
校园网络系统集成的解决方案
引言
在现今的网络建设中，校园网的建设走在了其他行业网络建设的前列。一方面国家全面重视校园网络的建设，在全国建立宽带教育网，作为教育系统内部的宽带公共网络；另一方面各校园网有节点集中、各节点或部分节点独自管理的特点，为校园网的建设提供了很好的先决条件。当然校园网内部各种不同业务的开展是校园网发展迅速的最主要原因。
从早期的校园内部教育系统主机资源的共用，简单数据库的共享到现在内部全方位的数据共享，教育管理信息系统、多媒体教学系列产品、图书馆管理系统、远程教育系统的使用，对网络的带宽要求越来越高，对网络的覆盖面要求越来越广。这一要求最早还只局限于各学校内部，现在更多的是整个城市、整个教育系统，甚至整个Internet 。
根据CNNIC 2002年的最新调查结果来看，我国目前的上网总人口已达4580万，其中学生用户占了26%，是最大的用户群。 另据华为公司市场部提供的资料，中国网民的普及率是1.2%，但在大学生群体中的普及率是93%。目前87%学生在网吧上网，97%的学生用201校园卡打电话。同时，随着国家信息化工作的深入开展，提高教育系统信息化水平成为当前工作的重点。而校园网建设则是教育系统信息化建设的关键，尤其是高校校园网建设。在信息化的建设过程中，它的作用体现在如下几个方面：
（1）校园网能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平；信息技术学科的内容是发展的，它是一门应用型学科，因此，为了让学生学到实用的知识，必须给他们提供一个实践的环境，这个环境离不开校园网。
（2）校园网为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库，所以校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具。
（3）校园网是学校现代化管理的基础，深入、全面的学校信息管理系统必须建立在校园网上。 （4）校园网提供了学校与外界交流的窗口，学校应将校园网与互联网联接，这也是学校信息化的要求，做到了这一步，通过校园网去了解世界、在互联网上树立学校的形象都是很容易的。 教育即未来。作为国家最重要的战略工程，如何应用信息技术改造我们传统的教学和管理手段；如何加深学生对于信息化和信息技术的理解与了解；如何造就同时具备传统和信息双重文化的一代新人，已成为教育界当前最为紧迫的任务之一。信息技术的应用，势必极大地推进教育手段和教育内容的革命性变革。
设计概述
1.1 任务和目标
1.1.1 需求概述
一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：网络集成方案设计和信息系统集成。其中信息系统集成是目的，网络集成是手段。
网络集成方案主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术及设备选型。它的设计思想有两个，一个是网络方案采用模块化的设计，各个模块完成各自的功能。在实施的过程中，可以根据需要将相应的模块添加到网络中，也可以不使用某些模块，在需要时候再添加。同时，模块化设计容易维护，某个模块出现故障，不会影响到整个网络的安全。
另一个设计思想是采用层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及与主干网进行数据通信。
1.1.2 技术分析
保护现有投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品。如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。目前比较常见的主干网技术有FDDI 、ATM 、快速以太网和千兆以太网等。其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN ，并容易升级到千兆以太网和ATM ，由于性能优越，价格适中，建议采用快速以太网作为校园网的主干技术。
系统详细需求分析
2.1 详细需求分析
总体设计是校园网建设的蓝图，是搞好校园网建设的核心。进行校园网总体设计要注意几点。
第一，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；
第二，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet 服务类型，进而确定系统建设的具体目标； 第三，确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；
第四，规划安排校园网建设的实施步骤。
建设校园网要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。校园网建成了，各种问题也不断涌现:设计目标根本无法实现，没有合适的应用软件，许多设想根本无法实施，后续的维护费用不堪承受等等。现在所谓的校园网多是一些系统集成商基于先进的硬件设备提出的解决方案。 关于校
园网，需要连接多少个节点，怎样利用网络设备使得分布在不同地理位置的节点连接到一个统一的网络中来，怎样使得整个网络中的节点相互连通，然而，这只是万里长征的第一步，这些问题仅仅是校园网需要解决问题中的一部分而已。 从某种意义上讲，校园网的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题，而是会引深到更深的层次，也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。 当前校园网设计存在很大问题，主要体现在人的方面：作为系统集成商来说，当然希望给学校的方案越先进越昂贵越好。但是作为学校必须研究能不能发挥这些设备的潜能，这些设备能不能满足未来发展的需要。目前的校园网系统集成多数是先进的设备的集成，少则几十万元，多则几千万元。有的学校花费几百万元采用ATM 技术搭建起来的网络，最后只用来进行文件共享，真是用核弹打蚊子。
2.2 详细性能分析
基于以上的这些状况，专家们提出不少校园网建设的原则，而这些原则中有不少建议很有建设性，现在总结出来给大家参考：
（１）先进性：先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；
（２）实用性：建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；
（３）开放性：遵从国际标准，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通；
（４）灵活性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；
（５）可靠性：具有容错功能，管理、维护方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析；
（６）强性价比：不要一味追求最新，还要考虑当前实际需要，选择合理的设备搭配，使达到良好的性能价格比。
（７）安全性： 包括两个方面，1、网络用户级的安全性；2、数据传输级的安全性。网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。
系统详细设计
3.1 系统结构设计及子系统划分
3.1.1 系统子系统划分
3.1.2 系统拓扑结
系统简单拓扑图
3.2 系统IP 规划
（1）为了方便以后扩建，各个部门和各个系各分一个C 类IP 例如：办公楼：192.168.3.*~192.168.7.*
教学楼：192.168.8.*~192.168.12.*
一共需要10个C 类IP ，但是同时浪费也比较严重 （2）给办公楼：分一个C 类IP ；给系分两个类IP 例如：办公楼：192.168.3.*
编码和测试
4.1 编码（附程序） 4.2 测试方案
网速是校园网用户反应最多，也是学校最为关心的问题。为了客观全面掌握我校网速现状，以进一步改善工作，近期，网络中心在校领导的支持下，对我校校园网出口速度、校外用户访问我校校园网速度两项指标进行了测试。在此基础上，分析了我校网速存在问题的原因，并提出了进一步
加快校园网速度的方案。有关情况通报如下：
4.2.1 校内用户访问校外网速度测试
我们采用三种方法分别在校内测试了利用教育网出口访问公网网站和教育网内网站、利用公网出口访问公网网站的速度。
方法一：利用网站测试工具http://www.linkwan.com对国内部分网站访问速度进行测速。 方法二：利用教育网(CERNET)提供的测试工具http://mnt.edu.cn/c_index.html测算校园网用户访问教育网的带宽。
方法三：利用文件下载工具分别对教育网内部文件服务器、公网文件服务器进行文件下载测试。 结果显示：通过教育网出口访问教育网内网站速度较快，远快于通过教育网访问公网网站的速度；如通过公网出口，访问公网网站速度则明显加快。这表明，公网与教育网之间存在着较大的瓶颈。而教育网对公网（包括电信、网通、铁通等）资源的访问速度较慢，是当前国内高校普遍存在的问题。
4.2.2 校外用户访问我校校园网速度测试
国内访问：我们委托北京世纪互联网宽带数据公司，对我校、北大、清华、北航和北林五所高校的网速进行了三次访问监测试，测试范围抽样取自全国14个省市。
结果显示：网站首页表现良好，各项技术参数都和其他高校主页处在同一水平，其中响应时间等参数还优于其他高校主页。第一次由于农大新闻网只使用了教育网资源，导致公网用户访问速度较慢，影响了网站的整体协调。在第二次的测试中，对农大新闻网进行了双线改造优化，情况得到了明显改善。
国际访问：我们从测速专业网站http://host-tracker.com测试世界各地访问五所高校网站网速。结果显示：平均速度除少数国家外，看不出各校有明显的差异。
需要说明的是，网速测试与测试时间、测试地点、测试对象等诸多因素有关，一般只能得到一个相对结果。但从以上测试结果可以看出，我校校园网的校外访问速度在高校之间属于较好的水平。
4.3 解决方案
根据以上分析，结合当前学校实际情况，我们提出了校园网进一步提速方案，包括： （1）增加校园网公网出口；
（2）调整网络使用管理政策，执行用户“双限”政策（限流量、限带宽）； （3）逐步更新网络基础设施；
（4）尽快解决网络中心用房问题，改善网络配置环境，建立两校区晚间值班制度，加强网络维护和管理队伍建设；
（5）加强培训，帮助提高用户网络运行维护能力，减少由于用户终端操作不当引起的网络故障。 网络中心已经将新闻网增加公网出口，加速了校外用户访问速度；控制了高峰段单个用户的下
载速度；采用讲座、在线辅导等方式对用户进行计算机网络操作培训指导。更多措施将报学校进行研究，条件许可后逐步予以实施。
校园网的正常运行和不断发展是每一位师生的期望。非常感谢广大用户对校园网建设发展的一贯支持。我们将继续做好工作，尽力保证校园网运行更顺畅，网络信息更安全，为用户提供更周到的网络服务。有网络问题请及时与我们取得联系，说明故障的具体表现，以便能得到及时处理解决。
结论
5．1 结论
工程实施分成工程设备采购阶段：工程设备安装调试阶段；工程的验收测试阶段；工程的维护服务阶段；网络系统独立运行阶段。
工程设备采购阶段，主要包括工程设备订购清单的确认，向国内外设备供应商采购设备，xxx 学校的光缆及楼内布线系统的材料采购、实施及测试验收，网络设备安装现场的场地准备，细化工程实施方案和实施计划。
工程设备安装调试阶段，主要工作包括连接网络设备，调试网络系统尤其是调试网络管理系统，设置虚拟网结构和虚拟网之间的访问控制功能，开通基本的Internet 服务，主要校园内拨号访问服务，最终对网络系统的全面测试。
维护和服务阶段，该阶段的工作包括施工单位工程技术人员现场网络系统的维护，现场网络管理和维护技术培训、网络管理和维护技术的培训。该阶段主要的目标是施工单位调整优化网络配置，处理突发性的网络故障，尽快培训用户自己的技术人员，尽量在三个月时间内将网络管理交给用户自己技术人员负责，施工单位技术人员从负责到配合，逐步在实践中培养出用户自己的网络管理员和系统管理员。
系统独立运行阶段，该系统交给业主自己管理，施工单位仍提供技术服务和技术支持。
学校的网络建设必然会对学校的信息化起到巨大的推动作用，为学校的办公提供简单、有效、便捷的理想环境，为学校的教育教学改革提供迅速有效的途径。由于建立了校园网，一方面缩短了学校与外界的距离，利用电子邮件和Internet 等，扩大了学校与外界的交流；另一方面，构建了以Internet 为基础的管理信息系统，推动了学校的信息化建设，为学校今后的快速发展准备