思科千兆交換校園網(wǎng)應用
思科千兆交換校園網(wǎng)應用 [pic]本文從需求分析入手，闡述了校園網(wǎng)的應用特點，并以陳經(jīng)倫中學為例，介紹了思 科系統(tǒng)公司的千兆交換產(chǎn)品和其它應用產(chǎn)品如何滿足校園網(wǎng)用戶的多方面需求。 [pic]校園網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡中一大分屬，有著非常廣泛的應用，它以局域網(wǎng)為主，但網(wǎng) 絡結(jié)構(gòu)和性能要求卻有其特色，為此特在本例中對校園網(wǎng)作應用分析。 一、應用特點及需求分析 [pic]隨著現(xiàn)代化教學活動的開展和與國內(nèi)外教學機構(gòu)交往的增多，對通過Internet/In tranet網(wǎng)絡進行信息交流的需求越來越迫切，為促進教學、方便管理和進一步發(fā)揮學生 的創(chuàng)造力，校園網(wǎng)絡建設(shè)成為現(xiàn)代教育機構(gòu)的必然選擇。校園網(wǎng)大都屬于中小型系統(tǒng)， 以園區(qū)局域網(wǎng)為主，一個基本的校園網(wǎng)具有以下的特點： 1. 高速的局域網(wǎng)連接——校園網(wǎng)的核心為面向校園內(nèi)部師生的網(wǎng)絡，因此園區(qū)局域網(wǎng)是該 系統(tǒng)的建設(shè)重點，由于參與網(wǎng)絡應用的師生數(shù)量眾多，而且信息中包含大量多媒體 信息，故大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡的一項基本要求； 2. 信息結(jié)構(gòu)多樣化——校園網(wǎng)應用分為電子教學（多媒體教室、電子圖書館等）、辦公管 理和遠程通訊（遠程教學、互聯(lián)網(wǎng)接入）三大部分內(nèi)容：電子教學包含大量多媒體 信息，辦公管理以數(shù)據(jù)庫為主，遠程通訊則多為WWW方式，因此數(shù)據(jù)成分復雜，不 同類型數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡傳輸有不同的質(zhì)量需求； 3. 安全可靠——校園網(wǎng)中同樣有大量關(guān)于教學和檔案管理的重要數(shù)據(jù)，不論是被損壞、丟 失還是被竊取，都將帶來極大的損失； 操作方便，易于管理——校園網(wǎng)面向不同知識層次的教師、學生和辦公人員，應用和 管理應簡便易行，界面友好，不宜太過專業(yè)化； 4. 經(jīng)濟實用——學校對網(wǎng)絡建設(shè)的投入有限，因此要求建成的網(wǎng)絡應經(jīng)濟實用，具備很高 的性能價格比。 [pic]陳經(jīng)倫中學是朝陽區(qū)乃至北京市的一所知名學校，作為典型的基礎(chǔ)教育學校，該校 校園網(wǎng)建設(shè)同樣具有上述要求和特點。針對陳經(jīng)倫中學的具體情況，承接此項工程的思 科高級認證代理商北京藍波科技發(fā)展公司（北京德勝門外雙泉堡甲2號，郵編：100085， 電話：68498450，64870926，傳真：68498418）將該校園網(wǎng)分為三級結(jié)構(gòu)：以位于圖書 館樓內(nèi)的校園網(wǎng)控制中心為核心；與校園內(nèi)各建筑（校園內(nèi)需要聯(lián)網(wǎng)的建筑物共十座， 3座教學樓、2座辦公樓、1座綜合樓、1座游泳館、1座圖書館樓和2座宿舍樓）互連形成 園區(qū)主干；各建筑物內(nèi)再擴展面向用戶的局域網(wǎng)。園區(qū)主干連接為100M/1000Mbps，建筑 物內(nèi)部的用戶局域網(wǎng)提供到桌面的10/100Mbps網(wǎng)絡帶寬。 二. 方案設(shè)計： 1. 拓撲結(jié)構(gòu) 校園網(wǎng)整體拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。 [pic] 圖1 陳經(jīng)倫中學校園網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)圖 圖中思科系統(tǒng)公司的千兆交換產(chǎn)品Catalyst 3508G XL（8口千兆以太網(wǎng)）和Catalyst 3548 XL（2口千兆，48口10/100M）通過GigaStack千兆堆疊構(gòu)成校園中心交換機和中心 局域網(wǎng)（GigaStack是思科公司獨有的千兆堆疊技術(shù)，可以在兩個或多個3500 XL系列交換機間用廉價的不超過1米的銅線建立千兆高速堆疊，較光纖大大節(jié)省成 本）；各建筑物主交換機選擇Catalyst 3524 XL（2口千兆，24口10/100M），中心的3508G和3548堆疊之后還具有八口空余的千 兆端口，可與八棟建筑樓的3524作千兆光纖連接，為此除網(wǎng)控中心所在的圖書館樓 外，其它九棟建筑采用了八條千兆和一條百兆（一棟辦公樓）連接成網(wǎng)絡主干；此 外，中心3548和各樓3524交換機的10/100M局域網(wǎng)端口可為多臺應用服務器提供高 速網(wǎng)絡連接。這種按需求設(shè)計帶寬和架構(gòu)的方式既節(jié)省經(jīng)費，又能充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu) 勢，取得最優(yōu)的整體能價格比。 建筑物內(nèi)各樓層交換機采用Catalyst 2924 XL（24口10/100M），與本樓主交換機Catalyst 3524 XL通過100Base- TX連接，再以10M或100M連接到用戶桌面，必要時還可再下聯(lián)低端交換機擴展用戶 數(shù)。以綜合樓為例(如圖2所示)，樓內(nèi)共56個主節(jié)點，采用Catalyst 3524 XL和2924 XL、2912 XL（12口10/100M交換機）級聯(lián)能夠滿足端口數(shù)量需求；樓內(nèi)各辦公區(qū)則采用Cata lyst 1924（2口100M，24口10M），提供到桌面的10M交換帶寬；考慮到各交換機都有多 個100M端口，級聯(lián)時可采用Fast Etherchannel（快速以太網(wǎng)通道）技術(shù)，將兩交換機的2- 4對100M或10/100M端口并行連接起來，使級聯(lián)帶寬成倍增加，同時提供線路冗余， 其中任一條鏈路的斷線不會妨礙其它鏈路繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而保障運行的可靠性。 [pic] 在整體拓撲圖中還可看到，為實現(xiàn)Internet接入和為在家辦公、學習的遠程用戶提 供撥號上網(wǎng)服務，校園網(wǎng)中還設(shè)立了位于網(wǎng)控中心內(nèi)的Internet服務中心，采用C isco 2610路由器（具1個10M以太網(wǎng)接口，2個WAN接口卡和1個支持多種模塊的網(wǎng)絡插槽 ）作遠程連接，其10M以太網(wǎng)端口與網(wǎng)控中心的局域網(wǎng)相連，另可選配一塊具備1個 2M廣域網(wǎng)串口的接口卡通過DDN專線連接到Internet；再選配一塊NM- 16AM網(wǎng)絡模塊，為遠程用戶提供16口撥號連接。 2. 網(wǎng)絡安全及管理 在安全方面，學校采用了集成在路由器2610操作系統(tǒng)中的防火墻功能將校園網(wǎng)分成 內(nèi)外兩個部分，內(nèi)部用戶可以通過認證訪問外部網(wǎng)和Internet；而未經(jīng)授權(quán)的外部 用戶將不能穿過防火墻進入內(nèi)部網(wǎng)，從而避免內(nèi)部網(wǎng)上核心服務器受到侵害。 考慮到網(wǎng)絡設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)較為復雜，學校還打算在二期工程中加裝思科的網(wǎng)管系 統(tǒng)Cisco Works Windows來對所有網(wǎng)絡設(shè)備實施管理-- 由于整套系統(tǒng)均用到思科網(wǎng)絡產(chǎn)品，那么采用同一廠商的網(wǎng)管能夠?qū)υO(shè)備進行更為 詳盡細致的管理，它擁有思科全套產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫，能夠調(diào)出各種產(chǎn)品的直觀視圖， 深入到每個物理端口去查詢狀態(tài)信息，其主要功能包括： 自動發(fā)現(xiàn)和顯示網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和設(shè)備； 生成和修改網(wǎng)絡設(shè)備配置參數(shù)； 網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控； 設(shè)備視圖管理； Cisco Works Windows基于流行的Windows操作平臺，界面友好，易于掌握，能夠滿足校園網(wǎng)對網(wǎng) 管的功能全面而又要方便操作的要求 3. 網(wǎng)絡多媒體應用 在這樣一種基于Cisco產(chǎn)品的全交換校園網(wǎng)中，帶寬充分，并且劃分合理，控制有 效，不僅傳統(tǒng)的校園網(wǎng)服務能應用自如，更為多媒體網(wǎng)絡應用打下了良好基礎(chǔ)，尤 其是可以提供電視會議、影像互動教學、視頻點播等多種視頻網(wǎng)絡服務。 Cisco IP/TV是Cisco公司隆重推出的一套基于TCP/IP協(xié)議傳遞MPEG- I格式的高質(zhì)量全動態(tài)的視頻圖象、語音及數(shù)據(jù)的客戶/服務器軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)由 內(nèi)容管理服務器、內(nèi)容服務器、客戶端軟件三大功能模塊組成，擁有視頻點播、定 時廣播、現(xiàn)場直播、多視頻源廣播等功能；它采用了先進的組內(nèi)廣播技術(shù)和磁盤優(yōu) 化讀取技術(shù)，具有單機性能優(yōu)異、網(wǎng)絡傳遞高效、操作簡明快捷、統(tǒng)計分析功能完 備等特點，并完全遵從多媒體傳輸?shù)膰H標準RTP/RTCP和RTSP，可運行于各種介質(zhì) 的IP網(wǎng)絡之上。陳經(jīng)倫中學的全交換、高帶寬校園網(wǎng)，可以輕松地滿足計算機網(wǎng)絡 上的電視會議、廣播領(lǐng)導講話、電視節(jié)目廣播與點播、樓宇監(jiān)控、網(wǎng)上教學、現(xiàn)場 實況轉(zhuǎn)播、校園課件點播和廣播等多種高標準應用，并且完全可以滿足學校提出的 網(wǎng)絡閉路電視系統(tǒng)的各項要求。 三、 應用小結(jié)： [pic]按照以上方案建設(shè)的陳經(jīng)倫中學校園網(wǎng)，在局域網(wǎng)中合理地選擇交換產(chǎn)品設(shè)計帶寬 ，體現(xiàn)了性能卓越而又經(jīng)濟實用的原則；路由器的加入提供了完善的Internet接入和遠 程訪問服務功能；IP/TV的應用則充分滿足了信息多樣化的需求；在基本功能實現(xiàn)的基礎(chǔ) 上，還用到了Fast Etherchannel、集成防火墻、Cisco Works Windows等技術(shù)和產(chǎn)品來保障網(wǎng)絡的可靠性、安全性和易于管理性。 [pic]就已經(jīng)建立校園網(wǎng)和正在建立校園網(wǎng)的學校而言，網(wǎng)絡為教學管理和信息通訊、數(shù) 據(jù)資源共享帶來的利益是顯而易見的。各校園網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)驗表明，網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè) 總是在一定程度上超前于網(wǎng)絡資源建設(shè)。因此，無論設(shè)計何種規(guī)模、何種目的的網(wǎng)絡， 都應在資金允許的范圍內(nèi)，盡可能地設(shè)計選用先進的網(wǎng)絡設(shè)備、技術(shù)與方案。目前，陳 經(jīng)綸中學校園網(wǎng)是北京第一家全線基于Cisco產(chǎn)品架構(gòu)的中學校園網(wǎng)，也是北京市最完整 、最先進的中學校園網(wǎng)之一，這充分說明Cisco長期以來保持的技術(shù)先進性、產(chǎn)品可靠性 ，不僅令其高端產(chǎn)品成為大型企業(yè)網(wǎng)絡的首選，它的中低端產(chǎn)品也是非常適合我國中小 學構(gòu)建校園網(wǎng)應用。
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