伊犁师范学院 物理与电子信息学院 信管 05-2 班
程 浩 周树银
农一师中学千兆校园网设计方案
一、学校简介
农一师中学始建于 1952 年,是一所兵团重点高级中学,占地面积 5.6 万平方米,建筑面积 3.3 万平
方米,现有教职工 226 名,其中教师 165 名,有中学高级教师 29 名,中学一级教师和小学高级教师 99
名。在校学生 3292 人,其中中学部 2130 名,小学部 1162 名;有住校生 1020 名。现有三幢教学楼、一
幢实验楼(内设有先进的理、化、生实验设施、科技活动室、劳技室、微机室、语音室)和一幢 2700 平
方米的逸夫图书馆楼,有学生宿舍楼二幢、教工住宅楼五幢、一幢礼堂和可容 1000 人就餐的餐厅。已建
成了"五大系统、六室"(闭路电视双向控制系统、外语无线电系统、卫星地面接受系统、电教软件编辑
制作系统、教学电视控制系统、多媒体教室、多媒体课件制作室、多媒体网络教室、多媒体语音教室、
电视演播室、音像资料室)。还建有四百米环形跑道的运动场。高考上线率及重点上线人数不仅在阿克苏
地区,而且在全自治区都名列前茅。学校努力实施素质教育,积极开展第二课堂活动,现有航模、棋类、
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书画、摄影、体训、文学社、铜管乐队等 20 多个兴趣活动小组。学校曾被评为全国学校体育卫生先进集
体、连续多年被评为阿克苏市、农一师、阿克苏地区文明单位和综合治理先进单位。1999 年 3 月被评为
自治区级文明单位。
农一师中学千兆校园网全面解决方案,由周树银和程浩负责设计,新疆**网络科技有限公司全面实
施,这是一个整体规划、分步实施、充分考虑现有设备与实际资金情况的方案。第一步,先建立网络中
心和主干网,然后建立学校的信息管理网络、教学网络、图书管理网络和电子阅览室各应用子系统,并
进行教学楼、办公楼、图书馆的结构化布线,将网络扩展到整个校园。第二步,在所有的教室安放计算
机和电视机,进行多媒体教学,实现校园网的全部功能,最后通过路由器接入 Internet。
二、建设的意义和必要性
随着信息技术,特别是网络技术、通信技术和多媒体技术的高速发展,已经和正在渗透到经济、社
会发展的各个领域,教育的信息化已成为现实。由于教育信息化的不断发展,引发教育的一系列的变革,
同时只有在教育信息化环境下培养出的一代新人,才能成为适应信息化社会需要的高素质人才。因此,
在未来的综合国力和国际竞争能力的发展过程中,作为始终处于优先发展战略地位的我国教育,其信息
化的程度,将会直接影响到国民经济和社会发展。所以,加快我国教育信息化发展已经成为推动我国教
育实现跨越式发展的战略选择。
三、校园基本状况
校园各办公楼、教学楼的楼与层楼功能的划分:综合布线包含到校园内部一幢教学楼、一幢实验楼和
一幢 2700 平方米的图书馆楼,有学生宿舍楼二幢、教工住宅楼三幢、一幢礼堂和可容 1000 人就餐的餐
厅。以及附小内的两幢教学楼(附小教学 1#楼,附小教学 2#楼),校区内若干个平房。本次建设基本
覆盖了整个校园。
四、校园网建设目标
在设计过程中,设计者充分考虑到教育管理和多媒体教学的要求,并且网络技术上应该具有一定的
先进性,同时还要为以后的扩展留有一定的空间。为此校园网应该能达到以下要求:
● 网络具有传递语音、图形、图像等多种信息媒体功能,具备性能优越的资源共享功能;
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● 校园网中各终端间具有快速交换功能;
● 中心系统交换机采用虚拟网技术,对网络用户具有分类控制功能;
● 对网络资源的访问提供完善的权限控制;
● 网络具有防止及便于捕杀病毒功能,以保证网络使用安全;
● 校园网与 Internet 网相连后,应具有“防火墙”过滤功能,以防止网络黑客入侵网络系统;
● 可对接入因特网的各网络用户进行权限控制。
五、校园网硬件设计
1 校园网主干网络
在校园网方案中,采用基于核心交换机的千兆以太网作为校园网主干。在本方案中,主干交换机采
用华为-3COM(三康)公司 H3C S7500 系列的 7503 交换机。它属于千兆以太网路由交换机,内部集成路
由功能,具备高容量、无阻塞、优质的管理能力和可靠的多媒体支持等特点。将千兆以太网交换、快速
以太网交换、以太网交换以及路由都集成到一个交换机中,使得交换机的功能十分强大。接入交换机和
主干交换机之间通过千兆光纤连接。各教学楼、宿舍楼和住宅楼使用华为-3COM(三康)公司 H3C E328/ E352
千兆交换机组成快速以太网。
2 网络服务器
网络服务器包括 DNS(域名)服务器,FTP(文件)服务器、WEB(网页)服务器、MAIL(邮件)
服务器、VOD(视频点播)服务器、网管工作站,以及面向全校使用的磁盘阵列系统(浪潮 NS880)等。服
务器根据实际的要求选择了浪潮 NC3000 服务器(2 台)。
3 干线光纤
在校园网中,此次需敷设二条主干光缆,采用的是多芯多模光缆,分别敷设在图书楼到教学楼和图
书楼到新学生宿舍楼。
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4 结构化综合布线
本方案中,我们采用的美国安普(AMP)的综合布线产品(AMP 网线、AMP 面板、AMP 超五类模块 、
AMP 超五类 24 口配线架、、AMP 超五类双口信息插座 、数据线、网络信息模块、语言模块、光纤模块、
面板,水晶头、配线架、跳线架、理线架等。)。
依据结构化布线原则,本着达到布局美观的效果,楼宇间的布线采用光纤,各楼层的布线走 PVC 管
或在天花板内走线,并在结构化布线系统中的信息插座留有一定的冗余度,以确保日后终端设备位置调
整和网络扩展的需要。
5 广域网互联和网络安全
广域网互联也是本设计的重点,本方案中使用路由规划采用动态路由协议,尽量减少路由的跳数。
RIP V2 协议是基于距离矢量的路由协议,他比较适用于网络规模较小的网络。RIP V2 改进了 RIP V1 的
一些缺点,能支持变长子网掩码。有利于 IP 地址的分配。通过一条电信专线,将校园网接入国际互联网
Internet。
由于校园网要与 Internet 连接,有被黑客攻击和非法访问的可能,所以考虑采用硬件防火墙来进行
安全网络隔离,以此来保证校园网内部的安全性。本方案采用华为 H3C(三康)公司 secpath 100F 硬件
防火墙。
6 应用子网及网络互连
校园网除网络主干外,还拥有教育管理子网、图书馆管理子网、电子阅览室子网等。对于已有的子
网只需要通过节点交换机的 100M 以太网接口与该子网的交换机相连即可。
7 网络管理及系统软件
本方案全部采用智能网络设备,并通过网络管理协议传送给管理设备。本方案采用 Nortel 公司、港湾
公司基于 Windows NT 平台的 H3C 专业网络管理软件(Quidview 网络管理系统)及 MTRG 网络流量实时
监控软件,通过网络管理工作站,对整个网络的智能设备进行有效的管理。本方案使用的系统软件如下:
● 网络平台:Windows Server 2003 中文版,工作站端用 Microsoft Advanced Server 2000;
● 数据库开发平台:Microsoft SQL Server 2000;
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● 邮件通讯软件:Microsoft Exchange Server;
● 多媒体视频点播软件:
MPVOD 专业视频点播软件
六、校园网应用
随着学校师生的增加,教学体制改革的进行,学校对校园信息化系统提出了更高的要求,要求学
校的教学、管理的各个方面能够全面彻底地进行信息化,统一规划,分布实施,使学校的所有信息能够
实时自动的互连互通,资源得到充分的共享和利用,最大程度上提高工作效率,要求校园信息化应用系
统有统一的入口和管理模式,有稳定、高效的服务平台,有更丰富实用的系统功能等,方便老师、学生、
管理人员的工作、学习和生活,整体上提高学校的教学和管理的水平。
根据以上学校的需求,本次网络应用系统建设包括四个方面的内容:
1、建立学校对内或对外的 WWW 服务,向外展示学校的风采。
2、基于 INTERNET 的网络教学平台的建设,包括资源库建设在内,在教学过程中可以充分利用网络
与资源优势,丰富教学手段,提高教学质量。
3、教学资源库的建设。
4、学校对外的窗口——学校网站的建设。
应用系统实施中,首先安装完成包括数据库、FTP 服务器、VOD 服务器在内的基础软件平台,为所有
系统提供软件平台基础。
七、建成后的校园网络拓扑图
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IP 地址规划
出于经济的角度,我们设计在 ROUTER 上做 NAT 网络地址转化。故此,在校园网络内部我们使用 C 类
内网地址即:192.168.1.0 — 192.168.255.255 。而只需要向 ISP 申请少数的几个 INTERNET 的 IP
地址供应用服务器和作 NAT 地址转换,减少使用 IP 的费用。
各楼宇的内网 IP 地址分配
使用 192.168.2.1-192.168.10.255 这段 IP 地址。
这类地址是最难划分的,由于不清楚各大楼之间关系,各大楼之间是否需要通信等等,因此只能做
一个比较笼统的划分,至于具体如何控制访问,这就看具体的需求了,规划如下:
教学楼:92 个信息点,分配 128 个地址即 192.168.2.1/25,可用 IP 数量为 126 个;
实验楼:84 个信息点,分配 128 个地址:192.168.2.128/25,可用 IP 数量为 126 个;
新教学楼:124 个信息点,分配 128 个地址:192.168.3.1/25,可用 IP 数量为 126 个;
老学生宿舍楼:70 个信息点,分配 128 个地址:192.168.3.128/25,可用 IP 数量为 126
个;
新学生宿舍楼:224 个信息点,分配 256 个地址:192.168.4.1/24,可用 IP 数量为 254 个;
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家属 1#住宅楼:68 个信息点,分配 128 个地址:192.168.5.1/25,可用 IP 数量为 126 个;
家属 2#住宅楼:64 个信息点,分配 128 个地址:192.168.5.128/25,可用 IP 数量为 126
个;
家属 3#住宅楼:84 个信息点,分配 128 个地址:192.168.6.1/25,可用 IP 数量为 126 个;
附小教学 1#楼:84 个信息点,分配 128 个地址:192.168.6.128/25,可用 IP 数量为 126
个;
附小教学 2#楼:88 个信息点,分配 128 个地址:192.168.7.1/25,可用 IP 数量为 126 个;
图书馆:120 个信息点,分配 128 个地址:192.168.7.128/25,可用 IP 数量为 126 个,
教学楼无线 AP:分配 128 个地址:192.168.8.1/25,可用 IP 数量为 126 个;
老学生宿舍楼 AP:分配 128 个地址:192.168.8.128/25,可用 IP 数量为 126 个;
图书馆电子阅览室 2 个有电脑 100 台,学生机房两个电脑 120 台,分配 256 个地址:
192.168.10.1/24,可用 IP 为 254 个;
本次建设覆盖整个校园楼宇,共有 982 个信息点,校园的中的平房和食堂,礼堂,学术报告厅等都
使用无线 AP 接入,同时也实现了校区的无线接入。其中,192.168.9.0-198.168.10.0 的地址暂时没有使
用,可以暂时保留以后网络扩充使用,192.168.1.0—192.168.1.255 段的地址为校园的网络设备和应用
服务预留的 IP 地址。对楼宇的 IP 地址宜采用固定 IP 地址,并且在交换机上进行一些设置,每一个信息
口,只能提供一个 IP 地址服务,或者一个 MAC 地址服务,这样可以更加好的进行管理。
VLAN 划分
通过和校方协商或技术交流的形式确定整体校园网 VLAN 的划分,和 VLAN 间的是否通信和限制。
八、方案特点
1 系统的综合性
能支持各种数字、数据通信、多媒体技术以及信息管理系统,能适应当前和未来 20 年技术发展的基
本需要
2 系统的开放性
AMP 的 Netconnect 产品系列含盖了结构化布线系统的所有产品,完全遵从国际标准。而且能够兼容众多
厂家的产品及其新产品。它有各种连接器、转换器和适配器配合各类网络产品以及语音、数据、图象方
面的外设。在整个系统的设计中,将墙面及地面作为临界面,留有标准的 RJ45 接口,通过连接线把外设
连接到整个布线系统上。由于设计采用了 EIA/TIA
568、ISO11801 的设计标准,所以整个系统拥有很强
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的开放性。
3 系统的先进性和灵活性
电脑、电话的传输介质完全相同,均使用非屏蔽双绞线(UTP)
配线不必重复投资,提高投资效益
电脑、电话插座相同,均使用 RJ45,调配方便
符合任何厂家不同电脑系统及电话交换机的应用
可以保证 20 年不落后于最新技术的发展
完全符合将来综合业务网 (ISDN) 的发展要求
采用星型拓扑结构布线,确保系统的稳定性和安全性
虽为尖端技术,但使用与管理却非常容易,在使用上采用模块化结构, 最符合各种语音及数据的应
用要求。
4 系统模块化
除水平线缆外,系统内所有的接插件均为积木式的标准件(如:工作区的双孔非屏蔽插座等),以确
保管理和扩张的简易化。
5 系统扩展性
系统具有可扩展性,一旦用户需要,便可以对系统随意扩展。
6 系统的经济性
减少一次性的投资,并确保系统具有很高的可靠性和极低的故障率,将运行与维护费用减至最低限
度。
7 系统的可靠性
用户系统对使用环境(温度-20- +50 摄氏度,相对湿度 35%- 95%)具有良好的适应性,并确保具有
极低的故障率。
8 设计的合理性
本系统在设计时不仅考虑到它的开放性、先进性和灵活性,而且还必须认真考虑整个系统设计的合
理性和实用性,使布线系统能够在最经济的方式下,达到高速信息通道所要求的目的。
九、校园网网络设备采购汇总表
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