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思科千兆交換校園網應用

2019-11-05 01:46:47
字體:
來源:轉載
供稿:網友

  具體內容: 
   本文從需求分析入手,闡述了校園網的應用特點,并以陳經倫中學為例,介紹了思科系統公司的千兆交換產品和其它應用產品如何滿足校園網用戶的多方面需求。
  
   校園網是各種類型網絡中一大分屬,有著非常廣泛的應用,它以局域網為主,但網絡結構和性能要求卻有其特色,為此特在本例中對校園網作應用分析。
  
  一、應用特點及需求分析
  
  隨著現代化教學活動的開展和與國內外教學機構交往的增多,對通過Internet/Intranet網絡進行信息交流的需求越來越迫切,為促進教學、方便治理和進一步發揮學生的創造力,校園網絡建設成為現代教育機構的必然選擇。校園網大都屬于中小型系統,以園區局域網為主,一個基本的校園網具有以下的特點:
  
  高速的局域網連接——校園網的核心為面向校園內部師生的網絡,因此園區局域網是該系統的建設重點,由于參與網絡應用的師生數量眾多,而且信息中包含大量多媒體信息,故大容量、高速率的數據傳輸是網絡的一項基本要求;
  信息結構多樣化——校園網應用分為電子教學(多媒體教室、電子圖書館等)、辦公治理和遠程通訊(遠程教學、互聯網接入)三大部分內容:電子教學包含大量多媒體信息,辦公治理以數據庫為主,遠程通訊則多為WWW方式,因此數據成分復雜,不同類型數據對網絡傳輸有不同的質量需求;
  安全可靠——校園網中同樣有大量關于教學和檔案治理的重要數據,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,易于治理——校園網面向不同知識層次的教師、學生和辦公人員,應用和治理應簡便易行,界面友好,不宜太過專業化;
  經濟實用——學校對網絡建設的投入有限,因此要求建成的網絡應經濟實用,具備很高的性能價格比。
   陳經倫中學是朝陽區乃至北京市的一所知名學校,作為典型的基礎教育學校,該校校園網建設同樣具有上述要求和特點。針對陳經倫中學的具體情況,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)將該校園網分為三級結構:以位于圖書館樓內的校園網控制中心為核心;與校園內各建筑(校園內需要聯網的建筑物共十座,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)互連形成園區主干;各建筑物內再擴展面向用戶的局域網。園區主干連接為100M/1000Mbps,建筑物內部的用戶局域網提供到桌面的10/100Mbps網絡帶寬。
  
  二. 方案設計:
  
  拓撲結構
  校園網整體拓撲結構如圖1所示。
  
  
  圖1 陳經倫中學校園網拓撲結構圖
   
  圖中思科系統公司的千兆交換產品Catalyst 3508G XL(8口千兆以太網)和Catalyst 3548 XL(2口千兆,48口10/100M)通過GigaStack千兆堆疊構成校園中心交換機和中心局域網(GigaStack是思科公司獨有的千兆堆疊技術,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)連接成網絡主干;此外,中心3548和各樓3524交換機的10/100M局域網端口可為多臺應用服務器提供高速網絡連接。這種按需求設計帶寬和架構的方式既節省經費,又能充分發揮設備優勢,取得最優的整體能價格比。
  建筑物內各樓層交換機采用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,必要時還可再下聯低端交換機擴展用戶數。以綜合樓為例(如圖2所示),樓內共56個主節點,采用Catalyst 3524 XL和2924 XL、2912 XL(12口10/100M交換機)級聯能夠滿足端口數量需求;樓內各辦公區則采用Catalyst 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,級聯時可采用Fast Etherchannel(快速以太網通道)技術,將兩交換機的2-4對100M或10/100M端口并行連接起來,使級聯帶寬成倍增加,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傳輸數據,從而保障運行的可靠性。
  
  
  在整體拓撲圖中還可看到,為實現Internet接入和為在家辦公、學習的遠程用戶提供撥號上網服務,校園網中還設立了位于網控中心內的Internet服務中心,采用Cisco 2610路由器(具1個10M以太網接口,2個WAN接口卡和1個支持多種模塊的網絡插槽)作遠程連接,其10M以太網端口與網控中心的局域網相連,另可選配一塊具備1個2M廣域網串口的接口卡通過DDN專線連接到Internet;再選配一塊NM-16AM網絡模塊,為遠程用戶提供16口撥號連接。
  網絡安全及治理
  在安全方面,學校采用了集成在路由器2610操作系統中的防火墻功能將校園網分成內外兩個部分,內部用戶可以通過認證訪問外部網和Internet;而未經授權的外部用戶將不能穿過防火墻進入內部網,從而避免內部網上核心服務器受到侵害。
  考慮到網絡設備較多,結構較為復雜,學校還打算在二期工程中加裝思科的網管系統Cisco Works Windows來對所有網絡設備實施治理--由于整套系統均用到思科網絡產品,那么采用同一廠商的網管能夠對設備進行更為詳盡細致的治理,它擁有思科全套產品的數據庫,能夠調出各種產品的直觀視圖,深入到每個物理端口去查詢狀態信息,其主要功能包括: 自動發現和顯示網絡的拓撲結構和設備; 生成和修改網絡設備配置參數; 網絡狀態監控; 設備視圖治理; Cisco Works Windows基于流行的Windows操作平臺,界面友好,易于把握,能夠滿足校園網對網管的功能全面而又要方便操作的要求
  網絡多媒體應用
  在這樣一種基于Cisco產品的全交換校園網中,帶寬充分,并且劃分合理,控制有效,不僅傳統的校園網服務能應用自如,更為多媒體網絡應用打下了良好基礎,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絡服務。
  Cisco ip/TV是Cisco公司隆重推出的一套基于TCP/IP協議傳遞MPEG-I格式的高質量全動態的視頻圖象、語音及數據的客戶/服務器軟件系統。該系統由內容治理服務器、內容服務器、客戶端軟件三大功能模塊組成,擁有視頻點播、定時廣播、現場直播、多視頻源廣播等功能;它采用了先進的組內廣播技術和磁盤優化讀取技術,具有單機性能優異、網絡傳遞高效、操作簡明快捷、統計分析功能完備等特點,并完全遵從多媒體傳輸的國際標準RTP/RTCP和RTSP,可運行于各種介質的IP網絡之上。陳經倫中學的全交換、高帶寬校園網,可以輕松地滿足計算機網絡上的電視會議、廣播領導講話、電視節目廣播與點播、樓宇監控、網上教學、現場實況轉播、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絡閉路電視系統的各項要求。
  三、 應用小結:
  
   按照以上方案建設的陳經倫中學校園網,在局域網中合理地選擇交換產品設計帶寬,體現了性能卓越而又經濟實用的原則;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;在基本功能實現的基礎上,還用到了Fast Etherchannel、集成防火墻、Cisco Works Windows等技術和產品來保障網絡的可靠性、安全性和易于治理性。
  
  就已經建立校園網和正在建立校園網的學校而言,網絡為教學治理和信息通訊、數據資源共享帶來的利益是顯而易見的。各校園網的建設經驗表明,網絡基礎設施的建設總是在一定程度上超前于網絡資源建設。因此,無論設計何種規模、何種目的的網絡,都應在資金答應的范圍內,盡可能地設計選用先進的網絡設備、技術與方案。目前,陳經綸中學校園網是北京第一家全線基于Cisco產品架構的中學校園網,也是北京市最完整、最先進的中學校園網之一,這充分說明Cisco長期以來保持的技術先進性、產品可靠性,不僅令其高端產品成為大型企業網絡的首選,它的中低端產品也是非常適合我國中小學構建校園網應用。
  
  思科系統公司(Nasdaq:CSCO)是全球領先的互聯網設備供給商。如需了解思科公司的更多信息,請瀏覽http://www.cisco.com。


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