一、需求分析
校園網(wǎng)必須具備教學(xué)、管理和通訊三大功能。教師可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源,進行教學(xué)和科研工作;學(xué)生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實現(xiàn)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí);通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)學(xué)會信息處理能力。學(xué)校的管理人員可方便地對教務(wù)、行政事務(wù)、學(xué)生學(xué)籍、財務(wù)、資產(chǎn)等進行綜合管理,同時可以實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動化,實現(xiàn)信息和設(shè)備資源的共享,因此,校園網(wǎng)的建設(shè)必須有明確的建設(shè)目標(biāo)。校園網(wǎng)的總體設(shè)計原則是:
開放性:采用開放性的網(wǎng)絡(luò)體系,以方便網(wǎng)絡(luò)的升級、擴展和互聯(lián);同時在選擇服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時,強調(diào)產(chǎn)品支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國際標(biāo)準(zhǔn)化;
可擴充性:從主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及其模塊、插槽個數(shù)、管理軟件和網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu),以及技術(shù)的開放性和對相關(guān)協(xié)議的支持等方面,來保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可擴充性;
可管理性:利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式,合理地網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略,提供強大的網(wǎng)絡(luò)管理功能;使日常的維護和操作變得直觀,便捷和高效;
安全性:內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)之間的互聯(lián),利用VLAN/ELAN、防火墻等對訪問進行控制,確保網(wǎng)絡(luò)的安全;
投資保護:選用性能價格比高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器;采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備充分考慮到易升級換代,并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設(shè)備和軟件投資;
易用性:應(yīng)用軟件系統(tǒng)必須強調(diào)易用性,用戶界友好,帶有幫助和查詢功能,用戶可以通過Web查詢。
二、方案設(shè)計圖
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三、方案內(nèi)容
(一)、校園網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)一般有以下選擇:
主干網(wǎng)技術(shù)的選擇
主要選擇千兆(適合于高校)或百兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò),對兩層結(jié)點和桌面微機的接入也采用快速以太網(wǎng),建立一個基于多層、全交換的虛擬園區(qū)網(wǎng)。
校園網(wǎng)在設(shè)計上應(yīng)具備以下特性才能夠滿足需求,并保證建成后的網(wǎng)絡(luò)在一個較長的時間內(nèi)具有較強的可用性和一定的先進性。
1、高性能與技術(shù)先進性
校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬;并在主干網(wǎng)上提供較強的可擴展性。為了及時、迅速地處理網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有較高的網(wǎng)絡(luò)主干速度。
2、高可靠性
網(wǎng)絡(luò)要求具有高可靠性,高穩(wěn)定性和足夠的冗余,提供拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及設(shè)備的冗余和備份,為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓,要避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點失效。在網(wǎng)絡(luò)骨干上要提供備份鏈路,提供冗余路由。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上要提供冗余配置,設(shè)備在發(fā)生故障時能以熱插拔的方式在最短時間內(nèi)進行恢復(fù),把故障對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響減少到最小,避免由于網(wǎng)絡(luò)故障造成用戶損失;
3、安全性
校園網(wǎng)作為一個支持眾多用戶、同時和INTERNET/CERNET存在連接的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)安全性在整個網(wǎng)絡(luò)中是個很重要的問題,應(yīng)該采用一定手段控制網(wǎng)絡(luò)的安全性,以保證網(wǎng)絡(luò)正常運行。網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)采取多種技術(shù)從內(nèi)部和外部同時控制用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還應(yīng)具備高度的數(shù)據(jù)安全性和保密性,能夠防止非法侵入和信息泄漏。
4、可管理性
強有力的網(wǎng)管軟件是有效地進行網(wǎng)絡(luò)管理的助手,網(wǎng)管軟件應(yīng)能夠支持對網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)備級和系統(tǒng)級的管理,并能支持通用瀏覽器進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理及配置。靈活的設(shè)置每個用戶對Internet訪問功能,能夠?qū)γ總€用戶實行管理;并且能夠?qū)崿F(xiàn)計費管理。
5、可擴充性
隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大,要求網(wǎng)絡(luò)可以方便地擴充容量,支持更多的用戶及應(yīng)用;隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)必須能夠平滑地過渡到新的技術(shù)和設(shè)備,保證現(xiàn)有的投資。
6、VLAN劃分
根據(jù)校園網(wǎng)的實際需求,屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中,但需要在一個邏輯子網(wǎng)內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)站點的增減,人員的變動,無論從網(wǎng)絡(luò)管理,還是用戶的角度來講,都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡(luò)主干中要支持三層交換及VLAN劃分。在整個網(wǎng)絡(luò)中使用虛擬網(wǎng)技術(shù),以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和靈活性。
7、多層交換技術(shù)
通過三層交換技術(shù),特別是基于硬件的第三層交換,可以充分地利用交換機的包處理能力,實現(xiàn)真正的線速交換。
8、對多媒體應(yīng)用的支持
校園網(wǎng)要求具有數(shù)據(jù)、圖像、語音等多媒體實時通訊能力;并在主干網(wǎng)上提供足夠的帶寬和可保證的服務(wù)質(zhì)量,滿足大量用戶對帶寬的基本需要,并保留一定的余量供突發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸使用,最大可能地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t。整個網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)質(zhì)量、預(yù)留寬帶設(shè)置、合理進行帶寬管理方面應(yīng)提供優(yōu)良的品質(zhì)。
(二)、中心機房設(shè)計
1、網(wǎng)管服務(wù)器:對校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行綜合管理。網(wǎng)絡(luò)管理是校園網(wǎng)必須考慮的關(guān)鍵技術(shù),這里的網(wǎng)絡(luò)管理主要指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其系統(tǒng)的管理,它包括配置、性能、安全、故障管理等,網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計需要在配置每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時,都選擇具有網(wǎng)絡(luò)管理代理的、駐留有網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計的另一方面,是配置一個網(wǎng)絡(luò)管理中心,配置網(wǎng)絡(luò)管理平臺,在平臺上運行管理每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用軟件。網(wǎng)管軟件應(yīng)能夠支持對網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)備級和系統(tǒng)級的管理,并能支持通用瀏覽器進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理及配置。
2、WEB服務(wù)器:提供WEB網(wǎng)站服務(wù)。
3、DNS、目錄服務(wù)器:提供域名解析以及目錄服務(wù)。建立Intranet,其中一個必不可少的組成部分就是DNS(域名系統(tǒng))。IP地址和機器名稱的統(tǒng)一管理由DNS(DomainNameSystem)來完成的。
4、FTP、文件服務(wù)器:提供文件傳輸、共享服務(wù)。FTP是Internet中一種廣泛使用的服務(wù),主要用來在兩臺機器之間(甚至是一同系統(tǒng))傳輸文件。FTP采用C/S模式,F(xiàn)TP客戶軟件必須與遠(yuǎn)程FTP服務(wù)器建立連接并登錄后才能進行文件傳輸。為了實現(xiàn)有效的FTP連接和登錄,用戶必須在FTP服務(wù)器進行注冊,建立賬號,擁有合法的用戶名和口令。
5、郵件服務(wù)器:提供郵件收發(fā)服務(wù)。為了作到Intranet內(nèi)部Mail系統(tǒng)同公共InternetMail系統(tǒng)的平滑對接,要求采用Internet公共標(biāo)準(zhǔn)的通用MAIL系統(tǒng),在內(nèi)部的MAIL系統(tǒng)同外部通信時需要一個Proxy應(yīng)用作適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)接服務(wù),進行相應(yīng)的地址轉(zhuǎn)換工作。
6、Proxy服務(wù)器:代理服務(wù)器是作為內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)和INTERNET之間的一個網(wǎng)關(guān)。通過代理方式,首先可以大大降低網(wǎng)絡(luò)使用費,另外代理可以保護局域網(wǎng)的安全,起到防火墻的作用。
7、打印服務(wù)器:提供打印機共享服務(wù)。
8、實時通信服務(wù)器:提供實時通信服務(wù)。
9、流媒體服務(wù)器:提供各種流媒體播放、點播服務(wù)。使得教師在上課的時候可以,誰時播放視頻,提高教學(xué)效果和增強學(xué)生的學(xué)習(xí)新趣。
10、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:提供各種數(shù)據(jù)庫服務(wù)。具有教學(xué)要用的各種課件、試題等與教學(xué)相關(guān)的資料。
(三)、多媒體教室
1、多媒體教室基本組成
多媒體教室由多媒體計算機、液晶投影機、數(shù)字視頻展示臺、中央控制系統(tǒng)、投影屏幕、音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。
(1).多媒體液晶投影機
是整個多媒體演示教室中最重要的也是最昂貴的設(shè)備,它連接著計算機系統(tǒng)、所有視頻輸出系統(tǒng)及數(shù)字視頻展示臺,把視頻、數(shù)字信號輸出顯現(xiàn)在大屏幕上。
(2).數(shù)字視頻展示臺
可以進行實物、照片、圖書資料的投影,是一種非常實用的設(shè)備。
(3).多媒體計算機
是演示系統(tǒng)的核心,教學(xué)軟件都要由它運行,而且在很大程度上決定演示效果的好壞。
(4).中央控制系統(tǒng)。
中央控制系統(tǒng)用系統(tǒng)集成的方法,把整個多媒體演示教室的設(shè)備操作集成在一個平臺上,所有設(shè)備的操作均可在這個平臺上完成。
(5).投影屏幕。
用于和投影機配套使用。
2.多媒體教室的教學(xué)功能
課堂演示教學(xué)
教師在課堂中利用多媒體系統(tǒng)將教學(xué)內(nèi)容直接投影在大屏幕上,并對教學(xué)內(nèi)容進行講解。運用這種方法傳遞信息比較直觀、明了,可以從視聽方面刺激學(xué)生的感官,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生觀察問題、理解問題和分析問題的能力,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。
模擬教學(xué)
多媒體技術(shù)可以把聲音、圖像、動畫等有機結(jié)合起來,模擬宏觀世界的現(xiàn)實場景和微觀世界的事物運動,以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解一些抽象的原理和概念。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了"虛擬現(xiàn)實"技術(shù),它是通過計算機產(chǎn)生一種仿真的環(huán)境,在這個環(huán)境中,學(xué)生可以作為一個實際操作者進行各種學(xué)習(xí)和操作,計算機可做出反應(yīng)和判斷。模擬教學(xué)的設(shè)備系統(tǒng)主要有計算機、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。是整個多媒體演示教室中最重要的也是最昂貴的設(shè)備,它連接著計算機系統(tǒng)、所有視頻輸出系統(tǒng)及數(shù)字視頻展示臺,把視頻、數(shù)字信號輸出顯現(xiàn)在大屏幕上。
(2)數(shù)字視頻展示臺
可以進行實物、照片、圖書資料的投影,是一種非常實用的設(shè)備。
(3)多媒體計算機
是演示系統(tǒng)的核心,教學(xué)軟件都要由它運行,而且在很大程度上決定演示效果的好壞。
(4)中央控制系統(tǒng)。
中央控制系統(tǒng)用系統(tǒng)集成的方法,把整個多媒體演示教室的設(shè)備操作集成在一個平臺上,所有設(shè)備的操作均可在這個平臺上完成。
(5)投影屏幕。
用于和投影機配套使用。
2、多媒體教室的教學(xué)功能
課堂演示教學(xué)
教師在課堂中利用多媒體系統(tǒng)將教學(xué)內(nèi)容直接投影在大屏幕上,并對教學(xué)內(nèi)容進行講解。運用這種方法傳遞信息比較直觀、明了,可以從視聽方面刺激學(xué)生的感官,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生觀察問題、理解問題和分析問題的能力,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。
模擬教學(xué)
多媒體技術(shù)可以把聲音、圖像、動畫等有機結(jié)合起來,模擬宏觀世界的現(xiàn)實場景和微觀世界的事物運動,以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解一些抽象的原理和概念。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了"虛擬現(xiàn)實"技術(shù),它是通過計算機產(chǎn)生一種仿真的環(huán)境,在這個環(huán)境中,學(xué)生可以作為一個實際操作者進行各種學(xué)習(xí)和操作,計算機可做出反應(yīng)和判斷。模擬教學(xué)的設(shè)備系統(tǒng)主要有計算機、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
(四)、電子閱覽室
電子閱覽室就是為學(xué)生提供上網(wǎng)的地方,里面有一些數(shù)據(jù)庫,為學(xué)生查資料提供查找資料的場所!有一些國外的數(shù)據(jù)庫。設(shè)置兩個電子閱覽室,每個閱覽室有二十臺電腦。
(五)、辦公室
每個辦公室六臺電腦,共二十個辦公室,總共120臺電腦。
(六)、多功能廳
1、系統(tǒng)概述
多功能廳以其功能的多樣性(如:會議廳,視頻會議廳,報告廳,學(xué)術(shù)討論廳,培訓(xùn)廳等),特別適合我國國情需要,并在這幾年的時間得到迅速普及應(yīng)用。在初期的建設(shè)投入上可能要高於單一功能的投資建設(shè),并且從技術(shù)的角度上來看,對系統(tǒng)在設(shè)計和施工上都有一定的技術(shù)復(fù)雜度,尤其對用戶方的使用也有一定的技術(shù)要求,這就需要一種技術(shù)來綜合管理不同功能的A/V設(shè)備使其相互協(xié)調(diào)的工作,這種技術(shù)就是中央控制技術(shù)。
2、用戶需求
整個系統(tǒng)要高效率的完成教學(xué)任務(wù),結(jié)合各個系統(tǒng),充分發(fā)揮各個系統(tǒng)的功能,實現(xiàn)現(xiàn)代化的會議、教學(xué)、培訓(xùn)、學(xué)術(shù)討論。
(1)多媒體顯示系統(tǒng):
多媒體顯示系統(tǒng)由高亮度、高分辨率的液晶投影機和電動屏幕構(gòu)成;完成對各種圖文信息的大屏幕顯示。由於房間面積較大,為了各個位置的人都能夠更清楚的觀看,整個系統(tǒng)設(shè)計了2套投影機顯示系統(tǒng)。
(2)A/V系統(tǒng):
A/V系統(tǒng)由4臺計算機、攝像機、DVD、VCR(錄像機)、MD機、實物展臺、調(diào)音臺、話筒、功放、音箱、數(shù)字硬碟錄像機等A/V設(shè)備構(gòu)成。
完成對各種圖文信息(包括各種軟體的使用、DVD/CD碟片、錄像帶、各種實物、聲音)的播放功能;實現(xiàn)多功能廳的現(xiàn)場擴音、播音,配合大屏幕投影系統(tǒng),提供優(yōu)良的視聽效果。并且通過數(shù)字硬碟錄像機,能夠?qū)⒄麄€過程記錄在硬盤錄像機中。
(3)房間環(huán)境系統(tǒng):
房間環(huán)境系統(tǒng)由房間的燈光(包括白熾燈、日光燈)、窗簾等設(shè)備構(gòu)成;完成對整個房間環(huán)境、氣氛的改變,以自動適應(yīng)當(dāng)前的需要;譬如播放DVD時,燈光會自動變暗,窗簾自動關(guān)閉。
(4)智能型多媒體中央控制系統(tǒng):
采用目前技術(shù)最成熟、功能最齊全,用途最廣的中央控制系統(tǒng),實現(xiàn)多媒體電教室各種電子設(shè)備的集中控制。要求操作簡單、人性化、智能化;要求整個系統(tǒng)可靠性高;盡量多的體現(xiàn)出各種設(shè)備的卓越功能,讓所有設(shè)備工作在最佳狀態(tài),發(fā)揮設(shè)備的最大功效;為完善操作人員的系統(tǒng)工作,要求能夠?qū)崿F(xiàn)計算機網(wǎng)路控制功能,完成遠(yuǎn)端監(jiān)視、遠(yuǎn)端同步控制、遠(yuǎn)端維護等等功能能夠控制DVD、錄像機、MD進行播放、停止、暫停等功能;能夠控制投影機,進行開/關(guān)機、輸入切換等功能,并能夠控制電動吊架、屏幕,實現(xiàn)上升、停止、下降等功能;能夠控制實物展臺進行放大、縮小等功能;能夠控制音量,進行音量大小的調(diào)節(jié)功能;能夠控制A/V榘陣、VGA榘陣,實現(xiàn)音視頻、VGA信號自動切換控制功能;能夠控制房間的燈光和窗簾,自動適應(yīng)當(dāng)前的需要;
(七)、遠(yuǎn)程訪問
遠(yuǎn)程訪問服務(wù)是校園網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。它可以家庭辦公用戶和出差在外的員工提供遠(yuǎn)程、移動接入服務(wù)。
遠(yuǎn)程訪問有三種可選的服務(wù)類型:專線連接、電路交換和包交換。
四、系統(tǒng)測試
1、對管理IP地址的測試。
2、對相同VLAN內(nèi)的同信進行測試。
3、對不同VLAN內(nèi)的通信進行測試。
4、對冗余鏈路的工作狀態(tài)進行測試。
5、對廣域網(wǎng)接入路由器上的NAT進行測試。
6、對遠(yuǎn)程訪問服務(wù)進行測試。
7、對服務(wù)器提供服務(wù)進行測試。