小议高职院校体育馆的网络建设

2012-06-01南京化工职业技术学院邵家勇

电子世界 2012年21期

关键词：体育馆体育场馆校园网

南京化工职业技术学院邵家勇

小议高职院校体育馆的网络建设

南京化工职业技术学院邵家勇

本文以某化工职业技术学院体育馆的网络建设为例，说明在校园网建设中如何对体育馆的网络建设进行规划、分析与设计。

高职院校体育馆；网络建设

目前，关于校园网络建设的讨论和探讨很多，但针对校园网中体育馆这个特殊对象的网络建设的研究却很少。而当代的体育馆建设又处于上升期，因此，我们有必要针对院校体育馆的网络建设研究进行下分析。

1.校园网建设基本理论

1.1 校园网建设的总原则

校园网的建设不同于其他局域网的建设，它受限于院校的个体能力和需求，总的而言，总原则不外如下几条：

1)实用性与先进性：校园网的建设首先要符合院校本身的财力、物力与人力，不能超出财政预算，也不能不为现有技术人员所掌握；同时，校园网的建设又要保持一定的前瞻性，要适量地应用最新技术，尤其是最新网络技术。

2)稳定性与可扩性：校园网的建设，同任何网络一样，必须稳定可靠，而不能出现经常性宕机、网络攻击等非稳定现象；同时，校园网的建设，又要保持一定的弹性，有利于在网络建设之后能进行适度更新与再建设。

3)可维护性与可管理性：建好的新校园网，要能为现有网络管理人员所用。[1]

1.2 校园网建设的总流程

校园网的建设流程，和任何网络工程一样，都包括可行性研究与计划、需求分析、系统设计、系统集成、系统测试与运行及维护等活动，期间，分别产生可行性研究报告、需求说明书、设计文档、项目书、测试报告等工程文档。[2]

2.高职院校体育馆的网络建设

参照校园网建设的基本理论，我们以某化工学院的体育馆网络建设为实例，进行具体说明。

2.1 建设背景

化工学院新建体育场馆，需要对场馆进行网络规划。在数字化时代的今天，如何在校园网的基础上营造多姿多彩的数字化氛围，这是作为院校网络管理者必须考虑的问题。

2.1.1 建设目标

具体为：网络需要具备主干千兆，百兆到桌面的能力；具备安全防御能力——接入层设备具备ARP防御功能；

有设备到终端的线路采用六类线缆铺设；接入层设备到汇聚设备之间通过光纤线路连接。

2.1.2 设计原则

体育场馆的网络建设要实现内部全方位的数据共享，应用三层交换，提供全面的QoS保障服务，网络安全可靠，从而实现场馆内智能化的网络应用。所选用设备必须具备高性能、高可靠性，可管理、可增值特性以及开放性、兼容性、可扩展性。所有信息点全部使用6类布线系统。主干线路使用光纤，在满足实用的前提下做到线路冗余。

具体而言，化工学院体育场馆网络建设遵循以下基本原则：

1)高带宽：体育场馆内部新建网络为简洁的二层结构，即接入到汇聚，整个网络构架比较简单。为了保障全网的高速转发，新建网络的组网设计的无瓶颈性，在方案设计的阶段就要充分考虑到，同时要求汇聚交换机具有高性能、高带宽的特性，整网汇聚交换要求能够提供无瓶颈的数据交换。

2)高可靠：网络系统的稳定可靠是应用系统正常运行的关键保证，在网络设计中选用高可靠性网络产品；合理设计网络架构，制订可靠的网络备份策略，最大限度地支持系统的正常运行。

3)技术先进和实用：在保证满足网络使用需求的同时，要体现出网络系统的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来，充分考虑网络应用的现状和未来发展趋势。

4)可扩充：考虑到未来用户数量和业务种类发展的不确定性，要求学校核心机房增加的汇聚交换机具有强大的扩展功能，高效的。网络要建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台，能够随着需求变化，充分留有扩充余地。

5)标准开放：技术选择必须符合相关国际标准及国内标准，避免个别厂家的私有标准或内部协议，确保网络的开放性和互连互通，满足信息准确、安全、可靠交换传送的需要；开放的接口，支持良好的维护和管理手段。

6)安全可靠：网络结构拓扑方便、灵活。要求支持动态地移动、加入及变化，根据不同客户组成逻辑网段，故要求有虚拟LAN的功能。具有灵活可控的安全管理手段，保证关键数据不被非法窃取、篡改或泄漏，并能满足安全防护规范的要求；安全的远程访问能力（Internet）。

2.2 整体设计

2.2.1 总体设计目标

我们在设计体育场馆网络系统时要综合考虑多种因素，包括未来的扩展、安全理念、应用类型等，同时为了保证网络的稳定，关键设备应当适度超前，满足未来几年的信息增长需求。综合布线系统应采用标准的布线规范，开放式的体系、灵活的模块化结构。系统应能适应于目前的应用，又能面向未来的先进技术；能方便的扩容、变更以适应不断发展的需要，从而保证了用户投资的长远利益和合理性。[3]

图1 体育馆网络拓扑图

2.2.2 网络需求分析

针对本次体育场馆新建网络，本方案的总体设计思想是按照校园网的应用需求，力求为体育场馆的网络使用人员提供一个安全、先进、灵活，高带宽、高可靠性的多业务的网络平台。使得能够基于这个平台，实现外部Internet的快速访问，实现内部网络的连通，并为今后的发展打下良好的基础。[4]

1）骨干层设备需求分析：在网络中骨干设备担负着连接低层设备的工作，同时通过骨干设备的连接，形成一套完整的网络。对于网络的骨干设备同时需要对网络的接入层提供不同的网络层的路由规划和信息转发的功能，同时还需要保证不同级别的网络QoS。设备必须支持对不同部门的规划，如实现全网统一VLAN的规划等。对每个部门分配不同的VLAN并且针对不同VLAN实现不同的安全和控制的策略等。同时需要通过完全的三层策略来进行VLAN的终结和三层数据的交换工作，不建议全网全部采用统一网络协议进行规划，建议采用二层和三层协议相结合的方式共同实现网络的规划工作。

2）接入层需求分析：网络的接入是对用户直接进行数据透传的层次，但是由于网络的特殊性，本次的接入层主要是对一个局域网进行接入。对接入层概念就有了更新的解释。

对本次的接入层的主要需求的分析如下：

A.接入层用户数量大，直接产生大量的数据报文，通过三层的数据承载上来，同时造成碰撞域和冲突域，使网络瓶颈产生于网络的低层，直接影响接入质量。

B.接入层用户数量大，而所应用的数据种类繁多，多种网络业务流量的产生，包括组播业务的产生，对所接入的网络设备要求很高，使整个接入层产生了一个业务接入瓶颈。

C.网络的访问终结于共享数据的特定位置，因为接入层用户需要通过网络最终访问位于网络另一端的共享服务器，而多个用户同时访问远端的同一台服务器或者存在访问网络的其他节点的服务器，就需要这几个用户争抢网络带宽，使接入层瓶颈提升到核心层，造成核心层资源的浪费。并且根据网络流量的分析得出用户的访问方向是不规则的，网络一定会出现闲置的带宽的现象，如何规划路由将非常重要。

D.网络流量和网络流向是宽带网络的一个新瓶颈。对于宽带网络接入，接入层网络的通常是以新2/8原则来划分的，其中有20%的流量是在接入层交换机的内部进行交换的，而80%的网络流量是通过上联出口访问其他的网络设备。这里，就涉及到网络产生流量后，网络流向的问题，网络流向直接造成网络对于流量和流向所产生的网络瓶颈。

E.网络用户是局域网用户，实际接入的用户就是一个网络，那么对于不同网络之间的互访的安全性控制更是由为重要，同时各个不同的部门对本部门内部流通的部分文件是要求要有绝对的安全性的，对其他部门的用户的访问是分为很多的不同的级别的。同时对于关键性的资料，可能会采取完全隔离的做法实现对数据的保密性。

2.3 网络整体解决方案

在学校的核心机房中增加一台S7500E路由交换机，此台设备的增加主要从学校网络长远规划考虑，目前学校机房现有两台核心设备双机热备，新增一台设备，用来汇聚其它楼宇的线路。分担一部分核心的端口占用及负载。此设备可提供完善的安全防护机制，可从控制、管理、转发三平面全面保障网络的安全。体育场馆内部的汇聚交换机选用一款三层多光口的千兆交换机，利用其高效、稳定、可靠的性能保障整个场馆网络畅通。所有信息点全部使用六类线铺设，接入层设备建议采用百兆二层交换机，通过802.1x、Guest VLAN、防ARP欺骗、防蠕虫病毒、防MAC地址攻击、智能绑定(一键绑定)、DHCP Snooping、ACL等一系列安全特性保证网络稳定的运行。

具体的网络拓扑结构图如图1。[5]