高职院校校园网存在的问题及升级建设方案

郭春光

摘要：本文在对多所高职院校的校园网进行实际调研的基础上，总结出高职院校校园网普遍存在的问题，并针对性地提出升级需求分析及建设方案。

关键词：校园网；问题；升级建设；方案

随着高职院校教学改革的不断深入，如何设计、建设并实现具有自身特点的校园网以便更好的服务教学、管理和学生学习、生活，是高职院校面临的重要问题。本文在对多所高职院校的校园网进行实际调研的基础上，总结出高职院校校园网普遍存在的问题，并针对性的提出升级需求分析及建设方案。

一、存在的问题

（一）网络速度慢、稳定性差

多数高职院校在校园网建设过程中，学院领导不够重视，资金不到位，网络设备缺项，配置低，网络设备协作功能差，通信线路的载能力有限，造成了校园网速度慢、稳定性差。

（二）安全性能差

随着网络技术的发展，大量有害信息严重腐蚀大学生的心灵，给学生教育带来严峻的挑战；网上病毒泛滥，各种木马植入程序和自动弹出窗口令电脑在不知不觉间“中毒”，加之计算机系统存在漏洞，缺乏保护措施，从而轻易造成计算机系统瘫痪。

（三）不易管理

学院内部办公区域太过分散，而且变动较大，造成有些IP地址没人用，有些抢着用，经常会出现IP 地址冲突，同时，由于私有地址的应用缺少规划，造成了地址分配混乱。网络拓扑结构的不合理使有些设备需要承载大量信息，负担过重，时有跖机，运行维护工作量大。

（四）网络带宽远远不能满足学校需求

随着计算机技术的发展，教学改革深入，各种视频、音频、多媒体课件、在线课程等都需要大流量的网络传输支撑，对校园网的要求越来越高，对网络带宽和服务器的要求越来越高，同时也需要校园网有流量控制功能。

二、升级需求分析

针对高职院校校园网存在的问题，升级建设需求分析如下：

（一）提高带宽

提高网络带宽能有效解决网络速度慢、性能差的问题。同时，需要QoS 技术，以保证对各种服务、应用提供优质的传输服务[1]。主干网带宽吉比特，通过光纤延伸到图书信息大楼、教学楼、学生宿舍楼，百兆交换机接入到桌面，实现全院快速联网。

（二）提高覆蓋面

为方便全院全体教职工及学生能随时随地接入校园网，需要覆盖全院的各楼层、房间等，共享学院的各种资源及信息服务。

（三）升级应用系统

应用系统包括主机系统和办公软件系统。主机系统应采用最新技术，具有良好的扩展能力、高可靠性、持续性、兼容性，支持通用大型数据库，支持多种传输协议，可提供互联网的应用，具有良好的可管理性和可维护性；为了满足用户需求，完善学院网站、教学管理系统、图书管理系统等，提高工作效率和管理水平，实现无纸化办公[2]。

（四）加强网络安全

校园网设计与实现中需要改进IP 分配方案，采用地址翻译（NAT）隐藏内部主机，使用 DHCP 动态分配 IP 地址，减少管理难度并增加安全性。设置网络接入限制，防止不明用户进入校园网破坏校园网[3]网络平台及应用系统的正常运行。同时，还要考虑外网与内网设置不同的访问权限，使用硬件防火墙、防病毒系统等，协助实现网络的安全。可采用防火墙保护校园网不受外界网络的入侵并布置瑞星防病毒系统抑制泛滥的计算机病毒。

（五）提升可靠性、稳定性

校园网的可靠性、稳定性是学院教育教学活动、学院形象及日常办公工作的保障。在校园网的可靠性、稳定性设计中，要选用优质设备与先进的组网技术，选定合理的网络拓扑与可靠的线缆系统。保证平均无故障时间MTBF[4]、平均修复时间MTTR达到应用要求。

三、升级建设方案

（一）采用三层交换技术

三层网络技术就是利用三层交换机在OSI模型的第三层网络层进行数据转发的网络技术，简单的讲，就是：“二层交换技术+三层转发技术”[5]，是目前比较成熟的网络数据交换技术。通过三层交换机将网络层的功能融入到交换机，以交换机的性能完成路由器的功能，即二层的桥和三层的路由合二为一，使得网络的路由功能分布于整个网络中的各个交换节点上，这样，可以快速完成路由寻径，降低时延，完成数据包的转发。三层交换技术解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器因低速、复杂造成的网络瓶颈问题。

（二）采用千兆以太网作为主干网

以太网（Ethernet）是一种总线式局域网。千兆以太网即吉比特以太网（Gigabit Ethernet）是IEEE802.3以太网的扩展，编号802.3z，数据传输速率为1000Mbps。它保留了传统10Mbps以太网MAC层的CSMA/CD协议，但它对CSMA/CD协议进行了改动，物理层“嫁接”了ANSIX3T11的光线通道（Fiber Channel）的物理层协议。采用三层设计：最下面一层由10/100Mbps交换机组成；第二层由100/1000Mbps交换机组成；最高层由吉比特以太网交换机组成。在每一层，交换机逐步提高干线速率。这种设计的意图是一般由低廉的交换机完成10/100Mbps工作站的连接，昂贵的大容量交换机只用在最高层[6]。

（三）三层交换设备选择

1.核心层交换机。所选设备需含管理模块，1口万兆接口，其他主要的网络设备以其为中心，采用星型网络拓扑结构通过光纤连接在一起。选择核心层交换机时主要考虑其性能、功能和可扩展性，以及网络管理功能和较强的适应能力。

同时引入网络防火墙，目的是为了在内网和外网的交汇处设立一道屏障，所选设备能够提供网络出口地址转换以及与外网的逻辑隔离功能。。它提供阻止和允许两个功能。“阻止”是禁止不符合控制政策的报文通过防火墙，不管是从内向外或者是从外向内穿过。“允许”的功能则恰恰相反。

2.汇聚层交换机。所选设备每个端口都能提供100M 的带宽，同时还支持支持网管功能，支持CLI，支持Console（RS-232），支持Telnet，支持SNMPv1/v2/v3，支持MIB接口，支持Trap，支持Security IP安全网管功能，NMS功能，SFlow功能。根据学院实际，可以选择一台汇聚层交换机将计算机机房的所有计算机汇聚在一起，其它计算机都直接由接入层连到核心层。

3.接入层交换机。所选设备含48口10/100Base-TX，固化4个千兆/百兆Combo（SFP/GT）接口。每个用户可拥有100M 的独享带宽；当节点承载的交换机数量太多时，还要有一定的网络管理能力。之所以这样选择，是因为考虑到网络对实际带宽的需求和增加网络应用对带宽需求的增长趋势等功能。

四、小结

本文以对多所高职院校的校园网进行实际调研为背景，对高职院校校园网普遍存在的问题进行分析，总结归纳为四点，在此基础上，对应提出了五条升级需求分析，最后给出升级建设方案。此方案虽然片面，但切合高职院校校园网建设实际，针对性强，对高职院校校园网建设具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]王海涛.关于校园网建设的一些看法和建议[J].电信科学，2001，（6）：56～57.

[2]孟玲玲.校园网组建与维护[M].北京：中国人民大学出版社，2011：2.

[3]宋开旭.三层交换技术原理及应用分析[J].电脑知识与技术2009，15（09）：18～20.

[4]李存，王保义.校园网设计与实现[J].保定：河北软件职业技术学院学报，2010，（18）：23～24.

[5]密君英.基于三层架构的ASP.NET项目实战教程[M].北京：中国电力出版社，2011：45.

[6]张长森，赵文涛.计算机网络[M].北京中国电力出版社.2007：98～101.