校园网的设计

晏丕凌

新时代背景下的校园网升华成了一个能承载学校办公，教师教学，学生学习以及学校对外交流的多重载体。在校园网中将计算机辅助教学引入到课堂教学各个步骤，从而兴起了教育方法，教学手段，讲授工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育教学发展的信息化、现代化起了不可衡量的作用。校园网不仅是学校的管理者协同工作、教师搜寻优质教学资源的有效途径。校园网更是学校管理者提高管理水平、增加工作效率，改善教师教学质量的强有力手段，是解决信息时代背景下教育问题的最基本工具。

一、内部网络需求分析

由于校园网所承载的办公、教学平台较多且这些平台对于网络的需求都比较高，所以内部网络就不做限速处理，但各服务网段之间必须做隔离，以免部分网段在遭受到病毒攻击时不会扩散到其他网段。但是管理网段可以访问其他任意网段。

二、外部网络需求分析

由于学校人员较多，而且学校在日常工作之中对于Internet网的访问需求也比较大，所以至少开通300M上行与下行对称的电信宽带。随着用户的增多，级校园门户网站访问量的增大，建议以后将带宽提升至500M～700M上下行对称的宽带。

1.网络管理需求

由于网络用户与网段较多所以针对网络管理这一方面，就必须针对用户进行限速，如果部队用户IP进行限速，那么当用户进行下载，观看超清视频等行为时。学校的网络宽带将会被占用其中很大一部分的资源，严重影响其他用户的使用体验与办公、教学效率。因此在规划网络时必须要配置一套上网行为管理系统，针对校园网用户访问外网做限速处理，合理的分配宽带资源，保障网络的稳定性，保证用户的网络体验。

2.网络的安全需求

校园网系统应当具有可靠的安全性，而仅仅依靠交换机自身的安全功能是无法保障校园网的安全与稳定的。所以在校园网的设计当中，应该加入专业的安全防护设备——防火墙，解决日常维护工作中安全事故的快速响应，安全信息的收集与网络故障的准确定位等一系列的问题。还有校园网用户对外网的访问权限，以及外网用户对于校园网内部平台的访问权限等等。都需要防火墙来进行处理.与之对应的校园网网络的安全并不仅仅是局限于外部网络的攻击。

3.网络设备需求

校园网搭载了非常多的办公平台，教学平台，这就对核心交换机，汇聚交换机，接入交换机的性能有了硬性的要求。而且在日常使用当中，由于多媒体一体机使用的是无盘系统，且部分办公区域与教学机房会使用云桌面系统。而这两个平台对网络的要求有非常的严苛。所以网络设备的选择必须要兼顾性能与学校的经济水平。

三、网络的设计方案

网络的三层结构采用层次化模型设计，即将复杂的网络规划问题分成三个简单的网络问题，每一个问题着重解决网络的一部分功能，这样就可以使一个复杂的网络变成许多个简单的网络。网络的三层结构分为三个层次，分别是：核心层（网络的主干）、汇聚层（提供基于策略的连接）、接入层 （将用户的电脑接入网络）。

1.接入层

接入层向当地网段提供用户接入。在接入层中，减少当前网段的用户数量，能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN普通交换机或者不支持三层交换技术的普通交换机。

2.汇聚层

汇聚层是网络核心层和网络接入层的“联系人”，就是在用户接入核心层前先通过汇聚所设定策略，用以减轻核心层网络设备的负荷。汇聚层具有实施策略、网络稳定、用户登入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、目的地址过滤或源地址等多种功能。在汇聚层中，应该选用支持三层交换技术和虚拟局域网（VLAN）的交换机，以达到网络隔离的目的。

3.核心层

核心层是网络的高速通讯主干，对整个网络的通讯起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：稳定性、高效性、冗余性、容錯性、易管理性、强适应性、低延时性等。在核心层中，应该采用高性能的万兆以上交换机。因为核心层是网络的关键所在，重要性不言而喻。核心层网络设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来先进性原则改善网络性能。

四、网络规划原则

1.先进性原则

再设计网络时要结合当前新兴技术，以高起点，高标准的要求来规划与设计校园网。现在的科学技术日新月异只有用高起点，高要求的标准来规划设计校园网，才能使整个校园网的架构不至于在短时间内落伍。

2.安全性原则

校园网网络作为学校办公，教学平台的载体，在设计过程中就必须要考虑到校园网的安全程度，当校园网受到安全威胁时，极有可能泄露教师的个人文件，极易造成财产损失。而且当校园网遭遇攻击，而导致数据丢失，也会对学校的日常工作产生负面影响，因此校园网在设计之初就必须考虑到信息安全这一方面的预防措施。

3.稳定性原则

校园网作为一个一天24小时都必须时刻工作的学校重要基础设施之一，其稳定性的重要不言而喻，有时候一个网络波动，一次断网都会使学校的网络工作陷入停滞。所以在校园网设计之初，就必须考虑到这一系列的问题。

4.经济性原则

校园网规划的过程当中必须要接个学校自身的经济情况来做规划，一味地追求高性能并不可取。必须要在价格与性能之间寻求一个最佳的性价比。尽可能的优化网络结构，整合现有的资源。从现实出发，结合实际在确保网络安全，稳定，高效，易于升级的前提下。最大限度的节约在设备上面的投资。

五、网络的规划方案

网络体系结构的选择是实现校园建设的目标的核心环节。根据学校的实际应用进行综合分析，确定符合自己需要、有利于开发利用、性价比高的网络方案。基于路由器和交换机的局部网间的互联是最好的解决方案。

在这次校园网的设计之中，还有很多不合理的地方，例如汇聚层配置不合理，导致DHCP获取过慢，这表明了在网络设置过程中对于核心层与汇聚层的理解还不够到透彻。导致网络配置不够合理，部分硬件资源浪费的情况发生。所以在日后的工程中需要加强理论知识的认知更要加强实际操作的动手能力，对于网络协议的认知不足是我个人短板所在。而我也将会在今后的工作中，注意加强这方面的学习和锻炼。