动态路由在多校区校园网的设计与实现

李晋峰

（长治职业技术学院，山西 长治 046011）

1 网络总体设计

现代化网络系统，通常采用星型结构，这种网络结构适用于同一楼层，占地面积较小，传输速率很大。通常情况下，参与组网的设备连接交换机或集线器进行数据流通。星型结构具有操作简单，扩展能力较高，投入成本不多，方便进行共同管理的优点。校园网分布广泛，在分层布线时一般选择树形结构，每一层的交换机及集线器在本楼出口进行连接。

如果是进行大学校园的校园网设计，通常采用三层结构，连接多个校区的高速主干。在进行网络选择时要考虑网络结构的整体性和时效性，提升网络传输速率。可以选用动态路由作为多校区校园网的主要路径，结合网络系统的结构要求，选择合适的设计模式。

进行校园网的框架设计要进行网络需求调查，明确学校的整体规模和教学性质，根据工作要求，选择合适的网络系统，进行学校信息设施的有效建设。分析校园网络的具体需求，明确校园网的服务条件和具体类型，根据应用需求设定建设目标，根据学校区域的分布情况，进行校园网络的分析规划，也考虑不同校区之间的联系情况，选择合适方案。

通常来说，分校区间均采用以太网络结构，兼容能力较强，方便进行操作。大学校园需要应用各种信息化设备开展教学活动，比如远程听课，视频听课等多媒体应用，要提升校园网络的信息传输效率。采用万兆路由交换机作为工作设备，同时应用三层交换机，提升校园网络的信息条件，提供质量更高的多媒体教学服务。如果信息覆盖面积在几十千米范围内，可采用SDH 信息技术，投入成本要有所增加，价格较为昂贵，但工作质量更好。高速路由器有较好的隔离作用，但在校园网络中的应用效率不高。

校园网络从核心区域获得了有限的IP 地址，可提供的网络服务有限，只能进行网络信息发布或者科学研究工作。专用网址可以实现 IP 地址之间的信息交互，可以构成校园网络结构的应用主体。但和其他大学之间的信息交流不同，这是万不得已的应用模式，从这一角度来说，也可以有效减少网络黑客的打扰，提升校园网络的稳定性。

2 校园网设计原则

2.1 先进性原则

现代信息网络具有先进性，这也是网络结构的应用原则。现今的信息技术可以支持多媒体信息的有效传输，基于路由网络的信息化技术，也能保证网络信息的基本交互，实现有效的信号传输。

2.2 开放性原则

开放式的校园网络，根据国际化标准采用标准协议下的技术接口，实现开放式的兼容工作，能够为多种操作系统提供互相连接的技术支持。

2.3 可管理性原则

进行校园网络的建设工作时，网络管理是非常重要的应用工作。要做好网络系统的有效管理，提升网络系统的应用效率，及时诊断网络故障，方便进行更为全面的网络服务。

2.4 安全性原则

网络信息安全是当下最受人们关注的网络问题。确保经过实际授权，才能通过校园网络获取安全信息，要保证信息传输的安全性和合理性，确保每一个传输环节的安全，以免个人信息的无端泄露。

2.5 灵活性原则

在设计网络结构时，也要考虑到未来应用。网络系统会因各种因素而改变，如果某个工作设备出现变化，要进行某些设备的更新升级，再或者移动网络设备，这都需要网络结构，具有足够的灵活性，根据变化情况，进行合理调整，满足工作需要。

2.6 稳定性原则

稳定性是网络系统最重要的性能。在校园网中，出现故障问题或传输问题，稳定性较高的网络结构，可以排除该故障对整体网络的不良影响，同时也能有效隔离问题故障，进行有效的故障排查，改善故障问题。

2.7 高带宽原则

校园网络情况特殊，网络系统的各项性能要求较高。在进行应用的过程中，要求网络速率达到传统网络速率的1.5倍以上。为了提升多媒体数据的传输效率，进而满足校园网络的应用要求，要提升技术应用效率。为了提升全员网络的发展能力，促进多媒体应用的可持续发展，应当应用高宽带的信息技术，改善校园网络的整体性能，实现更为全面的信息传输工作，满足多校区校园网络的应用要求。

3 动态路由协议的应用

3.1 选用动态路由协议的原因

静态路由协议的维护工作要求高，难以应用在多校区校园网中。若应用静态路由协议，某个校区间的信息线路出现问题，只能通过人工接线的方式进行线路改变，但利用动态路由协议，可以在短时间内实现自动化的路由选择。

动态路由协议下的网络系统具有灵活性，兼容能力强，可靠性高的特点。可根据具体要求选择合适的路由技术，也可考虑现有的设备情况，选择可支持的动态路由协议。除此之外，根据学校的网络设备建设情况，可以了解到，OSPF 协议作为一种链路状态协议，有更强的信号运输能力，兼容性较强，工作状态更为稳定，工作层次清晰分明。应用这种动态路由协议，可以在较快时间内，实现不同校区之间的网络连接。除此之外，某一校区中的连接线路出现问题，或者路由交换机出现故障，可根据实际需要，实现自动化路由选择。

3.2 动态路由OSPF 的设置实现

假设大学校园共有东、西、北三个校区，其校园网络也由这三个校区共同组成。每个校区都有具有不同职能的办公楼和宿舍楼，各校区的校园网都以星型结构呈现，网络模式为千兆交换式以太网。具体分析可以了解到，网络结构为三个层面，核心层为主要结构，实现整体校园网络的数据交换工作，作为网络系统中的技术核心，起着重要的管理作用。这个核心层也就是动态路由协议的骨干核心。核心层主要负责进行动态路由区域内的数据交换工作，核心层由四台路由器共同组织工作。其中，第一台负责学校东部的信息交换，第二台负责学校西部的信息交换，第三台负责图书馆信息交换，第四台负责学校北部的信息交换。

核心层中的四台路由交换机都应用动态路由协议，也就是OSPF 协议，主要进行整体校区间的路由信息交换工作。在校园网络的边界地带，应用静态路由协议和界外互联网实现有效连接。如果某台路由交换机出现故障，也会造成网络系统结构的改变，可以应用动态路由协议的灵活性特点，进行路由信息的自动化调整，确保校区内部的网络通畅。其他两层分别为汇集层和接入层，汇集层属于核心层到接入层的过渡，利用VLAN 和VLSM 技术，通过三层交换机实现有效连接。根据校园网络的应用特点，再根据校区分布情况，合理划分IP 地址，应用合适的VLAN 技术。网络结构中的接入层，则作为最后的信号传输环节，通过接入层，路由信号接入网络设备，利用二层交换机，实现路由信号的合理分配。

表1 实验楼IP地址分配表

3.3 动态路由实现的测试

采用动态路由协议OSPF 后，实现校园内部的信息沟通，可以实现整个校园区域内的自动化连接。不再进行人工干预，只要借助动态路由，就可以完成自动化寻找。有四台交换机可以共同工作，也可以选择任何一条线路，不会影响到其他校园网络之间的信息沟通。

4 结束语

总体来看，校园网已经成为多校区高校信息化建设的技术设备，是实现信息化教学和现代化科研的技术支持，也是评价学校教学水平的重要设施。在实现校园网规划中，分类分析校园网需求以及校园特点，正确选择网络设备，可应用恰当的动态路由协议，保证校园网的高效性。不仅实现了教学的信息化支持，还提供了可靠的信息网络平台，保证基本教学和科研工作的有力进行，技术人员应积极进行动态路由网络的研究工作，提升应用效率。