计算机网络论文发表技师学院校园网方案设计研究

　　摘要：校园网的建设是局域网技术的综合应用，是在有限的资源投入前提下保证校园网的灵活性、可扩展性、可靠性，并在校园网中搭建一个完善的应用系统。本文介绍的校园网选择以太网(Ethernet)作为主干技术，采用树状拓扑结构设计;各区域之间选用多模光纤传输，楼宇内部选用五类UTP或六类UTP提高内部网络的实用性;在网络安全方面，组网过程用到VLAN等技术。这一设计充分满足了学校对校园网高效、安全的要求，并使电子图书馆和远程教育等有了实现的可能，师生可以有效利用网络进行学习交流。

　　关键词：计算机网络论文发表,校园网,拓扑结构,VLAN

　　一、需求分析

　　1.学校简介及网络总体需求分析

　　笔者所在学校占地450余亩，主要建筑包括教学大楼、学生公寓楼、综合办公楼、教师公寓、餐厅、科技楼图书馆。建设校园网的总体要求如下。

　　一是受投资规模的限制。学校的资金有限，需要利用好每一分钱。二是将学校的多媒体设备进行互联，改变传统的教学模式。因此必须根据学校的实际情况，选择恰当的应用系统。三是要有可持续发展性。需要考虑未来的可扩展性和经济可行性，校园网既要跟上时代，也需要具有良好的扩展性，对未来可能的技术实现兼容。

　　2.信息点分布需求分析

　　分析学校各信息点，确定各区域的功能、信息点、信息点合计以及距核心网络的距离。

　　3.VLAN需求分析

　　VLAN技术可以将处于同一物理局域网的用户在逻辑上划分到不同的广播域，同一个VLAN内的工作站可以从属于不同的物理局域网，不同VLAN的广播和单播流量不会相互转发。利用VLAN技术对校园网络进行划分，利用VLAN弹性组合网段和机构，可在物理网络连接不变的条件下，将工作站在任意子网之间移动。

　　二、校园网技术选择分析

　　1.网络拓扑结构

　　拓扑结构中的线型结构、星状结构、树状结构和环状结构都适合校园网的布局。在具体选择过程中，需要结合各种拓扑结构的优缺点和实际的网络技术。笔者结合学校的信息点分布和校园的实际需求情况，认为选用树状拓扑结构最为合适。因为树状结构能表现出很好的可扩展性、可靠性，另外其安装方便、易管理、投资小(只需要一台核心路由交换机)。

　　2.虚拟局域网(VLAN)技术

　　VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网，它将物理上处于同一LAN的，在逻辑上分成不同子网，一个逻辑子网可以看成一个独立的播域，从而VLAN之间不同主机间的广播通信影响能降到最低。VLAN间的相互通信可以使用VLAN间路由实现。对于管理人员，可以使用VLAN中继协议(Vlan Trunking Protocol，VTP)，在单独一台交换机上定义VLAN，对交换机进行有效管理，从而大大减小网络管理的工作量，并可为学校节省不少资金。

　　3.无线局域网技术

　　WLAN的基本模型由BSS组成，包含使用同一个协议的无线站点。BSS既可以是独立的，也可以使用AP连接到同一主干网上。

　　(1)无线网卡。对于WLAN技术，经常使用无线网卡创建功能上的网络连接，和有线局域网中的网卡类似。

　　(2)接入点(AP)。AP是WLAN中的小型无线基站，负责信号的调制与收发，类似于局域网中的集线器(Hub)。其主要作用如下：负责管理无线通信工作，将无线信道分配给无线节点使用;在无线和有线通信之间转换;和有线局域网中的网桥和路由器作用相似;在20～50m的半径内AP是有效的。

　　(3)无线网络控制器(WNC)。WNC采用自动的方式给用户分配IP地址，一旦用户连上AP，WNC会自动采用监控、探测的方式来管理无线AP。WNC在端口隔离、访问和带宽控制上有显著作用。

　　(4)无线局域网基本模型。多个BSS单元和分布式系统DS(连接骨干网络的作用)组成扩展服务区(ESS)。所有ESS中的AP共享同一个ESSID， DS可以是LAN，也可以是WLAN。在物理层和数据链路层上，包含扩展服务区。

　　(5)城域WLAN接入网设计。城域网WLAN系统接入控制器(AC)，实现WLAN用户对IP或者ATM网络的接入。AC支持用户安全控制、业务控制、计费信息采集和网络监控，主要功能是对用户身份进行认证、计费等。

　　三、校园网总体方案设计

　　1.设计特点

　　笔者学校现有网络采用ATM主干，传输速率为155Mbp，此次的设计特点如下：使用的千兆位以太网在交换功能上表现强大;基于原来的ATM校园网，新的网络建设能实现最佳连接;在用户接入量上，新的网络可以达到20，000;IP多目广播(Multicast)，使得远程教育得以顺利实现;支持虚拟网络(VLAN);网管软件可远程操作接入层交换设备。

　　2.分层网络设计

　　采用三层结构，即接入层、汇聚层、核心层。这有效地简化了网络交换设计，同时也使得网络具有良好的可扩展性。

　　(1)核心层。为了将分布在各层的交换机连接起来，采用双中心星形的拓扑结构，实现数据包的高速交换。

　　(2)汇集层。主要是VLAN在整个网络选择中具有路由选择的功能。

　　(3)接入层。给终端的所有用户提供一个接入点，利用VLAN划分等技术隔离网络广播风暴。

　　四、校园网部分功能方案设计

　　1.VLAN 方案设计

　　将所属同一个班寝室划为同一个VLAN，一栋宿舍楼划为一个大VLAN;每个老师的寝室都是一个VLAN;教学楼的所有教室为一个VLAN;科技楼划为一个大VLAN;办公楼划为一个大VLAN，每个部门划为一个小VLAN;采用基于端口的划分方法。

　　2.网络安全设计

　　网络安全保护措施的目的是确保经过网络传输和交换的数据不会被修改、丢失和泄露，且网络系统不会被破坏。该校园网的安全设计包括主机安全技术、身份认证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全审计技术。

　　3.校园网应用平台建设

　　该校园网建设的主要目的是方便学校师生的教学和生活，因此主要应用包括信息共享、信息交流、课件系统、办公自动化、家庭办公学习、远程教学(网络课程)、教务管理、电子图书馆等功能。