随着全国各大、中、小学校校园网建设应用的日渐普及,校园网已成为学校必备的重要信息基础设施,其规模和应用水平已成为了衡量学校教学与科研综合实力的一个重要标志。
在校园网的组建过程中,技术先进性、产品可靠性、系统可管理性和可扩展性等都是必须考虑的因素,而针对教育行业,特别是中小学教育在经费方面的紧张状况,如何能充分利用有限的投资,在保证网络先进性的前提下,选用性能价格比最好的设备,也是各个学校首要关心的问题。为此,智翔公司(LANTECH)根据教育行业用户的需求,推出了适合学校教育教学应用的千兆骨干的校园网建设方案。
一、需求分析
1.校园主干采用具有第三层交换功能的千兆位以太网,以满足广大用户的各种要求;
2.支持IP多播(Multicast)与服务质量(QoS)或服务类型(CoS),满足远程教育的需求;
3.支持虚拟网络(VLAN)。
二、网络设计原则
为充分利用有限的投资,在保证网络先进性的前提下,选用性能价格比最好的设备,校园网建设应遵循以下原则。
先进性
以先进、成熟的网络通信技术进行组网,支持数据、语音、视频等多媒体应用,用基于交换的技术替代传统的基于路由的技术。
标准化和开放性
网络协议符合ISO或IEEE、ITUT、ANSI等制定的标准,并采用符合国际和国家标准的网络设备。
可靠性和可用性
选用高可靠的产品和技术,充分考虑系统运行时的应变能力和容错能力,确保整个系统的安全与可靠。
灵活性和兼容性
选用符合国际发展潮流的标准软件技术,保证系统具备较强的可靠性、可扩展性和可升级性,确保系统能够与现有各厂商的网络设备、小型机、工作站、服务器和微机等设备的互连。
实用性和经济性
兼顾网络的实用性和经济性,着眼于学校的近期目标和长远发展规划,利用有限的投资构造性能价格比最高的网络系统。
安全性和保密性
接入Internet时,保证网上信息和各种应用系统的安全。
扩展性和升级能力
支持多种网络协议、多种高层协议和多媒体应用。网络的构造设计应具有良好的可扩展性和升级能力,以备将来进行网络升级和扩展时,能保护现有的投资。
网络的灵活性
配合交换机与路由器支持的非常先进的虚拟网络技术,整个网络可以通过系统配置,快速简便地将用户或用户组从一个网络转移到另一个网络,而无需任何硬件的改变,从而适应学校机构的变化。同时能够通过平衡网络流量,提高网络的性能。
可管理性
网络管理基于SNMP,支持RMON和RMON2以及标准的 MIB。能够利用图形化的管理界面和简洁的操作方式,合理地进行网络规划,并提供强大的网络管理功能。一体化的网络管理功能将使网络的日常维护和操作变得直观、便捷和高效。
三、骨干网技术选型--千兆以太网
校园网建设中,主干网应选择千兆以太网,10M/100M自适应或10M交换到桌面。
千兆以太网核心
以太网从100Mbps升级到1Gbps,融合了两种技术,即 IFFF802.3以太网和ANSIX3T11光纤通道。千兆以太网在利用了光纤通道的高速物理接口的同时,又保留了IEEE 802.3以太网帧格式,所以具备对已安装介质的向后兼容性,并利用了全/半双工载波侦听(CSMA/CD)传输机制。
传输介质与物理接口
目前千兆以太网的传输介质包括两种标准:IEEE 802.3Z和IEEE 802.3AB。 支持IEEE 802.3Z标准的有1000BASELX(单模或多模)、1000BASTSX(多模)、 1000BASE CX (屏蔽铜缆)等几种传输介质,支持IEEE 802.3AB的有1000BASET(非屏蔽双绞线)。
服务类型(CoS)和服务质量(QoS)
千兆以太网除了提供高带宽以外,也支持以太网的服务类型和服务质量保证的相关协议,如IEEE 802.1P、IEEE 802.1Q、IEEE 802.3X、IEEE 802.3AB和资源预留协议(RSVP)等关键协议。
IEEE 802.1P使得以太网能够及时响应独立端站主机对网络发出的某个 QoS 请求,该标准界定了组播(Multicast)分组管理;IEEE 802.1Q已建立起了基于标准的VLANs,该标准以帧标签机制为基础,适合于以太网、快速以太网、令牌环和FDDI,也为交换机和路由器提供了一种使VLAN标签化的方法,保证了多厂商的VLAN兼容性;IEEE 802.3X 是以太网的一种流控机制,当客户终端向服务器发出请求后,如果系统自身或网络正处于拥塞环境中,它会向服务器发出一个暂停帧,以延缓服务器的数据传输;IEEE802.3AB的标准支持在5类非屏蔽双绞线上传输的千兆以太网;RSVP资源预留协议,可以使以太网通过在帧位中标记数据流类型,使网络在传输中识别其优先级别,以保证高优先级的数据流优先占用带宽资源,弥补以太网对延时敏感应用支持的不足。