校园网综合布线系统设计——以广东培正学院为例 *

2014-04-01 11:25
湖北科技学院学报 2014年2期
关键词:跳线布线校园网

张 跃

(广东培正学院,广东 广州 510830)

随着网络逐步普及甚至走入家庭并且深入到每个角落,因此网络布线是不可或缺的工程,而在这个阶段其前期的全局的设计和走线施工过程非常重要。校园网覆盖到校园里每一栋建筑,设计时要注意一些基本原则:网络可靠性要高,其中包括物理级和逻辑级,物理链路就是硬件的可靠性,如电源、线路、服务器等;逻辑链路就是交换的汇聚以及冗余等。网络的性能要高,能高速传递信息量等数据业务。网络综合布线的发展是为了进一步满足高校校园网络的需求,将信息技术充分融入到教学、行政管理以及学生的学习中。

一、校园网络设计原则

1. 实用性和经济性

对于民办高校来说,投入的资金是有限的,也不可能考虑得那么周全。而且在应用方面,许多服务器安装了各种软件或系统也没这么快就运转起来,因此,在建设校园网络的过程当中,应该注意实用性和经济性。

2. 可扩展性和可升级性

在网络设计的时候,要考虑到系统的扩展性和升级性。学院的发展是逐步壮大的,相应的要求也越高;业务量也是逐渐增加的,使用过程中的信息量也是迅猛增长的,所以要有充足的扩展性;对未来的技术需求,也要有较好的兼容性;选用目前相对先进和符合通用标准的产品,这样才能为将来系统的升级提供扩展需求,保证硬件产品得到充分地持续使用。

3. 便于维护、管理

校园网规模大、业务多、综合性强,应用非常广泛。使用者的水平也大不相同,因此管理起来相对复杂。网络系统的管理和维护应设置得相对简单,应设置网络监测端口、配置故障诊断软硬件、包过滤等各项功能;设备产品要选用符合社会标准、兼容性强的硬件;集成度高的硬件,简化管理和维护。

4. 安全性、保密性

校园网络拥有众多的使用者、管理者并发生大量的数据业务,并且分布广泛,但是系统缺乏良好的安全性。因此,需对不同业务提供灵活的管理,对内部用户提供多层次、专用的安全选择。在设计时需注重对信息数据的保护以及做好隔离措施,对于不同的网络环境和应用层次,也要做好区分。设置数据控制权限和安全管理权限。

5. 灵活性、综合性

满足系统对各种用户的需求,符合未来技术的新要求和各种功能的增加,设计形式采用结构化和模块化。总体方案的设计不仅需要满足用户的需求,同时也要将系统使用过程中的维护以及未来系统的二次开发与移植等相关的合理性纳入其中。

二、校园网综合布线设计

校园网综合布线是要根据学校环境和不同用户之间的需求来进行设计的,方案要灵活。其重点是要采用模块化结构设计,管理和维护简单,扩展性好;统一选用标准配线系统和网络插座,易于不同类型设备相互连接;电缆、配线架、插头和模块插要使用兼容不同厂商设备。根据建筑物的不同作用以及功能需要将其分成六个子系统,划分如下:工作区子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、水平干线子系统、设备间子系统、楼宇(建筑群)子系统;行政楼、图书馆、教学楼、宿舍、饭堂、体育馆等各种建筑物有网络需求的点要用一定数量的光纤或无线接入;预留相对足够的扩容空间。

三、校园网综合布线系统设计内容

行政楼、教学楼、图书馆、实验大楼、饭堂以及教工宿舍、学生公寓这些场所都要考虑到校园网络当中来。这些建筑的综合布线要能充分地满足教学和生活的需求,同时也要经济实用。另外也要眼光长远,为学院今后的扩充做好相应的规划。选用目前先进和成熟的产品和技术。

1.学院建设计算机网络的目标

根据学校数字化校园建设的指导思想,我校将建设一个至少保持5 年内先进的数字化校园,通过把学校的各种角色(教职员工、学生、管理者)以及学校的整体管理与校园网紧密地联系在一起,以统一身份认证、综合信息门户的方式提供集成化、智能化、共享型、开放型的数字教育教学环境。总体目标是:按照以万兆交换机为核心的配置、千兆网络基础设施系统为规划的骨干网来进行规划和管理;建立数字校园信息化平台,实行数据共享以及存储存档,统一集中存放并维护信息网站;建立好教务管理网络,实现高质量的网络教学平台和网络信息资源的共享;为图书馆建立方便快捷的网络管理系统,提供资源的链接和专业数据库的开放使用;建立信息化平台,实现网上办公及校园一卡通的专项网络。实施要求如下:

网络设计按照一万用户来计算,选择万兆主干网络;软件系统要选用技术先进,可靠性高,集成管理方便,扩展容易,维护简单,合理超前的。

信息点建设要求

每个房间(包括办公室、课室)至少保证有2 个以上信息点;学生6 人间宿舍按每间宿舍设置4 个信息点;其他重要的节点,如学校大门或一些重要的监控点要预留端口。

校园网的机房地点要按照相关标准规范进行设计和建设,要注意防水、防雷、设备散热、管道竖井、设备电源配备等。

2. 校园网总体拓扑结构

学院校区占地面积1 700 多亩,由三十余栋房屋组成。在校园网规划中分为四个大区:校园北区、校园南区、校园中区、红蓝生活区。每个区都由核心层、汇聚层、接入层三层网络结构组成区域交换中心。整个校园网采用双核心、双链路冗余设计。核心交换机使用H3C 7600;各楼层的二级交换机大多数采用H3C 5500、H3C 2403 交换机,校园网基本上实现百兆到桌面。系统采用核心层、接入层扁平化设计思想,从而实现较高的网络数据交换性能。通过对VLAN 的综合划分和规划,控制较小广播域,有效解决广播风暴问题。同时通过VLAN 技术,可以将处于不同楼群的部门或用户,分配到统一的VLAN 中,以实现资源共享。采用灵活的IP 地址分配策略,实现动态IP 地址和静态IP 地址相结合的方式。通过DHCP 服务,校园网上的用户可以动态获得一个IP 地址,部分特定用户和服务器将分配静态IP 地址。特定静态IP 地址实现与MAC 地址、交换机端口的绑定。较好地解决网络IP 地址冲突问题。校园网络的建设将采取一系列的安全保障措施并完全依照国家公安部门的要求进行建设。其中包括系统监测、病毒扫描、用户管理、邮件过滤、信息站点过滤等诸多措施,为广大用户提供了一个安全、健康的网络环境。校园网总体拓扑结构一般采用树型拓扑,这是考虑综合布线系统的性价比然后决定的。

3.校园网综合布线系统技术方案内容

施工要严格按照施工规范和标准进行,必须遵守施工安全守则,统一指挥,认真遵照工程进度来进行,操作人员要责任明确,确保工程顺利的进行。施工走线设计:室外布线要与强电、强磁场有一定距离,如存在电磁干扰较强的话,要采用线槽或光纤等方式进行,以抑制屏蔽外来电磁干扰。配线架、线缆接地的点都不能与避雷系统相连,与强电接地系统的连接只能在两个接地系统的最底层。地面走线一般走地板下面,并开槽安装导线槽;或者沿墙脚走线,应与电源间隔150mm 左右,布线也要讲究美观大方,不影响其他事务或人行走。

工作区子系统的设计由终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒(或面板)、连接软线、适配器等。按照每个房间配备两个端口,学生宿舍配备四个端口进行设计。信息插座要设计合理方便。

水平干线子系统将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平系统是布置在同一楼层上的,一端接在信息插座上,另一端接在层配间的跳线架上。水平子系统主要采用4 对非屏蔽双绞线,它能支持大多数现代通信设备,在某些要求宽带传输时,可采用“光纤到桌面”的方案。要根据每栋建筑物的特点选择最短的布线施工方案,电缆长度要留有一定余地。

干线子系统是由主设备间(如计算机房、程控交换机房)至各层管理间。它采用大多数的电缆馈线或光缆,两端分别接在设备间和管理间的跳线架上。

设备间子系统是由设备间的电缆、连续跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。比较理想的设置是把计算机房、交换机房等设备间设计在同一楼层中,这样既便于管理、又节省投资。当然也可根据建筑物的具体情况设计多个设备间。

管理子系是干线子系统和水平子系统的桥梁,同时又可为同层组网提供条件。其中包括双绞线跳线架、跳线(有快接式跳线和简易跳线之分)。在需要有光纤的布线系统中,还应有光纤跳线架和光纤跳线。当终端设备位置或局域网的结构变化时,只要改变跳线方式即可解决,而不需要重新布线。

建筑群子系统的设计:学院有很多不同功能的大楼,但各楼宇之间由于工作的需要就要用传输介质和各种支持设备(硬件)连接在一起以满足彼此之间的语音、数据、图像和监控等系统的互通。一个建筑群综合布线系统由连接各楼宇物之间的传输介质和各种支持设备(硬件)组成。

四、结束语

现如今的大学校园里,由于信息技术的迅猛发展,校园网作为一种不可或缺的现代化教学手段而得到广泛普及。但物理问题也层出不穷,综合布线做为计算机网络的重要的基础设施未得到足够的重视,其中也包括实验室建设、多媒体建设这些安装布线工程。如何选择合理的方案,既要满足目前的需求,同时还要满足未来发展的趋势,技术上要选择相对成熟的,设备要标准化兼容性强的,这样整个校园网使用和维护才简便,也便于进行扩充和升级。

[1]余华芳,张文浩.校园网络的安全控制[J].计算机科学与技术,2005,(2):65 ~68.

[2]张文炳,速云中,张永,等. 综合布线技术与实训[M].北京:研究出版社,2008.

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