计算机机房局域网设计与优化

牛继来

摘要：随着计算机网络的发展，校园网络的发展已经成为学校发展的一个重要组成部分。在校园网络中，作为网络教学的主要场所，计算机机房的网络组建则尤其不可或缺。组建校园机房局域网，有助于教学过程中教师与学生之间的资源交流，能更好的教学过程中获取资源，同时通过对局域网的控制保证了课堂秩序与教学效率。校园局域网建设已经成为学校建设的一个重要的组成部分。

关键词：机房；局域网；计算机网络

一、校园局域网设计

1、设计的目的

根据现有资源进行合理配置，建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强的校园网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，实现最优的设计方案，从而促进教学过程中教师与学生之间的资源交流，能更好的在教学过程中获取资源，同时通过对局域网的控制保证了课堂秩序与教学效率，为学校人员提供充分的网络信息服务。

2、设计遵循的原则

在设计前对主要设计原则进行选择和平衡，并排定其在方案设计中的优先级。在网络方案设计中把握“够用”和“实用”原则，网络系统采用成熟可靠的技术和设备，达到实用、经济和有效的目的，建成多协议、多网络操作系統网络平台。

整个机房网络系统必须易于管理、安装和使用，网络系统必须具有良好的可管理性，并且在满足现有网络应用的同时，为以后的应用升级奠定基础，网络系统还应具有很高的资源利用率，网络总体设计不仅要考虑到近期目标，也要为网络的进一步发展留有扩展的余地。

3、网络规划

江苏省徐州技师学院坐落于徐州市西郊丁楼，机房教学楼位于学校东侧，隶属信息工程学院。共计18个机房，每间机房所需连入的设备约50台。计算机机房的主要硬件设备为台式计算机、音响、投影仪、屏幕。台式计算机使用Windows 7操作系统，性能良好。

根据教学网络应用需求，进行网络的设计，主要包括以下几点：

1）对教学过程提供直接支持，将各种工作站及终端通过高性能的网络设备连接起来，形成分布式、开放式的网络环境，以提高教育科研水平；

2）支持学校的日常办公和管理；？

3）具备连接Internet的能力；

4）各种应用开发形成一个集成多种实际应用的可扩充的方案；

5）实现校园内100M主干到千兆主干、共享到交换、局域网到Internet的无缝连接。

6）能满足学生平时上课的要求，运行主流软件如office软件，网页制作、平面设计、动画设计软件，数据库软件，程序设计软件等。教师机要求能实现与学生机之间的多媒体教学功能。服务器主要提供连接到Internet的用户认证。

学校机房的网络拓扑结构一般选择星型结构。本着选择成熟的技术、统一标准的原则，将网络的基本框架设计为10M/100M快速以太网。网络拓扑结构为星型结构和总线型的混合结构。网络的主干速率为100M/1000Mbps。这种网络的特点是：扩充简单、配置灵活。使得设备的继承、软件的升级、结构的延伸比较容易；且因为是星型拓扑结构，任一端口出现故障，都只影响与之相联接的工作站，对整个网络及其它工作站均无影响。这样，既提高了网络的可靠性，又便于故障的诊断和维修。

4、布线的设计及原则

局域网的安装是从传输介质开始的，传输介质就是网线，它是网络的基础部分，其本身的质量以及安装质量都直接影响到网络能否正常运行。目前，局域网中使用最多的是双绞线。

布线时不仅要使机房美观，而且要便于平时的管理和维护，更要有益于机房的使用寿命，在实施过程要注意以下几点：

1）将交换机集中放置在一个专门的机柜中。从其前端面板的指示灯上，能迅速了解每个交换机的工作状态，这样就大大方便了管理，同时也降低了网络故障率。

2）在刚开始布设网线时，首先对整个机房中的电脑统一编号，每布设一根网线，就在专门的不干胶卡片上填写上对应的机器编号，牢牢粘贴在这根网线的两端。这样，如果以后某台工作站网络不通或网线出现故障，就可以通过这个编号迅速找到连接在交换机上的相应端口，快速排除故障。

3）在估计连接到每台工作站的网线长度时，不可太短，也不要太长。在连接电脑的那一端最好要多留1.5米左右的长度，因为有时需要把工作站的机箱从电脑桌下搬出来处理一些硬件故障，网线有余量会方便移动机箱。在连接交换机端口的那一端要留有1米左右的余量，避免捆扎在一起的网线由于自重扯动部分网线的水晶头，造成接触不良。

二、校园局域网优化

1、组网布线方面

连接局域网中的每台计算机都是用双绞线来实现的，但是并不是用双绞线把两台计算机简单地相互连接起来，就能实现通信目的，我们必须按照一定的连线规则来进行连线。双绞线的连接距离不能超过100米，我们如果需要连接超过100米的两台计算机时，必须使用转换设备。在连接转换设备和交换机时，我们还必须进行跳线。这是因为以太网中，一般是使用两对双绞线，排列在1、2、3、6的位置，如果使用的不是两对线，而是将原配对使用的线分开使用，就会形成串扰，对网络性能有较大影响。10M网络环境这种情况不明显，100M的网络环境下如果流量大或者距离长，网络就会无法联通。另外杜绝使用劣质的水晶头和线。

2、网络安全管理方面

在需要接入Internet使用时，管理员必须经常嗅探网上包的情况，了解究竟什么东西在网上传输，与Internet的信息交换，要在防火墙上屏蔽掉BitTorrent之类的软件保证正常的信息通道畅通。外界的网络对于内部的DoS攻击，端口扫描对于企业网络的影响非常大。因此安装一个防火墙，能够解决许多的网络问题。

合理的利用现有的带宽，比如对于视频点播，如果使用基于Cisco交换技术的IPTV的软件，就能够很好的解决内部的视频网络瓶颈。

对于交换机和路由机的密码以及网络的拓扑结构，要做到保密。关掉路由和交换机的http管理服务。对于重要的数据服务单元，如SQL Server、MySQL服务器，可以把它同局域网断开，仅和需要的主机连接成一个单独的子网，或者，安装防火墙软件，只允许固定的IP地址访问。

总之，对于突然的网络流量剧变，必须引起安全性方面的高度注意。我们在可以通过802.1x进行加密认证，能够对于连接入网络的电脑进行身份认证，避免有人偷连网络，目前大部分交换机支持该协议。

通过对我校教学大楼局域网的组网方案设计，可以全面了解组网设计的各个实施步骤，从而对计算机局域网组网设计中网络规划、网络设计、网络实施、网络布线的步骤和网络的测试维护及网络的安全管理都有了一个清晰全面的认识。校园网络建设作为一项重要的系统工程，它所用到的各种技术是多方面的，既有网络技术、工程施工技术，也有管理制度等各个面的知识。网络技术的发展是永无止境的，在前进的过程中必将有更多的知识需要我们去学习与研究，并能将其应用到实际的网络工程建设之中。

参考文献：

[1]宋鑫超.学校计算机机房管理的相关问题探析[J].佳木斯教育学院学报.2010（02）.

[2]王书田.计算机机房管理存在的问题及对策探讨[J].网络安全技术与应用.2014（12）.

[3]龙熠.高校公共机房管理维护中存在的问题及对策[J].无线互联科技.2015（01）.