校園網系統的設計需求和規劃

隨著信息時代的到來，社會對高技術、高素質、復合型人才的需求進一步增加，傳統的教育方式和管理已經很難適應新的社會需求，學校應首先在教師和學生中普及計算機知識。正如學習外語需要有語言環境一樣，學計算機也需要環境，而校園網最能提供這種環境。下面，本人結合計算機教學實踐，就校園網系統的設計和規劃談些體會和看法。

一、設計原則

1、開放式系統

雖然計算機技術的發展日新月異，各種硬件和軟件產品層出不窮，但從總體上來看，整個計算機體系仍然在開放式系統的概念下不斷趨于統一。開放式系統的主要特點是：開放式系統越來越為廣大用戶接受，傳統的封閉統生產也開始向開放式系統靠近，開放式體系結構已經發展成為計算機技術的主流。計算機RISC(Reduced Instruction-set Computer)技術性能雖有極大提高，但價格卻不斷下降，使用戶能夠以較低的費用獲得處理速度快、功能強的計算機產品；網絡互聯技術成熟，推動了開放式運算環境的建立，如TCP~P的迅速發展，已成為異種型互聯的標準：關系型數據庫發展非常成熟，已成為數據庫管理的主流工具。

2、標準化

在方案設計中，所有硬件、軟件和網絡產品的選擇都必須堅持標準化原則。遵從國際標準化組織所制定的各種國際標準和各種工業標準，從而使校園網系統具有如下特點：

(1)可移植性：系統中所開發的各種應用軟件具有良好的可移植性。

(2)可擴展性：主機、網絡、數據庫和應用系統均要有良好的擴展能力。

(3)互聯性：構建網絡靈活，支持各種網絡結構以及多種通信介質(X.25、撥號線、DDN等)，實現跨地域、跨應用領域的各種設備和網絡的互聯。

3、網絡化

很多校園由不同位置的幾個分校區組成，最終希望在校園網上實現信息查詢、網絡教學，因而采用大型集中式結構并不理想，理想而又經濟的模式應是客戶機——服務器模式。在系統設計中，必須走網絡化道路，才能實現整個校園網范圍內的綜合服務系統。提高信息系統的服務效率和質量。

4、可靠性

校園網可靠性的一般要求主要包括以下幾個方面：網絡系統的可靠性、主服務器的可靠性、數據庫應用的可靠性和軟件系統的可靠性。

5、保護現有投資

在方案設計中，保護現有投資占有十分重要的地位。保護現有投資主要體現在以下幾個方面：

(1)充分利用現有系統的資源，如現有硬件設備和軟件資源及現有技術人員的技術資源。

(2)盡力保護目前正在運行中的應用業務系統，使其在未來的系統中得到充分利用，而且努力使移植工作方便易行，從而節省在應用軟件方面所花費的人力、物力和財力。

(3)保證系統的先進性，采用先進的體系結構、軟硬件技術設備，使系統保持盡可能長的生命周期，從而既提高信息化水平、實現先進管理思想的目標，又保護對新系統的投資。

二、校園網的需求情況

1、現有的設備和應用狀況

現有的大部分微機、打印機和繪圖儀均可繼續在校園網上使用，現有的局域網和各種應用軟件系統可平滑地掛接到校園網中。

2、新建系統需增加的設備和軟件

新建系統需增加的設備包括系統主機、網絡設備、微機工作站、相應的外設、網絡操作系統和各種工具軟件。目前各部門微機已逾百臺，只需再增加部分微機即可滿足要求。

三、系統的設計目標

1、校園網規劃的總體目標

建成全校高速信息網絡，網絡主干為千兆以太網的光纖局域網，并與國家主要信息網，以及各學院、系、圖書館等信息網互聯，且接入Internet，實現各級各類網絡的互聯互通。為學校的各級部門、教師、學生提供方便、快捷的信息與教學服務，從而有效地為科研、教學服務，提高學校的整體水平。

2、校園網規劃一期目標

建成校園主體的網絡——光纖局域網，構造學院各個部、系等單位的大部分局域網；提供與其他學院連接的手段；實現與各學院的信息互聯；開發出實用的公共信息庫和專用信息庫，接入Internet。提供多種信息服務。

3、校園網一期的功能

支持多種網絡協議，與各類網絡互聯；為網絡用戶提供多種功能(例如信息查詢、視頻點播等)；提供遠程撥號上網；網絡管理軟件對全校進行監控，并具有流量、統計分析等功能，以及數據加密解密等功能。

四、校園網的技術要求

1、標準要求

應用功能系統建設應遵循現有的國家標準和行業標準。

2、運行指標的要求

根據有關要求，系統必須達到以下運行指標：主機全年開機不少于2800h：全年有效利用不少于2500h；全年平均CPU利用率不少于10％～15％(僅計算機信息管理、開發和數據傳輸等)：單機系統運行率不少于95％；雙機系統運行率不少于99.5％：微機網絡工作站月進網率不少于80％；近程終端響應時間不大于5s：遠程終端響應時間不大于3min。

3、安全性要求

對用戶的訪問等進行有效控制；實時記錄網絡資源信息情況，對越權訪問進行報警；建立備份中心，確保短時間內從災難中恢復運行。

4、處理功能與容量的要求

在進行信息量調查統計后，對系統處理功能與容量提出要求，如主機內存容量、主機I／O吞吐量、網絡主干速率等提供具體指標。

5、對系統主機的要求

主機系統應基于開放式的體系構架，支持國際標準和工業標準。其技術性能指標高，具備強大的處理能力和數據吞吐率，滿足系統對處理功能和容量的要求，有擴充能力。主機運行穩定、可靠，抗干擾能力強，使用維護方便。系統軟件豐富，功能強，包括高效的操作系統、數據庫管理系統和網絡軟件。有多種使用方便的高級語言和第四代語言；具有功能較強的軟件環境和開發工具，包括操作系統、數據庫管理系統、語言開發工具，以及各種文字、圖形圖像的處理軟件。

6、外部設備配置

系統設計中應支持多種外部設備的接入，如大屏幕顯示器、觸摸屏、掃描儀、數字化儀、高速打印機等。

7、網絡結構與數據傳輸

網絡傳輸速率和吞吐能力應滿足應用的總體要求：必須指出多種協議，要能與廣域網連接，并支持異種網絡的互聯，保證數據傳輸的準確性，具備良好的故障恢復能力；保證數據傳輸的安全性，防止非法用戶侵入，保證整個系統的安全性；有良好的擴充能力，以適應業務發展的需求。局域網中各節點的遠程通信要求遵循X.25或DDN通信規程，所配置的通信設備除滿足上述要求外，還應考慮在今后過渡到幀中繼通信。用于連接網絡的通信設備，主要包括路由器、集線器、交換機等，均應采用當前的最新網絡技術，所構造的網絡應具有良好的實用性、先進性、可靠性、可擴充性和可管理性。

8、網絡管理要求

支持SNMP等大多數網管協議，可自動掃描網絡中所具有IP地址的設備，自動生成網絡拓撲結構圖，實時監控網絡中發生的各種事件，并能實時報警。