以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建

摘要:內(nèi)聯(lián)網(wǎng)是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部重要的通訊方式，該文選用Intranet方式組建了實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了信息資源在網(wǎng)絡(luò)上的安全流動(dòng)和WEB，F(xiàn)TP，BBS等功能，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)中心信息的交互性、及時(shí)性。

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室;信息;管理;網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類號(hào):G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)33-9378-02

Research on the Lab Intranet Based on the Campus Network

CAI Yue

(Hunan Institute of Engineering Vocational and Technical College， Changsha 410151， China)

Abstract: Intranet is an important means of communication within the laboratory， this paper established a laboratory method chosen Intranet network information platform， information resources on the network mobility and security of WEB， FTP， BBS and other functions， enhanced interactivity Experimental Center Information timeliness.

Key words: lab; information; management; web database

搭建良好的網(wǎng)絡(luò)是實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)運(yùn)行的基本前提，各種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施作為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞的載體，在網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)軟件的運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用[1]。各行各業(yè)的實(shí)驗(yàn)室己經(jīng)意識(shí)到信息共享的重要性，因此內(nèi)聯(lián)網(wǎng)已成為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部重要的通訊方式[2]。信息管理平臺(tái)的應(yīng)用是遵循知識(shí)管理和協(xié)同作業(yè)的原則，信息的暢通首先要保證物理網(wǎng)絡(luò)的暢通[3]，因此實(shí)驗(yàn)室需要構(gòu)建性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1 基于Intranet的實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)只是簡(jiǎn)單的通過(guò)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將各計(jì)算機(jī)互聯(lián)為對(duì)等網(wǎng)，這種方法具有連接方便、易維護(hù)、成本低等特點(diǎn)，但其安全性得不到保證，而且功能單一。在這種局域網(wǎng)模式下，信息交流方式也僅局限于文件的共享，這種組網(wǎng)方式無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)室信息交互性、安全性的要求[4]。在局域網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)(Intranet)功能豐富，與廣域互聯(lián)網(wǎng)(Internet)有著良好的銜接性。選用Intranet方式組建實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)信息資源在網(wǎng)絡(luò)上的安全流動(dòng)，還可實(shí)現(xiàn)WEB， FTP， BBS等功能，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中心信息的交互性、及時(shí)性。目前大部分高校的校園網(wǎng)絡(luò)體系，是通過(guò)光纜與CERNET各地區(qū)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連。為了充分利用現(xiàn)有資源，實(shí)驗(yàn)室Intranet網(wǎng)在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上組建，校園主干網(wǎng)再通過(guò)光纜接入到實(shí)驗(yàn)室。這樣，實(shí)驗(yàn)室Intranet可通過(guò)校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與CERNET以及Internet的連接，校園網(wǎng)的防火墻也為實(shí)驗(yàn)室Intranet提供了安全保護(hù)。

以某實(shí)驗(yàn)室為例，實(shí)驗(yàn)室Intranet采用1000Base-T交換式以太網(wǎng)絡(luò)，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線。這樣可得到較快的網(wǎng)絡(luò)速度，網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點(diǎn)或者通信介質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題，只會(huì)影響到該節(jié)點(diǎn)或者通信介質(zhì)相連的節(jié)點(diǎn)，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，而且比較容易判斷故障的位置。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)選擇5類非屏蔽雙絞線，各節(jié)點(diǎn)使用10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡，交換機(jī)也是10M/100M自適應(yīng)交換機(jī)。實(shí)驗(yàn)室的Intranet中心服務(wù)器同時(shí)也是虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)路由器和防火墻，配置了雙網(wǎng)卡，通過(guò)雙絞線分別與虛擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部交換機(jī)和校園網(wǎng)交換機(jī)相連。這就使得實(shí)驗(yàn)室Intranet成為一個(gè)連入校園網(wǎng)的相對(duì)獨(dú)立的子網(wǎng)。

2 實(shí)驗(yàn)室IP地址分配與子網(wǎng)劃分

Intranet是以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)的構(gòu)建首先要解決的是IP地址分配問(wèn)題。這其中主要還是IP地址資源緊張以及IP地址被盜用這兩個(gè)問(wèn)題。廣域互聯(lián)網(wǎng)上IP地址的分配是全球唯一性的，各高校都采取了相應(yīng)手段進(jìn)行IP地址的擴(kuò)充，但由于校園網(wǎng)內(nèi)用戶眾多等因素，實(shí)驗(yàn)室也只能得到不多的校園網(wǎng)內(nèi)的靜態(tài)IP地址，這無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)室全部PC機(jī)的IP地址需求。此外，Intranet的安全認(rèn)證與IP地址有很大關(guān)系，如果合法IP地址被盜用，網(wǎng)絡(luò)安全將面臨很大威脅。所以，各實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子網(wǎng)，通過(guò)路由器與校園網(wǎng)相連。這就使得各實(shí)驗(yàn)室Intranet中的IP地址可根據(jù)需求自主設(shè)計(jì)，并與校園網(wǎng)相隔離，根據(jù)路由器限制子網(wǎng)訪問(wèn)范圍。為避免與校園網(wǎng)IP地址沖突，實(shí)驗(yàn)室IP地址可設(shè)為10.0.0. xxx，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)為路由器IP地址。教師辦公室PC機(jī)和中心服務(wù)器均設(shè)為校園網(wǎng)內(nèi)靜態(tài)IP地址，方便教師上網(wǎng)查閱資料以及與其它教學(xué)樓內(nèi)PC機(jī)資源共享。

3 中心服務(wù)器配置

在實(shí)驗(yàn)室Intranet中，中心服務(wù)器將內(nèi)部子網(wǎng)與校園網(wǎng)相連，同時(shí)也是虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)路由器和防火墻，配置雙網(wǎng)卡，通過(guò)雙絞線分別與虛擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部交換機(jī)和校園網(wǎng)交換機(jī)相連。同時(shí)，由于校園網(wǎng)可直接訪問(wèn)中心服務(wù)器，因此它也是實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的對(duì)外接口，需安裝WEB， FTP等信息服務(wù)。中心服務(wù)器的性能關(guān)系到整個(gè)實(shí)驗(yàn)中心Intranet的穩(wěn)定運(yùn)行。為此，服務(wù)器硬件配置要求有較高的性能，CPU速度要快，內(nèi)存、硬盤(pán)容量盡可能大。采用高性能雙網(wǎng)卡。中心服務(wù)器有兩個(gè)網(wǎng)卡，一個(gè)與實(shí)驗(yàn)中心內(nèi)部交換機(jī)相連，IP地址可設(shè)為10.0.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，另一個(gè)與校園網(wǎng)的交換機(jī)相連，IP地址設(shè)為學(xué)校分配的校園網(wǎng)靜態(tài)IP地址。

Microsoft Windows Server 2003是迄今為止最快、最可靠和最安全的Windows服務(wù)器操作系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定，使用方便，十分適合中小型網(wǎng)絡(luò)的管理。因此，實(shí)驗(yàn)室Intranet服務(wù)器選擇Windows Server 2003作為操作系統(tǒng)，并安裝配置了其內(nèi)帶的文件和打印服務(wù)、Web服務(wù)器(CIIS)、郵件服務(wù)、域名系統(tǒng)(DNS)、動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)服務(wù)、流媒體服務(wù)、路由和遠(yuǎn)程訪問(wèn)等服務(wù)器角色。

4 實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息流的實(shí)現(xiàn)

針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各種信息流，可從邏輯上將網(wǎng)絡(luò)劃分為八個(gè)功能區(qū)域，每一功能區(qū)都通過(guò)雙絞線與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部交換機(jī)相連，進(jìn)而組成實(shí)驗(yàn)室Intranet。

1)中心服務(wù)器

中心服務(wù)器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中樞，擔(dān)負(fù)網(wǎng)絡(luò)的路由、管理，實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)布、交互。

2)數(shù)據(jù)服務(wù)器

數(shù)據(jù)服務(wù)器其實(shí)就是裝有一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的Server，應(yīng)用于Internet或Intranet。它主要是對(duì)各種資料進(jìn)行維護(hù)和備份，確保資料的完備性和安全性，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息的匯總，檢索查詢。因此，它需要搭配專用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有很大存儲(chǔ)容量，配置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。

3)打印服務(wù)器

打印輸出是實(shí)驗(yàn)室信息處理中不可豁缺的功能。

4)校園網(wǎng)

高水平的校園網(wǎng)絡(luò)體系，其上存放了龐大的開(kāi)放性資料，實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)通過(guò)校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各種最新信息的共享，實(shí)現(xiàn)與CERNET以及Internet的連接。

5)日常辦公用機(jī)

實(shí)驗(yàn)室日常辦公用機(jī)主要用于匯總實(shí)驗(yàn)室人員、設(shè)備、項(xiàng)目情況以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。完成日常報(bào)表和測(cè)試報(bào)告的編制。借助網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)驗(yàn)室信息的日常管理實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化和高效性。

6)試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室各種試驗(yàn)機(jī)基本都自帶微機(jī)處理系統(tǒng)，可生成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資料電子文件，并可以進(jìn)行存儲(chǔ)和打印。試驗(yàn)機(jī)微機(jī)系統(tǒng)是試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)的一部分，為了保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，不應(yīng)在此微機(jī)系統(tǒng)上加裝第三方資料分析處理軟件，資料分析處理必須在其它微機(jī)上進(jìn)行，因此有必要將試驗(yàn)機(jī)的微機(jī)以及資料分析處理用的微機(jī)互聯(lián)。試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)的微機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，可方便實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料的傳輸、匯總以及編制報(bào)告。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的安全性還必須得到保證。為確保試驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，要注意在連接試驗(yàn)系統(tǒng)的微機(jī)時(shí)，首先要確認(rèn)試驗(yàn)系統(tǒng)是否允許將其微機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)，其次要嚴(yán)格限制對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的微機(jī)訪問(wèn)，以避免對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的干擾。

7)數(shù)值計(jì)算系統(tǒng)

數(shù)值模擬在實(shí)驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)中具有重要作用，因此實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)配置專用的數(shù)值計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)選用具有較強(qiáng)運(yùn)算功能的微機(jī)，來(lái)滿足復(fù)雜運(yùn)算的需要。如在實(shí)驗(yàn)室安裝計(jì)算軟件，計(jì)算結(jié)果可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)迅速傳遞、發(fā)布。如果運(yùn)作軟件的服務(wù)器具有校園網(wǎng)靜態(tài)IP地址，那么還可供校園網(wǎng)上其它用戶使用。

8)影音圖像處理系統(tǒng)

在試驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)生成大量有關(guān)試驗(yàn)過(guò)程的影音文件、圖像文件。因此，實(shí)驗(yàn)室需要配置一個(gè)圖形工作站，配置有采集卡，可連接彩色掃描儀、CCD，數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等設(shè)備，從而完成對(duì)各種影音圖像的輸入。經(jīng)編輯處理后，可通過(guò)彩色打印機(jī)、刻錄機(jī)等設(shè)備完成輸出，數(shù)據(jù)文件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞、發(fā)布。

上述八個(gè)功能區(qū)域只是從邏輯上劃分的，就物理連接而言，實(shí)驗(yàn)室Intranet是一個(gè)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的相對(duì)獨(dú)立的子網(wǎng)，外部只能訪問(wèn)中心服務(wù)器，這就可以通過(guò)中心服務(wù)器的IIS來(lái)限制信息的訪問(wèn)，從而保證信息的安全。Microsoft的WEB服務(wù)器產(chǎn)品為Internet Information Server (IIS)，IIS是允許在公共Intranet或Internet上發(fā)布信息的Web服務(wù)器。它提供了一個(gè)圖形接口的管理工具，稱為Internet服務(wù)管理器，用戶在通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)信息資源的過(guò)程中，無(wú)需再關(guān)心一些技術(shù)性的細(xì)節(jié)，而且接口非常友好。它的Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、NNTP服務(wù)器和SMTP服務(wù)器，分別實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、新聞服務(wù)和郵件發(fā)送等功能，使得在網(wǎng)絡(luò)(包括互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng))上發(fā)布信息成了一件很容易的事。同時(shí)，它還提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)連接器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢和更新。因而WEB在Internet上一推出就受到了熱烈的歡迎，走紅全球，并迅速得到了爆炸性的發(fā)展。Intranet區(qū)別于傳統(tǒng)局域網(wǎng)的一大特色即是具有IIS(即Internet信息服務(wù)，Internet Information Server)，這包括WEB， FTP， EMAIL，BBS， TELNET等，這些服務(wù)構(gòu)筑起豐富的網(wǎng)絡(luò)信息交流方式。在中心服務(wù)器上配置WEB和FTP服務(wù)器，可直接與校園網(wǎng)進(jìn)行互訪，同時(shí)也可在實(shí)驗(yàn)室Intranet中進(jìn)行訪問(wèn)。中心服務(wù)器采用Microsoft Windows 2003 Server，其內(nèi)部集成了Microsoft IIS，可方便的配置實(shí)現(xiàn)WEB， FTP等服務(wù)。

5 結(jié)論

本文研究的以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，在中心服務(wù)器WEB服務(wù)上建立實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站會(huì)帶來(lái)很大便利，可以及時(shí)更新、發(fā)布實(shí)驗(yàn)室的基本情況、科研進(jìn)展、學(xué)術(shù)交流及教學(xué)實(shí)踐等信息，網(wǎng)站還可接受用戶的在線試驗(yàn)申請(qǐng)。實(shí)驗(yàn)室FTP服務(wù)也建立在中心服務(wù)器上，通過(guò)FTP服務(wù)，可以方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的網(wǎng)上傳遞，結(jié)合FTP站點(diǎn)用戶及IP地址認(rèn)證，分別配置不同的權(quán)限可保證資料傳遞的安全性。

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