智慧校園的設計與實現之網絡基礎架構

李翀　王穎

【摘 要】智慧校園系統依托互聯網及現有數字化校園網環境，利用物聯網技術優化基礎資源設施，以各種應用服務系統為載體，轉變傳統的人與人以及人與機器的交互方式，能為廣大師生提供便捷的信息化服務，以改變師生的工作、學習和生活環境，從而實現校園智慧化管理和服務模式，從而有效地解決傳統校園網無法解決的數字資源整合與共享、自動身份識別、校園各類信息管理等問題。

【關鍵詞】物聯網技術；智慧校園；網絡基礎架構

1 校園概況

該學校由東教學區、西教學區、數據中心、圖書館和學生公寓幾個功能區組成，目前要進行信息化建設，目標實現校園網全覆蓋，改善學生的學習條件，為師生創建一個便利的生活學習環境，撰寫一個校園網設計方案。

2 網絡基礎規劃

校園網初步規劃如下，其中東西兩個教學區通過雙備份鏈路連接起來，東西教學區主要是以有線介質（多模光纖、雙絞線）連接為主，而圖書館、學生公寓以及操場等活動區采用無線接入方式接入校園網。學校接入互聯網采用雙鏈路（Internet和Cernet），提高接入帶寬。數據中心安放相關應用服務器，拓撲圖如圖1所示，具體網絡規劃如表1所示。

圖1 校園網拓撲圖

表1 IP規劃表

3 網絡基本配置

有線區域：全網聯通，配置相關子網，并配置VLAN，對全校進行VLAN劃分，每個三層交換機的接口都對應一個VLAN，每個教學樓的每層的二層交換機又劃分了不同的VLAN，通過VLAN，將校園網內的設備邏輯的劃分成一個個網段從而實現虛擬工作組的技術，動態管理網絡，將教學區（vlan dongqu、vlan xiqu）和生活區（vlan gongyu）進行有效的劃分。

無線區域：設計兩個獨立的子網，一個用于安全的專用無線局域網，另一個用于開放的公共無線局域網。使用這個解決方案，無線用戶可以在整個校園漫游，同時，在每棟建筑物內，開放式接入點和安全接入點連接到交換機不同端口上，每個端口在各自的VLAN內，開放式接入點不配置WEP或MAC地址認證，SSID采用默認方式通過，這樣外來用戶可以輕而易舉地和無線局域網建立關聯。為了保證校園網安全，防止開放中用戶的訪問，在邊界路由上配置ACL，只允許少量的協議進行轉發，如80端口；專用接入點進行身份認證，并進行流量計費，從而保證網絡的安全。

路由配置：在該校園網中，要求核心交換、各匯聚層三層交換機上都配置OSPF路由協議，同時為了方便管理，要求為單區域OSPF。

在學校網絡出口處配置NAT地址轉換實現私有地址內所有計算機與Internet的通信需求；同時配置訪問控制列表，指定允許特定的外網地址訪問內網，也可拒絕一切外網來源，同時可以控制內網訪問的網站，防止學生登錄不良網站。因此，幾乎素有未被記錄的外網都被禁止進入，大大減少了被攻擊量。

4 網絡應用服務器

網絡服務器是局域網的核心，用于向用戶提供各種網絡服務，如web服務、FTP服務、E-mail服務、數據庫服務和流媒體播放服務等，一般情況下，服務器硬件配置比較高，包括多個高速CPU、多塊大容量硬盤、以GB計數的內存、冗余電源等，該學校考慮實際情況，計劃布局如下應用服務器，如表2所示。

表2 校園網數據存儲位置表

該校園網規劃設計方案，從校園網背景介紹起，分析校園網應用需求，進行了物理網絡設計，還有細化的空間，如設備選型、具體的網絡實施。

[責任編輯：湯靜]