動態路由在多校區校園網的設計與實現

李晉峰

（長治職業技術學院，山西 長治 046011）

1 網絡總體設計

現代化網絡系統，通常采用星型結構，這種網絡結構適用于同一樓層，占地面積較小，傳輸速率很大。通常情況下，參與組網的設備連接交換機或集線器進行數據流通。星型結構具有操作簡單，擴展能力較高，投入成本不多，方便進行共同管理的優點。校園網分布廣泛，在分層布線時一般選擇樹形結構，每一層的交換機及集線器在本樓出口進行連接。

如果是進行大學校園的校園網設計，通常采用三層結構，連接多個校區的高速主干。在進行網絡選擇時要考慮網絡結構的整體性和時效性，提升網絡傳輸速率。可以選用動態路由作為多校區校園網的主要路徑，結合網絡系統的結構要求，選擇合適的設計模式。

進行校園網的框架設計要進行網絡需求調查，明確學校的整體規模和教學性質，根據工作要求，選擇合適的網絡系統，進行學校信息設施的有效建設。分析校園網絡的具體需求，明確校園網的服務條件和具體類型，根據應用需求設定建設目標，根據學校區域的分布情況，進行校園網絡的分析規劃，也考慮不同校區之間的聯系情況，選擇合適方案。

通常來說，分校區間均采用以太網絡結構，兼容能力較強，方便進行操作。大學校園需要應用各種信息化設備開展教學活動，比如遠程聽課，視頻聽課等多媒體應用，要提升校園網絡的信息傳輸效率。采用萬兆路由交換機作為工作設備，同時應用三層交換機，提升校園網絡的信息條件，提供質量更高的多媒體教學服務。如果信息覆蓋面積在幾十千米范圍內，可采用SDH 信息技術，投入成本要有所增加，價格較為昂貴，但工作質量更好。高速路由器有較好的隔離作用，但在校園網絡中的應用效率不高。

校園網絡從核心區域獲得了有限的IP 地址，可提供的網絡服務有限，只能進行網絡信息發布或者科學研究工作。專用網址可以實現 IP 地址之間的信息交互，可以構成校園網絡結構的應用主體。但和其他大學之間的信息交流不同，這是萬不得已的應用模式，從這一角度來說，也可以有效減少網絡黑客的打擾，提升校園網絡的穩定性。

2 校園網設計原則

2.1 先進性原則

現代信息網絡具有先進性，這也是網絡結構的應用原則。現今的信息技術可以支持多媒體信息的有效傳輸，基于路由網絡的信息化技術，也能保證網絡信息的基本交互，實現有效的信號傳輸。

2.2 開放性原則

開放式的校園網絡，根據國際化標準采用標準協議下的技術接口，實現開放式的兼容工作，能夠為多種操作系統提供互相連接的技術支持。

2.3 可管理性原則

進行校園網絡的建設工作時，網絡管理是非常重要的應用工作。要做好網絡系統的有效管理，提升網絡系統的應用效率，及時診斷網絡故障，方便進行更為全面的網絡服務。

2.4 安全性原則

網絡信息安全是當下最受人們關注的網絡問題。確保經過實際授權，才能通過校園網絡獲取安全信息，要保證信息傳輸的安全性和合理性，確保每一個傳輸環節的安全，以免個人信息的無端泄露。

2.5 靈活性原則

在設計網絡結構時，也要考慮到未來應用。網絡系統會因各種因素而改變，如果某個工作設備出現變化，要進行某些設備的更新升級，再或者移動網絡設備，這都需要網絡結構，具有足夠的靈活性，根據變化情況，進行合理調整，滿足工作需要。

2.6 穩定性原則

穩定性是網絡系統最重要的性能。在校園網中，出現故障問題或傳輸問題，穩定性較高的網絡結構，可以排除該故障對整體網絡的不良影響，同時也能有效隔離問題故障，進行有效的故障排查，改善故障問題。

2.7 高帶寬原則

校園網絡情況特殊，網絡系統的各項性能要求較高。在進行應用的過程中，要求網絡速率達到傳統網絡速率的1.5倍以上。為了提升多媒體數據的傳輸效率，進而滿足校園網絡的應用要求，要提升技術應用效率。為了提升全員網絡的發展能力，促進多媒體應用的可持續發展，應當應用高寬帶的信息技術，改善校園網絡的整體性能，實現更為全面的信息傳輸工作，滿足多校區校園網絡的應用要求。

3 動態路由協議的應用

3.1 選用動態路由協議的原因

靜態路由協議的維護工作要求高，難以應用在多校區校園網中。若應用靜態路由協議，某個校區間的信息線路出現問題，只能通過人工接線的方式進行線路改變，但利用動態路由協議，可以在短時間內實現自動化的路由選擇。

動態路由協議下的網絡系統具有靈活性，兼容能力強，可靠性高的特點。可根據具體要求選擇合適的路由技術，也可考慮現有的設備情況，選擇可支持的動態路由協議。除此之外，根據學校的網絡設備建設情況，可以了解到，OSPF 協議作為一種鏈路狀態協議，有更強的信號運輸能力，兼容性較強，工作狀態更為穩定，工作層次清晰分明。應用這種動態路由協議，可以在較快時間內，實現不同校區之間的網絡連接。除此之外，某一校區中的連接線路出現問題，或者路由交換機出現故障，可根據實際需要，實現自動化路由選擇。

3.2 動態路由OSPF 的設置實現

假設大學校園共有東、西、北三個校區，其校園網絡也由這三個校區共同組成。每個校區都有具有不同職能的辦公樓和宿舍樓，各校區的校園網都以星型結構呈現，網絡模式為千兆交換式以太網。具體分析可以了解到，網絡結構為三個層面，核心層為主要結構，實現整體校園網絡的數據交換工作，作為網絡系統中的技術核心，起著重要的管理作用。這個核心層也就是動態路由協議的骨干核心。核心層主要負責進行動態路由區域內的數據交換工作，核心層由四臺路由器共同組織工作。其中，第一臺負責學校東部的信息交換，第二臺負責學校西部的信息交換，第三臺負責圖書館信息交換，第四臺負責學校北部的信息交換。

核心層中的四臺路由交換機都應用動態路由協議，也就是OSPF 協議，主要進行整體校區間的路由信息交換工作。在校園網絡的邊界地帶，應用靜態路由協議和界外互聯網實現有效連接。如果某臺路由交換機出現故障，也會造成網絡系統結構的改變，可以應用動態路由協議的靈活性特點，進行路由信息的自動化調整，確保校區內部的網絡通暢。其他兩層分別為匯集層和接入層，匯集層屬于核心層到接入層的過渡，利用VLAN 和VLSM 技術，通過三層交換機實現有效連接。根據校園網絡的應用特點，再根據校區分布情況，合理劃分IP 地址，應用合適的VLAN 技術。網絡結構中的接入層，則作為最后的信號傳輸環節，通過接入層，路由信號接入網絡設備，利用二層交換機，實現路由信號的合理分配。

表1 實驗樓IP地址分配表

3.3 動態路由實現的測試

采用動態路由協議OSPF 后，實現校園內部的信息溝通，可以實現整個校園區域內的自動化連接。不再進行人工干預，只要借助動態路由，就可以完成自動化尋找。有四臺交換機可以共同工作，也可以選擇任何一條線路，不會影響到其他校園網絡之間的信息溝通。

4 結束語

總體來看，校園網已經成為多校區高校信息化建設的技術設備，是實現信息化教學和現代化科研的技術支持，也是評價學校教學水平的重要設施。在實現校園網規劃中，分類分析校園網需求以及校園特點，正確選擇網絡設備，可應用恰當的動態路由協議，保證校園網的高效性。不僅實現了教學的信息化支持，還提供了可靠的信息網絡平臺，保證基本教學和科研工作的有力進行，技術人員應積極進行動態路由網絡的研究工作，提升應用效率。