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风物长宜放眼量
风物长宜放眼量
厦门外国语学校 林榕新[学校简介]：厦门外国语学校位于风光秀丽的福建省厦门市，山海环绕，比邻厦门市政府大楼。她是一所具有外语特色的完中，学校的毕业学生具有外语优势明显、优秀学生大量涌现、学生发展后劲足，成才率高等特点。是福建省最负有影响力的外语特色学校，是国家教育部首批"全国现代教育技术实验学校"、"福建省一级达标学校"。
[系统需求]：厦门外国语学校共有4栋教学和办公大楼需要在本次计算机网络工程中实施联网，校园网的网络中心设在位于综合楼4楼，计算机网络和校园内部电话网同时布线，教学楼和实验楼及专家楼的每一间均有两个网络点。综合楼的每一间内则有一个网络点，一个电话点（用双模块面板实现）。
厦门外国语学校采用的是多层交换模式校园网方案，在网络设计中根据厦门外国语学校具体的网络需求综合运用第二层交换、第三层交换以及虚拟局域网技术的一种层次化设计方法。
作为校园网，其应用除了用于教学、科研、管理、图书情报资料检索外，还担任着校内外信息交流，多媒体应用，电子邮件，公告，新闻设计等各种公共网络口和Internet，CERNET的访问等任务。由于在网络上传输的信息不只是数字，文字和图形，而且随应用水平的提高，并将逐步增加语音，活动图像，及视频图等高带宽的应用，因此，网络的建设，尤其是主干网要求高带宽，高速度。整个校园网的建设应连接已有的局域网络，另外，由于厦门教育科研网IP宽带网利用厦门电力部门富余的光纤接入了我校，使我校校园网络具备较为优越的网络出口带宽。
由于校园网集教学科研于一体，对网络关键资源，尤其是服务器的安全性访问控制是保证网络安全的很重要因素。在网络的设计上，必须充分考虑到这一点，使整个网络不但要高效地运行，而且要保证其安全性。
伴随着新世纪的到来，人类已经开始大踏步地进入信息社会。初见端倪的知识经济预示着人类社会经济生活将发生日新月异的变化。运用网络，推进教育，是当今世界关注的热点。美国政府为了把教育广泛架构在Internet上，宣布了雄心勃勃的Internet2计划。
Internet2每秒钟可传输2.4千兆，传输能力是一般拨号方式的8.5万倍。并将端口连接到每一所学校、每一间教室和每一个家庭，以形成广泛的协作式学习和资源共享，使全体美国国民都能享受Internet所带来的全新的学习环境。
厦门外国语学校校园网的建设是厦门中小学教育信息化、网络化建设的一部分。也是厦门市政府建设信息港规划的内容之一。作为厦门教育科研网的组成部分，我们可以通过光纤和厦门市教委网络中心共享2M中国电信带宽和厦门大学155M中国教育和科研网（CERNET）带宽。这为我校校园网络建设提供了十分有利的外部条件。建设校园网络前，我们先认真研究学校具体的教育教学需求，并前往广东华南师大附中、佛山市汾江中学和珠海一中学习考察校园网在整个学校教育教学中的作用。
我们为学校校园网系统设计制订了以下原则： *标准化：采用国际标准，符合国家有关规定 *可行性：以工程设计的思想指导整个规划、设计过程，从系统需求的实际情况出发，保证系统实施的可行性
*先进性：按照网络生命周期的原则，系统设计的思想要符合技术发展的潮流，使建成的网络系统在生命周期中保持一定的先进性。
*接续性：保证技术的延续性、灵活的扩充性和广泛的适应性，保证前期投入的有效性和后期投入的接续性；
*灵活性：网络系统中的硬件和软件模块能根据实际情况进行各种组合及灵活的配置，能适应各种不同的用途（如音频、视频传输），支持国际标准的网络通信设备。
*可靠性：采用高可靠性的设备及必要的容错措施，保证系统的可靠性。
*可管理性：网络具有网络管理设施，以实现配置管理、性能管理、故障管理、统计管理、安全管理等方面的管理功能。
*经济性：在满足以上原则的基础上，尽可能减低成本。
在校园网具体的实施中，我们采用多层交换模式。多层交换模式不受限于主干采用以太网技术还是ATM技术，其本身具备许多优点可以提高网络整体性能, 多层交换方式决定了网络拓扑是一种层次化的结构，每一层的功能都有明确的界定，便于从物理上或逻辑上确定故障发生位置，当网络规模扩大时，不会增加维护的难度；多层交换模式是一种模块化的设计方法，它的最大优点在于可以采用不同的网络技术去升级现有的网络而不影响网络的逻辑结构；智能的第三层网络服务可以把各子网的广播报文阻挡在网络主干之外，同时还可以在网络层实现负责均衡、快速收敛、路由优化、冗余备份等增强功能，充分发挥主干的优势，保证网络畅通。
主干网传输根据厦门外国语学校具体的建筑物位置特点，主干网的全部线路，各楼与计算中心全部采用光纤作为传输介质，一方面消除了楼间互连时的距离限制，另一方面也为主干网的高速传输提供了可能，同时，也便于日后网络的升级。楼层内用朗讯公司的超五类线，以保证百兆速度到桌面。
中心交换机方案（如上图厦门外国语学校校园网络结构图所示）是在计算中心配置一台高性能的模块式多协议Alcatel Omin OS/R-9（以下简称R-9）千兆网络主干交换机，可实现第三层IP/IPX路由，而且最重要的是，厦门教育科研网也是采用相同类型的交换机，使得我校校园网能与其实现最佳的连接效果，保证我校校园网出口带宽。在各楼配置分支交换机千兆位可堆叠的交换机Alcatel 4024G（以下简称4024G）。同时R-9千兆位核心交换机为各分支千兆位交换机4024G提供千兆光接口。由于Alcatel R-9/4024G均支持10/100兆以太网速率自适应的接口，所以还可以为计算中心的Server，网管工作站及连接厦门教育科研网的光纤收发器提供连接入口，计算中心和各楼的机器连接入网，可以直接通过4024G交换机的10/100兆以太网接口接入。
1998年厦门市提出建设厦门教育科研网，规划在三年里（1998年10月---2001年10月），基本完成覆盖全厦门的各所大中专院校和中学、部分科研单位和小学的网络平台、提供信息检索和信息资源服务的信息资源中心，及为教学、科研、管理服务的几个主要应用建设。
●利用厦门市电力系统的网络资源（光纤、交换机等设备）实现教育科研网的高速连接。 ●与厦门大学连接，共享厦门大学155M的中国教育科研网（CERNET）出口 ●与厦门电信连接，以2M的带宽DDN专线使用163上网
网络方案主要特点
高性能整个校园网的骨干网全部采用千兆位以太网交换技术，充分保证了整个网络的畅通和无阻塞访问。Alcatel R-9/4024G均支持高速端口。一方面中心多层交换机为各教学和办公楼提供数量众多的千兆位以太网接口或为VLAN提供路由、通信服务，另一方面Alcatel R-9/4024G交换机又高速连接本地局域网的服务器，为本地数量众多的用户提供无阻塞的访问服务；同时又能均衡整个网络的负载。
高可靠性整个系统的设计采用技术成熟可靠的交换技术，保证了网络核心的稳定和可靠性。网络中心的Alcatel R-9交换机，是整个厦门外国语学校校园网与服务器联系的关键设备，关键处理器模块支持冗余，正常情况下一块Active,另一块Backup,一旦出现故障，系统会自动将Backup提升为Active。提高了稳定和可靠性。
校园网系统的数据量大，要求主机具有相当高的处理能力和吞吐量。信息服务系统对高可用性要求很高,计算机系统要能提供及时可靠的信息和服务,一旦计算机硬件或软件故障，系统不能连续正常地提供服务，会带来经济损失和不良的社会影响。我校在此使用了IBM设备作为服务器解决方案。
服务器选形
本方案在以下几个方面有着突出的优势：
1采用先进的计算机技术，能够实现用户现有的应用需求，同时满足在目前的系统框架结构内整体性能有数倍的扩展空间，使设备保持先进性。
2、具有极高的信息处理能力，能够适应大数据量、高负载的应用环境。 3、具有出色的集中式的系统和数据的管理能力，大大降低系统运行、维护成本。 4、提供方便灵活的系统资源配置手段，系统管理人员可从全局的视角合理地动态配置计算及存储资源，使设备利用率达到最佳。
主数据库服务器：用IBM5100（已扩展为双CPU733、512M内存、36G热拔插硬盘）处理能力和可扩展性，都能满足网站将来发展的需要。
Web 服务器：外部WWW服务器和内部WWW服务器选用了机型：IBM3500（已扩展为双CPU733、512M内存、36G热拔插硬盘）。在这里，设置一台外部WWW服务器，它既是对外发布信息的服务器，同时又是外部应用服务器，配有数据库的中间件，能够让Internet用户通过浏览器连接应用服务器，访问我校的对外发布信息。
内部WWW服务器从功能上和外部WWW服务器是一样的，但它在内部网，防火墙的严格控制之下，只能对内部用户提供WWW服务。由于它被内部用户频繁访问，同时又兼作内部应用服务器，对服务器本身要求较高。
DNS服务器：DNS服务器选用IBM 5100（已扩展为双CPU733、512M内存、36G热拔插硬盘）。DNS服务器将hostname转换为IP地址以便于Internet通信，从而加快了检索本地数据的速度。对于这种服务器不要求十分高的CPU计算能力，但要求有大容量的内存用来存放表格及IP地址。
光盘服务器：采用台湾怡富 FISC CD HDM640光盘映象服务器，含一个CDROM，150G硬盘空间，10/100M网络接口，8个IDE位。为大量的光盘资源应用提供了快捷、方便的使用方式。
校园网应用
现代教育将以信息技术和多媒体应用为主，以尖端的信息技术来补充传统课程设置和教学方式的不足,而校园网作为连结学生、教师、科研人员和管理者的中枢神经，则是学校采用先进的教育和管理方法的基础。
校园网应建的应用系统主要包括以下几个方面： （1）学校综合管理系统，包括教学、教务、科研、设备、校产物资、人事、学生、研究生、财务、党务工会、共青团学生会、各类服务机构等业务系统，处理学校日常工作。
（2）按照Internet/Intranet构架建立全校综合信息查询和发布系统，提供通过局域网和广域网查询和发布信息的机制。
（3）提供Internet访问服务，使全校师生可以利用WWW访问全球信息资源。
(4)建立若干学校级的中心数据库，对关键数据实行集中管理。数据库将按权限设置，统一为学校综合管理系统、信息查询发布系统、校内各实验室、校外协作单位提供数据服务。
(5)建立多媒体网络教学系统，实行校内、校际乃至向社会提供网上教学。(辅助教学工具、网络教室、网上自学、习题库、考试习题)。
（6）多媒体网络学术交流系统，提供会议方式和点到点两种交流方式。
（7）图书馆应用系统，包括电子图书馆和传统图书馆管理系统两部分。
厦门教育科研网正在就校园网应用系统组织全国性的招标，以求实现数据在整个网络内的顺畅、高速、安全、高效地传输和应用。
校园网建好后，应达到以下系统建设目标：
（1）计算机网络要连接校内所有计算资源，覆盖教学、科研、管理、生活及各类服务机构和设施。 （2）应用系统将覆盖学校从教学、科研、行政管理、各种服务等方面。计算机系统的应用群体将不只是电脑教师和学生，还要包括行政管理人员、普通教师在内的全体人员。甚至还可能为社会公众提供服务。 （3）实现各种应用系统的集成，表现在运行、开发平台相对统一，系统之间能够实现信息交互和共享，在学校一级应用系统中消除信息冗余。
计算机系统全面介入日常管理工作和教学科研工作后，其作用将不只是一个先进的工具，而应在促进工作方式转变、改革管理模式方面起推动作用，从而大大提高学校的管理水平和人员素质，全面推进学校教学和科研等各项工作。
[参考书目] 电子工业出版社 《实用计算机网络技术教程》 作者：陈志荣 机械工业出版社 《IP地址管理与子网划分》 翻译书目 电子工业出版社 《防火墙原理与实施》 翻译书目
[作者简介] 林榕新，1996年毕业于劳动部天津职业技术师范学院计算机系，工学学士。于1999年从事厦门外国语学校校园网的筹建、设计、实施及最后的验收。
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