第20卷第6期2006年12月中 国 医 学 教 育 技 术 C H I N A M EDI CAL EDUC AT I O N TEC HNOLOGYVo.l 20No .6Dec .2006收稿日期:2006-07-18作者简介:周解全(1963-),男,湖南湘潭人,广州医学院信息与教育技术中心工程师,主要从事现代教育技术和计算机网络等方面的研究工作。

校园网拓扑结构优化方案的探讨周解全1,赵 青2,舒位光3(广州医学院:1信息与教育技术中心;2生化教研室,广东 广州 510182;3中南民族大学电子信息工程学院,湖北 武汉 430074)【摘要】:在现有校园网的基础上,依据一定的优化原则,从拓扑结构、网络层和网络设备3个方面,提出了校园网结构优化策略和方案。

同时,对在校园网运行中硬件平台和信息发布存在的问题进行了探讨。

【关键词】:拓扑结构;组网;优化管理;智能域名解析【中图分类号】:G434 【文献标识码】:A 【文章编号】:1004-5287(2006)06-0532-04Exploration into t he plan of opti m iz i n g t opological structure of t he ca m pus intranetZhou J iequan 1,Zhao qing 2,Shu W ei g uang3(1C enter of Infor m ation &Educational Technology ;2D e p art m ent of B ioche m istry,Guangzhou M ed ical C ollege ,Guangzhou 510182;3C ollege of E lectronic Infor m ation Engineering,South C entral University for N ationalities ,Wuhan 430074,China )【Abstract 】:Th is paper discuses the strategy and p lan fo r opti m izing the ca m pus intranet i n three aspects ,na m ely ,the topolog ical structure ,net w o r k layer and net w o r k equ ip m ent on the basis o f opti m izati o n princi p le .It a lso d iscusses t h e proble m s i n har dw are platfor m and i n f o r m ation release i n the course of t h e ca mpus i n tranet opera ti o n .【K ey w ords 】:topo l o g ica l struct u re ;setup net w or k;opti m ized m anage m en;t inte lligence ana l y tica l do m a i n syste m校园网络优化工作是指对已经投入运行的网络进行分析,找出影响网络运行质量的原因,并通过采取某些技术手段,从而使网络达到最佳运行状态,使现有资源获得最佳效益。

尽管在建设校园网初期经过了周密的考虑,但随着时间的推移,原来规划的校园网不可能永远满足不断发展变化的应用需求。

因此,有必要对校园网进行优化,同时提高校园网网络信息安全的技术防范能力,确保网络按照需求满足性能标准运作。

在优化校园网的同时,要充分利用原有设施设备,并努力逐步将TCP /I P 网络与原有闭路电视网和广播网紧密结合(三网合一),保证资源优化配置和合理应用。

一个完备的校园网,应在教师备课教学、学生学习、教务管理、行政管理、图书资料管理、资源信息、对外交流等方面发挥辅助、支持功能,并通过与广域网的互联,实现校际间的信息共享及与因特网的连接,通过与宽带数字卫星相连,实现远程教育,如图1所示。

图1 校园网组成部分注:图1多媒体教室以教师为主,多功能教室以学生自主学习为主。

对于有线网络不能布线或代价太大的地方,需第20卷第6期周解全等.校园网拓扑结构优化方案的探讨要布置无线局域网,才能让整个校园都被网络覆盖。

当然,我们也不能在一所高校内全部布置无线局域网,毕竟无线局域网的数据传输速度较慢,并不适合一些高带宽业务的处理。

因此,一所校园的校园网应该是一个有线、无线网络的有机结合[1]。

对于一个功能齐全、高效安全运行的校园网,本文主要从网络拓扑结构优化、网络层优化和网络设备优化等方面来进行探讨[2]。

1网络拓扑结构设计的优化由于种种原因,如建网时的资金限制、网络扩展等造成的网络结构不合理、设备使用不合理,从而导致网络使用效率低、设备负担不合理、网络运行不稳定等现象,可以通过优化网络结构得到改善,从而提高网络资源的利用率。

目前,校园网设计一般采用三层网络设计模型,分别为:核心层、汇聚层和接入层。

以上三层有各自明确的功能定义,每层对网络设备和链路都有不同的性能要求。

在同一层中运行的设备完成相似的任务。

网络中的各层可能包括路由器、交换机或者某种组合。

其优化建议如下。

1.1三层结构优化保证针对三层结构的不同功能,优化的重点主要为保证核心层的高速、稳定、可靠性;汇聚层的可扩展性;接入层的可管理性。

1.2性价比考量及超前设计符合逻辑在网络拓扑结构优化过程中,应根据学校的实际需求,选择合适的拓扑结构。

为减低线路成本,传统布线拓扑多采用节点汇聚的方式,而现在随着介质成本的降低、维护成本的增加,更多地考虑减少节点或者是减少有源节点的方式,将汇聚层直接设置在大楼内部,从核心到汇聚都采用直接逻辑连接,不再设中间有源节点。

这种方式尤其对用户较多、网络应用较多、路由协议复杂的大规模校园网比较适合。

建议采用以高速路由交换机为核心,多层交换机作为汇聚层的网络设计;中小规模的校园网建议采用多层交换机为核心,远程管理型交换机作为汇聚层的网络设计。

1.3传输介质的选择传输介质对网络性能的影响不可忽视。

越来越多的用户和视频点播等应用使得网络流量日益增长,千兆、万兆以太网成为必然的趋势。

建议在带宽利用率过高时,可采用多链路捆绑方式或直接升级用千兆线路代替百兆线路。

由于光缆优良的扩展特性,一般使用光缆架构千兆网,便于将来向10G比特网络扩展。

1.4冗余设计冗余设计是网络设计的重要部分,是保证网络整体可靠性能的重要手段。

但是投资也将增加。

部分校园网在早期的建设中,由于成本的原因并未在设计中考虑冗余问题,而在优化工作中则需从网络链路和网络设备两方面着手。

冗余设计可以贯穿整个三层结构,每个冗余设计都有针对性,可以选择其中一部分或几部分应用到网络中以确保重要的应用。

万一网络中某条路径失效时,冗余链路可以提供另一条物理路径。

可采用链路聚合(I EEE802. 3ad)实现端口级冗余,以克服某个端口或线路引起的故障。

也可采用生成树协议(I EEE802.1d)提供设备级的冗余连接。

条件允许的话,最好能够提供不同物理方向的双归属、双路由保护。

设备的冗余是指采用冗余配置的单机或多台设备互为热备份,但是设备互为热备份的方式比较昂贵。

2网络层优化网络层主要从路由协议方面进行优化和调整,高效的路由协议、合理的I P地址和VLAN规划可以提高网络的整体性能。

其优化建议如下。

2.1I P地址的优化I P地址的合理规划是保证网络顺利运行和有效利用网络资源的重要因素之一。

I P地址的优化要尽量根据网络汇接分布的地理区域来划分大块连续的I P地址空间,有利于路由协议的计算、缩小路由表,提高转发效率;将骨干网中各网络设备的连接地址、服务器地址放在一段连续地址块中,便于管理;重要网管地址可利用NAT地址转换隐藏;根据接入用户规律,采用DH CP动态分配地址,提高I P 地址的利用率;用VLS M根据子网规模合理分配I P 地址数量。

2.2VLAN的优化VLAN能减少在解决移动、添加、修改终端用户等问题时的管理开销;提供控制广播的功能,避免混乱;提高工作组和网络的安全性。

建议根据用户类型和管理功能的不同划分VLAN,避免混乱。

2.3路由的优化路由优化的目的在于网络协议保证网络的伸缩533中国医学教育技术第20卷第6期性、稳定性和快速收敛,优化应尽量减少主干网路由表中的路由条目。

路由优化包括以下几个措施。

2.3.1控制路由更新数据流配置被动接口(passive interface)只接收路由更新但不发送路由更新;用发布控制列表(d istri b utelist)来选择路由器想要发送或接收更新信息的特定路由。

2.3.2使用策略路由通过策略路由(po licy routi n g),指示路由器不仅根据目的地、还可以根据源地址来选择路由,建立路由数据流应该遵守的策略或规则,对处理某些数据流进行精确控制。

2.3.3关闭连接用户网络的路由接收许多路由协议的启动在缺省情况下都是收发信息同时启动,但连接用户网络的路由端口可能会接收到不恰当的路由通告而影响网络稳定。

因此,应将连接用户网的端口关闭路由信息的接收。

2.3.4选择合适的路由协议根据距离矢量和链路状态路由选择协议的特点,中小规模的校园网可采用R I P协议,配置简单。

大规模的校园网内网络设备较多、线路复杂、路由信息更新频繁,可使用OSPF协议,增强路由管理能力和增加多链路冗余的支持。

2.3.5手工配置链路管理距离大多数情况下使用路由协议缺省的管理距离运作,必要时可修改管理距离来确保最优路由。

3网络设备优化3.1升级设备根据用户实际流量决定是否需要更新网络设备。

比如,在接入层用交换机代替集线器,在汇聚层用三层交换机代替二层交换机。

在充分利用校园网原有设备的前提下,应通过更新软件版本和增加扩展模块以支持新的应用,如I PV6的支持等。

如果要购买新设备,需考虑其可扩展性、兼容性、安全性等因素。

3.2合理设置设备网络设备中仅安装必要的组件和保留必要的配置,去掉不必要的部分。

对网络设备的配置除一般网络连通性配置外,还应考虑以下配置。

3.2.1安全性配置增加网络设备本身的访问控制,以提高安全性,关闭不必要的服务端口。

3.2.2管理性配置增加针对网络设备本身的远程管理配置,包括W eb、Te l n et、Snm p。

3.2.3监控性配置增加针对网络内部流量的监控配置,包括M irror、Sflo w/Netflo w等。

4校园网应用过程中存在的问题4.1硬件平台方面的问题4.1.1模块独立一些学校通过使用仅具有某些特定功能的网络产品来达到智能网络应用的目的。