校园局域网的组建

校园局域网的组建 目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 摘　要 1 第一章 前言 3 1.1 网络技术的发展 3 1.2 局域网基本概念 3 1.3 局域网的拓扑结构 4 1.3.1.星型拓扑结构 5 1.3.2.环型网络拓扑结构 6 1.3.3.总线拓扑结构 6 第二章 需求分析 7 2.1校园网开发 7 2.2校园网组建原则 8 2.3计算机网络建设目标 8 2.4校园网的总体设计思想 9 第三章 校园网规划 10 3.1校园网实施 10 3.2结构化布线 10 3.3网络技术选型 11 3.3.1.光纤分布式数据接口（FDDI） 11 3.3.2.异步传输模式（ATM） 11 3.3.3.快速以太网 12 3.3.4.千兆位以太网 13 3.3.5.令牌网 13 3.3.6.VLAN技术在校园网中的应用 14 3.4校园网设备选型 14 3.4.1.交换机设备的选择 14 3.4.2.服务器及PC的选择 14 3.4.3.传输介质的选择 14 3.4.4.信息系统集成 14 3.5校园办公系统 15 3.5.1电子图书馆系统 15 3.5.2校园网管理系统 16 3.5.3多媒体网络教室 16 结束语 18 参考文献 19 校园局域网的组建 摘　要 网络的发展，创造出全新的网络文化。不少学校顺应时代需要建设了校园网，并连入了互联网，开始了网络教学的尝试。教师在教学过程中如何根据网络教学不同的教学模式，发挥教师的主导作用和激发学生自主学习使学生成为认识的主体，这就要了解网上教学的教学模式、特点、问题以及应对办法，在教学工作中不断实践与创新。在校园中组建校园网络，充分地利用学校内现有的计算机设备和多种现代化教学设备等教育资源，同时，通过校园网联接Internet，以便更多地利用世界范围内的教育教学科研成果，从而推动学校的教育教学科。　 关键字：校园网络环境建设、校园网络管理、教学方案、校园网络应用　　 第一章 前 言 1.1 网络技术的发展 当今世界，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善我们的生活方式。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。自1995年中国教育教研网（CERNET）建成后，校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段。校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全，网络系统的维护等内容。通过本毕业设计课题的论述，希望使读者能够了解校园网的建设过程以及所涉及到的各种网络技术，并能对今后大家在学习网络技术知识或是进行校园网的工程建设中有所借鉴。 1.2 局域网基本概念 局域网定义：局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。 决定局域网特性的主要技术有三个： 1)、用于传输数据的传输介质； 2)、用以连接各种设备的拓扑结构； 3)、用以共享资源的介质访问方法。 这三种技术在很大程度上决定了传输数据的类型、网络的响应时间、吞吐率和利用率，以及网络应用等各种网络特性。其中最重要的是介质访问控制方法，它对网络特性起着十分重要的影响。 局域网的典型特性：高速据率（0.1M～100Mbps），短距离（0.1km～25km），低误码率（10－8～10－11）。 局域网的协议结构包括物理层、数据链路层和网络层。由于局域网没有路由问题，一般不单独设置网络层；由于LAN的介质访问控制比较复杂，因此将数据链路层分成逻辑链路控制子层和介质访问控制子层。 局域网包括：以太网，标记环网，标记总线网，快速以太网，交换局域网，全双工以太网，千兆位以太网，ATM局域网，无线局域网。 其中常见的为：以太网，快速以太网，全双工以太网，交换局域网。 要构成LAN,必须有其基本部件。LAN既然是一种计算机网络,自然少不了计算机，非凡是个人计算机（PC）。几乎没有一种网络只由大型机或小型机构成。因此,对于LAN而言，个人计算机是一种必不可少的构件。计算机互联在一起 ,当然也不可能没有传输媒体，这种媒体可以是同轴电缆、双绞线、光缆或辐射性媒体。第三个构件是任何一台独立计算机通常都不配备的网卡,也称为网络适配器,但在构成LAN时,则是不可少的部件。第四个构件是将计算机与传输媒体相连的各种连接设备,如RJ-45插头座等。具备了上述四种网络构件,便可将LAN工作的各种设备用媒体互联在一起搭成一个基本的LAN硬件平台,如图所示。 有了LAN硬件环境,还需要控制和治理LAN正常运行的软件,即谓NOS是在每个PC机原有操作系统上增加网络所需的功能。例如,当需要在LAN上使用字处理程序时,用户的感觉如同没有组成LAN一样,这正是LAN操作发挥了对字处理程序访问的治理。在LAN情况下,字处理程序的一个拷贝通常保存在文件服务器中,并由LAN上的任何一个用户共享。由上面介绍的情况可知,组成LAN需要下述5种基本结构: ① 计算机(非凡是PC机); 　　② 传输媒体; 　　③ 网络适配器; 　　④ 网络连接设备; 　　⑤ 网络操作系统。 1.3 局域网的拓扑结构 如果一个网络只连接几台设备,最简单的方法是将它们都直接相连在一起，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互连网络,如图1所示。图中有6个设备，在全互连 情况下,需要15条传输线路。如果要连的设备有n个,所需线路将达到n(n-1)/2条!显而易见,这 种方式只有在涉及地理范围不大，设备数很少的条件下才有使用的可能。即使属于这种环境, 在LAN技术中也不使用。 图1 　　目前大多数LAN使用的拓扑结构有3种:① 星行拓扑结构② 环行拓扑结构③ 总线型拓扑结构。 13.1 星型拓扑结构 　　星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话都属于这种结构，如图3所示。其中,图2(a)为电话网的星型结构,图2(b)为目前使用最普遍的以太网星型结构,处于 中心位置的网络设备称为集线器,英文名为Hub。 　　 图2(a)电话网的星行结构　 图2(b)以Hub为中心的结构 　　这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。 1.3.2 环型网络拓扑结构 　　环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,如图3所示。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。 图3 　　环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作。于是,便有上游端用户和下游端用户之称。例如图5中,用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。如果N+1端需将数据发送到N端，则几乎要绕环一周才能到达N端。 1.3.3 总线拓扑结构 　　总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如图4所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而，在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。 图4 第二章 需求分析 2.1校园网开发 　　 随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设，是非常必要的，也是可行的。主要表现在：   1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。  2、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素,因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面,信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的,特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路,每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。  3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统，并且越来越形象化、实用化，迫切需要网络环境。  4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节，从而引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问,校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题的基本工具。  5、随着经济发展，我国各级学校对教育的投入不断加大；计算机技术的飞速发展，使相应产品价格不断下降；同时人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭，使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。 2.2校园网组建原则 我们在规划校园网时，不仅考虑到现有局域网的情况，更主要的是着眼于为未来的学校提供既符合经济原则，又具有技术先进性和实用性的发展策略。为此在具体工作中我们要努力贯彻如下一些原则：   先进性：采用先进的技术、方法、设备，使系统既成熟可靠又能反映当今应用水平，并具发展潜力。   开放性：整个系统应具有开放性，符合相应的国际和协议。提供开放的网络接口和数据接口，使不同的产品能够协同运行，方便数据交换、信息共享。   扩充性：系统应易于升级和功能扩充。在系统容量、能力、处理能力等方面具有可扩充性，可以方便地进行产品的升级换代，不仅能够保护学校的投资，而且具有较高的综合性能价格比。   可靠性：应该在系统结构、设计方案、设备选择、技术服务等方面综合考虑，保证系统能够无故障运行。同时系统必须具有出错处理、容错能力、冗余备份功能。   　　实用性：整个网络的功能应完全立足于学校管理和教学的需求，保证系统信息处理和传递的安全、可靠、及时、准确。   安全性：网络系统必须具有高度的安全性和保密性，通过设置分级保护、控制数据存取的权限，防止对系统的非法侵入。   可维护性：提供有效的网络管理和系统监控、调试、诊断技术，保证系统维护管理简明、方便、有效。   可操作性：必须提供友好的中文界面，采用基于Windows的GUI界面，操作简便，容错性强，易于管理和维护。   jian经济性：在充分满足系统应用功能需求和系统性能、并保证系统安全可靠性的前提下，选用物美价廉、经济实用的技术和产品。  2.3计算机网络建设目标  一个完整的校园网建设根据软硬件结合主要包括两个内容：技术方案设计；应用信息系统资源建设。  技术方案设计主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术选型。应用信息系统资源建设主要包括：内部信息资源建设、外部信息资源建设等的选择。内部信息资源建设包括校园办公管理系统、多媒体网络教室、多媒体电子图书阅览室、网络多媒体制作系统、内部通信信息服务系统、视频点播等。外部信息资源建设包括学校主页、远程教学、Internet信息管理等。  一个学校校园网建设的目标应该是：  建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。  2.4校园网的总体设计思想  校园网不只是涉及技术方面，而是包括网络设施、应用平台、信息资源、专业应用、人员素质等众多成份的综合化以及信息化教学环境系统。因此，在总体上如何筹划、组织网络建设和开发应用的设计思想是校园网建设中的最重要的问题。   总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图，是搞好校园网建设的核心任务。进行校园网总体设计，首先是进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三是确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划安排校园网建设的实施步骤。   校园网总体设计方案是否科学，要看其能否满足以下基本要求：  1.整体规划安排。从学校建设的全局和全面工作需要出发，考虑部门的地理分布和通信条件。整体规划网络建设方案，对网络系统的目标、总体结构、服务功能、经费预算、建设步骤等重大问题作出规定。  2.先进性、开放性和标准化相结合。尽量采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术，兼顾网络技术的发展方向，选择结构化、可扩充、多用途的网络产品，保证网络在较长时间内不落后。  3.结构合理。在通信网络、资源配置、系统服务和网络管理上有良好的分层设计，使网络结构清晰，便于使用、管理和维护。   4.高效实用。着眼于教学、科研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工作中急需的问题。设备易于使用和维护。为科学研究提供先进平台，例如可视化计算，计算机协同作业，虚拟网络，虚拟现实，计算机仿真，远程计算机与数据处理等。   5.支持宽带多媒体业务，例如远程教学、多媒体网络教室、会议电视。   6.为学术交流提供良好的环境与CERNET、CHINANET等进行高速互连，快速访问Internet，与国内外同行交流信息、协同工作和展示学校的形象 第三章 校园网规划 3.1校园网方案实施  一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：网络集成方案设计和信息系统集成。其中信息系统集成是目的，网络集成是手段。      网络集成方案主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术及设备选型。它的设计思想有两个，一个是网络方案采用模块化的设计，各个模块完成各自的功能。在实施的过程中，可以根据需要将相应的模块添加到网络中，也可以不使用某些模块，在需要时候再添加。同时，模块化设计容易维护，某个模块出现故障，不会影响到整个网络的安全。      另一个设计思想是采用层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及与主干网进行数据通信。  3.2结构化布线  综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此连接，也能使这些设备与外部通信网络相互连接，包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点，与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆，以及相关联的布线部件。一个良好的综合布线系统对其服务的设备有一定的独立性，并能互连许多不同的通信设备如数据终端、模拟式或数字式电话、PC和主机以及公共系统装置。一般布线系统有六个子系统组成：建筑群间子系统，设备间子系统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区子系统。  校园网为园区网，楼群间子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽，有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖井内，可采用多模光缆或大对数双绞线。把管理区子系统并入设备间子系统，集中管理。  对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法。分为中心设备间和楼栋设备间部分，中心设备间是整个局域网的控制中心，内设有对外（Internet）对内通信的各种网络设备（交换机、路由器、视频服务器等），中心交换机通过光缆（地下直埋）与楼栋设备间的交换设备相连，以保证数据的高速传输。在此设备间放置布线的线架和网络设备，端接楼内来自在各层的主干线缆，并端接连接网络中心的光纤。      楼内布线包括水平布线和主干布线。水平系统采用超五类双绞线，新的楼宇采用暗装墙内的方式，旧的楼宇采用PVC线槽明装的方式。  3.3网络技术选型  保护现有投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品。如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。目前比较常见的主干网技术有FDDI、ATM、快速以太网和千兆以太网等。其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN，并容易升级到千兆以太网和ATM，由于性能优越，价格适中，建议采用快速以太网作为校园网的主干技术。  3.3.1.光纤分布式数据接口（FDDI）  FDDI是高性能的高速宽带LAN技术，其标准为ANSI×3T9.5/ISO9384。FDDI物理结构是二个平行的、相对作反向传输的双环结构网，它采用定时的令牌传送协议。因此，它可以被看作是一个令牌环网协议的高速版本。但与TokenRing技术不同的是，当其发送完帧后就立即产生新的令牌帧，故其利用率较高，其运行速度可达100Mb/s。其双环结构有非常好的冗余特性。FDDI有两种接入方式：双端口连接站（DAS），单端口连接站（SAS）。DAS方式比较贵，但有冗余功能；SAS需要有源集中器，且无冗余功能。  FDDI有几个通过带宽分配来实现的优先机制，一个是同步带宽分配（SBA）机制，它可以让管理员将一定量的带宽分配给一些确定的工作站，让它们有更多的捕获令牌机会。第二个是异步服务（AS），它占用未通过SBA分配的带宽并将这部分带宽等分给环上的工作站。  铜线分布式数据接口(CDDI)是FDDI的一种变型，可以在不昂贵的铜线电缆上运行而使用相同的协议。  FDDI和CDDI的优点是冗余、内置网络管理，具有广泛的适用性。但是，采用FDDI/CDDI技术是昂贵而复杂， 始终未成为主流技术，发展速度缓慢，前景不被看好。 3.3.2.异步传输模式（ATM）  ATM作为一种全新的交换技术，有其明显的优越性。ATM是将分组交换与电路交换优点相结合的网络技术，采用定长的53字节的小的帧格式，其中48个字节为信息的有效负荷，另有5个字节为信元头部。对于有效负荷在中间节点不作检验，信息的校验在通信的末端设备中进行，以保证高的传输速率和低的时延。  ATM最初是为了在公共网内使用而设计的，但现在已成了专用网发展的中心，并已经走出实验阶段并大量进入市场，这个转变要归功于ATM论坛等组织的努力。ATM论坛的迅速发展真实地表明了人们对ATM兴趣的增长。现在ATM论坛已经吸引了来自公用和专用网以及计算机工业的700余家公司参加，领导着众多先进客户机构、电信服务提供商和独立软件厂商。  在广域网、城域网和公用网内，ATM正在被广泛采用，因为它既能够将多种服务多路复用到一种基础设施上，满足功能越来越强的台式机对带宽不断增长的需求，又能提供虚拟LAN和多媒体等新的网络服务。  但是，ATM技术也有其缺点。首先是标准还没有完全制定完成，很多重要标准还在修正之中，这就影响了ATM技术的推广，尤其是在局域网领域内。其次，ATM技术目前主要应用是在专用网络和核心网络的范围内，而延展到外围和用户端均仍采用传统的网络技术(以太网、快速以太网、令牌环网等)，这就使得在ATM网络和传统网络之间要建立一个中间的衔接层，这是一种在ATM信元与传统网络的帧结构之间相互转换的技术，如Classic IP和ATM LANE等技术，这种技术的优点是可以把传统网络接入到ATM网络中，但缺点是带来了很大的资源开销，这在很大程度上增加了ATM网络的复杂性并且降低了网络的总体性能。另外，目前的大部分网络应用主要是基于IP网络的应用，直接针对ATM信元的应用很少，这在很大程度上也增加了ATM网络使用和管理的复杂性。  3.3.3.快速以太网  传统以太网用的是10Mb/s技术，现在出现了更快的版本，虽然10Mb/s以太网使用得最为广泛，100Mb/s以太网也正在快速崛起，并且千兆以太网标准已定，产品种类较多，为达到这个速度，你需要按100Base-T规格设计的网卡和集线器，这两种产品在供应商处都可以买到，它们仅比10Base-T的产品略贵一些，但在性能上就有了明显的区别。在小型网络中实现100Base-T的费用是非常合理的，特别是对于无管理能力、无交换能力的集线器。即使你仍然选择10Base-T集线器，也要考虑购买同时支持10Mb/s和100Mb/s的网卡。  100Mb/s的网卡只比10Mb/s的网卡略贵一点，但为将来的网络升级提供了很大的灵活性。大多数100Mb/s的网卡能够自动检测所连接的端口是10Mb/s还是100Mb/s，并执行相应的操作。为达到更高的性能，你还可以选择购买100Mb/s的交换式集线器，它可以提供更高的性能，但价格也相对较高。  3.3.4.千兆位以太网  千兆位以太网技术以简单的以太网技术为基础，为网络主干提供1Gb/s的带宽。千兆位以太网技术以自然的方法来升级现有的以太网络、工作站、管理工具和管理人员的技能。千兆位以太网与其他速度相当的高速网络技术相比，价格低，同时比较简单，例如保留以太网的帧格式、管理工具和对网络概念上的认识。  千兆位以太网是相当成功的10Mb/s以太网和100Mb/s快速以太网连接标准的扩展。现在千兆位以太网成熟的标准为IEEE802.3z。  千兆位以太网的设计非常灵活，几乎对网络结构没有限制，可以是交换式、共享式的或基于路由器的。现在正在应用的网络互连技术，例如，特定IP交换技术和第三层的交换技术，都与千兆位以太网完全兼容。千兆位以太网可以通过价格便宜的共享集线器、交换机或路由器来实现。千兆位以太网支持新的交换机之间或交换机与工作站之间全双工的连接模式，同时也支持半双工连接模式，以便与基于CSMA/CD存取方式的共享集线器连接。  千兆位以太网使用的传输介质有光纤、5类非屏蔽双绞线(UTP)或同轴电缆。目前，千兆以太网支持单模光纤、多模光纤和同轴电缆，支持5类非屏蔽双绞线的标准正在制定中。  千兆位以太网的管理与以前使用和了解的以太网相同，使用千兆位以太网，主干和各网段及桌面已实现了无缝结合，网络管理变得容易了。  3.3.5.令牌网  令牌网使用一种标记数据作为令牌，它始终在环上传输，当无帧发送时，令牌为空闲状态，所有的站点都可以俘获令牌，只有当站点获得空闲令牌后，才将令牌设置成忙状态，并发送数据。数据随令牌至目的站点后，目的站点将数据复制，令牌继续环行返回到发送站点，这时发送站点才将俘获的令牌释放，令牌重新成为空闲状态。  一般令牌网指令牌环网（Token Ring）和令牌总线网（Token Bus）。基于IEEE802.4标准的Token Bus是一种物理上的总线结构，而其站点组成一个逻辑的环形结构，令牌则在逻辑环上运行，其运行原理与Token Ring基本一样。目前Token Bus非常少用；Token Ring是基于IEEE 802.5标准的网络结构，目前说的令牌环网络多是指IBM的令牌传递环形网络的实现，它有4Mb/s和16Mb/s两种传输速率。令牌环网络传输的主要特点是可以保证每个节点设备在可以预定的时间间隔获得对网络的访问，适用于对实时性要求较高的应用。由于这种网络设备的价格较高，不利于普及，另外缺乏对多种服务和QoS的支持，在国内应用的例子较少。  3.3.6.VLAN技术在校园网中的应用  在传统的局域网中，各站点共享传输信道所造成的信道冲突和广播风暴是影响网络性能的重要因素。由于网络中的站点被束缚在所处的物理网络中，而不能根据需要将其划分至相应的逻辑子网，因此网络的机构缺乏灵活性。  为解决这一问题，从而引发了虚拟网VLAN的概念，所谓VLAN是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置，可以根据需要灵活地加入到不同的逻辑子网中的一种网络技术。例如位于不同楼层的用户或者不同教室的用户可以根据需要加入不同的VLAN。  3.4校园网设备选型  鉴于我国学校的实际资金状况，在建设校园网时要充分考虑到学校的经济实力，选择“好用，够用，适用”的网络技术是关键。因此选择适合中国国情的国产品牌来实现是明智之举。目前满眼看到的是国外的技术和产品，无形中增加了网络造价成本，这也给校园网的普及带来一定的障碍。  3.4.1.交换机设备的选择  在选择交换机设备时，用户一定要考虑管理的问题。尤其是针对规模较大的校园网络结构中，管理型的交换机被普遍使用。如果建立的只是小型网络，不需要使用中心网络管理机制，应该购买普通无管理能力的集线器，节省这笔资金。  二级交换机起着“承上启下”的作用，一端连接到中心交换机，另一端连接到各网络节点，PC、终端用户设备连接到这些网络节点，组成子系统。网络节点根据子系统的应用需求，在数据量大、实时传输、多媒体设计等场合，选择交换机作为网络节点。  3.4.2.服务器及PC的选择  服务器和PC是实现网络操作，网络应用的窗口和平台。  针对学校校园网用户而言，对此设备的选择应该充分考虑可管理性、稳定性、安全性、综合性能价格比等因素。  3.4.3.传输介质的选择  在中心交换机到各子网的传输介质选择方面，应以应用需求为主，适当考虑成本。由于校园网分布范围较广，在中心交换机到二级交换机之间，线缆以多模光纤为主；如果距离超过多模光纤的极限，需要采用单模光纤作为传输介质。  3.4.4.信息系统集成      是指利用网络体系控制信息的有序流动，实现信息资源的共享，更有效地形成、整理、使用各类信息，分成内部信息建设、外部信息建设。内部信息是指封闭在校园内部的各类信息资源，对内部信息的建设包括校园办公系统、校园内部主页、内部电子邮件、多媒体教室、电子图书馆系统、校园IC卡管理系统、内部信息服务系统等；外部信息是指与校园外部相互交流的信息，对于外部信息的建设包括外部主页、电子邮件、远程教学等学等。  3.5校园办公系统  在学校的日常工作过程中，有越来越多的工作方式和流程是可以通过网络来简化并提高效率的。  1.​ 校内公文和各种的流转（即办公自动化）。传统的打印、张贴等方式已经显得复杂和没有效率，利用网络可以快捷和便利的完成这类工作，使公文和通知可以在任何时候、任何地点被看到，摆脱时间和地点的限制。  2.​ 教务信息管理（即信息服务、信息共享等）。包括对各种和教务相关的信息，如课程安排，任课教师安排等。利用网络来对这些信息进行管理，比传统的方式更为方便和快捷。 此外，通过办公子网能提供面向学校的各级领导及各职能部门的多种服务（例如办公管理、思教管理、教务管理、总务管理、管理等），促进学校现代化管理的实现。 鉴于学校办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作，因此网络数据应该传输得比较快，才能提高办公的效率。另外，办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求，这就要求网络有足够的带宽，采用交换式10/100M端口。  3.5.1电子图书馆系统  利用网络技术实现校园图书馆的管理是校园网建设的重要内容。在学校的图书馆管理中充分利用网络技术将带来以下几个方面的彻底改观：  (1)图书查询和管理  利用网络技术后，图书的查询工作将变得很便捷。教师和学生可以按照多种关键信息来对图书进行索引查询，既节约时间，又能更准确的找到需要的书目。由于各种借阅信息可以及时在计算机上显示出来，极大的方便了图书馆的管理工作。  (2).通过IC卡可以对学校阅览室进行有效的管理  图书馆是一个相对独立的系统，其内部可以专门配备一套主机连接光盘库服务器以及若干查询终端。用于教师及学生对图书及目录通过相应的索引软件进行查找。光盘库服务器采用专用SCSI光驱，实现各种光盘图书、杂志、文献的存储与访问。  为了提高访问检索速度，在光盘库服务器内部还配有大容量、高可靠性RAID硬盘作为光盘库的映像。工作组服务器提供馆藏图书的电子检索及动态信息管理功能。Windows 95/98下的用户终端通过WWW方式对服务器进行多媒体访问。  图书馆信息管理软件可采用成熟系统应用软件，或根据用户的具体要求在项目实施过程中定制。  3.5.2 校园网管理系统      校园网的正常运作离不开一套强有力的信息系统软件，它可以为学校校园网的全面应用提供保障基础。  校园网管理系统一般来说都具有以下功能。      系统登录：系统用户登录本系统必须进行身份校验，不同身份的网络用户对本系统具有不同权限的信息操作权，对系统的信息流程，学校可根据自身实际的业务流程自行设置。成绩管理：包括与每次考试相关的成绩信息录入、修改、浏览、查询等功能，具有成绩管理功能操作权限的用户可输入、输出与成绩相关的信息，如可打印输出学籍卡片、单科成绩、学期成绩，也可以按指定条件（如学号、名次）进行排序后打印输出。不同权限的网络用户只能对系统分配功能权限进行操作，若网络用户是学生，按照系统默认的权限设置只能浏览成绩信息，而不能对信息作出修改。学籍管理：包括新生信息管理、新生分班、学生信息管理等。班级管理：主要对学校班级信息进行管理，为跨学年提供进行自动升级操作，系统也可对部分学生作留级处理。  3.5.3 多媒体网络教室  多媒体网络教室组合了电脑教室和语音教室的多种功能，使计算机教学及多种课程的计算机辅助教学变得更加直观方便、效果更好、效率更高。 大体上，多媒体网络教室具有以下三大功能模块。  1.教学功能  学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容，教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上，完成常规教学的演示功能；给指定的学生发送邮件，使之在每台学生机上运行，学生可以自定进度进行学习，真正实现以学生为中心的教学；当某个学生的操作比较典型时，利用这个功能可以把这个学生的屏幕传给其他学生，同时教师进行操作，对这个学生的操作进行讲评；当某个学生做得非常好时，可以让这个学生示范给其他学生看；如果学生有什么问题，可以用热键进行举手，在教师的主控平台上会有所显示，教师可根据情况对该学生进行单独讲解或示范；教师和学生可以进行文本及声音交流；可以对学生的屏幕轮流进行查看和监视，以便掌握班级学生的整体情况，完成常规教学的巡视功能。查看的方式、时间等都可以灵活调整，可以自动查看（按照自己定义的时间间隔进行查看）和手动查看（无时间间隔限制，通过教师用鼠标和键盘进行控制以查看下一名学生）；将学生的屏幕传至教师机上，教师可以在自己的机器上进行操作给他看，完成常规教学的个别化教学；具备语音教室的功能，学生可以听读、跟读、录音，方便进行语言学习；全数字专业版具备视频点播功能。  2.管理功能  对学校的教师、学生等信息进行管理，从而真正实现针对人而不是针对机器的个别化教学；对学校内的年级、班级信息进行管理；对学校已有的辅助教学课件和自制的课件进行管理、归类，方便教师的使用；对学校的教学情况进行统筹安排，方便管理；对学校各年级所设课程进行管理；可以根据教室的计算机安排的实际情况安排教师主控平台上的座位；对学生的输入输出设备（键盘、鼠标和显示器）禁止或开启；根据不同的标准（成绩或性格等）对学生进行分组，以便对不同的组进行不同的教学；可以对学生机进行重启或关闭；学生可以自动登录，也可以强制登录。  3.辅助功能  为教师提供一个在屏幕上勾画的工具，有如传统教学中的教鞭和粉笔；提供工具供教师记下教学过程中的火花及灵感；可以编辑通知的内容，发给指定的学生。  1）远程教学  通过网络与其他地区的学校进行连接，向不在同一个地理位置的学生进行授课，或者接收其他地区教师授课。  2）电子邮件      与全球的同行建立联系，进行技术合作、学术交流等交往活动。  为避免走入误区，在校园网的建设中应特别重视以下几个基本点：   1. 以教学和教学信息为核心指导校园网建设。   2. 实用第一，本着少花钱、花好钱、多办事的思想，长远规划、适度超前、分步实施，先搭好框架，配备最急需的设备和软件，并且充分利用好已有设备。   3. 建好校园网这个大环境，同时也要有选择、有重点地建设好一些小环境，如多媒体教学平台、教学软件制作室等。   4. 彻底抛弃"重硬轻软"的校园网建设思想，将校园网上的应用软件和教学资源建设作为重中之重。   5. 注重与上级主管部门、兄弟学校和外部资源的信息交流和沟通，注重以互联网来宣传和提高学校的形象。 结束语 网络时代的即将到来，给人类教育带来的冲击是前所未有的，同时它也为教育提供了实现飞跃的机遇。教育要面向现代化、面向世界、面向未来，首先要面向网络。教育只有与网络有机结合，才能跟上时代的发展。实现网络教育的前提是网络的建设，而中小学校园网络的建设不仅仅是网络硬环境的建设，还必须包括校园网络的维护与保障、校园网络的资源建设和校园网络的有效应用等其他三个环节。只有充分有效的应用校园网络，才能导致整个教学模式与教育观念的彻底变革，才能适用新世纪培养高素质的创造型和复合型人才的需要。对于校园网络建设，没有对所有学校都适用的通用方案，即使对一所学校，也不可能有最优的方案，只有较优的方案。为了更好的适用网络时代的需要，必须对校园网络建设采取“整体规划、分步实施”的战略。各学校可在此战略的基础上一边分析研究，一边积极实践，逐步优化，探索出一条自己的路。 　 参考文献 [1]. 《局域网组建与管理与教程》 清华大学出版社 赵家俊 2005.1 [2]. 《局域网组建与实践(第2版)》电子工业出版社 卢小平 2004.11 　　[3]. 《中小型局域网组建与管理教程》机械工业出版社 高玉雷 2005.1 　　[4]. 《校园网组建与管理》 清华大学出版社 王竹林 2002.1 　　[5]. 《校园网设计与远程教学系统开发》人民邮电出版社 王保顺 张炜2003.1 　　[6]. 《校园网络组建与应用》科学出版社蒋先华 许以臣2003.6