大连大学校园网的设计与实现

第 26卷 　第 4期 2005年 8月 大 连 大 学 学 报 JOURNAL　O F 　DAL IAN 　UN IVERS ITY Vo l. 26　No. 4 　Aug. 2005　 大连大学校园网的与实现 周增国 ,李春兰 ,王小庚 ,庞有军 (大连大学 校园网建设办公室 ,辽宁 大连 116622 ) 3 摘 要 :大连大学校园网是集现代通讯技术与计算机网络技术、数据传输与多媒体应用为一体 ,为全校师 生员工提供全套网络服务的大型网络. 本文从校园网的设计目标、网络体系结构、网络应用、网络安全等方 面 ,介绍了大连大学校园网络的规划设计、网络建设、应用和发展等问题. 关 键 词 : 校园网 ;系统设计 ;拓扑结构 ;网络安全 ;网络应用 中图分类号 : TP393. 02　　　文献标识码 : B　　　文章编号 : 100822395 (2005) 0420027204 D esign and rea liza tion for cam pus in ternet of Da lian Un iversity ZHOU Zeng2guo, L I Chun2lan,WANG Xiao2geng, PANG You2jun (Network Office of Dalian University, Dalian 116622, China) Abstract: The campus internet of Dalian University is a large - scaled internet which can p rovide all the services needed for teaching staff and students. In this campus internet, modern communications technology together with the computer internet technology, data transm ission and multimedia app lication are combined. From the view point of internet design purposes and systematical structure in internet as well as the internet app lication and internet safety, some p roblem s of design, app lication and development of the campus internet of Dalian University are intro2 duced in this paper. Key words: campus internet; system design; topology; internet safety; internet app lication 在信息化建设高速发展的今天 ,随着计算机技术、通信技术和网络技术的迅猛发展 ,网络应用的日 益广泛 ,校园网已成为各高等院校建设和发展的重要基础设施. 校园网的建设规模和应用水平已成为衡 量高校教学、科研和管理层次等综合实力的一个重要标志. 1　设计原则、建设目标及需求 1. 1　设计原则 1. 1. 1 实用性 实用性是校园网设计的第一原则. 系统设计既要适应当前业务需求 ,又要适应今后发展的需要. 网 络系统适应异构联网 ,外设的选用应考虑适应不同的机种 ,系统的集成应具备与异种数据库的接口和互 访功能 ,提供多种与外界数据源交换的渠道 ,实现数据转换、传递、转储等功能. 1. 1. 2 先进性 系统设计符合国际标准 ,具有良好的可扩充性和可替换性 ,为今后提供一个稳定的运行平台. 因此 要求设计的网络系统应具有先进的技术性 ,采用的网络技术要反映当前世界的发展潮流 ,且有良好的应 用先例.3 收稿日期 : 2005206222 作者简介 :周增国 (1973 - ) ,男 ,师 ,硕士研究生 1 28　　　 大 连 大 学 学 报 第 26卷 1. 1. 3 开放性 校园网的设计即要考虑当前的实际需要 ,也要对今后的设备、技术更新和用户新的要求实现开放 , 提高系统的适应能力 ,延长系统的生存期. 即在网络硬环境上 ,主干应采用先进的网络交换技术及设备. 随着时间的推移和技术的进步 ,现有设备将来可降级使用 ,新设备可以方便地安装 ,即系统应具有主干 升级、规模扩大、传输能力提高等多方面的平滑扩充能力 ;保证系统环境的标准性和可操作性 ;软件选型 用先进的系统软件和目前较理想的面向对象的开发工具 ,便于提高开发效率和进行二次开发等. 1. 1. 4 可靠性 设备的硬件以及操作系统应具有很好的安全机制 ,设备能够在正常环境下稳定地运行 ,且在运行中 可自动实现设备的相互替换 ,而不影响前台的应用. 系统必须安全可靠 ,配置网络时应考虑全校网络系 统的安全. 1. 1. 5 可管理性 随着网络规模和复杂性的增大 ,网络管理必然成为校园网不可缺少的重要部分 ,应对网络用户、数 据资料、网络安全、系统应用等实施有效管理 ,所有入网设备都应具有可管理性. 1. 2 建设目标 以教学、科研、行政管理、决策及办公的自动化为目标 ,将全校各种型号的计算机、各种标准的子网 互联 ,使信息得到共享. 集通讯技术与计算机网络技术、数据传输与多媒体传输为一体的“信息高速公 路 ”,建成一个先进、高速、现代化的校园网络. 为全校师生员工提供一个功能完善的教学、科研、管理的 数字化应用平台. 1. 3 具体需求 　　 (1)主干网采用千兆以太网技术 ,各楼宇内主干网采用快速以太网技术 ,通过这两种核心技术将全 校的所有办公室、教室、学生寝室等全部连入校园网. 　　 (2)采用 10M的 DDN专线接入互联网 ( INTERNET/CERNET) ,提供各类网络服务功能 ,并具有较 强的网络交换能力和远程接入能力. 　　 (3)W EBMA IL电子邮件系统. 本系统使用了 POP3和 SMTP ,能够满足全校万余名师生员工对 电子信箱的需求. 　　 (4)W EB功能. 实现主页信息的发布和网络信息的浏览 ,进一步加强与外界的交流和对学校的宣传. 　　 (5)文件服务. 建立 FTP服务器 ,对校内用户提供软件资源、影视歌曲、教学资源等文件服务 ,实现 校内网络信息资源的共享. 　　 (6)提供远程用户 (主要指市区内的附属单位和广大教师用户 )拨号登陆校园网服务器的功能. 　　 (7) DNS域名解析服务. 提供学校及校内各部门级子域名的解析服务功能. 　　 (8)计费功能. 实现基于用户 IP地址和网络账号的限流量的包月制计费制和不限流量的包月制计 费制等计费. 图 1　校园网结构拓扑图 　第 4期 周增国等 :大连大学校园网的设计与实现 29　　　 2　网络总体结构 2. 1 主干网结构 主干网采用千兆 ( GIGABYTE)三层交换以太网 ,星型网络拓扑结构. 以图书馆内网络中心的千兆三 层交换机为中心 ,采用 4～16芯的多模 /单模光缆为传输介质 ,分别连接到全校的办公楼、教学楼、专家 楼、南北区学生宿舍等 50余座楼宇 ,形成了校园网的主干光缆通道 ,并且为所有的主干光缆都设计了线 路冗余. 楼体内采用快速以太网交换技术 ,实现交换机到桌面用户的 100 M连接 ,使全校近 5 000个网络用 户节点都能够享受真正的高速网络互联. 　　整个校园网按照功能可划分为内网和外网二部分. 内网主要承担校园内部的各种应用 ,外网与互联 网和中国教育科研网相连 ,提供 WWW、DNS、E - MA IL等服务. 内外网之间通过代理服务器和防火墙相 连 ,并提供计费接口 ,以保证内网的安全性. 2. 2 网络设备 网络设备采用朗讯 (AVAYA )公司的 CAJUN系列交换机. 　　 (1)核心层交换机选用具有三层交换功能的 CAJUN P580. 该交换机支持千兆以太网和快速以太网 技术 ,具备高带宽、无阻塞、优异的管理能力和可靠的多媒体支持等特点 ,可以极大限度地满足现在和未 来网络的需求. 该设备配有 7个插槽 ,带宽可达 45. 76 Gbp s,提供 6个可用的 I/O插槽作为连接模块 ,并 支持 24个全双工千兆位以太网端口、120个 10 /100 Mbp s以太网端口或 60个光纤快速以太网端口. 　　 (2)汇聚层交换机选用 CAJUN P330系列. 该交换机支持千兆上联、堆叠和快速以太网 ,同时提供 48个 100 M快速以太网端口. 　　 (3)接入层交换机采用支持千兆上联和快速以太网的 CAJUN P120堆叠式交换机 ,提供 24个 10 / 100 M快速以太网端口. 　　 (4)主路由器选用 C ISCO 3640,实现与广域网 ( INTERNET/CERNET)的连接 ;拔号路由选用 C ISCO 2611,为校内外用户提供 16个异步端口进行拔号上网. 　　 (5) INTEL服务器具有较高的灵活性、可扩展性、性能及价格上的众多优势 ,所以我们在校园网建 设中选用了 INTEL机架式服务器. 3　网络应用 网络应用和网络资源的建设是网络建设的主要部分 ,建设校园网的主要目的是充分利用校内外的 网络资源 ,并且建设自已丰富的网络应用. 大连大学校园网络自开始建设就提供了通过校园网访问 IN2 TERNET和校内网络资源的应用 ,并建立了学校自己的 W EB站点. 通过互联网广泛宣传大连大学的教 学、科研和管理等工作. 同时建立了 EMA IL、W EB、FTP、用户费用查询、用户远程拨号、DNS部门级域名 解析、视频点播系统、课件点播等服务. 随着校园网应用的加强 ,将要建立学校自己的管理信息系统和办公自动化系统 ,实现校内办公的信 息化和自动化. 同时图书馆的图书数据库等已经接入校园网 ,实现了在校园网所有的计算机上都能够进 行图书、期刊等资料的检索和阅览. 4　网络安全 随着互联网的发展 ,网络安全已经成为高等院校校园网应用中的一个重要问题. 大连大学校园网络 在建设与应用过程中非常重视网络安全问题 ,并积极地采取了相应的安全措施. 30　　　 大 连 大 学 学 报 第 26卷 4. 1 建立防火墙 在校园网的出口设立硬件防火墙 NETEYE (网眼 ) ,防止外网非法用户的入侵. 将其安装在连接数 据库服务器的交换机和中心路由交换机 CAJUN P580之间. 对校园内部不同网络间的安全访问控制 ,可 以通过虚拟网的划分和 CAJUN P580上的安全控制机制来实现. 同时将校园内部的相关服务器放置在 防火墙内部 ,以确保校园网能够安全运行. 图 2　虚拟局域网结构示意图 4. 2 VLAN的划分 利用 VLAN (虚拟局域网 )技术 ,将由交换机连接成的物理网络划分成多个逻辑子网. AVAYA交换 机提供了按照物理端口的 MAC地址、IP地址、协议等多种方式划分 VLAN的功能. 考虑到我校的 IP地址的数量 (24个 C类 ) ,并根据我校校园网的 应用需求和安全策略等方面的问 题 ,将校园网分成 42个 VLAN. 具 体是按照学校的行政区域、物理位 置和功能等方式划分 VLAN ,以便 于统一管理 ;对于重要的部门单独 划分一个 VLAN ,禁止 VLAN 外的 用户访问 (如财务处 ) ;对于物理位 置分散 , 而又需要划分在一个 VLAN内的用户 ,可以跨楼体或交换机将不同楼体或交换机端口下的节点划分在一个 VLAN中. VLAN 的划分在方便了校园网的维护和管理的同时也大大增强了网络的安全性. 5　结束语 目前 ,大连大学校园网己经具有了一定的规模 ,校园网的各类应用在逐渐增加 ,网络运行比较稳定 , 实现了校园网的最初建设目标. 校园网建设与应用是一个阶段性、时效性、持久性的工作 ,随着网络应用 技术和学校需求的不断发展与提高 ,校园网的覆盖面会进一步扩大 ,我们将要增加校园网办公自动化、 多媒体、绿色节目点播、网络教学等网络服务的应用 ,以增强大连大学的教学、科研和管理水平 ,提高大 连大学的综合实力. 参考文献 : [ 1 ]王竹林 ,等. 校园网组建与管理 [M ]. 北京 :清华大学出版社 , 2002. [ 2 ]张德庆. Internet网络安全管理研究 [ J ]. 计算机应用 , 2001, 21 (8) : 43245. [ 3 ]王 威 ,邓 捷 ,吕 莹 ,等.网络安全与局域网安全解决 [ J ]. 自动化技术与应用 , 2001, 2: 41243.