毕业设计-大学校园网设计方案.doc

大学校园网设计方案目 次1 引言此处填写对应胡页码2 需求分析此处填写对应胡页码21 校园网发挥的作用此处填写对应胡页码22如何用好校园网此处填写对应胡页码23 校园网的功能此处填写对应胡页码3 设计原则和设计目标此处填写对应胡页码31 设计原则此处填写对应胡页码32 设计目标此处填写对应胡页码4 网络总体设计此处填写对应胡页码5 网络详细的设计此处填写对应胡页码51 校园网的拓扑结构图此处填写对应胡页码52 校园网布局结构此处填写对应胡页码53 校园网采用标准协议此处填写对应胡页码54 校园网采用的网络操作系统此处填写对应胡页码6 校园网的工作系统此处填写对应胡页码61电子图书馆系统此处填写对应胡页码62校园网管理系统此处填写对应胡页码63多媒体网络教室此处填写对应胡页码7 网内数据的访问安全控制机制此处填写对应胡页码71 校园网安全策略及安全防御措施此处填写对应胡页码结 论此处填写对应胡页码1 引言科学技术的进步，尤其是信息技术的高速发展，使得计算机技术和通信技术已成为信息技术的主体。计算机网络正是这两种技术相结合的产物，在信息技术的带动下，计算机网络发展的非常迅速，已经成为信息科学的一个新的分支。 随着计算机网络的发展，特别是INTERNET的日益普及，“校园网”就随着全国各高等院校计算机网络的建设而引起了人们的广泛关注。近年来，有很多中、小学也加入到校园网络建设的行列，建设和使用校园网络已成为一种普遍趋势。随着校园网建设的快速发展，学校对网络的依赖性越来越强，同时，网络应用也是日新月异。这就给校园网建设提出了网络的安全和可运行性提出了新的要求。现在校园网络维护的建设已成为现代教育机构的必然选择。从类型来看，校园网大都属于中小型系统，以园区局域网为主。但是它的网络结构和性能要求却有一定的特殊性，为此，相应的网络维护和网络测试方法应有一些特别的考虑。2 需求分析21 校园网发挥的作用1、 利用校园网实现学校管理信息化 校园网可以实现德育、教学、人事、校务、教务、财务管理网络化。学校办公管理的网络化，必然对学校的现代化和信息化起到巨大的推动作用，为学校的办公提供简单、高效、便捷的理想环境，是学校管理数字化的基础。2、 利用校园网实现教育教学信息化 主要包括：教师在网上发布题目和要求，以及所要完成的学习目标；学生利用校园网和互联网检索信息，收集素材；学生通过留言板、BLOG、BBS向老师或其它同学提问和交流，教师在网上答疑辅导；学生利用电子邮件或FTP把作业发送给老师；组织学生就作业进行网上自评、互评、他评，师生在网上在线讨论和交流等。3、 利用校园网实现校园文化信息化 以信息化为主要特征的校园文化建设，如：校园视频点播、时事新闻、校园生活、热点评论、心理健康教育，校园文学网站等。22如何用好校园网 校园网建成后的首要任务是应用。科学地应用好校园网，要抓好以下几方面的工作：二是做好全体教师的培训。要求所有任课教师人人都能上机操作，让学校每一位教师适应现代教育技术的需要，掌握信息技术的基本操作技能，能利用计算机网络获取信息，能利用网络进行教学研究和学习，具备运用多媒体教学软件和管理软件进行辅助教学、处理日常教学管理工作的能力。 二是做好管理人员的培训。课程管理、学生成绩与学籍管理、图书资料管理等教育教学的管理，人事档案、教师档案的管理，各处室以及总务后勤的管理都是数字化校园的组成部分，这些都离不开校园网。管理工作的展开，是以管理软件的熟练应用为基础的。因此，提高各部门管理人员的计算机操作水平，熟练管理软件或管理模块的功能，使他们具备应用网络获取和处理信息的能力，不仅能够推动校园数字化进程的速度和效率，而且能够使校务管理、教务管理、后勤管理等工作，更为迅速、便捷、高效。 三是做好骨干人员的培训。校园网建设的重中之重是校园网站的建设和资源库的建设。校园网站包含大量的信息，如：新闻版块、文章版块、交流与互动版块等，这些版块内容的更新和积累，需要学校全体师生的参与。培训一批骨干，让他们充分发挥专业特长，把自己从事教研教改的经验，管理班级、开展教学活动的好的做法、想法，把自己教学中制作或整合好的教学课件、教学资源发布到学校网站上，进行交流和共享，不仅丰富了学校的教学资源，还可以带动更多的师生参与到其中，从而使校园网站和资源库更充实、更丰富、更全面地为全体师生服务。 四是建设一支专业队伍，承担学校信息化建设的规划、校园网的维护管理、教学软件的开发、教师队伍的培训，通过他们系统的信息科学知识，对系统软件、常用工具软件进行调试和应用，及时掌握前沿的计算机网络技术，不断扩充校园网的应用领域和应用范围，健全校园网的功能和管理，从而使校园网的效益不断扩大，进一步提高学校的教学质量和管理效率。 校园网站作用的发挥，决定于使用网络的广大教师和学生，使用的人越多、使用的面越广，它的作用发挥也就越大。我们学校的网站本着让全体师生共同参与的理念，让大家共同建设、维护和更新网站，共同丰富学校网站的内容，让我们的校园网真正发挥它的作用。23 校园网的功能在Internet以惊人的速度席卷全球之际，校园网成为电脑网络中的一个重要组成部分。所谓校园网就是把分布在校园不同地点的多台电脑连接，按照网络协议相互通信，以共享软件、硬件和数据资源为目标的网络系统。提供丰富的教育教学信息和资源是校园网的生命力。校园网络具有距离短、延时少、相对成本低和传输速率高等优点；它的低层协议较简单，控制选择等问题大大简化，因而又具有组网简单、易于实现的特点。校园网的功能作用主要体现在以下四个方面。（1）信息传递。这是校园网络最基本的功能之一，用来实现电脑与电脑之间传递各种信息，使分散在校园内不同地点的电脑用户可以进行集中的控制管理。在校务部门建立网络服务器，可以为整个校园网络提供各类教学资源，并对这些资源进行综合管理。（2）资源共享。信息资源共享。通过接入DDN或ISDN，很容易将校园网连接到Internet,这样，网络内的各电脑终端不但可以互通信息资源，而且可以享受网络服务器上的相关数据及Internet网上取之不尽，用之不竭的巨大信息资源，校园网在教学活动中的作用也将成倍地增强。硬件资源共享。网络中各台电脑可以彼此互为后备机，一旦某台电脑出现故障，它的任务就由网络中其他电脑代而为之，当网络中的某台电脑负担过重时，网络又可将新的任务转交给网络中较空闲的电脑完成。（3）方便教学。网络可以进行图、文、声并茂的多媒体教学，可以取代语言实验室进行更生动的语言教学，也可以利用大量现成的教学软件，提供一个良好的教学环境，这些都是以往任何教学手段所不能达到的。校园网络不但可以在校内进行网络教学，还很容易同外界大型网络连结，形成更大范围的网络交互学习环境。3 设计原则和设计目标31 设计原则校园网络系统设计方案应满足的要求：1络方案应采用成熟的技术，并尽可能采用先进的技术；2用国际统一标准，以拥有广泛的支持厂商，最大限度的采用同一厂家的产品；3方案应合理分配带宽，使用户不受网上“塞车”的影响；4应充分考虑未来可能的应用，如：桌面将承受大型应用软件和多媒体传输需求的压力；5该网络方案要具有高扩展性。能为用户未来数目的扩展具有调整、扩充的手段和方法；6该网络应是面向连接的，能够实现虚拟网络VLAN连接；7考虑对用户现有网络的平滑过渡，使学校现有陈旧设备尽量保持较好的利用价值。32 设计目标1采用模块化结构设计，以易于升级；2采用分布式分层结构，以便于开发和维护；3采用集群解决方案，以保证连续工作；4采用高带宽，以保证网络速度；5采用成熟先进的平台软件，以缩短教学课件的开发周期；6采用国际互联网上的标准通信协议TCP/IP协议，提供校园内部及面向全球的Web、FTP、E-mail等网络服务，实现与国际互联网的完全接轨；7具有高可靠性和开放性，支持当前流行的各种网络管理协议；8具有支持通用大型数据库的功能；9具有良好的软件支持；10具有一些基本教学功能，以完成学校的基本教学任务；11具有高度的性能价格比。4 网络总体设计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，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，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。 建设校园网对每个学校来说都不是一件容易的事情，都要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。当一堆设备变成网络的时候，大部分学校的满腔热情也慢慢地冷却凝固。校园网建成了，各种问题也不断涌现:设计目标根本无法实现，没有合适的应用软件，许多设想根本无法实施，后续的维护费用不堪承受等等。 现在所谓的校园网多是一些系统集成商基于先进的硬件设备提出的解决方案，只是设备集成。 作为校园网，需要连接多少个节点，怎样利用网络设备使得分布在不同地理位置的节点连接到一个统一的网络中来，怎样使得整个网络中的节点相互连通，这些问题仅仅是校园网需要解决问题中的一部分。 从某种意义上讲，校园网的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题，而是会引深到更深的层次，也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。 由于网络技术是一门比较新的技术，致使许多人产生了“重硬件，轻软件”的想法，国内斥资开发这方面软件的企业也很少，造成了软件匮乏的局面。 作为系统集成商来说，当然希望给学校的方案越先进越昂贵越好。但是作为学校必须研究以后会有什么样的用途，能不能发挥这些设备的潜能，这些设备能不能满足未来发展的需要。目前的校园网系统集成多数是先进的设备的集成，少则几十万元，一般几百万元，多则几千万元。有的学校花费几百万元采用ATM技术搭建起来的网络，最后只用来进行文件共享，没有合适的网络软件可运行。 基于以上的一些状况，我们提出校园网建设的原则应该是：先进性，先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；实用性，建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；开放性，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通；灵活性，采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；可靠性，具有容错功能，管理、维护方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠，经济性，投资合理，有良好的性能价格比。5 网络详细的设计51 校园网的拓扑结构图52 校园网布局结构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。校园比较大，建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重，又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心，设几个主干交换节点，包括中控室、实验楼、图书馆、教学楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。中控室至图书馆、校园网的主干即中控室与教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼之间全部采用8芯室外光缆；楼内选用进口6芯室内光缆和5类线。根据学校的实际应用，配置服务器7台，用途如下： 主服务器2台：装有Solaris操作系统，负责整个校园网的管理，教育资源管理等。其中一台服务器装有DNS服务，负责整个校园网中各个域名的解析。另一台服务器装有电子邮件系统，负责整个校园网中各个用户的邮件管理。WWW服务器1台：装有Linux操作系统，负责远程服务管理及WEB站点的管理。WEB服务器采用现在比较流行的APACHE服务器，用PHP语言进行开发，连接MYSQL数据库，形成了完整的动态网站。电子阅览服务器1台：多媒体资料的阅览、查询及文件管理等。教师备课服务器1台：教师备课、课件制作、资料查询等文件管理以及Proxy服务等。 光盘服务器1台：负责多媒体光盘及视频点播服务。 图书管理服务器1台：负责图书资料管理。53 校园网采用标准协议首先，校园网在网络应用方面以TCP/IP为主要协议，因为它是国际互联网Internet普遍使用的协议，也是目前大多数计算机网络最流行的协议，是事实上的工业标准协议。采用TCP/IP为网络的主要协议，可以保证整个校园网与ChinaNet和Internet保持一致。同时本网络还可以支持IPX/SPX、DECnet等其它协议，真正实现与国际互联网的无缝连接。从计算机网络通讯的观点来看，TCP/IP网络实质上可称为IP网络，他是由许多IP网关或称为IP路由器通过若干直接连通的通信线路点到点通信形成一个计算机通信网络。在IP网点上再接入主机，子网便构成一个互联的计算机网络，这些安装了TCP/IP的各类计算机间需要通信时，他就不再要求设置协议转换开关，而且主要的网络服务都可建立在TCP/IP服务器上。其次，由于高层设备比较多、分布范围广，而且考虑到今后网络节点和设备有继续增加的可能性，故设备之间采用的协议也需要能够适合较多的设备和较快的速度，采用开放最短路径优先协议OSPF协议较适合，因此选择的设备也均能够良好地支持OSPF协议。54 校园网采用的网络操作系统校园网的网络操作系统可以考虑以Microsoft Windows 2000 Server / Advance Server和Linux为主，它们是发展速度最快的集成了Web应用的网络操作系统。Linux具有系统强壮、稳定可靠等优点，而Microsoft Windows 2000 Server / Advance Server具有界面友好、操作简便、与桌面主流操作系统兼容性好并拥有大量的基于NT的服务器端软件等优点。它们是Internet网络中最佳的网络操作系统平台。6 校园网的工作系统61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。62 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。63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。7 网内数据的访问安全控制机制71校园网安全策略及安全防御措施校园网络作为学校重要的基础设施，担当着学校教学、科研、管理和对外交流等许多角色。校园网安全状况直接影响着学校的教学活动。在网络建成的初期，安全问题可能还不突出，随着应用的深入，校园网上各种数据会急剧增加，各种各样的安全问题开始困扰网络管理人员。 一、 安全的表现形式 由于学校是以教学活动为中心的场所，网络的安全问题也有自己的特点。主要表现在： 1 不良信息的传播，2 病毒的危害，3 非法访问，4 恶意破坏，5 口令入侵。 二、 威胁安全的因素：1物理因素，2技术因素，3管理因素，4使用者因素，5宣传教育因素。三、 安全管理的策略 校园网具有访问方式多样、用户群庞大、网络行为突发性较高等特点。网络的安全问题需要从网络规划设计阶段就仔细考虑，并在实际运行中严格管理。为保证校园网络的安全性，一般采用以下一些策略： 1设备安全 在校园网规划设计阶段就应该充分考虑到网络设备的安全问题。将一些重要的设备，如各种服务器、主干交换机、路由器等尽量实行集中管理。各种通信线路尽量实行深埋、穿线或架空，并有明显标记，防止无意损坏。对于终端设备，如工作站、小型交换机、集线器和其他转接设备要落实到人，进行严格管理。 2技术保证 目前，网络安全的技术主要包括杀毒软件、防火墙技术、加密技术、身份验证、存取控制、数据的完整性控制和安全协议等内容。针对校园网来说，我们觉得最主要应该采取以下一些技术措施：1、运用内容过滤器和防火墙，2、运用VLAN技术，3、杀毒软件。3网络的管理 这种管理除了建立起一套严格的安全管理规章制度外，还必须培养一支具有安全管理意识的网管队伍。网络管理人员通过对所有用户设置资源使用权限与口令，对用户名和口令进行加密存储、传输，提供完整的用户使用记录和分析等方式可以有效地保证系统的安全。 网管人员还需要建立与维护完整的网络用户数据库，严格对系统日志进行管理，对公共机房实行精确到人、到机位的使用登记制度，则可对网络用户和服务账号进行精确的控制。定时对校园网系统的安全状况做出评估和审核，关注网络安全动态，调整相关安全设置，进行入侵防范，发出安全公告，紧急修复系统。 4用户教育 除了对用户进行有关网络安全的法律法规和规章制度进行宣传教育外，还必须让用户知道如何使用密码、管理文件、收发邮件和正确地运行应用程序。对于非法访问和黑客攻击事件，一旦发现要严肃处理。