風物長宜放眼量

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廈門外國語學校 林榕新

[學校簡介]：廈門外國語學校位于風光秀麗的福建省廈門市，山海環繞，比鄰廈門市政府大樓。她是一所具有外語特色的完中，學校的畢業學生具有外語優勢明顯、優秀學生大量涌現、學生發展后勁足，成才率高等特點。是福建省最負有影響力的外語特色學校，是國家教育部首批"全國現代教育技術實驗學校"、"福建省一級達標學校"。

[系統需求]：廈門外國語學校共有4棟教學和辦公大樓需要在本次計算機網絡工程中實施聯網，校園網的網絡中心設在位于綜合樓4樓，計算機網絡和校園內部電話網同時布線，教學樓和實驗樓及專家樓的每一間均有兩個網絡點。綜合樓的每一間內則有一個網絡點，一個電話點（用雙模塊面板實現）。

廈門外國語學校采用的是多層交換模式校園網方案，在網絡設計中根據廈門外國語學校具體的網絡需求綜合運用第二層交換、第三層交換以及虛擬局域網技術的一種層次化設計方法。

作為校園網，其應用除了用于教學、科研、管理、圖書情報資料檢索外，還擔任著校內外信息交流，多媒體應用，電子郵件，公告，新聞設計等各種公共網絡口和Internet，CERNET的訪問等任務。由于在網絡上傳輸的信息不只是數字，文字和圖形，而且隨應用水平的提高，并將逐步增加語音，活動圖像，及視頻圖等高帶寬的應用，因此，網絡的建設，尤其是主干網要求高帶寬，高速度。整個校園網的建設應連接已有的局域網絡，另外，由于廈門教育科研網IP寬帶網利用廈門電力部門富余的光纖接入了我校，使我校校園網絡具備較為優越的網絡出口帶寬。

由于校園網集教學科研于一體，對網絡關鍵資源，尤其是服務器的安全性訪問控制是保證網絡安全的很重要因素。在網絡的設計上，必須充分考慮到這一點，使整個網絡不但要高效地運行，而且要保證其安全性。

伴隨著新世紀的到來，人類已經開始大踏步地進入信息社會。初見端倪的知識經濟預示著人類社會經濟生活將發生日新月異的變化。運用網絡，推進教育，是當今世界關注的熱點。美國政府為了把教育廣泛架構在Internet上，宣布了雄心勃勃的Internet2計劃。

Internet2每秒鐘可傳輸2.4千兆，傳輸能力是一般撥號方式的8.5萬倍。并將端口連接到每一所學校、每一間教室和每一個家庭，以形成廣泛的協作式學習和資源共享，使全體美國國民都能享受Internet所帶來的全新的學習環境。

廈門外國語學校校園網的建設是廈門中小學教育信息化、網絡化建設的一部分。也是廈門市政府建設信息港規劃的內容之一。作為廈門教育科研網的組成部分，我們可以通過光纖和廈門市教委網絡中心共享2M中國電信帶寬和廈門大學155M中國教育和科研網（CERNET）帶寬。這為我校校園網絡建設提供了十分有利的外部條件。建設校園網絡前，我們先認真研究學校具體的教育教學需求，并前往廣東華南師大附中、佛山市汾江中學和珠海一中學習考察校園網在整個學校教育教學中的作用。

我們為學校校園網系統設計制訂了以下原則： *標準化：采用國際標準，符合國家有關規定 *可行性：以工程設計的思想指導整個規劃、設計過程，從系統需求的實際情況出發，保證系統實施的可行性

*先進性：按照網絡生命周期的原則，系統設計的思想要符合技術發展的潮流，使建成的網絡系統在生命周期中保持一定的先進性。

*接續性：保證技術的延續性、靈活的擴充性和廣泛的適應性，保證前期投入的有效性和后期投入的接續性；

*靈活性：網絡系統中的硬件和軟件模塊能根據實際情況進行各種組合及靈活的配置，能適應各種不同的用途（如音頻、視頻傳輸），支持國際標準的網絡通信設備。

*可靠性：采用高可靠性的設備及必要的容錯措施，保證系統的可靠性。

*可管理性：網絡具有網絡管理設施，以實現配置管理、性能管理、故障管理、統計管理、安全管理等方面的管理功能。

*經濟性：在滿足以上原則的基礎上，盡可能減低成本。

在校園網具體的實施中，我們采用多層交換模式。多層交換模式不受限于主干采用以太網技術還是ATM技術，其本身具備許多優點可以提高網絡整體性能, 多層交換方式決定了網絡拓撲是一種層次化的結構，每一層的功能都有明確的界定，便于從物理上或邏輯上確定故障發生位置，當網絡規模擴大時，不會增加維護的難度；多層交換模式是一種模塊化的設計方法，它的最大優點在于可以采用不同的網絡技術去升級現有的網絡而不影響網絡的邏輯結構；智能的第三層網絡服務可以把各子網的廣播報文阻擋在網絡主干之外，同時還可以在網絡層實現負責均衡、快速收斂、路由優化、冗余備份等增強功能，充分發揮主干的優勢，保證網絡暢通。

主干網傳輸根據廈門外國語學校具體的建筑物位置特點，主干網的全部線路，各樓與計算中心全部采用光纖作為傳輸介質，一方面消除了樓間互連時的距離限制，另一方面也為主干網的高速傳輸提供了可能，同時，也便于日后網絡的升級。樓層內用朗訊公司的超五類線，以保證百兆速度到桌面。

中心交換機方案（如上圖廈門外國語學校校園網絡結構圖所示）是在計算中心配置一臺高性能的模塊式多協議Alcatel Omin OS/R-9（以下簡稱R-9）千兆網絡主干交換機，可實現第三層IP/IPX路由，而且最重要的是，廈門教育科研網也是采用相同類型的交換機，使得我校校園網能與其實現最佳的連接效果，保證我校校園網出口帶寬。在各樓配置分支交換機千兆位可堆疊的交換機Alcatel 4024G（以下簡稱4024G）。同時R-9千兆位核心交換機為各分支千兆位交換機4024G提供千兆光接口。由于Alcatel R-9/4024G均支持10/100兆以太網速率自適應的接口，所以還可以為計算中心的Server，網管工作站及連接廈門教育科研網的光纖收發器提供連接入口，計算中心和各樓的機器連接入網，可以直接通過4024G交換機的10/100兆以太網接口接入。

1998年廈門市提出建設廈門教育科研網，規劃在三年里（1998年10月---2001年10月），基本完成覆蓋全廈門的各所大中專院校和中學、部分科研單位和小學的網絡平臺、提供信息檢索和信息資源服務的信息資源中心，及為教學、科研、管理服務的幾個主要應用建設。

●利用廈門市電力系統的網絡資源（光纖、交換機等設備）實現教育科研網的高速連接。 ●與廈門大學連接，共享廈門大學155M的中國教育科研網（CERNET）出口 ●與廈門電信連接，以2M的帶寬DDN專線使用163上網

網絡方案主要特點

高性能整個校園網的骨干網全部采用千兆位以太網交換技術，充分保證了整個網絡的暢通和無阻塞訪問。Alcatel R-9/4024G均支持高速端口。一方面中心多層交換機為各教學和辦公樓提供數量眾多的千兆位以太網接口或為VLAN提供路由、通信服務，另一方面Alcatel R-9/4024G交換機又高速連接本地局域網的服務器，為本地數量眾多的用戶提供無阻塞的訪問服務；同時又能均衡整個網絡的負載。

高可靠性整個系統的設計采用技術成熟可靠的交換技術，保證了網絡核心的穩定和可靠性。網絡中心的Alcatel R-9交換機，是整個廈門外國語學校校園網與服務器聯系的關鍵設備，關鍵處理器模塊支持冗余，正常情況下一塊Active,另一塊Backup,一旦出現故障，系統會自動將Backup提升為Active。提高了穩定和可靠性。

校園網系統的數據量大，要求主機具有相當高的處理能力和吞吐量。信息服務系統對高可用性要求很高,計算機系統要能提供及時可靠的信息和服務,一旦計算機硬件或軟件故障，系統不能連續正常地提供服務，會帶來經濟損失和不良的社會影響。我校在此使用了IBM設備作為服務器解決方案。

服務器選形

本方案在以下幾個方面有著突出的優勢：

1采用先進的計算機技術，能夠實現用戶現有的應用需求，同時滿足在目前的系統框架結構內整體性能有數倍的擴展空間，使設備保持先進性。

2、具有極高的信息處理能力，能夠適應大數據量、高負載的應用環境。 3、具有出色的集中式的系統和數據的管理能力，大大降低系統運行、維護成本。 4、提供方便靈活的系統資源配置手段，系統管理人員可從全局的視角合理地動態配置計算及存儲資源，使設備利用率達到最佳。

主數據庫服務器：用IBM5100（已擴展為雙CPU733、512M內存、36G熱拔插硬盤）處理能力和可擴展性，都能滿足網站將來發展的需要。

Web 服務器：外部WWW服務器和內部WWW服務器選用了機型：IBM3500（已擴展為雙CPU733、512M內存、36G熱拔插硬盤）。在這里，設置一臺外部WWW服務器，它既是對外發布信息的服務器，同時又是外部應用服務器，配有數據庫的中間件，能夠讓Internet用戶通過瀏覽器連接應用服務器，訪問我校的對外發布信息。

內部WWW服務器從功能上和外部WWW服務器是一樣的，但它在內部網，防火墻的嚴格控制之下，只能對內部用戶提供WWW服務。由于它被內部用戶頻繁訪問，同時又兼作內部應用服務器，對服務器本身要求較高。

DNS服務器：DNS服務器選用IBM 5100（已擴展為雙CPU733、512M內存、36G熱拔插硬盤）。DNS服務器將hostname轉換為IP地址以便于Internet通信，從而加快了檢索本地數據的速度。對于這種服務器不要求十分高的CPU計算能力，但要求有大容量的內存用來存放表格及IP地址。

光盤服務器：采用臺灣怡富 FISC CD HDM640光盤映象服務器，含一個CDROM，150G硬盤空間，10/100M網絡接口，8個IDE位。為大量的光盤資源應用提供了快捷、方便的使用方式。

校園網應用

現代教育將以信息技術和多媒體應用為主，以尖端的信息技術來補充傳統課程設置和教學方式的不足,而校園網作為連結學生、教師、科研人員和管理者的中樞神經，則是學校采用先進的教育和管理方法的基礎。

校園網應建的應用系統主要包括以下幾個方面： （1）學校綜合管理系統，包括教學、教務、科研、設備、校產物資、人事、學生、研究生、財務、黨務工會、共青團學生會、各類服務機構等業務系統，處理學校日常工作。

（2）按照Internet/Intranet構架建立全校綜合信息查詢和發布系統，提供通過局域網和廣域網查詢和發布信息的機制。

（3）提供Internet訪問服務，使全校師生可以利用WWW訪問全球信息資源。

(4)建立若干學校級的中心數據庫，對關鍵數據實行集中管理。數據庫將按權限設置，統一為學校綜合管理系統、信息查詢發布系統、校內各實驗室、校外協作單位提供數據服務。

(5)建立多媒體網絡教學系統，實行校內、校際乃至向社會提供網上教學。(輔助教學工具、網絡教室、網上自學、習題庫、考試習題)。

（6）多媒體網絡學術交流系統，提供會議方式和點到點兩種交流方式。

（7）圖書館應用系統，包括電子圖書館和傳統圖書館管理系統兩部分。

廈門教育科研網正在就校園網應用系統組織全國性的招標，以求實現數據在整個網絡內的順暢、高速、安全、高效地傳輸和應用。

校園網建好后，應達到以下系統建設目標：

（1）計算機網絡要連接校內所有計算資源，覆蓋教學、科研、管理、生活及各類服務機構和設施。 （2）應用系統將覆蓋學校從教學、科研、行政管理、各種服務等方面。計算機系統的應用群體將不只是電腦教師和學生，還要包括行政管理人員、普通教師在內的全體人員。甚至還可能為社會公眾提供服務。 （3）實現各種應用系統的集成，表現在運行、開發平臺相對統一，系統之間能夠實現信息交互和共享，在學校一級應用系統中消除信息冗余。

計算機系統全面介入日常管理工作和教學科研工作后，其作用將不只是一個先進的工具，而應在促進工作方式轉變、改革管理模式方面起推動作用，從而大大提高學校的管理水平和人員素質，全面推進學校教學和科研等各項工作。

[參考書目]  電子工業出版社 《實用計算機網絡技術教程》 作者：陳志榮 機械工業出版社 《IP地址管理與子網劃分》 翻譯書目 電子工業出版社 《防火墻原理與實施》 翻譯書目

[作者簡介] 林榕新，1996年畢業于勞動部天津職業技術師范學院計算機系，工學學士。于1999年從事廈門外國語學校校園網的籌建、設計、實施及最后的驗收。

     

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