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标题: 千兆以太网实施案例- xx国际外语学校.doc [打印本页]

作者: 风三 时间: 2005-7-21 21:00 标题: 千兆以太网实施案例- xx国际外语学校.doc

XX国际外语学校案例
随着我国对外开放和科学技术的发展，经济信息化大潮的兴起，苏州国际外语学校与国内外高校和科研机构间的交流和合作不断增多，但由于地理、交通等因素的制约，严重的阻碍了正常的信息交流，因此我校决定建设校园网，并与Internet联结，以便建立信息交流和科技合作的快捷通路。
另外从美国的经验可以看出，在一代人中培养“网络文化意识”，是建设“信息高速公路”最重要的思想准备和技术准备，是在信息时代仍然可以处于领导地位的重要战略措施。
从长远来看，校园网的建设，其主要意义是有利于学校教学、科研的快速发展，它能使学校广大教师和科研人员及学生利用全球计算机网络环境进行教学，开展科研活动，进而提高学校的教学质量和科研水平，为加快培养面向世界，面向未来的高层次人才提供有力的保障。学校的校园网将成为进入世界先进教学领域的一个快捷、方便的入口。
一、系统特点
高校网络有以下几个特点。
1．户数量大。同时支持2600个以上用户上网，实现人手一机，每位教师和学生都
拥有一台PC。
2．络负荷大。由于要实现视频点播（Video On Demand）、光盘软件及资料阅读及利
用纯软件实现媒体网络教学，致使多媒体信息量大大增加，对网络的带宽要求很高。
3．网络管理及维护工作量大。校园网建成后，一个最主要的应用就是多媒体教学，
计算机会经常性地在课堂上使用，而且学生在课余也会利用计算机进行自我学习，计算机的利用率很高，所以管理和维护任务将十分艰巨。
4．利用率高。因为计算机将被应用到日常教学中去，所以网络设备及PC的利用率很
高。
二、应用范围
1．网络多媒体教学。将计算机辅助教学手段引入课堂，声音、图象、动画的普遍采用可以大大提高教学效果，使每一节课都能够得到有效利用。
2．个性化教学。个性化教学是指针对不同的学生提供不同的教学内容、采取不同的教育手段，主要采用VOD、基于WWW的课件、光盘软件来实现，学生可以根据自己的需要自由选择所需内容。
3．电子音像图书馆。基于Web的图书音像资料供学生随时阅读，并且由于与Internet的接轨，使图书馆得到进一步拓展，使学生能够得到近乎无限的网上资源。
4．电子邮件。电子邮件是Internet上一个最重要的应用，将为每一位学生开设一个电子邮件帐号，利用电子邮件学生可以和家长、老师、同学进行交流，同时也可以和欧美等地友好学校的学生进行交流，消除了国界的限制。
5．电子公告牌。本校内部的BSS，提供各种专题讨论区，学生之间可以互相交流学习。办公自动化。
三、网络方案
网络方案的选择是至关重要的,我们选择网络方案的原则是:先进性、实用性、可扩展性、高性价比。
1．常见几种方案比较和分析
（1）以太网和快速以太网
快速以太网实际上是10Mbps以太网的100Mbps版本，所以它的运行速度要比10Mbps以太网快十倍。在用户已经很熟悉传统以太网的情况下，快速以太网相对其他高速网络技术更容易被掌握和接受，它可以应用在共享式和主干环境下，提供高带宽的共享式网络或主干连接，同时也可以应用在交换式环境下，提供优异的服务质量(QoS)。快速以太网与传统的以太网技术相似，毋庸赘言，此外它还具备以下优点：
①快速以太网和普通以太网同样遵循CSMA/CD协议，现有的10BaseT网络设备可以相当简便地升级到快速以太网，保护用户原有的投资，与其它新型网络技术相比，更方便地使现有的10MbpsLAN无缝连接到100MbpsLAN上。
②100BaseT集线器和网络接口卡，只需要比10BaseT同样的设备多花少量费用就可提供比普通以太网高10倍的性能。因此，100BaseT具备较高的性能价格比。
③快速以太网(100BaseT)已得到IEEE任命标准为802.3u，并得到了所有的主流网络厂商的支持。
（2）ATM技术：
在飞跃发展的数据通讯工业领域，新技术的引进往往十分迅速，最新技术的代表就是ATM（异步传输模式）。ATM是在70年代末、80年代初的宽带ISDN基础上发展起来的，它是一种与在今天市场上流行的所有其它LAN技术大相径庭的新技术。以太网、FDDI都使用可变长的包从源点到终点传送数据，而ATM使用定长的信元交换，按不同的速率传输数据、图像、语音，无论在局域网领域或是在广域网领域，ATM都具有极强的优越性。
同时，由于ATM与今天的LAN有着天壤之别，它的许多概念需要几年时间才能标准化。自1991年建立ATM论坛以来，在ATM的标准化方面已经做了很多年的工作，由于该论坛是一个很民主的组织，因此进展很慢，有时政治性问题超过了技术性问题。
选用ATM为主干，快速以太网为支干的两种技术混和的网络，存在着两种协议之间的数据转换问题，可能影响到网络的运行效率，此外，也存在网管问题。如果采用ATM产品贯穿到桌面，网络部分的造价将是千兆网的五倍以上。
（3）千兆以太网技术
千兆以太网是相当成功的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接标准的扩展。IEEE已批准千兆位以太网工程IEEE802.3Z TaskForce。
千兆位以太网和已充分建立的以太网与快速以太网的节点完全匹配。最初的以太网规范由帧格式定义，且支持CSMA/CD协议、全双工、流控制和由IEEE802.3标准定义的管理项目，千兆位以太网将使用所有这些规范。
总之，千兆位以太网和管理员以前使用和了解的以太网相同，所不同是仅仅是比快速以太网快十倍和它与当前的高带宽需求应用程序相协调的额外特性，而且和日益增强的服务器和台式计算机的功能相匹配。我们可以看到主干和各网段及桌面已实现了无缝结合，网络管理变得得心应手了。
综合以上分析，我们认为，千兆以太网是最佳选择，主要考虑以下两点原因。首先，虽然ATM对于多媒体信息的传输占优势，但全面采用ATM产品造价太高，如果仅仅主干采用ATM，又存在着协议转换问题，可能影响效率，而千兆以太网目前也已经有带宽预留技术、第三层交换技术，完全可以避免广播风暴的发生，并能够保障多媒体信息的优先传输，能够保证良好的QoS，而成本仅相当于前者的三分之一到五分之一。其次，从目前的已有的以太网向千兆以太网过度将十分顺利，从而保护了已有的投资。
2．二校园网的主干网络设备的选择如下。
一期工程内部将采用新型的背板堆叠技术，由Intel Express 510交换机组成三个交换机组。适当的分配堆叠数量，提供超过400个100M交换端口，所有工作站都通过100M网卡连接到交换机组上，使100M交换到桌面。三个交换机组用1000M模块与Intel Express Gigabit Switch 1000M交换机相连。这样，在交换机组之间可达到1000M的带宽，而同一交换机组内部可达到最高17Gbps的带宽。中心计算机房的Web服务器、E-mail服务器、文件服务器、影视服务器等设备直接与1000M交换机连接。与Internet的连接采用一台Intel Express 9300 Routers路由器直接与Web服务器相连，由路由器通过ISDN与Internet相连。方案如附图所示。
附图
在二期工程中采用类似的交换机堆叠技术为新增的用户提供新增的交换端口。可根据具体情况增加新的交换机组或为现有的交换机组增加交换机。并将新的交换机组连到1000M交换机上。并根据教学的实际需求增加中心计算机房的设备。如新增文件服务器，专设针对互联网的Web服务器和电子邮件服务器等。
在三期工程中。随着交换机组的增加，主干网上1000M交换机的带宽压力不断提高。这时我们可以采用Intel Express Gigabit Switch交换机特有的冗余连接特性，增加一台1000M交换机。并在这两个1000M交换机之间建立多条连接。这样不仅提供了更大的带宽（最高可达32Gbps），同时又增强了主干网段的连接刚性，还增加了更多的1000M交换端口。为以后增加更多的服务设备提供了良好的扩充余地。
3．校园网采用的协议标准
本校园网以TCP/IP为主要协议，因为TCP/IP协议簇是美国国防部门制定的一套计算机网络协议，是目前众多计算机网络最流行的协议，以它为基础组建的Internet网是目前国际上规模最大的计算机网间网，它虽不是国际标准，但却是一种事实上的工业标准协议，采用TCP/IP为网络主要协议，可保证与ChinaNET和Internet保持一致，还可支持IPX，DECNET等其它协议。真正实现于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，它是由许多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，它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。
四、软件平台
硬件系统构成了整个校园网的骨架，如果没有相应的应用软件系统与之配套，则失去了校园网建设的意义，只能是造成投资的浪费，因此，我校对应用软件的配备极为重视，针对我校的实际需要，我们主要选择了以下几个产品。
1.Intel LanSchool多媒体教学网络教室
系统功能如下。
（1）屏幕广播。老师将自己的屏幕或他所选定的学生装的屏幕广播给指定的学生或改组，在转播的同时，具有转播监看的功能。
（2）监控功能。老师可对单一、部分或全部学生监看与控制，老师可监看多个学生的操作画面，随时选择某学生手把手教学，可实现画中画功能。
（3）电子呼叫。学生出现问题时，可通过电子呼叫向老师求教，老师可在适当的时候予以回答。
（4）电子黑屏。老师讲解过程中，可将学生屏幕关闭，达到让学生专心听讲的目的。
（5）配置图功能。可以对网络中学生的权限、级别、设备使用情况作查询与设置。
（6）系统管理。对学生及使用权限进行管理，可实现网状互动式教学。
2. ixJet Streaming多媒体视频点播系统
在网上进行视频点播传输服务之性能卓越的软件技术。它使用户在桌面上直接观看高品质的讲座、培训视频剪辑、电影和MTV成为现实。服务器结构由四个主要部件组成。
（1）Media服务器。服务器和存储子系统、网络接口相互作用。它从存储子系统取回和管理视频内容；使用网络接口部件建立和维护与客户机之间的“流”通道。它使用新出现的工业标准系统之一，Microsoft Windows NT作为它的操作系统。Windows NT所固有的跨平台特性意味着Media在各种硬件平台上的互操作性。因为在视频传输服务中的实时限制，传统文件系统如像FAT（文件分配表）或由Windows NT提供的NTFS（NT文件系统）都不可能满足严格的定时要求。Media为解决这个问题而开发了自己独特的视频文件系统，以处理视频回放。
（2）存储子系统。它提供了一个三级存储层次体系，从第三级设备（CD-ROM和光磁Jukebox）、硬盘驱动器到物理主存储器。为了克服由单个硬盘驱动器所限制的访问容量（即，对于存储于一个硬盘驱动器的任何视频内容，特定视频内容可访问流的最大数量限制于视频硬盘的容量），Media支持多磁盘的基带条（striping），形成分布式视频内容基带条，从而利用合计的磁盘访问容量。任何基于硬件的且支持Windows NT的RAID（廉价硬盘冗余阵列）系统，可以合并人到Media。
（3）网络接口。网络接口使用TCP/IP协议组作为标准的联网协议。根据网络基础构架的类型，网络接口可以和网络设备协商，为视频传输服务质量的需求，而保留或分配足够的网络资源。
（4）客户播放站。客户可以使用任何个人微机，它们只要运行Windows 95/NT或MacOS操作系统。Media也提供客户端软件开发包（SDK）。
Media Server服务器基于Windows-NT平台，同时能够传输多至100个高品质的MPEG视频流。由于采用了先进的”带有控制的视频流”技术和高性能视频文件系统技术，视频播放十分平滑、流畅。用户可以在运行Windows95/NT和Macintosh的计算机上观看电影。同时，在Web页面中也能够显示嵌入的高品质电影剪辑。Media为Internet Explorer和Netscape Communicator提供了专门的播放器。它支持最流行的TCP/UDP标准协议，可以无缝地应用于包括交换式以太网在内的网络基础设施。
Media Server令人惊讶的性能价格比可以方便地满足如下的应用领域：远程教学、企业培训、电子广告、卡拉OK、影视音像、视频档案库、医疗服务等。如果您选择了Media，即意味着拥有了专业领域内最佳的技术方案。
五、网络管理与网络安全
网管系统的重要性不亚于任何其他部分，试想如果上千台的PC及网络设备没有有效的管理手段，将是什么样的情形，如果某年级需要安装某个应用软件，上百台PC一台一台地安装将是无法忍受的，费工又费时，这将导致日后管理维护的成本大大增加，因此我们选择了英特尔公司的LANDesk网管系统，该系统对英特尔的网络产品及PC能够进行全面管理。
Intel LANDesk Network Manager是一个全功能的，基于SNMP协议的网络管理工具。它对网络进行全面的管理，增加网络的有效性和安全性。我们可以通过LDNM快速而简单地监视网络状态，包括站点，端口和流量状态。它可自动发现网络上的SNMP设备。Intel LAN Desk Network Manager可在网络性能受到影响之前就发现网络的隐患，使网络受到及时的保护。并且管理员可通过设置警报和陷井使网络的问题被及时发现。
1.Intel LANDesk Management Suite6
Intel LANDesk Management Suite集成了远程控制、软件分发、软件测量、软硬件资产管理、服务器监控和其他性能丰富的工具。IT人员能从单一的管理点管理Windows NT和NetWare网络上的所有桌面PC机。产品组件共享一个共用基础设施，包括控制台、报警、数据库和报表，可提供真正的集成和共同的观感。由于可在单一产品中支持Windows NT和NetWare，Intel LANDesk Management Suite代表了适用于多NOS环境下学校的理想桌面系统管理解决方案。
Intel LANDesk Management Suite具有的新特性和技术可改善Intel LANDesk系列产品与桌面解决方案和企业管理解决方案之间的集成质量。
2.Intel LANDesk Virus Protect全面网络安全解决方案
该软件是一种扫描器，在安装Server和Client时被加载到PC和服务器的应用中，每台设备都安装扫描器，并实时扫描活动文件以防止已被感染的文件拷贝到服务器和工作站上。它提供了对服务器的安全保护，对关键性文件进行写保护，使病毒不能从工作站攻击服务器。并且防止了未知病毒对关键文件的攻击。它还通过跟踪环境的变化来判别任何的变化。完整性保护是先进的防病毒方法，通过对文件的比特位进行特别计算赋给文件一个特殊的值，并校验值的改变判断有没有警报发生。通过以上的保护方式，为使用Intel LANDesk Virus Protect的网络提供了完整的保护。

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