校园网

宽带多媒体网络

校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。其次，校园网应具有教务、行政和总务管理功能。

起源

校园网的发展主要依托于稳定但又逐年递增的全国上亿的在校大中小学生以及刚走入社会的年轻一代，更能体现网站特色与服务范围。

校园网不是一个应用产品，而是一个网络操作系统，是一个像WINDOWS那样的技术平台。在校园网平台上可以开发延伸很多web应用级产品。是为那些没有服务器资源，但有强大的信息创造能力，需要大量免费的网络应用程序的个人及小型公司提供的新型网络操作系统。

校园网是一个以人、人与人的关系网络和应用产品为核心，基于校园学习、生活、娱乐、游戏、创业为主题的SNS网络平台，是整合基于博客、空间、社区论坛、校友录、群组、话题、相册、音乐、WEB 游戏、网络教学、P2P、流媒体、威客等众多web2.0应用于一体的开放WEB操作系统，并采用最先进的WEB桌面操作系统技术实现。

校园网致力于打造中国最大的校园互动网络平台。为校园提供全方位的网络信息化服务，同时整合社会上其他优势资源，让校园网络服务包罗万象，应有尽有，也带动其他产业快速发展，形成一条完整而巨大的校园产业服务链。

简介

校园网是在学校范围内，在一定的教育思想和理论指导下，为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络。

在中国，近年来校园网建设发展迅速，到目前为止仅在中国中小学就有近6000所学校建设了校园网。他们为中国中小学内部实现教育的资源共享、信息交流和协同工作提供了较好的范例。然而，随着中国各地校园网数量的迅速增加，校园网之间如何实现教育的资源共享、信息交流和协同工作的要求越来越强烈。

特点

1、高速的局域网连接――校园网的核心为面向校园内部师生的网络，因此园区局域网是该系统的建设重点，并且网络信息中包含大量多媒体信息，故大容量、高速率的数据传输是网络的一项基本要求；

2、信息结构多样化――校园网应用分为电子教学(多媒体教室、电子图书馆等)、办公管理和远程通讯(远程教学、互联网接入、FTP服务、联网游戏等)三大部分内容。数据类型复杂，不同类型数据对网络传输有不同的质量需求；

3、安全可靠――校园网中同样有大量关于教学和档案管理的重要数据，不论是被损坏、丢失还是被窃取，都将带来极大的损失；

4、操作方便，易于管理――校园网面积大、接入复杂，网络维护必须方便快捷，设备网管性强，方便网络故障排除。

5、认证计费――学校对学生上网必须进行有效的控制和计费策略，保证网络的利用率。

校园网网络系统从结构层次上分为核心层、汇聚层和接入层；从功能上基本可分为校园网络中心、教学子网、办公子网、宿舍区子网、图书馆子网等。根据校园网用户数量的多少和网络应用的情况，可以分为大型校园网、中型校园网、小型校园网三种。基于上述校园网的特点，我们在设计校园网络时必须充分考虑网络的先进性、标准化和开放性、可靠性和可用性、灵活性和兼容性、实用性和经济性、安全性和保密性、扩展性和网络的灵活性等特性，充分利用有限的投资，建设一个性价比比较高的综合性网络。

随着经济的发展和国家科教兴国战略的实施，校园网络建设已逐步成为学校的基础建设项目，更成为衡量一个学校教育信息化、现代化的重要标志。目前，大多数有条件的学校已完成了校园网硬件工程建设。然后，多年来都对校园网的认识不够全面，甚至存在很大的误区。例如：认为网络建设越高档越好，在建设中盲目追求高投入，对校园网络建设的建设缺乏综合规划及开发应用；认为建好了校园网络，连接了Internet，就等于实现了教学和办公的自动化和信息化，而缺乏对校园网络的综合管理、技术人员和教师的应用培训，缺乏对教学资源的开发与积累等等。所有这些，都极大地阻碍了校园网络在学校管理、教育教学中所应发挥的实际效益。

最近几年，我国远程教育发展迅猛。统计数据显示，教育部已批准67所普通高校开展现代远程教育试点工作，开设了覆盖工学、管理学、医学、文学、理学、农学、经济学、教育学、法学、哲学10大学科门类共140多种专业，设立了近2000个现代远程教育校外学习中心（点），累计注册网络教育学生160多万人。此外，我国有近70%的高校建立了校园网，并利用校园网开展了网络教学、数字图书馆、网络课程和教学资源开发等应用项目。

总体设计

校园网的设计目标是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的12000/XPranet系统，对外通过路由设备接入广域网。

第一，要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的主系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；

第二，在应用需求分析的基础上，确定学校12000/XPranet服务类型，进而确定系统建设的目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等的目标；

第三，确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校的主要建筑分布特点，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，规划校园网建设的实施步骤。

基本功能

从以上分析可以看出，校园网与校园群应具有为学校和学校之间的教育提供网络环境；实现资源共享、信息交流、协同工作等基本功能。

1．为教育信息的及时、准确、可靠地收集、处理、存储和传输等提供工具和网络环境。

2．为学校行政管理和决策提供基础数据、手段和网络环境，实现办公自动化，提高工作效率、管理和决策水平。

3．为备课、课件制作、授课、学习、练习、辅导、交流、考试和统计评价等各个教学环节提供网络平台和环境。

4．为使用网络通信、视频点播和视频广播技术，提供符合素质教育要求的新型教育模式；

5．为科学研究的资料检索、收集和分析；成果的交流、研讨；模拟实验等提供环境和手段

市场定位

校园网的市场定位：帮助每个人都可以通过自己手上的设备，在网络中发挥自己的力量，中间不需要服务器的管制。

校园网的商业定位：通过整合大量的商业应用产品合作共赢，让公司自身优势产品发挥更大的商业潜力；将流量聚合快速转化为商业价值的聚合。

校园网的技术定位：全新创造设计，避免SNS的同质化，接口完全开放式，尽可能多的吸纳第三方技术合作加盟。

校园网的产品定位：提供满足社会化需求的所有基础功能型产品（如：博客日志、相册、邮箱、网盘、音乐、活动、聊天、个人空间、好友、群组、分享、贴吧话题、校友录），同时加大P2P、流媒体的开发力度，休闲网页互动游戏产品集成开发以及教育教学视频点播产品的研究。

校园网的用户定位：所有在校学生和曾经是学生的群体，每个网民都将是校园网的潜在用户。

建设原则

基于以上的这些状况，专家们提出不少校园网建设的原则，而这些原则中有不少建议很有建设性，现在总结出来给大家参考：

1．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；

2．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；

3．开放性：遵从国际标准，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；

4．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；

5．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；

6．强性价比：不要一味追求最新，还要考虑当前实际需要，选择合理的设备搭配，使达到良好的性能价格比。

7．安全性：包括两个方面，1、网络用户级的安全性；2、数据传输级的安全性。网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。

解决方案

大型校园网解决方案

大型校园网络结构复杂、用户数量庞大、网络应用繁多且流量大，网络的通信系统大量涉及校际互连、网际互连等。对于如此复杂的网络，必须充分考虑网络的容量、网络的安全性、冗余性和网络的扩展性。因此网络采用层次化网络拓扑结构。

核心层采用两台F-engine E600高性能万兆核心路由交换机，双核心结构互相分担网络流量，互为备份，之间采用万兆链路，保障了网络核心的可靠性和冗余性，为整个校园网提供高速路由和数据转发。校园网内部服务器群以及网管PC通过千兆端口与E600千兆模块高速连接。

汇聚层采用三层交换机F-engine S3500/S4603的GE端口与核心E600相连，提供1000M主干链路，之间可以互为备份，当一台设备出现故障时，网络流量可以从另一台设备转发。 S3500/S4603提供高密度快速以太网和千兆以太网接口；支持完备和丰富的二/三层协议，等级服务、流处理、QoS保证机制以及强大的业务处理和认证计费等应用服务，适应各种复杂网络的应用要求。

在用户接入层网络设计上，网络采用F-engine M8000多业务分组平台和F-engine S2000M/ S2205A二层交换机，采用最新ESR技术进行环网设计，如图1在接入层通过ESR环网可以把地理位置相当比较集中，用户接入量比较多的接入点组成一个100M或1000M ESR环。

整个校园网络做到了100Mbps到桌面，1000Mbps链路到主干、10000Mbps链路到核心。用户端采用ESR环网做保护，汇聚层采用双机双链路做保护，核心采用双机做备份和流量分担；是一个高可靠、高容量的校园网解决方案。

中小型校园网解决方案

中小型校园网络结构相对比较简单、用户数量从几百到几千、网络的通信系统以内网交换和Internet连接为主。对于这种网络，即要充分考虑网络建设成本，还要考虑网络的扩展性和网络的安全性。网络针对中小型校园网提出了如图2所示的解决方案。

在网络中心机房采用S4603或S3552，完成所有用户流量汇聚和数据转发。用户接入层采用M8000和S2000M/ S2205A组网，通过ESR环网可以把地理位置相对比较集中，用户接入量比较多的接入点如教学区、实验楼、行政楼组成一个环网。其它比较分散的节点通过光纤组成星型网络。S4603路由交换机在校园网核心层完成部分校园网内部Intranet访问和Internet访问路由转发、NAT地址转换和用户认证，以及外部用户访问校园网内部资源的路由转发。

如果网络中数据流量比较大，接入用户比较多时，可以在核心设备S4603/ S3552下面通过S3101或S3528进行连接。用户的大量流量先汇聚到S3101/S3528上进行处理，然后需要上传的流量才转发到核心S4603/S3552上，通过两级处理有效的分担核心层设备的流量，避免所有用户的流量都经过核心层，减轻核心层设备的工作压力，提高网络的工作效率和性能。

本校园网解决方案中采用了网络最先进的万兆核心路由交换设备和ESR环网技术，为各种校园网络提供了强大的业务支持能力和可靠的网络保障。本方案具有以下显著的特点：

1、智能业务感知和流量控制

网络多业务分组平台和二三层交换机提供强大的业务感知和流量控制能力，能够实时收集网络流量和应用数据吞吐量等准确信息，并提供使用情况报告，从而了解学生上网的情况，并基于此对于相关上网应用进行有效控制。通过业务感知和控制功能，可主动实现对学生分配宽带线路的策略，专门限制某些流量的吞吐量，或者使用整形技术将其移动到高峰以外的时间处理，以提高高峰期的性能，防止网络瓶颈，提高网络利用率和可靠性。如跟踪用户数据，并按照使用的协议和处理的应用进行分类控制。

2、学生上网认证和计费

网络接入层交换机支持IEEE802.1X认证，通过IEEE802.1X认证可以对学生上网进行控制，避免非法用户接入。同时S4603和E300/E600支持Radius计费功能，能基于流量和时长对学生上网进行计费。

3、完善的网络病毒及网络攻击防范策略

由于校园网是一个比较复杂的独特的网络，内外网用户数量繁多、各种网络应用频繁发生，各种网络病毒和网络攻击时时刻刻都可能发生。针对此类情况，烽火网络从核心层到接入层实施各种防范措施。核心层E600主控制卡RPM提供流量控制、速率限制和包过滤功能，具有超强控制能力，可以过滤各种网络病毒、非法包和网络攻击。三层交换机能自动的抑制网络中的广播风暴；抗击TCP、UDP、ICMP等类型的DOS攻击；自动防止端口扫描；过滤冲击波、震荡波等致命的网络病毒。M8000和S2000M可通过分析网络流量、自动过滤非法数据，使得设备对大量扫描予以防护和拒绝。通过对网络流量的检查、管理和监控，有效管理网络安全，使整个网络拥有“自动免疫”的安全机能。烽火网络交换机和核心路由器还支持用户账号、IP地址、MAC地址、接入端口等多元素进行灵活绑定，可限制接入用户接入的上下行速率和网络链接等，对用户访问进行的最大程度的严格控制。

4、高智能，多业务接入的网络

网络多业务分组平台可承载数据、TDM和视频业务的高可靠性传输。采用M8000可以实现校园网内部电话的连接，无需再铺设电话线；充分保护了网络资源和节约投资费用。同时烽火网络交换机支持IGMPv3，支持的组播条数可达500条，完全满足校园网今后对流媒体业务点播的需求。

5、高性能、高可靠、高可扩展的网络

核心设备E600提供了900Gbps无阻塞交换能力，在一个机框内它可以提供168个线速千兆接口或14个线速万兆接口。保障了网络的高性能和扩展性。所有关键部件（交换模块、路由模块，电源模块）做了冗余设计，支持在线热插拔，可以从性能、可靠性等方面为大型校园网提供了强有力的保障。

6、ESR接入环网

在校园网解决方案用户接入层采用基于ITU-T X.87标准的ESR技术组成环网结构，可实现50毫秒保护倒换，很好解决了环网广播风暴抑制和链路或设备故障快速倒换。同时环网还可以节约光纤资源，避免了星型光纤直驱方式下的大量光纤资源消耗。

7、方便易行的网络管理

网络所有IP数据设备支持多种方式网络管理功能，可通过Web浏览器、Telnet、SNMP、RMON等方式有效地对网络设备进行管理和配置。通过烽火网络WView网管平台可以对全网设备实现配置管理、故障管理、安全管理、性能管理等功能。通过网管系统可以实现远程线路故障诊断定位（精度1米），为庞大的校园网网管工作人员网络故障排除节约大量时间；烽火网络二三层交换机还支持统一集群网管，一个IP地址可对500台交换机统一管理，为校园网节约宝贵的IP资源。

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