学校网络结构的设计原则与方案探讨范文

关键词：网络结构；主干网；核心层；汇聚层；接入层

摘要：本文从校园网设计原则出发，着重描述校园网架构以及各网络层次结构的选择和建议。

一、校园网络设计原则

（一）整体规划、分步实施原则。充分考虑整体需求，既要考虑到目前的应用需求，还应考虑校园网建设过程中的资金投入不可能一步到位、以及今后出现新技术和新需求的实际情况，做到升级维护简单易行，后期建设不浪费原有投资。

（二）先进性和成熟性原则。要有先进的设计思想和超前意识，设计要充分应用已经成熟的先进技术，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品，能根据技术的发展平稳的向新技术过渡，保证网络通讯介质、网络设计核心的向后兼容性。

（三）可扩充性原则。要建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台，采用层次性的系统设计原则，使网络具有良好的可扩充性，在将来网络升级或再投资的情况下，能随时通过增加网络设备或模块来对现有设备进行升级和扩充，并能把替换下来的设备应用到分支或边缘网络上。

（四）开放性和标准化原则。网络设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，能兼容不同的拓扑结构，支持良好的维护、测量和管理手段，提供网络统一实时监控，实现设备的统一管理；整个网络系统全部采用或符合国际标准，以便和不同厂家的产品互操作和互联，自由地选择不同厂家的计算机、网络设备及操作系统。

（五）安全可靠性原则。充分考虑整个网络的稳定性，要充分考虑关键链路、设备、系统的冗余设计，支持网络节点的备份和线路保护，通过使用网络用户身份识别、vlan、包过滤、入侵检测及防火墙等技术建立全方位、立体化的网络安全体系，保证网络系统的安全性。

（六）经济实用性原则。网络规划设计应具有良好的性价比，要考虑到网络技术的日新月异，选择网络设备时要有前瞻性，要能够兼容未来的标准技术及应用，避免现在选择的技术或设备在一段时间后就会过时甚至被淘汰，造成新一轮的大规模投资，尽量减少二次投资。

二、网络结构设计方案

（一）网络架构选择。在校园网的建设过程中，主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性作用。选择适合自身校园网络需求特点的主流网络技术，不但能保证网络的高性能，还能保证网络的先进性和扩展性，将来能向新技术、新设备平稳过渡，从而保护原有投资。校园网属于局域网范畴，通过网络主干将各楼宇内的局域子网互联起来，并通过出口系统，实现与外部教育网、公网互联。网络主干、各楼宇的子网、网络出口、各种网络安全系统以及网络管理系统构成完整的校园网络系统。

目前，校园主干网建设中采用的网络技术主要有千兆以太网技术、万兆以太网技术、fddi技术以及atm技术，这些技术各有优缺，选择时需要综合考虑实际建设的具体需求，选择适合于学校自身实际情况的网络。通过以上几种技术对比，千兆以太网和万兆以太网技术具有传输速率高、技术成熟、性价比优异等特点，是当今校园网建设的主流技术，同时也是对原有网络升级的明智选择。因此，如果是中等规模的院校，其校园网络规划可选取以千兆以太网组建网络核心，以百兆以太网作为分支局域网的组网方式。

（二）网络层次结构选择。对于中等规模高校而言，根据校园规划、校园内数据访问流量特点，网络可采用模块化、层次化的设计方法，使用核心层、汇聚层、接入层三层构架方式。通过千兆光纤交换构建网络核心层，构成网络主干；通过千兆双绞线交换构建汇聚层，构成楼宇子网交换；通过百兆交换构成接入层，实现楼宇中各楼层房间的网络接入。核心层通过1ge技术构成互联，主要完成数据的高速转发；汇聚层在主干光纤线路上选择几个节点作为汇聚节点，汇聚节点与核心节点之间通过1ge技术连接，汇聚节点通过1ge与接入层节点连接；接入层完成用户的接入控制、速率限制和网络准入检测，以及通过802.3af技术提供对无线ap、ip视频监控头等的以太网供电。

1.核心层。考虑学校网络建设有一个逐渐扩大规模的过程，设计时充分考虑了网络结构灵活性，先在校园网络部署2核心节点，双冗余模式。两个核心节点采用2台高性能千兆路由交换机作为主干中心交换机，将两核心节点以千兆双回路互联提供无阻塞传输骨干网，并实现负载分担和互为备份，提高核心层的可靠性和稳定性。

2.汇聚层。在校内的学生宿舍、图书馆、行政楼、实验楼、和多媒体教室部署汇聚交换机，采用千兆交换机作为汇聚交换机，汇聚交换机和核心交换机之间采用双链路捆绑连接，实现负载均衡的同时完成链路备份。考虑到学校内今后可能存在大量高带宽要求的内网访问需求，对于汇聚交换机的mac地址大容量能力及mac地址的学习更新速度等重要指标提出了严格要求，需要在设备选择时着重考虑。

3.接入层。考虑到网络对带宽需求的持续增长，接入层节点考虑1000m上联，100m到桌面的接入方式。交换机采用支持千兆上联和快速以太网连接的高性能三层交换机，根据楼宇接入信息点数量、数据流量的不同，选择不同的交换机。对于信息点少、数据流量小的楼宇，可考虑直接连接到就近的汇聚交换机；信息点密集的楼宇可以采用多台交换机堆叠后通过千兆链路上联至汇聚交换机。在校园内一些特殊区域如会议室等区域，采用wlan接入，实现网络全方位覆盖。