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99.设计一个廉价实用校园网  

2012-04-13 00:58:02|  分类: 电脑知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  局域网故障处理知识

99.设计一个廉价实用校园网 - 张佩辰 - 张佩辰之家

99.设计一个廉价实用校园网 

        99.设计一个廉价实用校园网 - 张佩辰 - 张佩辰之家

 最近,美国总统克林顿宣布了一项庞大的计划,就是用最快的速度将美国的所有中小学校连接因特网,以保证这些学生可以应付未来信息社会的挑战。对于财大气粗的美国来说,实施这个计划并不困难。而我们国家由于经济不太发达,没有那么多的资金来建设中小学的校园网,但是又不能让我们的孩子输在起跑线上。因此,钱少有钱少的做法,如果精心设计,也可以构筑一个性能并不逊色的校园网。
  小型校园网络从本质上说与企业网并无区别, 之所以称为小型校园网, 一是其主要适用于广大的规模和校园面积较小的各类中等级学校或者小学; 二是小型校园网除具有一般网络的资源共享、通信等功能之外,还可以根据实际需求建立教学业务系统(如教学管理系统、试题库系统、电子备课系统、专业教学模拟系统等),与Internet连接。

  选型与硬件配置

  小型校园网的硬件一般限于PC工作组级的设备,不考虑企业级服务器、路由器的设备。
  局域网的类型有多种,但性价比占优的仍是以太网。以太网最主要的优点是组网的设备简单、廉价。以太网采用CDMA/CD机制,随着网上传输量的增加,会出现广播拥塞,引起传输效率大幅度下降,因此组网规模不能太大。不过,如果规划得当,几百台微机还是不成问题的。
  以太网的拓扑结构主要是星型(IEEE的10BASE-T标准)和总线型(10BASE2标准)。星型采用集线器(Hub)作为交换设备,用无屏蔽双绞线(UTP)连接网络上各台计算机;而总线型多采用同轴细缆两端加75欧姆终结器,网上每台计算机都与总线相接。两种拓扑结构提供的最高带宽都是10Mbps,由所有入网的计算机共享。为了能提高带宽,可以采取将网络分段,再用网桥连接的办法,降低每个网段上的计算机数目。如最简单的办法就是在服务器上多插几块网卡,用服务器同时充当网桥。一般都认为总线型的拓扑结构布线、扩充容易,布线距离长(两节点之间的最长距离可达185m,相比之下UTP只有100m),抗干扰性好,缺点是可靠性差。主要是一旦总线中断,总线上所有的计算机皆瘫。但实践经验证明,若选用质量好的焊接式BNC接头,可靠性并不逊色。可用于连接一些布线距离长的桌面设备。
  100BASE-T采用交换技术和快速交换技术提供最高为10M和100M的带宽取代以太网的共享10M带宽,使用以太网交换机替代传统的Hub,网络服务器、工作站使用PCI总线的10/100M自适应以太网卡替代ISA或PCI 10M网卡,使用五类UTP替代三类UTP。由于网卡、UTP的价格差价已不很大,主要增加的费用就体现在交换机上。用户可根据实际需求选择不同的交换技术和相应的交换机(Switch)、交换式集线器(Switch Hub)产品。
  小型校园网的主干线路有条件的话可以采用多模光纤,也可以用五类UTP,但在室外应加金属护套(如钢管)后埋设或架空。UTP与电力导线平行敷设时,间距应大于0.5m。网络布线应遵循IEEE 100BASE-T连接规范。比如五类UTP与RJ-45接头衔接应按1-2、3-6配对,保证1-2、3-6是分别成对缠绕成双绞,避免因串扰而影响其它电缆的数据快速传输。
  作为主干交换机的位置,应尽量选在局域网范围的几何中心,确保到各终端点或分组交换设备的距离不超过100m。若从交换设备到终端的网段超过100m ,可以采取几种方法延长距离:使用超五类UTP(可以达130~150m );使用集线器或集线式交换机级联(但最多中间也只能级联一个);选用安装远距离扩展硬件模块的交换产品,可延长100m。
  在有条件的情况下,应考虑网络日后的发展和有针对性地选用交换产品:
  如要扩充网络,应考虑选择有堆叠功能的交换机、集线式交换机。所谓堆叠,讲的简单些就是将多个产品按照某种连接方式(如菊花链也就是级联、交叉阵列、全网状等)连接,从而扩大工作组连接的终端数目。要注意不同的连接方式决定不同的带宽。目前大多产品都是级联堆叠,堆叠的设备之间连线长度有限制,一般都很短,除非安装远距离扩展模块。级联方式的弱点主要是带宽降低,但成本较低。
  如要升级网络,应考虑选择有支持光纤端口、支持ATM、千兆位以太网的交换设备。可以预见,千兆位以太网将成为未来的校园网骨干网的首选。
  快速以太网大大提高了网络的性能,尤其是可以适应Web浏览、客户机/服务器(C/S)计算、图形用户界面(GUI)的需要。据有的实验表明,在100M的环境下,工作站从服务器启动应用程序或从服务器复制大批数据文件,其速度都要比从本地硬盘启动或从本地硬盘复制要快。但是快速以太网对于交互式实时传输声音影象多媒体数据仍然不能达到令人满意的效果。

  网络系统平台

  PC机硬件平台上工作组级的网络操作系统(NOS)的主要选择是Novell的NetWare和Microsofe的Windows NT。本文主要指NetWare 4.X以上和 NT 4.0版本。
  NetWare 是一个纯服务器系统平台产品,没有客户机端的系统平台。但NetWare支持DOS 和 Windows系列的客户机,包括Windows、Windows For Workgroups(这是早期的工作站产品,没有中文版)、Windows 9X、Windows NT等等。当然也可以说Windows系列支持NetWare;而Windows NT 包含服务器产品Windows NT Server 和工作站端产品Windows NT Workstation。NT server 自然支持Windows 系列的客户端产品(这里考虑到大多数客户机用户都是使用DOS 和Windows系列的产品,不再列举其它客户机操作系统,不过Windows 3.x本身不具备联网的功能,需要专用软件支持)。
  从较小规模、较低层次的应用来看,两者提供的功能如支持TCP/IP协议、提供域名服务(DNS)、动态主机配置协议(DHCP)和Web浏览、文件管理和打印服务、网关服务、网络管理等等,并无太大的差别。关于两者的功能有关报章介绍的很多,本文不想赘述,只是从使用的角度比较一些两者系统本身的差别。
  NetWare采用Novell 目录服务(NDS,NetWare 4.x 之后的版本才有)。NetWare网络起始于一台服务器,相当于种下一棵NDS树。NDS的结构类似于硬盘的树型目录结构,以后的服务器都可以加入这棵树。但是,由于NetWare 是一个服务器产品,所有的资源都是基于安装了NetWare的服务器的,即使是工作站需要共享的资源也是从服务器得到的,所以网络无法直接实现工作站之间点到点的访问。虽然这样从管理和安全的角度来说也许更好,但在工作组的环境中毕竟不够方便,也给C/S应用增加了难度。
  NT Server采用一种“域”的管理结构。在一个域中有一个主域控制服务器(PDS),加入域的可以是服务器、工作站或打印机,PDS负责管理域中的计算机、用户帐户数据库等等。域的管理工作(如计算机归属的域、域用户的环境配置等)是需要逐台在域中每台机器上进行的,没有那么灵活方便,特别是网络规模较大的情况下。
  我们可以充分利用两种NOS的长处,构筑一个NetWare和NT的混合环境。利用NetWare的文件服务和网络NDS,发挥NT 应用服务的特点。为了把NT 域纳入NDS,Novell新推出一种软件NDS for NT 4.0,但尚无中文版,无法预测对中文平台的效果。

  网络的应用

  有了NOS,仅仅是一个裸网,更重要的还是网络的应用。
  网络的一个重要的功能就是运行管理信息系统(MIS)。对于MIS 的建设,传统的做法无非是购买商品软件和自行开发两种主要途径。购买商品软件的好处是见效快、费用省,软件质量可能高一些。但主要缺点是难以适应各个学校在管理和教学上的实际需求。目前国内开发中小等级学校的管理软件的厂商很少,使用户难以有更多的选择。自行开发的好处是能够不断适应学校在管理上的要求,但开发周期长,依赖少数开发人员,而且有些不具备技术力量的学校也难以做到。这实际上是校园网建设的主要难题。但关键的是,不管如何,单一的、功能固定的MIS软件很难涵盖管理和实际应用的不断变化的需求,也不是校园网建设的最终目标。
  群件(GroupWare),意思是帮助群组协同工作的软件。群件主要包括电子邮件、文档管理与工作流应用几大部分。群件的产品主要有Lotus 的Domino/Notes、Microsoft的Exchange 和Novell 的GroupWise。Lotus、Microsoft的群件都有服务器版和客户机版,Exchange Server 捆绑在Microsoft BackOffice 之中随NT Server 发行。
  目前,有一些大中学校都已经开始使用用群件开发的校园网软件,而且用户也可以根据自身的需求进行二次开发。使校园网的应用走商品软件与自行开发相结合的道路。
  另外,对于普通或专业学校,校园网的一个重要作用就是运行教学模拟系统。模拟的内容可以是多方面的,如网上Web浏览、电子商务、财务管理信息等。现代的各种信息已与Internet难以分开,但是上网仍然是一个不小的经济负担。为此,可以利用校园网虚拟一个Internet网络环境,建立一两个Web浏览服务器,与实验室教学网络相接,提供图书、试题库、光盘资料库浏览服务,甚至可以利用校内小型电话交换总机“远程拨号上网”。国内有高校在近年来已经研制了贸易模拟教学软件,希望今后将有更多的网上教学软件问世。
  总之,校园网这一新生事物,随着人们对它认识的逐步加深,将在教育领域发挥出越来越重要的作用。


 

                          

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