數(shù)字化校園網(wǎng)決方案.docx

數(shù)字化校園網(wǎng)解決方案一、校園網(wǎng)應用需求分析校園網(wǎng)是教學教研、行政辦公、文化生活、素質(zhì)培養(yǎng)、校園安防等校園活動開展的基礎平臺，承載著于多媒體電子教室、電子書包、電子公告、課件點播等應用。以往獨立建設的系統(tǒng)，比如監(jiān)控、電話、安防、廣播等也都遷移到校園網(wǎng)絡上，校園網(wǎng)已經(jīng)成為了重要的基礎設施。應用的變遷使得校園網(wǎng)的價值得以體現(xiàn)，同時也對校園網(wǎng)提出了更高的要求：穩(wěn)定可靠、高速率傳輸、安全防護、簡易管理。穩(wěn)定可靠的要求：網(wǎng)絡需要保持的業(yè)務的連續(xù)性，因此要求網(wǎng)絡在設備選擇上選用高可靠性網(wǎng)絡產(chǎn)品，充分考慮冗余、容錯能力，合理設計網(wǎng)絡架構(gòu)，具有故障自愈的能力。高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅弘S著多媒體語音教學、VOD課件點播及校園網(wǎng)絡監(jiān)控等視頻圖片的教學應用的普及，校園網(wǎng)將需要承載大容量的多媒體數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。安全防護的要求：校園網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)后，面臨最多的安全問題是軟件方面的病毒及物理方面的電磁干擾、雷電等對整個網(wǎng)絡系統(tǒng)帶來的影響，表現(xiàn)現(xiàn)象為服務器無法訪問、網(wǎng)絡斷網(wǎng)、設備損毀等。由于這些安全威脅的存在，所以對校園網(wǎng)提出了較高的安全防護要求。簡易管理的要求：應用的發(fā)展、網(wǎng)絡的擴充都帶來了管理內(nèi)容的增加，但是校園網(wǎng)絡管理人員并沒有相應的大規(guī)模擴充，因此對設備進行統(tǒng)一管理、在管理流程上簡化操作、易操作的管理平臺是中小學管理人員的需要。二、光纖數(shù)字化校園網(wǎng)解決方案：隨著國家“三網(wǎng)融合”戰(zhàn)略的深入實施，光纖到戶（FTTH）工程已經(jīng)在社區(qū)、商業(yè)、政府辦公等區(qū)域大量應用。為了緊跟時代步伐，使校園網(wǎng)能夠在為教學教研、行政辦公、文化生活、素質(zhì)培養(yǎng)、校園安防等校園活動中體現(xiàn)更大價值，東莞一普實業(yè)在光纖進入校園網(wǎng)方面進行了深入的探索，提出了將學校行政辦公、教學教研及校園安防監(jiān)控等各獨立的系統(tǒng)集成為一體的以光纖為主要傳輸介質(zhì)的全光纖數(shù)字化校園網(wǎng)解決方案。隨著多媒體信息服務的普遍應用，傳統(tǒng)的以雙絞線為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡的局限性更多的暴露出來。其主要反映在雙絞線所用的銅資源趨于緊張，導致成本不斷上漲；電氣特性限制其傳輸距離為100米，在規(guī)模稍大的網(wǎng)絡場所，其傳輸距離就捉襟見肘了。另外，雙絞線的傳輸帶寬和使用壽命都遠遠低于光纖。所以國家在確定三網(wǎng)融合戰(zhàn)略時，指出以光纖為傳輸介質(zhì)，建設千兆甚至萬兆的高帶寬的全光纖網(wǎng)絡。首先，千兆光纖以太網(wǎng)突破了雙絞線系統(tǒng)所遭遇的百米傳輸困局。采用多模光纖，其最高傳輸距離可達550m，而單模光纖的無中繼傳輸距離更是高達數(shù)十公里。其次，網(wǎng)絡安全性大大提高。光纖傳輸無電磁輻射，對電磁干擾免疫，信號傳輸穩(wěn)定可靠。特別是在一些保密性要求高的單位，這一特性可有效防止利用電信號在網(wǎng)線傳輸時輻射的電磁波偵聽。光纖本身絕緣，在一定程度上避免了由于雷擊等造成的網(wǎng)絡故障。最后，光纖壽命長，可達30年以上。雙絞線往往標稱質(zhì)保15年，但其實際壽命往往不到10年就會因為線路老化而達不到標稱的傳輸帶寬。這也是傳統(tǒng)局域網(wǎng)幾年就要更換一次網(wǎng)線的原因。光纖支持萬兆以太網(wǎng)的應用，為以后的帶寬升級奠定基礎的優(yōu)勢，光纖已大規(guī)模應用于FTTH等光纖網(wǎng)絡工程中。通常我們所說的光纖是指石英光纖，在工程中使用的有芯直徑為9um、62.5um和50um的單多模石英光纖，單模和多模區(qū)別主要在于它們的纖芯直徑的大小不同，單模光纖由于其纖芯直徑只有9um，使用中只傳輸主模，所以可不考慮單模光纖模間色散，傳輸頻帶很寬，傳輸容量大。這種光纖適用于大容量、長距離的光纖通信；多模光纖的纖芯直徑有62.5um和50um兩種，由于其纖芯直徑大，所以在進行多模傳輸時，因為模間色散，使得其傳輸速率不高。石英光纖由于其芯徑小，只有幾個微米，這樣小的芯徑使得對準精度要求非常高，光纖的接續(xù)、連接器制作難度大，需要專業(yè)設備和經(jīng)過培訓的技術(shù)人員操作，導致施工成本昂貴。且在實際布線施工中，由于石英光纖質(zhì)地脆弱，雖然用于室內(nèi)布線的光纖有著較小的彎曲半徑，但彎曲半徑過小仍然會折斷。一旦斷裂，故障排除就比較困難。這給光纖布放施工和今后的維護帶來較高的難度。針對石英光纖在FTTH和FTTD的室內(nèi)環(huán)境中施工布線時所遇到的困境，結(jié)合校園網(wǎng)絡系統(tǒng)要求嚴格的傳輸性能及安全可靠性的需求，一普實業(yè)提出以高速GI型塑料光纖為傳輸介質(zhì)既解決物理傳輸層要求嚴格的安全可靠性及傳輸性能問題，又能簡便、快捷、廉價地布線施工。IPT-1000系列塑料光纖即聚合物光纖（Polymer optical fibers，也稱為塑料光纖）是由高折射率的聚合物材料作為纖芯和低折射率的聚合物材料作為包層所構(gòu)成的光導纖維。纖芯直徑為55um，包層直徑為490um。這種GI型高速塑料光纖允許的最小彎曲半徑為5mm，在最小彎曲半徑狀態(tài)下?lián)p耗0.3dB。與玻璃光纖不同，即使彎曲半徑小于其最小彎曲半徑，塑料光纖也不會折斷，這種特性減少了施工中光纖斷裂的機會。GI型高速塑料光纖最高可以進行10Gbps的大容量數(shù)據(jù)傳輸，遠遠超過雙絞線的實際傳輸帶寬。當以千兆速率傳輸時其傳輸距離可達500米以上，完全媲美多模石英光纖，與長距離大容量的主干石英光纖形成互補。GI型塑料光纖可以傳輸1310nm、850nm、650nm三個波長，與石英光纖之間無需波長轉(zhuǎn)換即可實現(xiàn)對接。而其大的芯徑使得接續(xù)容易，易對準，從而可以使用廉價的注塑連接器，安裝成本低，與光源和接受器件耦合效率高。GI型塑料光纖重量輕、韌性好、抗拉伸、壽命長等，非常適合室內(nèi)狹小空間布設。根據(jù)網(wǎng)絡層次劃分，中小學校園網(wǎng)基本可以分成三個子模塊：底層的基礎網(wǎng)絡平臺模塊、中間的業(yè)務支撐模塊、和上層的業(yè)務應用系統(tǒng)模塊。一普的中小學光纖數(shù)字校園網(wǎng)解決方案是以IP通信平臺為基礎， 面向網(wǎng)絡資源的有效、高效利用，從網(wǎng)絡架構(gòu)方面提供優(yōu)化方案，使得校園網(wǎng)的各層次具有更高的可靠性和可控性，同時使得網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和布局在結(jié)合實際業(yè)務的分布更加合理。1、網(wǎng)絡基礎層及基本服務：網(wǎng)絡是數(shù)字化校園的基礎設施，沒有網(wǎng)絡基礎設施，數(shù)字化校園就喪失了活動空間，數(shù)字化校園就無從談起；網(wǎng)絡基本服務是數(shù)字化信息流動的軟件基礎，包括域名服務、身份認證、登錄服務、網(wǎng)絡安全、電子郵件、文件傳輸、WEB發(fā)布等。2、應用業(yè)務層：該層的處理對象是業(yè)務邏輯，它將各類數(shù)據(jù)按特定的業(yè)務邏輯組織起來，并對業(yè)務數(shù)據(jù)進行有效管理，包括辦公自動化系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、管理信息系統(tǒng)、校園安防監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡教學系統(tǒng)等。它們是數(shù)字化校園的核心支持系統(tǒng)。3、業(yè)務應用層：該層的處理對象是用戶邏輯，它根據(jù)用戶的需求提取數(shù)據(jù)，并將它呈現(xiàn)給用戶，如教學管理、教務管理、學籍管理、成績管理、人事管理等。（一）基礎校園網(wǎng)絡解決方案根據(jù)校園網(wǎng)絡的規(guī)模，基礎校園網(wǎng)絡分為小型、中型和大型三種組網(wǎng)模式，分別對應不同規(guī)模的校園網(wǎng)，分別設計全新的基于純IP技術(shù)的網(wǎng)絡平臺來滿足不同的需求變化。1、小型校園網(wǎng)定義規(guī)模：信息點在100以下：功能區(qū)設備名稱解決方案數(shù)量特點網(wǎng)絡中心核心交換機S5500-28C-SI1全千兆三層核心出口網(wǎng)關U200-S1多業(yè)務出口安全網(wǎng)關辦公區(qū)、教學區(qū)、試驗區(qū)、圖書室等百兆接入交換機EFS-3424根據(jù)信息點數(shù)量配置支持多種安全措施、符合國家環(huán)保標準多媒體教室千兆接入交換機EGS-5425全千兆SFP端口方案特色：1）網(wǎng)絡中心小型校園網(wǎng)核心設備要求具有良好的擴展性能和很好的性價比。核心設備采用H3C S5500-28C-SI支持128G的交換容量，滿足大量千兆設備的接入和線速轉(zhuǎn)發(fā)；同時支持96G的堆疊帶寬，支持萬兆接口和IPv6協(xié)議的擴展，極大方便了今后設備的升級，同時保護了投資；支持雙電源輸入，提高了設備的可靠性。校園網(wǎng)絡出口網(wǎng)關采用H3C的U200-S多業(yè)務安全網(wǎng)關，U200-S采用高性能的多核、多線程安全平臺，保障全部安全功能開啟時不降低性能，產(chǎn)品具有極高的性價比。在提供傳統(tǒng)防火墻、VPN功能基礎上，同時提供病毒防護、URL過濾、漏洞攻擊防護、垃圾郵件防護、P2P/IM應用層流量控制和用戶行為審計等安全功能。2）辦公區(qū)、教學區(qū)、實驗區(qū)、圖書室等區(qū)域，一般要求千兆上行、百兆接入。一普EFS-3424光纖交換機分別提供了24個百兆SFP端口、2個千兆SFP端口以及一個Console端口，支持Vlan劃分、端口鏡像、端口限速、廣播風暴控制、支持光纖端口(默認任意端口)管理、支持環(huán)路檢測功能(默認關閉)、支持Qos等功能，可以通過Web界面、SNMP等多種方式進行管理。3）多媒體教室近幾年來，隨著教育投入的增加，學校紛紛興建了一批多媒體教室、多媒體語言實驗室和多媒體計算機房。多媒體課件需要消耗很大的帶寬，因此千兆接入成為主流技術(shù)。 一普EGS-5425千兆智能管理型交換機具有極高的性價比，支持48G的交換容量，保證所有端口全千兆線速轉(zhuǎn)發(fā)，保證多媒體教學的質(zhì)量和效果。EGS-5425針對目前局域網(wǎng)中出現(xiàn)的安全問題，提供了全面QoS、Spanning Tree、各種風暴抑制、Bandwidth Control、IGMP Snooping、ACL訪問控制、DHCP Snooping等。非常適合校園網(wǎng)的匯接應用。2、 中型校園網(wǎng)定義規(guī)模：信息點在100400左右：功能區(qū)設備名稱解決方案數(shù)量特點網(wǎng)絡中心核心交換機S7502E1雙引擎雙電源設備性價比最高出口網(wǎng)關U200-A1多業(yè)務出口安全網(wǎng)關。辦公區(qū)、教學區(qū)、試驗區(qū)、圖書室等百兆接入交換機EFS-3424根據(jù)信息點配置支持多種安全措施、符合RoSH環(huán)保標準多媒體教室千兆接入交換機EGS-5425全千兆線速轉(zhuǎn)發(fā),強大的Qos和安全能力,適合大帶寬多媒體業(yè)務接入公共區(qū)域無線接入WA2210-AG有線無線一體化管理；快速無縫漫游方案特色：1）網(wǎng)絡中心中型校園網(wǎng)核心要求比較高的性能、可靠性和擴展性。H3C S7502E高達192G的交換容量，支持雙主控和雙電源設計，保證了校園網(wǎng)的高性能和高可靠性。同時具有很高的性價比，是非常理想的中型校園網(wǎng)核心設備。校園網(wǎng)絡出口網(wǎng)關采用H3C的U200-A多業(yè)務安全網(wǎng)關，U200-A采用高性能的多核、多線程安全平臺，保障全部安全功能開啟時不降低性能，產(chǎn)品具有極高的性價比。在提供傳統(tǒng)防火墻、VPN功能基礎上，同時提供病毒防護、URL過濾、漏洞攻擊防護、垃圾郵件防護、P2P/IM應用層流量控制和用戶行為審計等安全功能。2）辦公區(qū)、教學區(qū)、實驗區(qū)、圖書室等區(qū)域，一般要求千兆上行、百兆接入。一普EFS-3424交換機在管理維護方面，支持遠程端口鏡像、端口環(huán)回檢測、光纖單通檢測、網(wǎng)線故障定位等技術(shù)，極大方便了校園網(wǎng)用戶的使用。3）多媒體教室：一普EGS-5425支持全千兆線速轉(zhuǎn)發(fā)，強大的Qos和安全能力，充分保證多媒體課件的教學效果。4）校園無線覆蓋：考慮到會議室、報告廳、圖書館、操場等公共開放場所的網(wǎng)絡覆蓋，可通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)。WA2210-AG支持802.11a/b/g標準和802.11i安全機制，支持遠程受電，支持和有線網(wǎng)絡統(tǒng)一網(wǎng)管和認證，支持快速無縫漫游。3、大型校園網(wǎng)定義規(guī)模：信息點在4001000左右：功能區(qū)設備名稱解決方案數(shù)量特點網(wǎng)絡中心核心交換機S7506E+防火墻插卡1經(jīng)典高端產(chǎn)品；最高768G引擎。支持雙主控冗余電源。出口網(wǎng)關MSR50-061支持千兆線速轉(zhuǎn)發(fā)，支持RIP/OSPF/BGP/路由策略及策略路由,同時支持應用層報文過濾辦公區(qū)、教學區(qū)、試驗區(qū)、圖書室等大樓匯聚交換機S5500-SI根據(jù)信息點數(shù)量配置全千兆線速，支持萬兆、堆疊、雙電源輸入。百兆接入交換機EFS-3424全面防攻擊技術(shù)，多種管理維護工具多媒體教室千兆接入交換機EGS-5425全千兆線速轉(zhuǎn)發(fā),強大的Qos和安全能力,適合大帶寬多媒體業(yè)務接入公共區(qū)域無線接入WX3024+WA2210-AG有線無線一體化管理；POE+供電：快速無縫漫游方案特色：1）網(wǎng)絡中心網(wǎng)絡核心交換設備要求很高的轉(zhuǎn)發(fā)性能和可靠性，同時支持萬兆技術(shù)的擴展，以方便日后的網(wǎng)絡升級改造。H3C S7506E支持768G的交換容量，支持雙主控和雙電源設計，提供6個業(yè)務槽位，支持高密度千兆、萬兆模塊，保證了校園網(wǎng)的高性能、高可靠性和高擴展性。同時支持IPv6、防火墻模塊、網(wǎng)絡流量分析等模塊，方便對校園網(wǎng)進行精細化管理。是一款非常經(jīng)典和成熟的高端產(chǎn)品。 網(wǎng)絡出口要求高轉(zhuǎn)發(fā)性能和較強的安全控制策略。MSR50-06路由器是教育行業(yè)唯一一款支持千兆線速轉(zhuǎn)發(fā)的路由器，轉(zhuǎn)發(fā)率高達600Mpps，帶機量高達5001000人。同時支持豐富的安全特性，支持防攻擊和應用過濾等功能。充分保證校園網(wǎng)的安全。2）大樓匯聚。對于大型校園網(wǎng)，一般采用三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，在各大樓配線間采用全千兆交換機來做樓層接入交換機的匯聚。H3C S5500-28C-SI支持128G的交換容量，滿足大量千兆設備的接入和線速轉(zhuǎn)發(fā)；同時支持96G的堆疊帶寬，支持萬兆接口和IPv6協(xié)議的擴展，極大方便了今后設備的升級，同時保護了投資；支持雙電源輸入，提高了設備的可靠性。3）在辦公樓、教學樓、實驗樓、宿舍樓、圖書館等區(qū)域，一般采用千兆上行，百兆接入。一普EFS-3424交換機是在管理維護方面，支持遠程端口鏡像、端口環(huán)回檢測、光纖單通檢測、網(wǎng)線故障定位等技術(shù)，極大方便了校園網(wǎng)用戶的使用。4）多媒體教室：一普EGS-5425支持全千兆線速轉(zhuǎn)發(fā)，強大的Qos和安全能力，充分保證多媒體課件的教學效果。5）校園無線覆蓋考慮到會議室、報告廳、圖書館、操場等公共開放場所的網(wǎng)絡覆蓋，可以通過布署無線網(wǎng)絡實現(xiàn)。H3C WX3010或WX3024無線控制器+WA2210-AG 的瘦AP無線解決方案，支持802.11a/b/g/n標準和802.11i安全機制，支持POE+(最大功率25w)受電，支持和有線網(wǎng)絡統(tǒng)一網(wǎng)管和認證，支持快速無縫漫游。（二）數(shù)字圖書館解決方案依托于信息技術(shù)和網(wǎng)絡平臺，數(shù)字圖書館在校園統(tǒng)一門戶和信息服務平臺的基礎上，建設了圖書館的各項應用，能夠?qū)崿F(xiàn)檢索、查詢、借閱、閱覽、歸還等一系列的工作。隨著數(shù)字資源的累積，存儲平臺和數(shù)據(jù)管理逐步成為數(shù)字圖書館中最重要的組成部分，面臨如下挑戰(zhàn)：要求以集中存儲代替當前的分散存儲，并且滿足同時接入大量服務器的要求；要求海量擴充存儲空間；對特色數(shù)字資源需要考慮有效的備份手段；需要提供應用系統(tǒng)的保護和快速恢復，消除對業(yè)務的影響。根據(jù)中小學圖書館的特點，我們推薦采用H3C的EX系列等基于iSCSI技術(shù)構(gòu)建的磁盤陣列作為圖書館的核心存儲設備，搭建基于IP的存儲區(qū)域網(wǎng)絡（IP SAN）,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集中管理。1、數(shù)據(jù)集中存儲該方案采用千兆以太網(wǎng)交換機構(gòu)建基于IP的存儲區(qū)域網(wǎng)絡（IP SAN）。所有需要連接磁盤系統(tǒng)的服務器，只要安裝千兆網(wǎng)卡和軟件的iSCSI Initiator,就可以通過SAN網(wǎng)絡獲取存儲空間設備，從而不需要額外購置HBA卡。主流的操作系統(tǒng)AIX /HP-UX/Solaris /Linux/ Windows都支持這種千兆網(wǎng)卡加軟件的iSCSI Initiator的實現(xiàn)方式。從數(shù)字圖書館的訪問模式和數(shù)據(jù)特點來看，數(shù)據(jù)庫查詢和文件的訪問是并重的?；谶@樣的應用模式，H3C能夠在提供IP SAN之外，開通NAS功能選項，從而實現(xiàn)SAN+NAS的存儲架構(gòu)。統(tǒng)一的存儲平臺，能夠提高擴展性，并有效減少文件服務器的數(shù)量。2、業(yè)務數(shù)據(jù)快速備份針對圖書管理系統(tǒng)和自建資源等重要的業(yè)務數(shù)據(jù)，采用第三方的備份軟件，配合H3C DL1000虛擬磁帶庫實現(xiàn)D2D(磁盤到磁盤備份)?！按艓C+備份軟件”是目前圖書館較為常見的備份架構(gòu)，而這個架構(gòu)在面對海量數(shù)據(jù)的備份需求時，已經(jīng)顯得捉襟見肘。磁帶備份所需的時間變得越來越長，使備份操作無法在非高峰時段完成，進而影響了應用程序的正常運行，以至于備份成為信息管理員的噩夢。H3C的虛擬磁帶庫（VTL）正是理想的解決備份難題的方案之一。H3C VTL利用先進的虛擬化技術(shù)，將大容量的SATA磁盤陣列仿真成任何磁帶機/庫與磁帶格式，可在完全不改變原有信息架構(gòu)下，通過多數(shù)據(jù)流并行備份的方式，大幅縮短備份時間。備份數(shù)據(jù)存儲在以RAID容錯保護的磁帶陣列內(nèi)，可靠性相當高，備份恢復失敗的幾率幾近為零。3、應用系統(tǒng)保護及恢復外購資源服務器一般都是單機運行，一旦宕機，而又無法及時恢復就會導致大量的數(shù)字資源無法訪問，直接影響圖書館的服務水平。H3C推出的DiskSafe軟件實現(xiàn)服務器應用系統(tǒng)的保護和快速恢復，提升圖書館的服務水平。除了保護數(shù)據(jù)外，DiskSafe工具能夠?qū)⒅鳈C操作系統(tǒng)、應用軟件和環(huán)境設置等系統(tǒng)信息直接復制到存儲設備上，實現(xiàn)系統(tǒng)的備份。如果系統(tǒng)宕機，只要通過一張Recover CD(恢復光盤)就能夠迅速完成應用系統(tǒng)的恢復，而不需要人工逐一安裝恢復操作系統(tǒng)、應用軟件和環(huán)境設置。如果服務器上配置了iSCSI HBA卡，系統(tǒng)還支持通過存儲設備遠程啟動服務器，極大提升恢復的速度。（三）數(shù)字化中小學校園IP智能監(jiān)控解決方案目前各學校都把安全防范工作提到第一日程。校園防范工作的共同特點是：場地分散、面積大、管理人員少、學生人數(shù)眾多且生性好動、防范意識差。校園的實驗室、學生活動中心、運動場、圖書館、學生宿舍、餐廳、教學樓等公共場合都存在安全隱患：如學生宿舍、自習教室等場所的被盜事件、校園自行車丟失事件、實驗室、圖書館的財務被盜事件、餐廳、運動場等的騷亂事件。數(shù)字化中小學校園監(jiān)控解決方案系統(tǒng)分為兩個部分：1、 校園安全監(jiān)控方案通過在校園的門崗和宿舍設立監(jiān)控點，學校保衛(wèi)人員可以通過電視墻或者監(jiān)控軟件客戶端對這些區(qū)域的人員進出進行監(jiān)看，特別是在夜間和學生上課期間，免去校園管理人員掃樓監(jiān)察的麻煩，大大節(jié)省人力；安裝報警器在有意外發(fā)生時可以及時報警（如火災）；在校園的體育場、圖書館及食堂等公共場所設立監(jiān)控點進行視頻監(jiān)視，并做錄像記錄，用于突發(fā)事件時立即防范或作為事后分析處理的客觀依