數(shù)字校園規(guī)劃設(shè)計-校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)篇

1數(shù)字校園規(guī)劃設(shè)計

——校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)篇羅輝luohui63@教育部中職學(xué)校管理信息標(biāo)準(zhǔn)專家組長教育部遠(yuǎn)程教育專家組成員中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會信息化工作委員會四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教育技術(shù)系2典型的中職數(shù)字校園設(shè)計方案數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、存儲和應(yīng)用系統(tǒng)基于虛擬化、私有云技術(shù)；可滿足學(xué)校對硬件基礎(chǔ)設(shè)施高性價比、高可用性要求，穩(wěn)定性高、可維護性好；完全新建網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)設(shè)施投入150-400萬元，另外安防監(jiān)控30-60萬元；適合2500-15000在校生規(guī)模的示范校。3云技術(shù)與虛擬化技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用數(shù)字校園實施部署四要素數(shù)字校園相關(guān)硬件設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)篇4高校大型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨浮贿m合中職學(xué)校51.1

單校區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計61.2

多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計——自建光纖直連&租用運營商裸光纖71.3

多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計——各校區(qū)通過VPN方式互連81.4

多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計

——數(shù)據(jù)中心托管方案9拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)“扁平化”原則盡量從網(wǎng)絡(luò)中心到各樓光纖直連01一棟樓內(nèi)接入交換機4臺以內(nèi)采用堆疊02超過4臺配置樓棟匯聚03省錢、減少管理工作量和故障點——節(jié)省骨干、匯聚設(shè)備的數(shù)量節(jié)省出來的錢可用于將接入提升至可網(wǎng)管、全千兆到桌面10云技術(shù)與虛擬化技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用數(shù)字校園實施部署四要素數(shù)字校園相關(guān)硬件設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)篇112.1邊界設(shè)備——防火墻12三層vs七層設(shè)備？（大哥大vs智能手機）132.2

流控設(shè)備——必不可少14違禁網(wǎng)站訪問阻斷是其基本功能！152.3認(rèn)證計費——網(wǎng)絡(luò)管理而不僅計費16違禁網(wǎng)站（白名單）訪問阻斷也是其基本功能！17主要是給公安網(wǎng)監(jiān)部門、國家安全部門使用除了流控、認(rèn)證設(shè)備已經(jīng)提供的功能外，最主要的功能是：能看用戶郵件內(nèi)容、QQ和MSN等聊天內(nèi)容！很容易形成校園網(wǎng)出口速度的瓶頸2.4上網(wǎng)“行為管理”設(shè)備

——沒有必要購買！182.5

交換機核心交換機01骨干交換機02匯聚交換機103匯聚交換機204桌面交換機0519核心交換機20核心交換機必須使用全模塊化箱式三層交換機，交換容量1-2T，一定具備冗余電源，主控板不必冗余具備5-8個插槽(4-6個業(yè)務(wù)插槽,預(yù)留1-2個空余插槽)配置24個千兆電口，24個千兆光口，2-4個萬兆光口交換機不必冗余推薦品牌：H3C7506、銳捷RG-S8606可考慮的品牌：華為參考價格：與配置的端口種類和數(shù)量密切相關(guān)21骨干交換機22校區(qū)間距離>10公里，萬兆單模光纖連接箱式路由交換機，業(yè)務(wù)插槽總數(shù)3個24個千兆多模光口，24個千兆電口，2個萬兆光口推薦品牌：H3CS7503、銳捷RG-S7804可考慮的品牌：華為分校區(qū)骨干交換機重要片區(qū)匯聚后通過光纖接入網(wǎng)絡(luò)中心1U機架式三層可網(wǎng)管交換機，背板帶寬0.5-1T4個千兆光口，24個千兆電口，2個萬兆光口下連計算機少于400，使用千兆連接，超過400，使用萬兆連接推薦品牌：H3CS5600-26C、銳捷RG-S5750-24GT/8SFP-E可考慮的品牌：華為單校區(qū)骨干交換機23匯聚交換機24匯聚交換機2匯聚交換機18-24個千兆電口，1-2個千兆光口，或2個萬兆光口，三層可網(wǎng)管1U機架式高性能、高性價比下連計算機數(shù)量超過300臺的重要樓棟應(yīng)選用推薦品牌：H3CS5120-9P-SI、S5120-20P-SI、S5120-28P-SI，銳捷RG-S2928G-E可考慮的品牌：華為24個千兆電口，2個千兆光口，二層可網(wǎng)管1U機架式樓內(nèi)計算機數(shù)量超過80臺，可考慮使用交換機堆疊或交換機級聯(lián)方式接入，不使用匯聚交換機推薦品牌：H3CS5024E、銳捷RG-S2924G可考慮的品牌：華為25接入交換機24口非網(wǎng)管百兆交換機：350元24口網(wǎng)管百兆交換機：1800元24口非網(wǎng)管千兆交換機：900元24口千兆網(wǎng)管交換機：5000元推薦品牌：TP-LINK、NetCore參考價格：900元268端口千兆桌面交換機辦公室內(nèi)端口擴充交換機4-8端口千兆非機架式桌面交換機價格150-500元由辦公室自行購買272.6

無線設(shè)備28無線AP的主要指標(biāo)：是否支持POE供電、標(biāo)準(zhǔn)商用與家用AP性能、價格差異極大有線網(wǎng)做主干，無線網(wǎng)做補充,無線AP就近接入樓內(nèi)交換機全校無線AP須用同一品牌無線AC獨立產(chǎn)品：接入到核心交換機上通過瀏覽器或?qū)Ｓ每蛻舳嗽L問AC,管理全部無線AP推薦品牌：華為，H3C，思科

29無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨立AC設(shè)備核心交換機無線控制器AC業(yè)務(wù)板無線AP30無線AP速率標(biāo)準(zhǔn)802.11G：54Mbps，室內(nèi)100米802.11A：54Mbps，室內(nèi)30米802.11B：11Mbps，室內(nèi)200米，室外300米802.11N：108-600Mbps，200米312.7

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器322U機架式服務(wù)器：2個Intel6核XeonX5650系列CPU，8GB*6共48GBDDR1333內(nèi)存，Raid5，4塊600GB10KSAS硬盤，6GbpsSASHBA卡連接SAS存儲柜，冗余電源，千兆網(wǎng)卡推薦品牌：IBM、HP、浪潮參考價格：8萬適用最多15000人規(guī)模學(xué)校使用超過15000人、校園網(wǎng)投資超過500萬建議采用刀片服務(wù)器，配置6-10個刀片建議中職學(xué)校采用2-4臺高配置、高性能PC服務(wù)器和1臺獨立存儲設(shè)備332.8

網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備34網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備2-3U機架式，配冗余電源主機箱容納12-24塊磁盤，實際配置24-32TB存儲空間采用廉價且性能較高的3.5英寸SATA磁盤采用6Gb數(shù)據(jù)線和服務(wù)器連接支持32位及64位Windows、RedHat、SuSELinux、HP-UX、Vmware推薦品牌：IBM、HP、浪潮（服務(wù)器與存儲采用同一品牌確保兼容性）參考價格：15萬35根據(jù)實際用電負(fù)荷確定購買何種容量的UPS3000-15000在校生規(guī)模中職學(xué)校，建議選用20-40KVA的在線式UPS，2-4小時延長時建議品牌：伊頓、艾默生、APC等2.9

數(shù)據(jù)中心UPS功率估算：標(biāo)稱功率X0.65，再留富余362.10

安防監(jiān)控設(shè)備37數(shù)字系統(tǒng)模擬系統(tǒng)推薦數(shù)字系統(tǒng)：新建的監(jiān)控系統(tǒng)使用全數(shù)字監(jiān)控有絕對的性價比優(yōu)勢鋪設(shè)專用弱電線路節(jié)點設(shè)備價格便宜就近接入校園網(wǎng)運行TCP/IP協(xié)議占用一定網(wǎng)絡(luò)帶寬要求骨干線路帶寬千兆或萬兆38監(jiān)控攝像頭分為槍式和球式不同焦距不同用處紅外功能：夜間成像元件CMOS：價格便宜，CCD：弱照度環(huán)境效果好分辨率像素建議在保衛(wèi)科設(shè)置監(jiān)控墻使用獨立的存儲設(shè)備：專門用于存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)，存儲容量滿足15天的監(jiān)控數(shù)據(jù)1239監(jiān)控墻402.11

數(shù)字廣播系統(tǒng)41422.12

校園網(wǎng)IP電話

——實現(xiàn)各校區(qū)內(nèi)部通話“零話費”43IP可視電話44452.13

校園網(wǎng)絡(luò)電視臺4647云技術(shù)與虛擬化技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用數(shù)字校園實施部署四要素數(shù)字校園相關(guān)硬件設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)篇483.1

基礎(chǔ)設(shè)施——數(shù)據(jù)中心機房20平米左右，太大屬浪費優(yōu)選地下室或一樓必須使用獨立空間，不與網(wǎng)絡(luò)中心辦公室合用布線建議采用上橋架注意防水、防盜及避雷機柜選用2000mm高×1000mm深×600mm寬標(biāo)準(zhǔn)機柜機房空調(diào)選用2個2-3P家用柜式空調(diào)，來電自動啟動配備8端口數(shù)字式KVM（鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)共享器）49數(shù)據(jù)中心機房機柜鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器共享器KVM50網(wǎng)絡(luò)匯聚點置于樓道等少塵、避雨的地方設(shè)備間保證1-2U間距1-2臺交換機的匯聚點，建議采用壁掛式小機柜超過兩臺設(shè)備，建議用1200-1600mm標(biāo)準(zhǔn)機柜513.2

綜合布線——樓與樓之間使用光纖-兼容百兆、千兆、萬兆-500米以上才用-兼容百兆、千兆、萬兆-質(zhì)量差的傳輸距離減小-鼠患嚴(yán)重地區(qū)用重鎧裝單模光纖多模光纖光纖——鎧裝與重鎧裝線材價格、施工費用差異不大設(shè)備端的模塊單模、多模差異大52綜合布線——樓內(nèi)部推薦選用雙絞線超五類雙絞線支持百兆、千兆可為監(jiān)控攝像頭、無線AP供電交換機支持POE供電或加獨立POE供電模塊533.3

你需要多大的出口帶寬？

——合理流控情況下同時有500人上互聯(lián)網(wǎng)，使用100兆出口帶寬能夠有較好的上網(wǎng)體驗對于目前的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，合理流控情況下，并發(fā)每4-8個人1兆帶寬能有較好的上網(wǎng)體驗同時有100人上互聯(lián)網(wǎng)，20兆出口帶寬才能夠有較好的上網(wǎng)體驗543.4

什么情況下必須用三層交換機？

——子網(wǎng)規(guī)劃4321子網(wǎng)計算機數(shù)量超過100，一般需要用三層設(shè)備分子網(wǎng)；建議使用/8為方便記憶，可根據(jù)樓棟、樓層來分配IP段。每個子網(wǎng)1個C類IP段，形如/24每個子網(wǎng)的較低IP段保留給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器使用如：-0每個子網(wǎng)第一個IP給本網(wǎng)的路由接口如：/2455根據(jù)學(xué)校管理和應(yīng)用水平選擇IP地址規(guī)劃策略全校應(yīng)只有一臺DHCP服務(wù)器各網(wǎng)段通過DHCPRelay中繼轉(zhuǎn)發(fā)采購的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備DHCPSnooping功能MAC地址、IP地址與交換機端口、上網(wǎng)賬號綁定通過802.1x等方式認(rèn)證（認(rèn)證計費服務(wù)器）動態(tài)分配：通過DHCP服務(wù)器自動為計算機配置IP地址靜態(tài)分配：人工為每臺計算機和設(shè)備配置IP地址56云技術(shù)與虛擬化技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用數(shù)字校園實施部署四要素數(shù)字校園相關(guān)硬件設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)篇574.1云技術(shù)和虛擬化技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)實現(xiàn)高性能、高可用性計算1提高硬件使用效率、降低成本2降低運維成本，提高運維效率3需要實現(xiàn)的目標(biāo)2~4臺配置較高的機架式服務(wù)器584.2兩種虛擬化方案594.3集群與負(fù)載均衡技術(shù)若一臺服務(wù)器故障，僅降低系統(tǒng)速度，但服務(wù)照樣可以運行一個作業(yè)任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)負(fù)責(zé)任務(wù)分派多臺服務(wù)器運行同一個服務(wù)集群是傳統(tǒng)的、高性能、高可用性計算解決方案

傳統(tǒng)的集群技術(shù)是一種高端應(yīng)用，成本很高60集群與負(fù)載均衡的企業(yè)級J2EE應(yīng)用

——硬件負(fù)載均衡器實現(xiàn)的集群技術(shù)61集群與負(fù)載均衡的企業(yè)級J2EE應(yīng)用

——Apache實現(xiàn)的J2EE應(yīng)用集群技術(shù)62集群與負(fù)載均衡的企業(yè)級J2EE應(yīng)用

——Oracle數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)63虛擬化技術(shù)的特點1——充分發(fā)揮硬件性能對大多數(shù)軟件來說，每臺虛擬機4~8G內(nèi)存、2G單核至強CPU就足夠了。每臺服務(wù)器可分為6~12個虛擬機。軟硬件解決辦法將一臺物理機分成多臺虛擬機硬件軟VMware很多情況下，硬件性能雖很高，但軟件卻不能充分消耗硬件性能，造成浪費64虛擬化技術(shù)的特點2——充分利用硬件資源-虛擬化系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程安裝配置、遠(yuǎn)程開關(guān)機-使用時才占資源-不使用時既不占用資源，也不耗電充分利用硬件資源65虛擬化技術(shù)的特點3——可多臺虛擬機運行同一個服務(wù)多臺虛擬機運行同一個服務(wù)（集群）以低成本的方式搭建了一個高性能、高可用性的系統(tǒng)664.4云技術(shù)云XX＝服務(wù)提供方式≠技術(shù)某個互聯(lián)網(wǎng)運營商提供特定服務(wù)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)享受運營商提供的服務(wù)一般根據(jù)服務(wù)內(nèi)容和數(shù)量繳納使用費或忍受互聯(lián)網(wǎng)廣告67互聯(lián)網(wǎng)軟件即服務(wù)SaaS商業(yè)模式軟件開發(fā)商運行互聯(lián)網(wǎng)上的軟件用戶提供服務(wù)軟件開發(fā)商不賣軟件，而是通過運行互聯(lián)網(wǎng)上的軟件提供服務(wù)用戶通常為中小機構(gòu)或個人用戶用戶之間有恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)隔離和信息屏蔽措施應(yīng)用平臺作為服務(wù)PaaS也是SaaS的一種SaaS商業(yè)模式68學(xué)校數(shù)據(jù)中心硬件即服務(wù)IaaS數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器和存儲學(xué)校數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器和存