计算机网络

· 局域网交换

传统的局域网(以太网、令牌环网、FDDI)都是共享介质网络，也就是说，网络上同时只能存在一次网络对话。这些网络既不能解决带宽不足的问题，也不能解决性能不良的问题。另外，LAN之间的通信必须借助于网桥或路由器，而网桥和路由器的高处理延迟又形成了网络通信的新瓶颈。局域网交换(以太网/快速以太网交换、令牌环交换、FDDI交换)技术为用户提供了专用带宽和并行交换通信能力。较之于网桥，LAN交换机能提供更多的带宽和更低的延迟，因而极大地改善了网络性能。局域网交换的优点表现在：1)简化了网络和工作站的管理。2)网络延迟降低，对路由器的依赖程度也大大减少。3)廉价的、专用的连接带宽。4)与现存LAN兼容，并且可以与ATM无缝集成。

局域网交换非常适合于工作组和桌面机环境，但是不能用它来解决所有问题，特别是不能满足主干网和广域网连接的要求。其缺点如下所述：1)网络连接所支持的物理距离有限，扩展性能差，不支持广域网连接。2)无传输优先级保证，不适合于多媒体应用环境。3)流量缓冲器小，没有流控机制，不能满足主干网的要求。4)不具备有效的广播管理能力。

· 千兆以太网

千兆以太网是IEEE 802.3以太网标准的扩展。保留了以太网的帧格式、流量控制及链路层管理，因此与10Mbps、100Mbps是完全兼容的，网络结构及地址都可以在千兆位交换设备上使用而无需改变。所以，千兆位以太网与以前的以太网相同，所不同是它的传输速率为以太网的100倍、快速以太网的10倍。网络管理者可以利用已有的知识和经验来管理和维护千兆网络。千兆以太网的出现，解决了网络主干的带宽问题。

千兆以太网在物理层支持三种传输介质：单模或多模光纤上的长波(LW）激光（称为1000 BaseLX）；多模光纤上的短波(SW)激光(称为1000 BaseSX）；均衡屏蔽的150欧姆铜缆(称为1000 BaseCX）。但不同传输介质所支持的最大传输距离，相应网络设备的性能和价格均有较大差异，需根据实际情况综合考虑。

· 虚拟局域网VLAN

虚拟局域网(VLAN)是Cisco Fusion体系结构的有机组成部分。它既是一种技术，也是一种解决方案，可用来构建由交换机、路由器和相应的网络管理应用组成的大型可扩展的交换式企业网。网络正在从共享介质结构向交换结构迁移。然而，交换机工作在OSI参考模型的第二层，它们本质上是链路层数据帧转发设备，扩展性能不足，不能满足大中型网络的需求。在传统的集线器/路由器网络里，用户组被分割成由路由器连接起来的广播域。此种方式让每一组的用户在其集线器或环中共享带宽，减少了竞争和冲突的可能。交换式LAN则没有广播域，故而网络深陷于由诸如IPX等对话频繁的协议造成的广播泥潭里。作为解决之道，VLAN技术应运而生。

VLAN首先针对于网络的改变进行管理，即有关整个网络范围内的用户增加、移动和物理位置变化的管理。借助于VLAN技术，不仅可以减少改变的管理费用，还能够保证原有的访问安全性以及集中化的策略控制。其次，VLAN还应当针对于园区网的带宽和性能进行管理，即在与用户位置无关的前提下，能对广播和多址广播进行限制。

2．方案特征

一个完善的VLAN解决方案应当具有如下特征：1)VLAN之间能够跨越多个交换机和不同LAN技术进行通信。2)VLAN之间能够进行第三层路由。3)能够根据成员策略自动为某一VLAN增加新用户。4)能够监测和理解每一VLAN中的流量。5)能够集中控制和管理VLAN。6)能够按VLAN来对网络利用率进行规划和优先级设计。

· 信息中心

或称为网络中心，它是整个校园网的“心脏”，一般由资源服务器、Web服务器、数据库系统及主干交换机等构成。所有学校内部的计算机局域网都汇集到网络中心， 由它负责整个校园网的信息交换与保障网络的正常运作。

· 多功能教室

多功能教室是指配有多功能投影系统或大尺寸彩色电视系统的教室。多功能投影系统是以计算机为核心的，包括多媒体投影机、录像机、影碟机、视频展示台、功率放大器、大屏幕和控制系统等设备的视听演示系统。也有的是一台微机与一台大尺寸彩色电视机连接，构成一套简单的演示系统。其特点是可与校园网或闭路电视系统相连，单台微机供讲课者使用，用于演讲、学术报告、普通课件演示及计算机教学等。

 · 计算机网络教室

计算机网络教室是指计算机教室连成的局域网，也是学校应用得最多的局域网，教学内容直接从网络上发布。在某些计算机网络教室中，另配有音视频通道，可将教师用机或学生用机屏幕上的内容通过该通道广播到其他机器上，并支持分组。因此通常也称为多媒体电子教室，典型产品有TopSchool和HiClass等。这类教室主要用于信息技术课教学，学生上机练习以及其它课程的辅助学习等。学生在这里可以灵活的进行多种学习方式，如个别化探索学习和协作学习等。

· 多层交换

人们越来越多地采用交换机来建设网络，较之于路由器，交换机可以提供更高的网络带宽和更快的转发速率，而价格更便宜。但是，通常交换机缺乏广播限制机制，这样就会形成一个平面网络，网络性能不高，也没有安全性可言，因而不适应大型的网络环境。

近几年以来，用于转发流量的网络技术发展迅猛，其原理大多数都是基于基本的桥接或路由机制。从定义上讲，一般的局域网交换就是第二层桥接，数据帧是利用第二层MAC地址来转发的。而第三层交换几乎总是路由，也就是说，数据帧是利用第三层地址来转发的。第三层交换技术大致分为三大类：基于ASIC(专用集成电路)的路由、直通式路由和标记交换。

基于硬件的路由是最常见的第三层交换，它与传统的路由基本上是一样的，数据帧是根据第三层目标地址来转发的，而路由发现协议，如RIP、OSPF等，用来决定网络拓扑和目标可到达性。二者的唯一区别在于硬件路由的帧转发功能是在ASIC(专用集成电路)里完成的，而不是象传统路由一样是借助于软件计算。硅芯片技术的发展使得采用大规模集成电路来完成以前只能借助软件才能执行的复杂功能成为可能。这样一来，既大大提高了路由的处理速度，又降低了设备的成本。

直通式路由充分利用了某些面向连接的网络如ATM的优势，从中介的路由器旁路，直接在通信终端之间建立虚电路。路由器中继数量的减少改善了网络性能和扩展性。值得注意的是，只有在面向连接的网络里才能实现直通式路由，因此，迄今为止唯一已经完成标准化的就是MPOA/NHRP。

在标记交换模型中，网络给源和目的子网之间的路径分配标记，利用这些标记来转发数据包。中间的路由器预先计算好转发方向，然后利用标记，进行第二层的交换，而不是第三层地址来转发数据帧。标记交换有助于提高大型互连网络的传输性能和扩展能力，但是迄今为止，相关标准(多协议标记交换MPLS)还有待制定。

3．结构化布线策略
校园网的信息通道是整个校园网的基础，因此，由各种传输介质（光纤、电缆等）、线路管理硬件、连接器、插座等一系列设备组成的布线系统就成为整个信息流通的必经之路，一旦通道阻塞，整个校园网就会陷于瘫痪。布线的混乱会埋下事故的隐患。好的布线系统不仅方便日后校园网的维护、检修故障，更有利于未来校园网的扩充和升级。因此，校园网的设计与建设中，要首先考虑校园建筑物地理位置特点，科学、合理、规范、有序的建设符合标准的布线系统。只要先打好路基，才能修起通畅的高速公路。

结构化布线在系统设计、设备选型、施工安装过程中要统一严格按国际标准；建立详细文档，确保所有设备的标准性，既有利于与外部世界的信息要沟通，也便于今后网络系统的维护和扩展。故须采用大多数厂家支持的国际标准协议及标准接口，把各类计算机/程控交换机—联接入网，并保证以后的机器方便入网。

随着网络技术的发展及应用水平的提高，网络可以方便地进行升级扩充，布线系统应能适应这种变化。既在网络设备的扩充和网络主干速度扩充等变化时，不用对布线系统重复投资；特别地，可平滑过渡到未来ATM标准的高速网络主干，可以充分保护现有的信息系统投资。

随着网络的建立和网络应用的开展，网络的管理和维护的工作量较建立网络本身要大得多。结构化布线系统管理作为网络管理的基础显出其重要性。在完整详尽的文档的配合下，先进的布线系统可以帮助管理员走出管理的误区，提高管理的质量和效率；通过结构化布线系统，可以随意改变网络的逻辑拓朴结构，调整实际配置，快速排除故障，重新安排网络上的信息流交通，实现对于网络和布线的动态管理。