校园网的组建方案

校园网组建方案

绪论

1.1 校园网的概述

随着技术和市场的逐渐成熟，网络正以无处不在、无时不在的网络连接方式，改变者人们对“网络”和“信息化”的传统看法。目前，由于观念和习惯等原因，在已建成的校园网中大概有50%以上没有真正发挥互联网应有的效益，即使在大学也一样。因此，提高校园网的使用效率是校园网建设的重要考核指标之一

1.2 什么是校园网

校园网是一个基本能覆盖整个校园范围的计算机网络，能将学校内各种计算机、服务器、终端设备互连起来，并通过某种接口连接到Internet 网。利用校园网络，可建立起校园内部、校园与外部Internet 间的信息沟通体系，以满足教学、科研和管理的网络环境需求，并为学校各种人员提供资源共享和充分的网络信息服务。

2. 1 网络基础知识

要胜任对校园网的维护和管理，必须掌握一定的网络基础知识。目前的网络通讯普

遍采用TCP/IP 协议，因此对TCP/IP 协议应有一定的了解，本节针对TCP/IP 网络，介绍一些必备的相关知识。

1．网络的拓扑结构

网络的拓扑结构分为物理拓扑结构和逻辑拓扑结构。物理拓扑结构是指网络各节点的位置和互联的几何布局，也是网络中传输介质的整体结构，也就是说这个网络“看起来”是一种什么形状。网络的结构在实际应用中通常不是单一的，而是同时采用多种结构混合组网。常见的物理拓扑结构有：总线型（Bus），星形（Star），环形(Ring)，网状形（Mesh）。

⑴总线型

由一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络。其中一个节点是网络服务器，由它提供网络通信及资源共享服务，其他节点是网络工作站，如图1 所示。总线形网络采用广播通信方式，因此总线的长度及网络中工作站节点的个数都是有限制的。特点：网络结构简单灵活，可扩充，信道利用率高，传输速率高，网络建造容易。但实时性较差，且总线的任何一点故障都会造成整个网络瘫痪。

优点：①总线结构所需电缆数量少；②结构简单又是无源工作，有较高的可靠性；③易于扩充，增减用户方便。

缺点：①传输距离有限，通信范围受到限制；②故障诊断和隔离困难；③分布式协议不保证信息及时传送，不具实时功能。站点必须是智能的，要有媒体访问控制功能，增加站点软件和硬件的开销。

图 1 总线型结构

总线结构中，每一网络段总线的长度一般不应超过180m，每个网段上最多能同时连接30 台设备。在总线与设备之间的连接距离不应超过0.2m，总线上设备与设备之间不应小于

0.46m，在每一网络段总线两端必须安装一对50Ω的终端电阻。

⑵星形

星形结构是指各工作站以星形方式连接成网。每个节点都通过一条单独的通信线路，直接与中心节点连接，各个从节点间不能直接通信。网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。星形结构使用集线器或交换机作为中心设备，连接多台计算机，现代的网络中，由于交换机其数据交换方式优于集线器，而且价格也比较接近，很多星形网络都采用交换机作中心役备来改善网络的性能。结构如图2 所示。

优点：①控制简单，便于建网与管理，更新网络设备容易；②故障诊断和隔离容易；

③方便服务；④网络延迟时间较小，传输误差较低；⑤各段介质都是分离的，相互之间互不影响。

缺点：①电缆长度和安装工作量可观；②中央节点负担较重，形成瓶颈；③各站点的分布处理能力较低；④成本高、可靠性较低、资源共享能力也较差。

图 2 星形网络结构

星形结构中，中心设备与节点之间的连线不应超过120m，设备连接的数量取决于中心设备的接口数量。在这种结构中，集线器与集线器之间有两种连接方式，一是堆垒方式（这种方式主要用于堆垒式集线器），这种方式中，集线器与集线器之间使用堆垒线相连接；另一种是串联（级联）方式，这种方式中集线器好象允当了一个中继器的角色，其最大的串联为4 级。

⑶环形结构

环形结构由由通信线路将各节点连接成一个闭合的环，数据在环上单向流动，网络中用令牌控制来协调各节点的发送，任意两节点都可通信。结构如图3 所示。

图 3 环形拓扑结构

2．网络通讯协议

⑴什么是通讯协议

网络通讯协议相当于通讯双方所使用的交流“语言”，计算机彼此间要实现正常通讯，必须安装相关的通讯协议。计算机可同时安装多种通讯协议，以便能与使用不同协议的主机进行交流和通讯。协议是为计算机间进行数据交换而建立的一套规则、标准或约定的集合。

⑵常用协议简介

在局域网中，常用的协议主要有NETBEUI、IPX/SPX 和TCP/IP 协议，使用最广泛最多的主要是TCP/IP协议。

①NETBEUI 协议

NetBEUI 是NetBIOS Extended User Interface 的缩写，称为NetBIOS 用户扩展接口。它是IBM 公司于1985年开发的，是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。该协议是一种不可路由的协议，因此只能用于局域网中。

②IPX/SPX 协议

IPX/SPX 称为网际包交换/顺序包交换协议，是NOVELL 公司开发的通信协议，其体积比较大，在复杂环境下有很强的适应性，具有路由功能，能实现多网段间的跨段通信。若用户要访问NetWare 服务器，IPX/SPX协议应是其最好的选择。

③TCP/IP 协议

TCP/IP 是Transmission Control Protocol /Internet Protocol 的缩写，称为传输控制协议/

网际协议，是微软公司为跨局域网和广域网应用而设计的，支持跨网段和路由，能很好地胜任大规模网络互联的需要。TCP/IP 协议已成为一个国际标准的协议，同时也是Internet 的基础协议，要访问Internet，用户计算机必须安装TCP/IP协议。TCP/IP 协议是由100 多个协议构成的一个协议组（协议集），TCP 和IP 协议是其中的两个最基本和最重要的两个协议，故用TCP 和IP 来代表该协议组。

IP 协议是TCP/IP 协议集的核心协议之一，IP 协议详细地规定了通信时应遵循的规则的全部具体细节。各种物理网络都有最大帧长度（MTU）限制，为了使较大的数据能以适当的大小在物理网络上传输，IP 协议首先要根据物理网络所允许的最大发送长度，对数据进行长度检查，必要时将数据分成若干段发送。在对数据分段时，每段都加上IP 报头，形成IP 数据报（将遵守IP 规范的分组称为IP 数据报，数据报由报头和报文数据构成），各IP 数据报之间是相互独立的。将数据封装为IP 数据报后，通过网络接口发送出去。若目的主机与源主机在同一网络内，则IP 直接将数据报传送给目的主机；若目的主机是在非本地网络，则IP 将数据报传送给本地路由器，由本地路由器将数据报传送给下一个路由器或目的主机。

在互联网络中，各IP 数据报进行独立的传输，它们在经过中间路由器转发时可能选择