VoIP校園網(wǎng)解決方案

    一、應(yīng)用特點及需求分析 

　　隨著現(xiàn)代化教學(xué)活動的開展和與國內(nèi)外教學(xué)機構(gòu)交往的增多，對通過Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)進行信息交流的需求越來越迫切，為促進教學(xué)、方便管理和進一步發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為現(xiàn)代教育機構(gòu)的必然選擇。

　　校園網(wǎng)大都屬于中小型系統(tǒng)，以園區(qū)局域網(wǎng)為主，一個基本的校園網(wǎng)具有以下的特點： 

　　高速的局域網(wǎng)連接--校園網(wǎng)的核心為面向校園內(nèi)部師生的網(wǎng)絡(luò)，因此園區(qū)局域網(wǎng)是該系統(tǒng)的建設(shè)重點，由于參與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的師生數(shù)量眾多，而且信息中包含大量多媒體信息，故大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡(luò)的一項基本要求； 

　　信息結(jié)構(gòu)多樣化--校園網(wǎng)應(yīng)用分為電子教學(xué)(多媒體教室、電子圖書館等)、辦公管理和遠程通訊(遠程教學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)接入)三大部分內(nèi)容：電子教學(xué)包含大量多媒體信息，辦公管理以數(shù)據(jù)庫為主，遠程通訊則多為WWW方式，因此數(shù)據(jù)成分復(fù)雜，不同類型數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸有不同的質(zhì)量需求； 

　　安全可靠--校園網(wǎng)中同樣有大量關(guān)于教學(xué)和檔案管理的重要數(shù)據(jù)，不論是被損壞、丟失還是被竊取，都將帶來極大的損失； 操作方便，易于管理--校園網(wǎng)面向不同知識層次的教師、學(xué)生和辦公人員，應(yīng)用和管理應(yīng)簡便易行，界面友好，不宜太過專業(yè)化； 

　　經(jīng)濟實用--學(xué)校對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入有限，因此要求建成的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)經(jīng)濟實用，具備很高的性能價格比。

　　二. 方案設(shè)計：  

　　拓撲結(jié)構(gòu)校園網(wǎng)整體拓撲結(jié)構(gòu)如圖所示。 



    圖中思科系統(tǒng)公司的千兆交換產(chǎn)品Catalyst 3508G XL(8口千兆以太網(wǎng))和Catalyst 3548 XL(2口千兆，48口10/100M)通過GigaStack千兆堆疊構(gòu)成校園中心交換機和中心局域網(wǎng)(GigaStack是思科公司獨有的千兆堆疊技術(shù)，可以在兩個或多個3500 XL系列交換機間用廉價的不超過1米的銅線建立千兆高速堆疊，較光纖大大節(jié)省成本)；各建筑物主交換機選擇Catalyst 3524 XL(2口千兆，24口10/100M)，中心的3508G和3548堆疊之后還具有八口空余的千兆端口，可與八棟建筑樓的3524作千兆光纖連接，為此除網(wǎng)控中心所在的圖書館樓外，其它九棟建筑采用了八條千兆和一條百兆(一棟辦公樓)連接成網(wǎng)絡(luò)主干；此外，中心3548和各樓3524交換機的 10/100M局域網(wǎng)端口可為多臺應(yīng)用服務(wù)器提供高速網(wǎng)絡(luò)連接。這種按需求設(shè)計帶寬和架構(gòu)的方式既節(jié)省經(jīng)費，又能充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢，取得最優(yōu)的整體能價格比。 

　　建筑物內(nèi)各樓層交換機采用Catalyst 2924 XL(24口10/100M)，與本樓主交換機Catalyst 3524 XL通過100Base-TX連接，再以10M或100M連接到用戶桌面，必要時還可再下聯(lián)低端交換機擴展用戶數(shù)。以綜合樓為例(如圖2所示)，樓內(nèi)共 56個主節(jié)點，采用Catalyst 3524 XL和2924 XL、2912 XL(12口10/100M交換機)級聯(lián)能夠滿足端口數(shù)量需求；樓內(nèi)各辦公區(qū)則采用Catalyst 1924(2口100M，24口10M)，提供到桌面的10M交換帶寬；考慮到各交換機都有多個100M端口，級聯(lián)時可采用Fast Etherchannel(快速以太網(wǎng)通道)技術(shù)，將兩交換機的2-4對100M或10/100M端口并行連接起來，使級聯(lián)帶寬成倍增加，同時提供線路冗余，其中任一條鏈路的斷線不會妨礙其它鏈路繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而保障運行的可靠性。

　　在整體拓撲圖中還可看到，為實現(xiàn)Internet接入和為在家辦公、學(xué)習(xí)的遠程用戶提供撥號上網(wǎng)服務(wù)，校園網(wǎng)中還設(shè)立了位于網(wǎng)控中心內(nèi)的Internet服務(wù)中心，采用Cisco 2610路由器(具1個10M以太網(wǎng)接口，2個WAN接口卡和1個支持多種模塊的網(wǎng)絡(luò)插槽)作遠程連接，其10M以太網(wǎng)端口與網(wǎng)控中心的局域網(wǎng)相連，另可選配一塊具備1個2M廣域網(wǎng)串口的接口卡通過DDN專線連接到Internet；再選配一塊NM-16AM網(wǎng)絡(luò)模塊，為遠程用戶提供16口撥號連接。

　　在安全方面，學(xué)校采用了集成在路由器2610操作系統(tǒng)中的防火墻功能將校園網(wǎng)分成內(nèi)外兩個部分，內(nèi)部用戶可以通過認證訪問外部網(wǎng)和Internet；而未經(jīng)授權(quán)的外部用戶將不能穿過防火墻進入內(nèi)部網(wǎng)，從而避免內(nèi)部網(wǎng)上核心服務(wù)器受到侵害。 

　　考慮到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，學(xué)校還打算在二期工程中加裝思科的網(wǎng)管系統(tǒng)Cisco Works Windows來對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實施管理--由于整套系統(tǒng)均用到思科網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，那么采用同一廠商的網(wǎng)管能夠?qū)υO(shè)備進行更為詳盡細致的管理，它擁有思科全套產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫，能夠調(diào)出各種產(chǎn)品的直觀視圖，深入到每個物理端口去查詢狀態(tài)信息，其主要功能包括： 自動發(fā)現(xiàn)和顯示網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和設(shè)備；生成和修 改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置參數(shù)； 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控； 設(shè)備視圖管理； Cisco Works Windows基于流行的Windows操作平臺，界面友好，易于掌握，能夠滿足校園網(wǎng)對網(wǎng)管的功能全面而又要方便操作的要求。 

　　網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用

　　在這樣一種基于Cisco產(chǎn)品的全交換校園網(wǎng)中，帶寬充分，并且劃分合理，控制有效，不僅傳統(tǒng)的校園網(wǎng)服務(wù)能應(yīng)用自如，更為多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用打鋁肆己沒基礎(chǔ)，尤其是可以提供電視會議、影像互動教學(xué)、視頻點播等多種視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　Cisco IP/TV是Cisco公司隆重推出的一套基于TCP/IP協(xié)議傳遞MPEG-I 格式的高質(zhì)量全動態(tài)的視頻圖象、語音及數(shù)據(jù)的客戶/服務(wù)器軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)由內(nèi)容管理服務(wù)器、內(nèi)容服務(wù)器、客戶端軟件三大功能模塊組成，擁有視頻點播、定時廣播、現(xiàn)場直播、多視頻源廣播等功能；它采用了先進的組內(nèi)廣播技術(shù)和磁盤優(yōu)化讀取技術(shù)，具有單機性能優(yōu)異、網(wǎng)絡(luò)傳遞高效、操作簡明快捷、統(tǒng)計分析功能完備等特點，并完全遵從多媒體傳輸?shù)膰H標準RTP/RTCP和RTSP，可運行于各種介質(zhì)的IP網(wǎng)絡(luò)之上。陳經(jīng)倫中學(xué)的全交換、高帶寬校園網(wǎng)，可以輕松地滿足計算機網(wǎng)絡(luò)上的電視會議、廣播領(lǐng)導(dǎo)講話、電視節(jié)目廣播與點播、樓宇監(jiān)控、網(wǎng)上教學(xué)、現(xiàn)場實況轉(zhuǎn)播、校園課件點播和廣播等多種高標準應(yīng)用，并且完全可以滿足學(xué)校提出的網(wǎng)絡(luò)閉路電視系統(tǒng)的各項要求。 

　　三、 應(yīng)用小結(jié)： 

　　按照以上方案建設(shè)的陳經(jīng)倫中學(xué)校園網(wǎng)，在局域網(wǎng)中合理地選擇交換產(chǎn)品設(shè)計帶寬，體現(xiàn)了性能卓越而又經(jīng)濟實用的原則；路由器的加入提供了完善的 Internet接入和遠程訪問服務(wù)功能；IP/TV的應(yīng)用則充分滿足了信息多樣化的需求；在基本功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，還用到了Fast Etherchannel、集成防火墻、
Cisco Works Windows等技術(shù)和產(chǎn)品來保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性和易于管理性。
 
　　就已經(jīng)建立校園網(wǎng)和正在建立校園網(wǎng)的學(xué)校而言，網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)管理和信息通訊、數(shù)據(jù)資源共享帶來的利益是顯而易見的。各校園網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)驗表明，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)總是在一定程度上超前于網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)。因此，無論設(shè)計何種規(guī)模、何種目的的網(wǎng)絡(luò)，都應(yīng)在資金允許的范圍內(nèi)，盡可能地設(shè)計選用先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、技術(shù)與方案。
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