VoIP校園網(wǎng)解決方案

    一、應(yīng)用特點(diǎn)及需求分析 

　　隨著現(xiàn)代化教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展和與國(guó)內(nèi)外教學(xué)機(jī)構(gòu)交往的增多，對(duì)通過(guò)Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交流的需求越來(lái)越迫切，為促進(jìn)教學(xué)、方便管理和進(jìn)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(jī)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(gè)基本的校園網(wǎng)具有以下的特點(diǎn)： 

　　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(diǎn)，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(xiàng)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(shū)館等)、辦公管理和遠(yuǎn)程通訊(遠(yuǎn)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(kù)為主，遠(yuǎn)程通訊則多為WWW方式，因此數(shù)據(jù)成分復(fù)雜，不同類(lèi)型數(shù)據(jù)對(duì)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(lái)極大的損失； 操作方便，易于管理--校園網(wǎng)面向不同知識(shí)層次的教師、學(xué)生和辦公人員，應(yīng)用和管理應(yīng)簡(jiǎn)便易行，界面友好，不宜太過(guò)專(zhuān)業(yè)化； 

　　經(jīng)濟(jì)實(shí)用--學(xué)校對(duì)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(jì)實(shí)用，具備很高的性能價(jià)格比。

　　二. 方案設(shè)計(jì)：  

　　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)校園網(wǎng)整體拓?fù)浣Y(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(guò)GigaStack千兆堆疊構(gòu)成校園中心交換機(jī)和中心局域網(wǎng)(GigaStack是思科公司獨(dú)有的千兆堆疊技術(shù)，可以在兩個(gè)或多個(gè)3500 XL系列交換機(jī)間用廉價(jià)的不超過(guò)1米的銅線(xiàn)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(jī)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(shū)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(jī)的 10/100M局域網(wǎng)端口可為多臺(tái)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(jì)帶寬和架構(gòu)的方式既節(jié)省經(jīng)費(fèi)，又能充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì)，取得最優(yōu)的整體能價(jià)格比。 

　　建筑物內(nèi)各樓層交換機(jī)采用Catalyst 2924 XL(24口10/100M)，與本樓主交換機(jī)Catalyst 3524 XL通過(guò)100Base-TX連接，再以10M或100M連接到用戶(hù)桌面，必要時(shí)還可再下聯(lián)低端交換機(jī)擴(kuò)展用戶(hù)數(shù)。以綜合樓為例(如圖2所示)，樓內(nèi)共 56個(gè)主節(jié)點(diǎn)，采用Catalyst 3524 XL和2924 XL、2912 XL(12口10/100M交換機(jī))級(jí)聯(lián)能夠滿(mǎn)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(jī)都有多個(gè)100M端口，級(jí)聯(lián)時(shí)可采用Fast Etherchannel(快速以太網(wǎng)通道)技術(shù)，將兩交換機(jī)的2-4對(duì)100M或10/100M端口并行連接起來(lái)，使級(jí)聯(lián)帶寬成倍增加，同時(shí)提供線(xiàn)路冗余，其中任一條鏈路的斷線(xiàn)不會(huì)妨礙其它鏈路繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而保障運(yùn)行的可靠性。

　　在整體拓?fù)鋱D中還可看到，為實(shí)現(xiàn)Internet接入和為在家辦公、學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程用戶(hù)提供撥號(hào)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(gè)10M以太網(wǎng)接口，2個(gè)WAN接口卡和1個(gè)支持多種模塊的網(wǎng)絡(luò)插槽)作遠(yuǎn)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(gè)2M廣域網(wǎng)串口的接口卡通過(guò)DDN專(zhuān)線(xiàn)連接到Internet；再選配一塊NM-16AM網(wǎng)絡(luò)模塊，為遠(yuǎn)程用戶(hù)提供16口撥號(hào)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(gè)部分，內(nèi)部用戶(hù)可以通過(guò)認(rèn)證訪(fǎng)問(wèn)外部網(wǎng)和Internet；而未經(jīng)授權(quán)的外部用戶(hù)將不能穿過(guò)防火墻進(jìn)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(lái)對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)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(chǎng)商的網(wǎng)管能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行更為詳盡細(xì)致的管理，它擁有思科全套產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠調(diào)出各種產(chǎn)品的直觀(guān)視圖，深入到每個(gè)物理端口去查詢(xún)狀態(tài)信息，其主要功能包括： 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和顯示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(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(tái)，界面友好，易于掌握，能夠滿(mǎn)足校園網(wǎng)對(duì)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(méi)基礎(chǔ)，尤其是可以提供電視會(huì)議、影像互動(dòng)教學(xué)、視頻點(diǎn)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(dòng)態(tài)的視頻圖象、語(yǔ)音及數(shù)據(jù)的客戶(hù)/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(hù)端軟件三大功能模塊組成，擁有視頻點(diǎn)播、定時(shí)廣播、現(xiàn)場(chǎng)直播、多視頻源廣播等功能；它采用了先進(jìn)的組內(nèi)廣播技術(shù)和磁盤(pán)優(yōu)化讀取技術(shù)，具有單機(jī)性能優(yōu)異、網(wǎng)絡(luò)傳遞高效、操作簡(jiǎn)明快捷、統(tǒng)計(jì)分析功能完備等特點(diǎn)，并完全遵從多媒體傳輸?shù)膰?guó)際標(biāo)準(zhǔn)RTP/RTCP和RTSP，可運(yùn)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(mǎn)足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的電視會(huì)議、廣播領(lǐng)導(dǎo)講話(huà)、電視節(jié)目廣播與點(diǎn)播、樓宇監(jiān)控、網(wǎng)上教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況轉(zhuǎn)播、校園課件點(diǎn)播和廣播等多種高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，并且完全可以滿(mǎn)足學(xué)校提出的網(wǎng)絡(luò)閉路電視系統(tǒng)的各項(xiàng)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(jì)帶寬，體現(xiàn)了性能卓越而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則；路由器的加入提供了完善的 Internet接入和遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)功能；IP/TV的應(yīng)用則充分滿(mǎn)足了信息多樣化的需求；在基本功能實(shí)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(lái)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(lái)的利益是顯而易見(jiàn)的。各校園網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)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(wú)論設(shè)計(jì)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(jì)選用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、技術(shù)與方案。
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