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中职院校新校区建设中的网络规划

2021-02-08 来源:易榕旅网
ELECTRONICS WORLD・探索与观察中国特色社会主义发展进入新时代,一批功能完善、更具现代化的职教园区各地相继涌现。通过剖析新校区网络组网的主要框架,探索新校区建设中的网络规划,提升教育的信息化水平,提高应用型人才培养质量,为“中国制造2025”提供人才储备。

引言:随着“互联网+”教育的发展,信息技术在中职院校的教学、科研、管理等环节得到充分应用,极大推动了传统教学模式变革,教育资源的利用率进一步提高。华为全系IPv6自主核心产品具有双栈过渡技术、隧道互联技术、地址转换技术,作者在常州交通技师学院新校区建设中不断摸索,采用华为产品千兆接入、万兆汇聚的方案,较好解决了校园网络流量的爆炸式增长。

X2业务,对骨干网络的信息传输方式进行简化,保留原始数据信息代码。

(2)分析记录数据。自动记录和分析传输过程中出现的数据变化,以最简短的形式在核心层网路中传输,提升信息传输效率,保障信息传输精准,尽可能避免已下载文件打不开,或视频信息打开后失真等问题。

(3)骨干网络规划。校园网络的安全性与可靠性,主要通过优化骨干网络规划实现。重视网络信息传输安全,通过千兆以太网和ATM等主流联网技术,对现有网络带宽进行扩展,提高网络信息传输速度,保障高速传输的同时避免信息的非法截取。

(4)核心层交换背板。根据现有网络技术尝试拓展网络带宽,带宽须不低于32GB。目前很多先进的校园网络带宽已拓展至128GB,将校园网的防护墙与教育部门的网络相连,大大提升网络传输安全性。在核心层冗余规划时,减少不必要的设备对资源的占用,释放网络资源,保障网络通畅。3.汇聚层:校园网络汇聚层是将网

络核心层与网络接入层汇聚在一起的网络结构。汇聚层允许终端设备接入校园网络,通过交换机降低终端设备的入网成本,提高信息安全。校园网络汇聚层主要采用SMC6724AL2三

层交换机,保障校园网络具有较高的性能、较丰富的功能来应对终端用户的流量。汇聚层规划主要考虑以下四个要素(廖振伟,信息化管理视角下中职校园网络信息安全问题探析:网络安全技术与应用,2018)。

(1)调整网络。采用边缘化的数据处理方式,对校园网络的信息访问进行控制,尤其是网络中的集中访

一、网络设计

科学的网络设计,才能满足校园网虚拟化和云计算的带宽需求,具体网络拓扑如图1所示。网络架构各区域模块化,基础网络、数据中心网络、园区网络均可独立维护;以核心节点为“中心节点”的星型网络拓扑,易于维护和扩展;各功能分区模块清晰,易于对故障问题进行准确定位;汇聚层和接入层冗余设计,关键链路采用Trunk链路,保证网络可靠性;支持各终端接入,统一认证,一张IP网络承载所有业务;出口部署边界防御,保证网络安全;支持外部用户访问、远程接入、分支接入等各种外联场景(姚正超,构建基于大二层扁平化网络架构下的教育实名认证校园网:数码世界,2017)。

常州交通技师学院 朱亚进

中职院校新校区建设中的网络规划

图1 网络拓扑图

二、网络规划

1.网络出口:校园网络出口一般指ADSL Modem、集线器、交换机、路由器等连接其他网络设备的接口。

2.核心层:校园网络核心层可优化骨干网络间的传输,减少传输过程中的信息冗余;可提高传输的可靠性,减少传输过程中的误码率;可提高传输的效率,减少传输过程中的信息延迟。高速化是校园网络规划重点考虑的问题,毕竟师生经常使用校园网络进行学习资料、学习软件的下载,网络速度是影响师生上网体验的重要因素之一。核心层规划主要考虑以下四个要素。

(1)骨干层规划。校园网络核心层包含不同中心的多个骨干层,骨干层是网络规划的核心,各终端分机的信息通过骨干层接入、汇聚到核心网络,核心层通过核心机房的S1和

问。汇聚层网络后台设置防火墙,将原有访问控制功能

附着在防火墙上,降低汇聚层负载,细化访问控制力度。减少汇聚层网络建设中广播包的广播范围,增强汇聚层网络性能,解决目前BRAS边缘访问问题,方便运管人员在汇聚层的后端三层设备上进行访问控制。

(2)布设小容量BRAS服务器。划分汇聚层网络功能,保障专线专用,提高师生使用网络的安全性。对接入汇聚层的用户进行隔离控制,防止师生IP地址被不法分子冒用。不同专业的师生提供差异化的网络信息服务,降低管理难度的同时提高网络性能。

(3)划分网络。将原超大二层网络划分成若干小型二层网络,方便运管人员根据网络运行状况,对网络信息传输进行实时监管。根据监控系统上报的故障,及时检修网络,方便师生在网络传输通道上进行信息交流。(4)终端处理。有效防止师生的广播包对校园网骨干交换机造成冲击,对基于LAN的专线用户起到有力支持。发挥用户认证作用,保护用户的安全密码体系不受侵害。

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ELECTRONICS WORLD・探索与观察4.接入层:校园网络接入层是降低网络终端设备使用费,在保障网络汇聚层与核心层正常行使网络功能的前提下,尽可能提高校园网络的性能,方便网络运管人员进行相应维护和保养。随着中职院校师生终端设备不断升级,校园网络接入层逐渐发生变化。网络终端设备计算能力的快速提高、密集型带宽应用方式变化、数据高敏感度发展等都对接入层功能提出新要求。接入层规划主要考虑以下四个要素。(1)堆叠规划。中职院校的计算机教室、图书馆、学生宿舍等场所,都是终端设备接入量较大的场所,设计人员在规划这些场所的校园网络时,须着重考虑接入层。采用堆叠交换机可提高网络接口的信息传输带宽,为师生提供百兆端口。堆叠交换机的堆叠方式要尽量简化,借助千兆链路连接网络的接入层与汇聚层,实现高速堆叠。(2)链路汇聚规划。校园网路中的堆叠交换机,与校园中网络打印机、汇聚层交换机进行链路连接,减少链路冗余,将接入层的负载均匀分布在各终端设备上,使终端设备的带宽成倍增加,保障校园网络各终端设备无阻塞信息交换。(3)设备选择。设计人员采用可信可管的交换机设备,实施多样化的安全管理政策,防止校园网络受到病毒侵害。目前主流的设备有RGS-2300等,统一标准的交换机、路由器、安全设备和无线设备等,既能增加设备和技术的兼容性,方便师生在使用设备的过程中“即插即用”,又便于运管人员对设备进行统一配置和管理。(4)接入层连入汇聚层。设计人员在规划之初,在同一类型端口对校园网络接入端进行统一配置。目前,校园网链路主要是四对千兆光纤端口,实现不同交换机的高速连接,既减少校园网络中交换机的数量,又显著提升校园网络的稳定性和可靠性。

5.VLAN规划:校园网络VLAN是在校园公用网络中搭建私人专用网络,通过校园网络运营方对网络的特殊处理,为师生建立专用的信息传输渠道。通过使用虚拟局域网技术,使VLAN内的主机间可直接通信,而VLAN间不能直接互通,从而将广播报文限制在一个VLAN内。鉴于校园网内拥有较多不同的业务类型,且不同类型网络使用者也有很大差别,因此VLAN的合理规划能建设一个稳定运行的网络。三、发展方向

《国家十三五规划纲要》明确提出拓展网络经济空间,构筑现代基础设施网络。随着国家对职业教育重视程度的提升,中职院校正处于高速发展期。校园网络结构复杂、运维难度大、成本高等特点已逐渐显现,升级改造一般采用大二层扁平化网络架构,打造虚拟化数据中心,实现资源共享。面对开放的校园网络应用、日益增长的业务系统、参差不齐的用户,无阻塞的校园网络架构能保证校园网络质量,“实名+上网”的统一认证能提升用户上网体验,保证网络安全可靠。通过先进的核心层和汇聚层的架构,融入无线网络,支持软件自动升级,是校园网络下一个五年规划的发展方向,是中职院校应用型人才培养质量提高的必由之路。

作者简介:朱亚进(1975—),男,江苏常州人,硕士,高级讲师,常州交通技师学院教务处处长,主要研究方向:数字校园、计算机应用技术、计算机网络技术、职业教育。5G无线通信关键技术及其发展现状

成都信息工程大学通信工程学院 万生笑 宋 婷 杜 江

期望是每平方公里支撑100万个移动用户终端,无疑对5G的传输速度和可靠性提出了非常高的要求。(王书宁,浅谈未来科技对物联网发展的影响:物联网技术,

随着物联网的飞速发展以及人们对更高速可靠的网络环境的日益渴望,近几年5G的发展势头高涨,话题度也一度高居不下。时至今日,不少地区已经开始着手5G基站的建立,人们对今年下半年5G手机的上市也充满了很大期待。因此,本文主要就5G的关键技术及其发展现状进行研究,并对5G即将带给人们生活的变化进行阐述探讨。引言:从第一代移动通信——蜂窝通信到上一代的移动通信4G,移动通信的核心一直仅限于人与人之间的通信。但是,随着物联网的引入,传统单一的通信模式即将被打破,未来的通信网络将会是包含人与人、人与物、物与物等多种通信方式的新型通信网络架构。这种新的通信网络模式的出现,是移动通信史上一次质的飞跃,无论是对社会还是个人,都将会产生巨大的改变。对社会而言,在5G的带领下,远程教育、远程医疗、规模农业、车联网、工业控制等新兴产业的不断涌现,一方面减轻了相关人员的日常负担,带给他们更为智能方便的工作、学习、生活体验;另一方面也大大提高了整个社会的运作效率,给社会带来更高的效益。对个人而言,将可以体验到超高清视频、智能家居、可穿戴智能设备、虚拟现实、增强现实等极致业务,曾经在科幻大片中出现的不可思议的场景仿佛在一步步变成现实,触手可及。目前通信行业对5G的2018)为了达到这个目标,研究人员从来没有停止对5G新技术的探索,从为了增加频谱宽度而引入的毫米波,到为了提高信道容量而提出的大规模MIMO,5G的关键技术一直在改进,用那句俗话说就是:“没有最好,只有更好。”本文主要从5G的关键技术:大规模MIMO、毫米波、波束成形、D2D通信着手,对5G进行研究,探讨5G关键技术的研究现状及其以后发展。(张虹琼,5G移动通信技术现状与发展趋势:科学技术创新,2018)

1 大规模MIMO

研究发现,当小区基站的天线数量趋于无穷时,加性高斯白噪声和瑞利衰落对信道的影响可以忽略不计,数据传输速率得到很大提升,这使得许多研究人员纷纷将视线从传统的MIMO转向了大规模MIMO。大规模MIMO,即Massive MIMO,最早由贝尔实验室的T.L.Marzetta于2010年提出,其作为5G无线通信中的关键技术,主要用

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