天津大学新校区 有线及无线 网络 建设构想 2013204103 邱琳耀 信息对科学技术的进步影响很大，天津大学作为中国一流大学，需要快速便捷地 获得各种各样的信息来促进自身在研究、学术上的进步 有线网络和 无线 WIFI 建设的成功与否很大程度上决定着新校区建设的成功与否 一、需求分析： 随着智能、平板电脑等移动设备的普及，传统有线校园网的网络盲点问题与老师学生们随时随地获取信息的需求之间的矛盾越来越体现出来在校园内的开阔地点，如操场、草坪、湖边等，学生们休息的时候想用无线网，但苦于找不到网络接入点教学楼、宿舍等地点人流量较大，但多位用户同时接入无线网时，要求无线网络的承载能力较强图书馆是学生集中查阅资料的地方，也需要无线网的密集覆盖 因此新校区的无线网络应该是全覆盖的、无死角的确保让学校师生随时随地上网，真正意义地实现“无线校园” 另外，有线网和无线网应该是无缝集成的，无线网 络承载在有线网络上，只有实现与有线网络的无缝集成才能更好地让师生们认可和接收无线网 二、 网络技术选型 保护 网络建设 投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。
如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费目前比较常见的主干网技术有 FDDI、 ATM、快速以太网和千兆以太网等其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN，并容易升级到千兆以太网和 ATM，由于性能优越，价格适中，建议采用快速以 太网作为校园网的主干技术 光纤分布式数据接口（ FDDI） FDDI 是高性能的高速宽带 LAN 技术，其标准为 ANSI×3T9.5/ISO9384 FDDI 物理结构是二个平行的、相对作反向传输的双环结构网，它采用定时的令牌传送协议因此，它可以被看作是一个令牌环网协议的高速版本但与 TokenRing 技术不同的是，当其发送完帧后就立即产生新的令牌帧，故其利用率较高，其运行速度可达 100Mb/s其双环结构有非常好的冗余特性 FDDI 有两种接入方式：双端口连接站（ DAS），单端口连接站（ SAS） DAS 方式比较贵，但有冗余功能； SAS 需要有源集中器，且无冗余功能 FDDI 有几个通过带宽分配来实现的优先机制，一个是同步带宽分配（ SBA）机制，它可以让管理员将一定量的带宽分配给一些确定的工作站，让它们有更多的捕获令牌机会。
第二个是异步服务（ AS），它占用未通过 SBA 分配的带宽并将这部分带宽等分给环上的工作站 铜线分布式数据接口 (CDDI)是 FDDI 的一种变型，可以在不昂贵的铜线电缆上运行而使用相同的协议 FDDI 和 CDDI 的优点是冗余、内置网络管理，具有广泛的适 用性但是，采用 FDDI/CDDI技术是昂贵而复杂， 始终未成为主流技术，发展速度缓慢，前景不被看好 异步传输模式（ ATM） ATM 作为一种全新的交换技术，有其明显的优越性 ATM 是将分组交换与电路交换优点 相结合的网络技术，采用定长的 53 字节的小的帧格式，其中 48 个字节为信息的有效负荷，另有 5 个字节为信元头部对于有效负荷在中间节点不作检验，信息的校验在通信的末端设备中进行，以保证高的传输速率和低的时延 ATM 最初是为了在公共网内使用而设计的，但现在已成了专用网发展的中心，并已经走出 实验阶段并大量进入市场，这个转变要归功于 ATM 论坛等组织的努力 ATM 论坛的迅速发展真实地表明了人们对 ATM 兴趣的增长现在 ATM 论坛已经吸引了来自公用和专用网以及计算机工业的 700 余家公司参加，领导着众多先进客户机构、电信服务提供商和独立软件厂商。
在广域网、城域网和公用网内， ATM 正在被广泛采用，因为它既能够将多种服务多路复用到一种基础设施上，满足功能越来越强的 台式机 对带宽不断增长的需求，又能提供虚拟LAN 和多媒体等新的网络服务 但是， ATM 技术也有其缺点首先是标准还没有完全制定完成，很多重要标准还在修正之中，这就影响了 ATM 技术的推广，尤其是在局域网领域内其次， ATM 技术目前主要应用是在专用网络和核心网络的范围内，而延展到外围和用户端均仍采用传统的网络技术 (以太网、快速以太网、令牌环网等 )，这就使得在 ATM 网络和传统网络之间要建立一个中间的衔接层，这是一种在 ATM 信元与传统网络的帧结构之间相互转换的技术，如 Classic IP 和ATM LANE 等技术 ，这种技术的优点是可以把传统网络接入到 ATM 网络中，但缺点是带来了很大的资源开销，这在很大程度上增加了 ATM 网络的复杂性并且降低了网络的总体性能另外，目前的大部分网络应用主要是基于 IP 网络的应用，直接针对 ATM 信元的应用很少，这在很大程度上也增加了 ATM 网络使用和管理的复杂性 快速以太网 传统以太网用的是 10Mb/s 技术，现在出现了更快的版本，虽然 10Mb/s 以太网使用得最为广泛， 100Mb/s 以太网也正在快速崛起，并且千兆以太网标准已定，产品种类较多，为达到这个速度，你需要按 100Base-T 规格设计的网卡和集线器，这两种产品在供应商处都可以买到，它们仅比 10Base-T 的产品略贵一些，但在性能上就有了明显的区别。
在小型网络中实现 100Base-T 的费用是非常合理的，特别是对于无管理能力、无交换能力的集线器即使你仍然选择 10Base-T 集线器，也要考虑购买同时支持 10Mb/s 和 100Mb/s 的网卡 100Mb/s 的网卡只比 10Mb/s 的网卡略贵一点，但为将来的网络升级提供了很大的灵活性大多数 100Mb/s 的网卡能够自动检测所连接的端口是 10Mb/s 还是 100Mb/s，并 执行相应的操作为达到更高的性能，你还可以选择购买 100Mb/s 的交换式集线器，它可以提供更高的性能，但价格也相对较高 千兆位以太网 千兆位以太网技术以简单的以太网技术为基础，为网络主干提供 1Gb/s 的带宽千兆位以太网技术以自然的方法来升级现有的以太网络、工作站、管理工具和管理人员的技能千兆位以太网与其他速度相当的高速网络技术相比，价格低，同时比较简单，例如保留以太网的帧格式、管理工具和对网络概念上的认识 千兆位以太网是相当成功的 10Mb/s 以太网和 100Mb/s 快速以太网 连接标准的扩展现在千兆位以太网成熟的标准为 IEEE802.3z 千兆位以太网的设计非常灵活，几乎对网络结构没有限制，可以是交换式、共享式的或基于路由器的。
现在正在应用的网络互连技术，例如，特定 IP 交换技术和第三层的交换技术，都与千兆位以太网完全兼容千兆位以太网可以通过价格便宜的共享集线器、交换机或 路由器来实现千兆位以太网支持新的交换机之间或交 换机与工作站之间全双工的连接模式，同时也支持半双工连接模式，以便与基于 CSMA/CD 存取方式的共享集线器连接 千兆位以太网使用的传输介质有光纤、 5 类非屏蔽双绞线 (UTP)或同轴电缆目前，千兆以太网支持单模光纤、多模光纤和同轴电缆，支持 5 类非屏蔽双绞线的标准正在制定中 千兆位以太网的管理与以前使用和了解的以太网相同，使用千兆位以太网，主干和各网段及桌面已实现了无缝结合，网络管理变得容易了 令牌网 令牌网使用一种标记数据作为令牌，它始终在环上传输，当无帧发送时，令牌为空闲状态， 所有的站点都可以俘获令牌，只有当站点获得空闲令牌后，才将令牌设置成忙状态，并发送数据数据随令牌至目的站点后，目的站点将数据复制，令牌继续环行返回到发送站点，这时发送站点才将俘获的令牌释放，令牌重新成为空闲状态 一般令牌网指令牌环网（ Token Ring）和令牌总线网（ Token Bus）。
基于 IEEE802.4标准的 Token Bus 是一种物理上的总线结构，而其站点组成一个逻辑的环形结构，令牌则在逻辑环上运行，其运行原理与 Token Ring 基本一样目前 Token Bus 非常少用； Token Ring是基于 IEEE 802.5 标准的网络结构，目前说的令牌环网络多是指 IBM 的令牌传递环形网络的实现，它有 4Mb/s 和 16Mb/s 两种传输速率令牌环网络传输的主要特点是可以保证每个节点设备在可以预定的时间间隔获得对网络的访问，适用于对实时性要求较高的应用由于这种网络设备的价格较高，不利于普及，另外缺乏对多种服务和 QoS 的支持，在国内应用的例子较少 VLAN 技术在校园网中的应用 在传统的局域网中，各站点共享传输信道所造成的信道冲突和广播风暴是影响网络性能的重要因素由于网络中的站点被 束缚在所处的物理网络中，而不能根据需要将其划分至相应的逻辑子网，因此网络的机构缺乏灵活性为解决这一问题，从而引发了虚拟网 VLAN 的概念，所谓 VLAN 是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置，可以根据需要灵活地加入到不同的逻辑子网中的一种网络技术例如位于不同楼层的用户或者不同教室的用户可以根据需要加入不同的 VLAN。
校园网设备选型 鉴于 天津大学 的实际资金状况，在建设校园网时要充分考虑到学校的经济实力，选择“ 好用，够用，适用 ” 的网络技术是关键 交换机设备的选择 在选择交换机设备时，用户一定要考虑管理的问题尤其是针对规模较大的校园网络结构中，管理型的交换机被普遍使用如果建立的只是小型网络，不需要使用中心网络管理机制，应该购买普通无管理能力的集线器，节省这笔资金 二级交换机起着 “ 承上启下 ” 的作用，一端连接到中心交换机，另一端连接到各网络节点， PC、终端用户设备连接到这些网络节点，组成子系统网络节点根据子系统的应用需求，在数 据量大、实时传输、多媒体设计等场合，选择交换机作为网络节点 服务器及 PC 的选择 服务器和 PC 是实现网络操作，网络应用的窗口和平台 针对学校校园网用户而言，对此设备的选择应该充分考虑可管理性、稳定性、安全性、综合性能价格比等因素 传输介质的选择 在中心交换机到各子网的传输介质选择方面，应以应用需求为主，适当考虑成本由于校园网分布范围较广，在中心交换机到二级交换机之间，线缆以多模光纤为主；如果距离超过多模光纤的极限，需要采用单模光纤作为传输介质。
信息系统 集成 是指利用网络体系控制信息的有序流动，实现信息资源的共享，更有效地形成、整理、使用各类信息，分成内部信息建设、外部信息建设内部信息是指封闭在校园内部的各类信息资源，对内部信息的建设包括校园办公系统、校园内部主页、内部电子邮件、多媒体教室、电子图书馆系统、校园 IC 卡管理系统、内部信息服务系统等；外部信息是指与校园外部相互交流的信息，对于外部信息的建设包括外部主页、电子邮件、远程教学等学等 校园办公系统 在学校的日常工作过程中，有越来越多的工作方式和流程是可以通过网络来简化并提高效率的例如： 1.校内公文和各种通知的流转（即办公自动化）传统的打印、张贴等方式已经显得复杂和没有效率，利用网络可以快捷和便利的完成这类工作，使公文和通知可以在任何时候、任何地点被看到，摆脱时间和地点的限制 2.教务信息管理（即信息服务、信息共享等）包括对各种和教务相关的信息，如课程安排，任课教师安排等利用网络来对这些信息进行管理，比传统的方式更为方便和快捷 此外，通过办公子网能提供面向学校的各级领导及各职能部门的多种服务（例如办公管理、思教管理、教务管理、总务管理、财务 报表管理等），促进学校现代化管理的实现。
鉴于学校办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作，因此网络数据应该传。