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【摘 要】如何保证已建成计算机网络系统正常安全运行，逐步实现信息资源计算机管理，充分发挥现有网络的作用，最大限度实现信息资源和计算机软件、硬件资源配置与共享，已成为一个重要的现实问题。
【关键词】机房局域网；组建方法；研究
随着计算机技术的高速发展，局域网作为资源子网的基石或细胞正发挥着越来越重要的作用，美国的信息高速公路（InformationHighway），中国教育科研计算机网络（CerNet）的迅速发展，都为局域网的发展呈现了美好的前景。对全国各高等院校的校园网建设起了很大的推动作用，校园网建设如雨后春笋般蓬勃发展。计算机事业在我国飞速发展，计算机已成为一项大众的社会文化和基本的社会技术。计算机的普及应用极大地推动着生产力的发展，改变着人们的生活方式、工作方式和生产方式，也推动着人们的思维方式的变革和创造性的发挥。这就要求高等院校需大力加强计算机基础教育，使计算机技术得到普及，为适应现代科技发展和培养高素质的人才服务。
在计算机基础教育中，存在着大量的重复数据、公用程序和几十甚至上百的服务对象，而单机容量有限，同一系统软件需要多次重复安装，大量的数据、程序将会占居很多的硬盘空间，影响用户使用；机器软件环境混乱，目录不易管理，常发生文件或目录被删除毁坏；病毒泛滥成灾，不便于统一管理，这一切都给实验室管理人员带来诸多困难与不便。通过局域网，实验室管理人员把公用文件放在服务器中，全部应用则都放在网络工作站上进行，如果用户需要使用某个公用文件的内容，则先通过网络将文件从服务器传送到工作站，然后再使用。各用户还可以相互通讯，传递数据和程序。可见，机房局域网可为单机预留足够的使用空间、降低成本，实现计算机通讯和计算机系统资源共享，通过网间互连还可实现更大范围的资源共享。这对于加强计算机基础教育，更好地为学校教学和科研服务有很大意义。
机房局域网的组建内容和过程主要包括建网的需求和投资分析、网络硬件设备、软件的选择这四个方面，本文主要从网络结构、模式的选择和网络的划分即技术上进行探讨。
1. 网络拓扑结构和应用模型选择
1.1 网络 Topology Structure 的选用。
网络拓扑结构 （Topology） 就是指使用网络传输介质将计算机、网络接入设备（交换机、集线器、路由器）、服务器以及网络安全设备连接在一起的物理布局的形式。机房中经常使用的网络拓扑结构有总线型、星型、环形、集中式。
（1） 星型结构的网络由中心的 Switch（ 或 Hub） 和其他Workstaton（或其他 Switch）组成。中心的 Switch 可以同连在其上的 Computer（Switch 或 Router）进行通信，而连在其上的其他各种设备必须借助中心的 Switch 才能通信。
（2） 总线方式的网络结构非常简单，它使用一根公用的通信线路作为传输介质将 Computer 和其他设备连接在一起，通信时数据采用 Broadcast 的方式沿公用线路依次传递。
（3） 环形结构的网络是指通信时将计算機依次进行编号，信号沿着单一个方向依次传递，这种结构使得客户端摆脱了对中心 Switch 的依赖。这种方式不足是环路是封闭的，不利于扩充，可靠性较低，一旦一个节点故障，全网就会瘫痪；另外，故障定位也比较困难。机房局域网的对于通信量很大、网内客户端多达数百台的公共计算机房（上课或上网）而言，使用星型网络结构可以提高网络的传输效率，无需像总线或者环形网那样担心某站点故障而引起整个网络故障。因此公共大机房在组网设计时应选择使用星型 Topology。为了防止出现星型结构数据通信的核心设备 Switch 或者 Router 出现故障，一般应该进行双机冗余来设置。
对于公共英语多媒体教室和其他专业实验室而言，由于多为单机实验操作或者 Client 与 Server 之间的数据通信量不大，因此可以采用环形结构和总线结构，其中对于环形结构为了防止环故障而影响这个通信，可以采用冗余的双环结构。
1.2 网络模型（Network Model）的设计。
网络模型的设计是指在局域网络拓扑结构确定后，在网内如何处理计算机数据的方式。目前常用的主要有四种网络模型，Peer to peer network Model、File/Server Model、Client/Server Model、Browser/Sever Model。网络模型简介：
（1）对等网模式：这种信息处理方式对应的拓扑结构是总线型或者星型网络，也就是说网络中没有专用的 Sever 和 NOS（Network Operation System），网络中的计算机互相之间提供服务和获得服务，前提是只需要各 Computer 使用的通信协议相同；（2）文件/服务器模型：这种信息处理模式，网络有一台以上的 Sever 且安装有 NOS，其他 Computer 的运行都以这几台 Sever 为核心，这种模式在总线、环形、星型拓扑结构都可应用；（3）客户机/服务器模型：这种模型是数据集中处理与网络协作并行的模式。通常大型软件的客户端程序在普通计算机上运行，而数据的处理在 Sever 端完成；（4）浏览器/服务器模式：B/S 模式是近些来的新兴模式。该模式使用浏览器，以Web 技术为基础，在 Sever 端一般增加高档的 Web 服务器。[1]
一般机房局域网组建过程可以应用这样的参考：
（1）对于大型公共上网机房的 Sever 可以使用 Unix 或者Linux、Solaris 作为邮件、网关和大型应用软件系统的操作系统平台，因为这类操作系统的稳定性和安全性都远高于微软系列的操作系统，不足之处在于这类系统使用很多命令行进行操作，对网管的技术要求较高。 （2）對于专业实验室和公共外语机房，由于人员相对固定且使用频度有限，因此可以应用微软系列的操作系统，例如服务器使用 Windows 2003 Server，客户端采用 Windows XP。
1.3 机房局域网的冗余设计。
对于影响机房局域网正常运行的关键核心设备一般应当都进行冗余设计。组网设计时需要进行冗余考虑的设备有：（1）Internet 出入口处代理上网的 Router 应该有冗余，当 Router故障发生时，立即将配置好路由信息的备份 Router 换上即可；（2）重要的 Server 应该有冗余设计，这类服务器通常包括数据库服务器、网关服务器、DNS 服务器、DHCP 服务器等；（3）用于划分 VLAN 的三层 Switch 一旦发生故障，则网络风暴、数据安全、网络病毒会无法抵挡，因此，用于划分 VLAN 的三层Switch 应该有冗余备份且备份机的配置与原机相同。
2. 局域网络的管理
如何保证已建成计算机网络系统正常安全运行，逐步实现信息资源计算机管理，充分发挥现有网络的作用，最大限度实现信息资源和计算机软件、硬件资源配置与共享，已成为一个重要的现实问题。
2.1 建立网络应用环境。
网络应用环境包括目录结构、用户及用户组、设置保密功能与入网限制、网络打印系统以及在需要时安装记帐功能等内容。
（1）规划目录结构和帐号特性。
（2）规划用户及用户组网络管理员必须为希望成为网络合法使用者的每个用户定义一个用户名，然后这些用户即可用管理员为其定义的用户名入网；
（3）规划入网及使用限制条件；
（4）规划网络安全保密，即权限保密和属性保密；
2.2 硬件设备管理与管理方法。
对于一些外部设备如绘图仪、激光打印机等，因其价格贵，数量少，需要专业人员操作的特点，适合于集中统一管理。基于目前网上站点少，服务器负荷轻，我们采用文件服务器兼做文件和打印两种功能。
2.3 软件共享和管理方法。
随着计算机软件产业的迅猛发展，应用软件的种类大大增加，功能日趋强大，同时所需的硬盘空间也在不断增大。计算机用户情况复杂，专业面广，需要应用软件种类多，这就使现有微机的硬盘显得明显不足；而且软件的管理和维护也很困难，利用网络上服务器的大容量硬盘和软件资源共享的优势就可以较好的解决这些问题。在网络服务器上，安装了教学所需课程的各种应用软件、工具软件以及有助于学生课外学习的各个方面CAI课件等。
3. 防御病毒的积极措施
防止计算机网络病毒也是网络管理上的一个非常重要的方面，计算机网络的主要特点是资源共享，一旦共享资源感染病毒，它就会把病毒传染到所有共享者的机器上，从而形成多种共享资源的交叉感染，病毒迅速传播。造成比单机病毒更大的危险性，所以为保证网络的正常运行，除了设定目录登陆限制，信任者权限，目录最大权限，文件属性等外，必须有防御网络病毒的措施。对不能共享的软件，将其可执行文件、覆盖文件如：*.EXE、*.COM、、.OVL等备份到文件服务器上，定期从文件服务器上拷贝到本地硬盘上进行重写操作。严格加强软件的管理，严禁软件随意流通。网络教室均采用无盘工作站方式，以避免用户使用带有病毒的软盘在机器上运行。
结束语
本文从机房局域网组建的角度对网络拓扑结构、信息处理模型、操作系统的选择、网络安全等方面进行了探讨，为设计、组建机房局域网提供了全面而系统的技术框架。但是，技术设计上的合理并不是机房局域网组建的全部，单位资金的投入也是组建网络的关键，因此在组建设计中要结合资金的投入和后期维护的成本进行综合的权衡。
参考文献
[1] 武马群.局域网组建与管理教程[M].北京工业大学出版社，2005.6.
收稿日期：2013-07-10
【关键词】机房局域网；组建方法；研究
随着计算机技术的高速发展，局域网作为资源子网的基石或细胞正发挥着越来越重要的作用，美国的信息高速公路（InformationHighway），中国教育科研计算机网络（CerNet）的迅速发展，都为局域网的发展呈现了美好的前景。对全国各高等院校的校园网建设起了很大的推动作用，校园网建设如雨后春笋般蓬勃发展。计算机事业在我国飞速发展，计算机已成为一项大众的社会文化和基本的社会技术。计算机的普及应用极大地推动着生产力的发展，改变着人们的生活方式、工作方式和生产方式，也推动着人们的思维方式的变革和创造性的发挥。这就要求高等院校需大力加强计算机基础教育，使计算机技术得到普及，为适应现代科技发展和培养高素质的人才服务。
在计算机基础教育中，存在着大量的重复数据、公用程序和几十甚至上百的服务对象，而单机容量有限，同一系统软件需要多次重复安装，大量的数据、程序将会占居很多的硬盘空间，影响用户使用；机器软件环境混乱，目录不易管理，常发生文件或目录被删除毁坏；病毒泛滥成灾，不便于统一管理，这一切都给实验室管理人员带来诸多困难与不便。通过局域网，实验室管理人员把公用文件放在服务器中，全部应用则都放在网络工作站上进行，如果用户需要使用某个公用文件的内容，则先通过网络将文件从服务器传送到工作站，然后再使用。各用户还可以相互通讯，传递数据和程序。可见，机房局域网可为单机预留足够的使用空间、降低成本，实现计算机通讯和计算机系统资源共享，通过网间互连还可实现更大范围的资源共享。这对于加强计算机基础教育，更好地为学校教学和科研服务有很大意义。
机房局域网的组建内容和过程主要包括建网的需求和投资分析、网络硬件设备、软件的选择这四个方面，本文主要从网络结构、模式的选择和网络的划分即技术上进行探讨。
1. 网络拓扑结构和应用模型选择
1.1 网络 Topology Structure 的选用。
网络拓扑结构 （Topology） 就是指使用网络传输介质将计算机、网络接入设备（交换机、集线器、路由器）、服务器以及网络安全设备连接在一起的物理布局的形式。机房中经常使用的网络拓扑结构有总线型、星型、环形、集中式。
（1） 星型结构的网络由中心的 Switch（ 或 Hub） 和其他Workstaton（或其他 Switch）组成。中心的 Switch 可以同连在其上的 Computer（Switch 或 Router）进行通信，而连在其上的其他各种设备必须借助中心的 Switch 才能通信。
（2） 总线方式的网络结构非常简单，它使用一根公用的通信线路作为传输介质将 Computer 和其他设备连接在一起，通信时数据采用 Broadcast 的方式沿公用线路依次传递。
（3） 环形结构的网络是指通信时将计算機依次进行编号，信号沿着单一个方向依次传递，这种结构使得客户端摆脱了对中心 Switch 的依赖。这种方式不足是环路是封闭的，不利于扩充，可靠性较低，一旦一个节点故障，全网就会瘫痪；另外，故障定位也比较困难。机房局域网的对于通信量很大、网内客户端多达数百台的公共计算机房（上课或上网）而言，使用星型网络结构可以提高网络的传输效率，无需像总线或者环形网那样担心某站点故障而引起整个网络故障。因此公共大机房在组网设计时应选择使用星型 Topology。为了防止出现星型结构数据通信的核心设备 Switch 或者 Router 出现故障，一般应该进行双机冗余来设置。
对于公共英语多媒体教室和其他专业实验室而言，由于多为单机实验操作或者 Client 与 Server 之间的数据通信量不大，因此可以采用环形结构和总线结构，其中对于环形结构为了防止环故障而影响这个通信，可以采用冗余的双环结构。
1.2 网络模型（Network Model）的设计。
网络模型的设计是指在局域网络拓扑结构确定后，在网内如何处理计算机数据的方式。目前常用的主要有四种网络模型，Peer to peer network Model、File/Server Model、Client/Server Model、Browser/Sever Model。网络模型简介：
（1）对等网模式：这种信息处理方式对应的拓扑结构是总线型或者星型网络，也就是说网络中没有专用的 Sever 和 NOS（Network Operation System），网络中的计算机互相之间提供服务和获得服务，前提是只需要各 Computer 使用的通信协议相同；（2）文件/服务器模型：这种信息处理模式，网络有一台以上的 Sever 且安装有 NOS，其他 Computer 的运行都以这几台 Sever 为核心，这种模式在总线、环形、星型拓扑结构都可应用；（3）客户机/服务器模型：这种模型是数据集中处理与网络协作并行的模式。通常大型软件的客户端程序在普通计算机上运行，而数据的处理在 Sever 端完成；（4）浏览器/服务器模式：B/S 模式是近些来的新兴模式。该模式使用浏览器，以Web 技术为基础，在 Sever 端一般增加高档的 Web 服务器。[1]
一般机房局域网组建过程可以应用这样的参考：
（1）对于大型公共上网机房的 Sever 可以使用 Unix 或者Linux、Solaris 作为邮件、网关和大型应用软件系统的操作系统平台，因为这类操作系统的稳定性和安全性都远高于微软系列的操作系统，不足之处在于这类系统使用很多命令行进行操作，对网管的技术要求较高。 （2）對于专业实验室和公共外语机房，由于人员相对固定且使用频度有限，因此可以应用微软系列的操作系统，例如服务器使用 Windows 2003 Server，客户端采用 Windows XP。
1.3 机房局域网的冗余设计。
对于影响机房局域网正常运行的关键核心设备一般应当都进行冗余设计。组网设计时需要进行冗余考虑的设备有：（1）Internet 出入口处代理上网的 Router 应该有冗余，当 Router故障发生时，立即将配置好路由信息的备份 Router 换上即可；（2）重要的 Server 应该有冗余设计，这类服务器通常包括数据库服务器、网关服务器、DNS 服务器、DHCP 服务器等；（3）用于划分 VLAN 的三层 Switch 一旦发生故障，则网络风暴、数据安全、网络病毒会无法抵挡，因此，用于划分 VLAN 的三层Switch 应该有冗余备份且备份机的配置与原机相同。
2. 局域网络的管理
如何保证已建成计算机网络系统正常安全运行，逐步实现信息资源计算机管理，充分发挥现有网络的作用，最大限度实现信息资源和计算机软件、硬件资源配置与共享，已成为一个重要的现实问题。
2.1 建立网络应用环境。
网络应用环境包括目录结构、用户及用户组、设置保密功能与入网限制、网络打印系统以及在需要时安装记帐功能等内容。
（1）规划目录结构和帐号特性。
（2）规划用户及用户组网络管理员必须为希望成为网络合法使用者的每个用户定义一个用户名，然后这些用户即可用管理员为其定义的用户名入网；
（3）规划入网及使用限制条件；
（4）规划网络安全保密，即权限保密和属性保密；
2.2 硬件设备管理与管理方法。
对于一些外部设备如绘图仪、激光打印机等，因其价格贵，数量少，需要专业人员操作的特点，适合于集中统一管理。基于目前网上站点少，服务器负荷轻，我们采用文件服务器兼做文件和打印两种功能。
2.3 软件共享和管理方法。
随着计算机软件产业的迅猛发展，应用软件的种类大大增加，功能日趋强大，同时所需的硬盘空间也在不断增大。计算机用户情况复杂，专业面广，需要应用软件种类多，这就使现有微机的硬盘显得明显不足；而且软件的管理和维护也很困难，利用网络上服务器的大容量硬盘和软件资源共享的优势就可以较好的解决这些问题。在网络服务器上，安装了教学所需课程的各种应用软件、工具软件以及有助于学生课外学习的各个方面CAI课件等。
3. 防御病毒的积极措施
防止计算机网络病毒也是网络管理上的一个非常重要的方面，计算机网络的主要特点是资源共享，一旦共享资源感染病毒，它就会把病毒传染到所有共享者的机器上，从而形成多种共享资源的交叉感染，病毒迅速传播。造成比单机病毒更大的危险性，所以为保证网络的正常运行，除了设定目录登陆限制，信任者权限，目录最大权限，文件属性等外，必须有防御网络病毒的措施。对不能共享的软件，将其可执行文件、覆盖文件如：*.EXE、*.COM、、.OVL等备份到文件服务器上，定期从文件服务器上拷贝到本地硬盘上进行重写操作。严格加强软件的管理，严禁软件随意流通。网络教室均采用无盘工作站方式，以避免用户使用带有病毒的软盘在机器上运行。
结束语
本文从机房局域网组建的角度对网络拓扑结构、信息处理模型、操作系统的选择、网络安全等方面进行了探讨，为设计、组建机房局域网提供了全面而系统的技术框架。但是，技术设计上的合理并不是机房局域网组建的全部，单位资金的投入也是组建网络的关键，因此在组建设计中要结合资金的投入和后期维护的成本进行综合的权衡。
参考文献
[1] 武马群.局域网组建与管理教程[M].北京工业大学出版社，2005.6.
收稿日期：2013-07-10