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摘要:随着计算机网络在全球范围的发展和壮大,使我们能够共享互联网上数以万计的信息资源,对于各项工作能够取得显著业绩,有着非常重要的现实意义。市级行政干部学院,提高教学科研水平,提升院校名牌效应,增强院校综合实力,不仅需要从互联网上获取信息,而且还需要从本地数据库中获取信息。实现信息资源共享目标,需要建设校园信息资源共享平台。建设信息资源共享平台,首先需要搭建校园计算机网络,其次需要搭建本地资源数据库。这里,我们对于信息资源共享平台的建设做了一些初步的探索,由于水平和时间的原因,阐述中肯定存在许许多多的错误,敬请批评指正。
关键词;计算机网络;传输介质;共享平台;信息交换;资源管理; 数据库
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)21-4811-04
随着计算机网络在全球范围的发展和壮大,使我们能够共享互联网上数以万计的信息资源,对于各项工作能够取得显著业绩,有着非常重要的现实意义。市级行政干部学院,提高教学科研水平,提升院校名牌效应,增强院校综合实力,不仅需要从互联网上获取信息,而且还需要从本地数据库中获取信息。实现信息资源共享目标,需要建设校园信息资源共享平台。建设信息资源共享平台,首先需要搭建校园计算机网络,其次需要搭建本地资源数据库。
1 校园计算机网络
校园信息资源共享平台,是以计算机网络的安全高效运行为重要支撑。所以建设校园计算机网络就尤为重要,校园网主要有网络交换设备和传输设备。
1.1网络交换设备
校园网交换设备主要包含路由器、防火墙、交换机以及网管服务器等。选配这些硬件设备,应该依据校园网络的规模和建设资金的多少,制定即符合网络应用要求,又具有较高性价比的购置方案。
1.1.1 骨干路由器
路由器是连接多个网络或网段的网络设备,具有将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”的功能,从而使不同网络之间能够相互“读懂”对方的数据,从而形成一个更大的网络体系。骨干路由器它是校园网与广域网互联最重要的网络核心设备,选配时应关注以下几个重要参数。
首先,要关注路由器的管理方式及所支持的路由协议。路由器最基本的管理方式是利用如Windows系统所提供的超级终端,通过专用配线连接到它的控制台端口(Console)直接进行配置,或者用Modem拨号及Web的方式实现它的远程配置。路由器所支持的路由协议也是一个很重要的参数,因为它所连接的网络可能是根本不同类型的网络,这些网络所支持的网络通信、路由协议就有可能不一样,如果它不支持某一方的协议,则无法实现与这个网络之间的路由功能。
其次,要关注路由器的背板能力及吞吐量。路由器的背板能力是指它的背板容量或者总线带宽能力,这个能力对于保证整个网络之间的连接速率是非常重要的。校园网与互联网交换数据时路由器的数据流量肯定会比较大,所以我们在选配设备时一定格外注意路由器的背板容量,这样才能满足网络之间的通信带宽要求。吞吐量是指路由器对数据包的转发能力。高档路由器可以对较大的数据包进行正确转发;而低档的路由器只能转发小的数据包,对于较大的数据包需要拆分成许多小的数据包然后在分开转发,不仅数据转发能力差,而且容易造成数据包的丢失。所以我们应该选购高端路由设备作为校园网的骨干路由器。
1.1.2 防火墙
防火墙是校园网与广域网连接中最为重要的安全设备,是Internet(国际互联网)接入的安全屏障。其主要功能,一是拦截广域网中的计算机病毒对局域网进行的攻击,防止由于病毒攻击而造成的网络瘫痪;二是阻止广域网中计算机黑客对局域网进行的入侵,防止由于黑客入侵而造成的数据泄密。由此可见防火墙是网络高效运行和数据安全交换最为重要的安全保障。选配防火墙时要考虑以下几个重要的技术参数:(1)是否具备先进的基于状态检测的包过滤技术,采用基于状态检测的包过虑技术,可以快速实现对基于信号源/目的IP地址的服务,即对用户,组(网络,服务)和时间的精细粒度访问控制。(2)是否支持多WAN口的运行环境,支持多个WAN接口的功能,可以配合源地址对多个WAN口的接入进行部署,并按照具体需求进行任意WAN口属性的配置。(3)是否具有全面的地址转换(NAT)能力,防火墙的NAT技术是完全遵循RFC1631标准,支持多种网络地址的转换方式和双向的地址转换能力,为全网用户提供完整的地址转换解决方案。(4)是否具有强大的抵抗DOS攻击的防御能力,实现针对多种DOS或DDOS的攻击防范,在攻击包入侵校园网之前将其堵截在门外,还可以根据用户的设置对访问信息进行检查,全面抵挡多种类型的DOS或DDOS的攻击。所以我们在选择防火墙设备时必须关注它的重要参数,从而为校园网购置到功能强大性价比高的网络安全设备。
1.1.3 交换机
交换机也叫交换式集线器。其作用是将用户收集到的数据包,根据目的地址以更快的速度转发到相应的端口。现在的计算机网络主要采用以太网数据帧交换技术或ATM信元交换技术的交换机。其中ATM信元交换机数据传输速度快,延迟小,但价格较高,技术复杂,实施和维护较困难。而以太网数据帧交换机虽然数据传输速率等参数略显不足,但价格较低操作简单且实施和维护相对容易,相比之下以太网交换机的性价比优势比较明显。所以我们可首选以太网交换机作为校园网的核心层、汇聚层及接入层的交换设备。
核心交换机:核心交换机也称企业级交换机,是主干网络或高速局域网的核心设备,它采用了模块化结构的技术,属于高端的网络交换设备。在选购时主要关注它的背板带宽、交换容量及包转发速率等参数。我们在计算机应用实践中,选用了可网管模块化的万兆路由交换机作为校园网的核心层交换设备,它有着640Gbps(可扩至1.2Tbps)的背板带宽、480Gbps的交换容量、L2/L3全线速357Mpps的包转发率等强大功能,虽然只是大型网络的汇聚层设备,但它强大的交换容量和转发能力,完全可作为大中型校园网的核心交换设备。 汇聚交换机:汇聚交换机也称部门级交换机。是核心交换机连接网段中所有接入交换机的重要设备,它的接口配置可以是固定方式也可以是模块方式,一般还具有光纤接口,并且具有较为突出的智能型特点。我们在计算机应用实践中,选用全千兆可网管固定配置加模块配置的交换机。它虽然属于大型网络接入层交换设备,且交换能力和包转发速率略有欠缺,但它优越的千兆接入和千兆上连功能,轻松实现了千兆到桌面、存储区域网络互联、服务器集群接入等功能。把它作为大中型校园网络的汇聚层交换设备,既满足汇聚要求,又降低投资成本。
接入交换机:接入交换机也称工作组级交换机。是将网段中多台计算机连接在一起,并通过汇聚交换机与核心交换机互连,在校园网内或互联网上实现与目标地址的数据交换和信息通信。我们在计算机应用实践中,选用双速可网管固定配置交换机。它是一台具有10/100Mbps自适应接入功能,千兆上联的二层智能安全接入交换设备。它的安全特性可有效保护校园网接入层、汇聚层、核心层交换设备的稳定运行,它的级联堆叠和固定端口功能增强了用户接入的扩展性和便利性,是一款性价比较高的接入交换设备。
1.1.4 网管服务器
校园网络架设好之后,对它进行维护和管理,让它能够稳定运行就显得尤为重要,网络管理可分为人工管理和自动化管理。现在的校园网络的技术越来越复杂,规模越来越庞大,人工管理网络即费时费力又容易出错,已经远远不能满足网络管理的需求。网络管理的自动化,不但克服了许多人工操作的缺点,而且大大提高网管人员对突发事件的应急能力。在对校园网络管理的实践中,我们选用了一款专业版的网络管理软件,Link Manager网络管理系统V1.0(50NM-50N),这是一个纯软件专业网络管理平台,最多支持50个节点,它的可视化、仪表化、智能化的网络导航管理模式,使复杂的网络管理工作简单化、人性化,使网管技术人员能快速掌控校园网络。其主要功能是支持网络拓扑发现、资源管理、设备管理、终端管理、性能管理、故障分析、异常流量监测、服务器管理、数据库管理、WEB监控等。
1.2 网络传输设备
校园网络的传输设备主要包含网络传输介质和网络适配器,大体上可分为有线网络传输设备和无线网络传输设备。传输介质和网络适配器是计算机网络最重要的基础通信设施和通信器件,其性能高低直接影响到网络的性能。目前有线局域网是校园网络的主流形式,所以我们这里只讨论有线网络的传输设备。
1.2.1 传输介质
目前校园网应用最多最广的传输介质就是光缆和双绞线。
光缆内部的传输介质主要是光纤,光纤也是光导纤维的简称,由直径在约为几十微米的细玻璃丝或塑料构成。由于目前网络中的计算机使用的是电信号,因此在光缆的两端,必须用调制/解调器将光/电信号进行转换,把发送端的电信号调制成光信号(即编码),将接收端将光信号解调成电信号(即解码)。光纤以中心高折射率玻璃芯直径为标准,可分为单模光纤和多模光纤,一般芯径在10微米以下的是单模光纤,芯径为50微米或62.5微米的是多模光纤。单模光纤只能传输一种模态的光信号,而多模光纤可以传输多种模态的光信号;单模光纤适合光信号的长距离传输,而多模光纤只适合光信号较短距离的传输。校园网络设备距离在20KM以上时就必须选用单模光纤作为传输介质;距离在2KM左右时可选用多模光纤作为传输介质。
双绞线也称为双扭线电缆,是校园网络中最常用的一种传输介质。双绞线电缆可分为屏蔽双绞线电缆(STP)与非屏蔽双绞线电缆(UTP)两大类。屏蔽双绞线电缆有较高的传输速率,100M内可达到155Mbps的速率,但由于价格相对较高安装比较困难,需要配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术,所以校园网建设中使用的较少。非屏蔽双绞线电缆具有许多优点,如无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;重量轻、易弯曲、易安装;能将串扰减至最小或加以消除;具有阻燃性;具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。正因为这些优点使非屏蔽双绞线拥有性价比较高的优势,在校园网建设中得到非常广泛的应用。特别近些年来非屏蔽双绞线的生产技术和生产工艺不断提高,超五类双绞线虽然也是100Mbps的传输速率,但已能部分支持千兆以太网的应用;特别是六类双绞线至少具有250Mbps的传输速率,并且支持1000Base-T(尤其是1000Base-TX)网络布线标准,还能很好地兼容超五类以下双绞线。
1.2.2 适配器
网络适配器又称为网络接口卡,俗称网卡,是构成网络的基本器件之一。网卡一般安装在计算机或服务器的总线扩展槽中,一方面连接计算机或服务器,另一方面通过连接器件与网络的传输介质相连,是计算机或服务器与网络之间的物理接口,它的主要功能是实现网络数据与计算机或服务器数据格式的转换、网络数据的接收与发送等。网卡根据网络类型可分为以太网、ATM网或其他类型的网卡;根据传输速率可分为10M/100M/1000M网卡或10M/100M自适应网卡;根据总线类型可分为ISA、EISA与PCI等网卡;根据连接介质可分为双绞线、同轴电缆和光纤网卡;根据用途可分为工作站、服务器和笔记本网卡等。我们在网络的构建中可根据以上原则选择合适的网络接口卡。
2 本地信息资源数据库
校园网络的建设为信息资源共享奠定了重要的基础,为了实现信息资源共享的目标,需要建设本地信息资源数据库。信息资源数据库的建设可通过引进和制作的方式来完成。
2.1数据库的引进
社会上有着多种学科门类的数据库商品,它们种类繁多、价格不菲且品质良莠不齐,我们在购进它们时,一定要从自己的教学内容、学科分类、研究方向以及资金实力等实际情况出发,购进即具有著作权和出版权,又具有内容可持续增加,并且符合教学科研特点的数据库商品。
行政干部学院的教学科研属于社会科学范畴,涉及专业门类主要有:政治、经济、社会科学、文史、军事及人文等方面的内容。我们在数据库引进中,选购了两个具有局域网使用权、内容续费补充权的社会科学类数据库。一个是当前容量为15万册,内容有十几个分类的大学版社会科学类全文数据库;一个是当前容量分别为数十万及数百万份(篇),形式为报纸、刊物、硕博论文的社会科学类全文数据库,对教学科研工作起到了较好的参考作用。 2.2数据库的制作
行政干部学院经过数十年的办学历程,肯定积累了不少的教学科研资源,例如纸质的地方文献、理论刊物、授课教案、毕业论文;音频视频的录音录像;多媒体的教学课件、电子教案、演示文稿等。对这些资源通过纸质资源数字化,音频视频资源编码压缩,多媒体资源分类导入等方式进行处理,生成计算机可识别和执行的多种格式的数字文件。然后利用信息资源加工平台的强大功能,将这些数字文件资源,组建成具有地方特色的干部教育信息资源数据库。实践中我们选用了TPI4.5版本的信息资源加工平台,效果比较理想。
TPI信息资源加工平台由内容管理与信息发布系统、分类标引工具、电子图书制作工具三部分组成。内容管理与发布系统,支持Internet内容发布的自动化管理,支持单站同构多库的内容管理与发布,提供全文检索等多种检索途径,支持导航检索,支持用户内容订制,提供多种发布模板,支持自定义模板,支持多媒体发布,支持多层面数据安全控制。分类标引工具支持文本、图片、图像、动画、音频、视频等各种媒体的数据标引和内容分类,支持多用户在线标引和多用户在线分类及其流程化管理,支持多用户在线检查。电子读书制作工具可自动将PDF/WORO等常见格式的电子文档转换成CAJ/PDF格式,支持图像扫描及处理,实现纸质资源的数字化加工。
2.3数据的存储
院校除了引进的信息资源数据库和制作的信息资源数据库,经常还会产生一些新的数据、信息、资源需要存储。随着多媒体教室、计算机教室、语音教室、电子阅览室和数字化图书馆的建立,多媒体教学科研的广泛应用,需要在网络上向用户提供大量的教学科研资源(动辄就有数百GB甚至几个TB的学科资源库和视频数据库)。如何快速有效地解决教学科研资源,迅速增长时所面临的海量存储和资源共享,是搭建信息资源共享平台必须考虑并解决的一个大问题,特别是校园网上的教学科研资源大多采用多媒体形式,因此会面临数据量过高而影响教学科研资源的共享速度,所以组建网络硬盘存储阵列就非常重要。我们选用一款模块化高性能的4Gb光纤通道的磁盘阵列,作为我们的信息资源存储设备。它能够以适中的价格提供高效的整合能力和存储共享;能够支持双端口硬盘控制器,即高性能企业级的SAS硬盘和归档级的SATA硬盘;经济高效地解决存储容量和共享速度之间的矛盾。
2.4文件的管理
信息资源数据的存储设备中有数以万计的数字文件,要安全合理的共享这些数字文件,需要给这些文件的访问者和控制者分配相应的权限,如何解决文件的管理和权限分配的问题,我们可利用Windows 2003 Server的功能,安装一台文件服务器来实现这个目标。
文件服务器是在网络操作系统的控制下,管理存储设备(硬盘、磁带、光盘等)中的文件,并提供给网上各个客户机共享的一种服务器。文件服务器只负责共享信息资源的管理、接收和发送,不帮助工作站对所求的信息进行处理。它是信息资源共享中最普遍、最基本的应用,一般具有文件管理、磁盘调整缓冲、访问控制、数据容错、安全及可靠性等功能。文件管理:完成文件的读、写、删除等操作。磁盘高速缓冲:提供较大的RAM区用于磁盘数据缓冲以提高文件的读写速度。访问控制:管理多个用户、多个程序,使他们可同时访问、使用文件。数据容错功能:当系统的某一部分失效后(如一个硬盘,一个电源等),系统文件数据仍可保持或恢复,不会导致大量文件的损坏。安全及可靠性:对访问文件的用户进行甄别,禁止非法操作。
文件服务器的构建,可以购置专用的文件服务器,也可以用普通PC搭建一台文件服务器。专用文件服务器是一种网络设备,它们虽然价格较高,但是安装和配置简单,使用方便且功能强大。为了文件数据共享的快速和安全,我们选购了专用文件服务器。目前这种服务器主要有两类:NAS(Network Attached Storage,网络附加存储设备)和SAN(Storage Area Network,存储区域网络)。如果我们共享的信息资源是以文件为主,可以选购NAS设备。如果我们共享的信息资源是以数据库的数据为主,则可选购SAN设备。由于我们的共享资源是以数据库里的数据为主,所以选购了SAN专用文件服务器。
3 结束语
网络就像是信息资源共享的高速公路,光电信号就像是信息资源共享的运载工具,网络与光电信号的完美结合,使信息资源共享成为可能。由于水平和时间的原因,阐述中肯定存在许许多多的错误,敬请批评指正。
参考文献:
[1] 蒋先华,许以臣,郤云江.校园网组建与应用[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 吴向前,陈玉仑.局域网组建应用与维护[M].北京:科学出版社,2003.
[3] 郭建荣.校园网建设中的硬件配置及软件应用探讨[J].电脑知识与技术,2009(7).
关键词;计算机网络;传输介质;共享平台;信息交换;资源管理; 数据库
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)21-4811-04
随着计算机网络在全球范围的发展和壮大,使我们能够共享互联网上数以万计的信息资源,对于各项工作能够取得显著业绩,有着非常重要的现实意义。市级行政干部学院,提高教学科研水平,提升院校名牌效应,增强院校综合实力,不仅需要从互联网上获取信息,而且还需要从本地数据库中获取信息。实现信息资源共享目标,需要建设校园信息资源共享平台。建设信息资源共享平台,首先需要搭建校园计算机网络,其次需要搭建本地资源数据库。
1 校园计算机网络
校园信息资源共享平台,是以计算机网络的安全高效运行为重要支撑。所以建设校园计算机网络就尤为重要,校园网主要有网络交换设备和传输设备。
1.1网络交换设备
校园网交换设备主要包含路由器、防火墙、交换机以及网管服务器等。选配这些硬件设备,应该依据校园网络的规模和建设资金的多少,制定即符合网络应用要求,又具有较高性价比的购置方案。
1.1.1 骨干路由器
路由器是连接多个网络或网段的网络设备,具有将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”的功能,从而使不同网络之间能够相互“读懂”对方的数据,从而形成一个更大的网络体系。骨干路由器它是校园网与广域网互联最重要的网络核心设备,选配时应关注以下几个重要参数。
首先,要关注路由器的管理方式及所支持的路由协议。路由器最基本的管理方式是利用如Windows系统所提供的超级终端,通过专用配线连接到它的控制台端口(Console)直接进行配置,或者用Modem拨号及Web的方式实现它的远程配置。路由器所支持的路由协议也是一个很重要的参数,因为它所连接的网络可能是根本不同类型的网络,这些网络所支持的网络通信、路由协议就有可能不一样,如果它不支持某一方的协议,则无法实现与这个网络之间的路由功能。
其次,要关注路由器的背板能力及吞吐量。路由器的背板能力是指它的背板容量或者总线带宽能力,这个能力对于保证整个网络之间的连接速率是非常重要的。校园网与互联网交换数据时路由器的数据流量肯定会比较大,所以我们在选配设备时一定格外注意路由器的背板容量,这样才能满足网络之间的通信带宽要求。吞吐量是指路由器对数据包的转发能力。高档路由器可以对较大的数据包进行正确转发;而低档的路由器只能转发小的数据包,对于较大的数据包需要拆分成许多小的数据包然后在分开转发,不仅数据转发能力差,而且容易造成数据包的丢失。所以我们应该选购高端路由设备作为校园网的骨干路由器。
1.1.2 防火墙
防火墙是校园网与广域网连接中最为重要的安全设备,是Internet(国际互联网)接入的安全屏障。其主要功能,一是拦截广域网中的计算机病毒对局域网进行的攻击,防止由于病毒攻击而造成的网络瘫痪;二是阻止广域网中计算机黑客对局域网进行的入侵,防止由于黑客入侵而造成的数据泄密。由此可见防火墙是网络高效运行和数据安全交换最为重要的安全保障。选配防火墙时要考虑以下几个重要的技术参数:(1)是否具备先进的基于状态检测的包过滤技术,采用基于状态检测的包过虑技术,可以快速实现对基于信号源/目的IP地址的服务,即对用户,组(网络,服务)和时间的精细粒度访问控制。(2)是否支持多WAN口的运行环境,支持多个WAN接口的功能,可以配合源地址对多个WAN口的接入进行部署,并按照具体需求进行任意WAN口属性的配置。(3)是否具有全面的地址转换(NAT)能力,防火墙的NAT技术是完全遵循RFC1631标准,支持多种网络地址的转换方式和双向的地址转换能力,为全网用户提供完整的地址转换解决方案。(4)是否具有强大的抵抗DOS攻击的防御能力,实现针对多种DOS或DDOS的攻击防范,在攻击包入侵校园网之前将其堵截在门外,还可以根据用户的设置对访问信息进行检查,全面抵挡多种类型的DOS或DDOS的攻击。所以我们在选择防火墙设备时必须关注它的重要参数,从而为校园网购置到功能强大性价比高的网络安全设备。
1.1.3 交换机
交换机也叫交换式集线器。其作用是将用户收集到的数据包,根据目的地址以更快的速度转发到相应的端口。现在的计算机网络主要采用以太网数据帧交换技术或ATM信元交换技术的交换机。其中ATM信元交换机数据传输速度快,延迟小,但价格较高,技术复杂,实施和维护较困难。而以太网数据帧交换机虽然数据传输速率等参数略显不足,但价格较低操作简单且实施和维护相对容易,相比之下以太网交换机的性价比优势比较明显。所以我们可首选以太网交换机作为校园网的核心层、汇聚层及接入层的交换设备。
核心交换机:核心交换机也称企业级交换机,是主干网络或高速局域网的核心设备,它采用了模块化结构的技术,属于高端的网络交换设备。在选购时主要关注它的背板带宽、交换容量及包转发速率等参数。我们在计算机应用实践中,选用了可网管模块化的万兆路由交换机作为校园网的核心层交换设备,它有着640Gbps(可扩至1.2Tbps)的背板带宽、480Gbps的交换容量、L2/L3全线速357Mpps的包转发率等强大功能,虽然只是大型网络的汇聚层设备,但它强大的交换容量和转发能力,完全可作为大中型校园网的核心交换设备。 汇聚交换机:汇聚交换机也称部门级交换机。是核心交换机连接网段中所有接入交换机的重要设备,它的接口配置可以是固定方式也可以是模块方式,一般还具有光纤接口,并且具有较为突出的智能型特点。我们在计算机应用实践中,选用全千兆可网管固定配置加模块配置的交换机。它虽然属于大型网络接入层交换设备,且交换能力和包转发速率略有欠缺,但它优越的千兆接入和千兆上连功能,轻松实现了千兆到桌面、存储区域网络互联、服务器集群接入等功能。把它作为大中型校园网络的汇聚层交换设备,既满足汇聚要求,又降低投资成本。
接入交换机:接入交换机也称工作组级交换机。是将网段中多台计算机连接在一起,并通过汇聚交换机与核心交换机互连,在校园网内或互联网上实现与目标地址的数据交换和信息通信。我们在计算机应用实践中,选用双速可网管固定配置交换机。它是一台具有10/100Mbps自适应接入功能,千兆上联的二层智能安全接入交换设备。它的安全特性可有效保护校园网接入层、汇聚层、核心层交换设备的稳定运行,它的级联堆叠和固定端口功能增强了用户接入的扩展性和便利性,是一款性价比较高的接入交换设备。
1.1.4 网管服务器
校园网络架设好之后,对它进行维护和管理,让它能够稳定运行就显得尤为重要,网络管理可分为人工管理和自动化管理。现在的校园网络的技术越来越复杂,规模越来越庞大,人工管理网络即费时费力又容易出错,已经远远不能满足网络管理的需求。网络管理的自动化,不但克服了许多人工操作的缺点,而且大大提高网管人员对突发事件的应急能力。在对校园网络管理的实践中,我们选用了一款专业版的网络管理软件,Link Manager网络管理系统V1.0(50NM-50N),这是一个纯软件专业网络管理平台,最多支持50个节点,它的可视化、仪表化、智能化的网络导航管理模式,使复杂的网络管理工作简单化、人性化,使网管技术人员能快速掌控校园网络。其主要功能是支持网络拓扑发现、资源管理、设备管理、终端管理、性能管理、故障分析、异常流量监测、服务器管理、数据库管理、WEB监控等。
1.2 网络传输设备
校园网络的传输设备主要包含网络传输介质和网络适配器,大体上可分为有线网络传输设备和无线网络传输设备。传输介质和网络适配器是计算机网络最重要的基础通信设施和通信器件,其性能高低直接影响到网络的性能。目前有线局域网是校园网络的主流形式,所以我们这里只讨论有线网络的传输设备。
1.2.1 传输介质
目前校园网应用最多最广的传输介质就是光缆和双绞线。
光缆内部的传输介质主要是光纤,光纤也是光导纤维的简称,由直径在约为几十微米的细玻璃丝或塑料构成。由于目前网络中的计算机使用的是电信号,因此在光缆的两端,必须用调制/解调器将光/电信号进行转换,把发送端的电信号调制成光信号(即编码),将接收端将光信号解调成电信号(即解码)。光纤以中心高折射率玻璃芯直径为标准,可分为单模光纤和多模光纤,一般芯径在10微米以下的是单模光纤,芯径为50微米或62.5微米的是多模光纤。单模光纤只能传输一种模态的光信号,而多模光纤可以传输多种模态的光信号;单模光纤适合光信号的长距离传输,而多模光纤只适合光信号较短距离的传输。校园网络设备距离在20KM以上时就必须选用单模光纤作为传输介质;距离在2KM左右时可选用多模光纤作为传输介质。
双绞线也称为双扭线电缆,是校园网络中最常用的一种传输介质。双绞线电缆可分为屏蔽双绞线电缆(STP)与非屏蔽双绞线电缆(UTP)两大类。屏蔽双绞线电缆有较高的传输速率,100M内可达到155Mbps的速率,但由于价格相对较高安装比较困难,需要配有支持屏蔽功能的特殊连接器和相应的安装技术,所以校园网建设中使用的较少。非屏蔽双绞线电缆具有许多优点,如无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;重量轻、易弯曲、易安装;能将串扰减至最小或加以消除;具有阻燃性;具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。正因为这些优点使非屏蔽双绞线拥有性价比较高的优势,在校园网建设中得到非常广泛的应用。特别近些年来非屏蔽双绞线的生产技术和生产工艺不断提高,超五类双绞线虽然也是100Mbps的传输速率,但已能部分支持千兆以太网的应用;特别是六类双绞线至少具有250Mbps的传输速率,并且支持1000Base-T(尤其是1000Base-TX)网络布线标准,还能很好地兼容超五类以下双绞线。
1.2.2 适配器
网络适配器又称为网络接口卡,俗称网卡,是构成网络的基本器件之一。网卡一般安装在计算机或服务器的总线扩展槽中,一方面连接计算机或服务器,另一方面通过连接器件与网络的传输介质相连,是计算机或服务器与网络之间的物理接口,它的主要功能是实现网络数据与计算机或服务器数据格式的转换、网络数据的接收与发送等。网卡根据网络类型可分为以太网、ATM网或其他类型的网卡;根据传输速率可分为10M/100M/1000M网卡或10M/100M自适应网卡;根据总线类型可分为ISA、EISA与PCI等网卡;根据连接介质可分为双绞线、同轴电缆和光纤网卡;根据用途可分为工作站、服务器和笔记本网卡等。我们在网络的构建中可根据以上原则选择合适的网络接口卡。
2 本地信息资源数据库
校园网络的建设为信息资源共享奠定了重要的基础,为了实现信息资源共享的目标,需要建设本地信息资源数据库。信息资源数据库的建设可通过引进和制作的方式来完成。
2.1数据库的引进
社会上有着多种学科门类的数据库商品,它们种类繁多、价格不菲且品质良莠不齐,我们在购进它们时,一定要从自己的教学内容、学科分类、研究方向以及资金实力等实际情况出发,购进即具有著作权和出版权,又具有内容可持续增加,并且符合教学科研特点的数据库商品。
行政干部学院的教学科研属于社会科学范畴,涉及专业门类主要有:政治、经济、社会科学、文史、军事及人文等方面的内容。我们在数据库引进中,选购了两个具有局域网使用权、内容续费补充权的社会科学类数据库。一个是当前容量为15万册,内容有十几个分类的大学版社会科学类全文数据库;一个是当前容量分别为数十万及数百万份(篇),形式为报纸、刊物、硕博论文的社会科学类全文数据库,对教学科研工作起到了较好的参考作用。 2.2数据库的制作
行政干部学院经过数十年的办学历程,肯定积累了不少的教学科研资源,例如纸质的地方文献、理论刊物、授课教案、毕业论文;音频视频的录音录像;多媒体的教学课件、电子教案、演示文稿等。对这些资源通过纸质资源数字化,音频视频资源编码压缩,多媒体资源分类导入等方式进行处理,生成计算机可识别和执行的多种格式的数字文件。然后利用信息资源加工平台的强大功能,将这些数字文件资源,组建成具有地方特色的干部教育信息资源数据库。实践中我们选用了TPI4.5版本的信息资源加工平台,效果比较理想。
TPI信息资源加工平台由内容管理与信息发布系统、分类标引工具、电子图书制作工具三部分组成。内容管理与发布系统,支持Internet内容发布的自动化管理,支持单站同构多库的内容管理与发布,提供全文检索等多种检索途径,支持导航检索,支持用户内容订制,提供多种发布模板,支持自定义模板,支持多媒体发布,支持多层面数据安全控制。分类标引工具支持文本、图片、图像、动画、音频、视频等各种媒体的数据标引和内容分类,支持多用户在线标引和多用户在线分类及其流程化管理,支持多用户在线检查。电子读书制作工具可自动将PDF/WORO等常见格式的电子文档转换成CAJ/PDF格式,支持图像扫描及处理,实现纸质资源的数字化加工。
2.3数据的存储
院校除了引进的信息资源数据库和制作的信息资源数据库,经常还会产生一些新的数据、信息、资源需要存储。随着多媒体教室、计算机教室、语音教室、电子阅览室和数字化图书馆的建立,多媒体教学科研的广泛应用,需要在网络上向用户提供大量的教学科研资源(动辄就有数百GB甚至几个TB的学科资源库和视频数据库)。如何快速有效地解决教学科研资源,迅速增长时所面临的海量存储和资源共享,是搭建信息资源共享平台必须考虑并解决的一个大问题,特别是校园网上的教学科研资源大多采用多媒体形式,因此会面临数据量过高而影响教学科研资源的共享速度,所以组建网络硬盘存储阵列就非常重要。我们选用一款模块化高性能的4Gb光纤通道的磁盘阵列,作为我们的信息资源存储设备。它能够以适中的价格提供高效的整合能力和存储共享;能够支持双端口硬盘控制器,即高性能企业级的SAS硬盘和归档级的SATA硬盘;经济高效地解决存储容量和共享速度之间的矛盾。
2.4文件的管理
信息资源数据的存储设备中有数以万计的数字文件,要安全合理的共享这些数字文件,需要给这些文件的访问者和控制者分配相应的权限,如何解决文件的管理和权限分配的问题,我们可利用Windows 2003 Server的功能,安装一台文件服务器来实现这个目标。
文件服务器是在网络操作系统的控制下,管理存储设备(硬盘、磁带、光盘等)中的文件,并提供给网上各个客户机共享的一种服务器。文件服务器只负责共享信息资源的管理、接收和发送,不帮助工作站对所求的信息进行处理。它是信息资源共享中最普遍、最基本的应用,一般具有文件管理、磁盘调整缓冲、访问控制、数据容错、安全及可靠性等功能。文件管理:完成文件的读、写、删除等操作。磁盘高速缓冲:提供较大的RAM区用于磁盘数据缓冲以提高文件的读写速度。访问控制:管理多个用户、多个程序,使他们可同时访问、使用文件。数据容错功能:当系统的某一部分失效后(如一个硬盘,一个电源等),系统文件数据仍可保持或恢复,不会导致大量文件的损坏。安全及可靠性:对访问文件的用户进行甄别,禁止非法操作。
文件服务器的构建,可以购置专用的文件服务器,也可以用普通PC搭建一台文件服务器。专用文件服务器是一种网络设备,它们虽然价格较高,但是安装和配置简单,使用方便且功能强大。为了文件数据共享的快速和安全,我们选购了专用文件服务器。目前这种服务器主要有两类:NAS(Network Attached Storage,网络附加存储设备)和SAN(Storage Area Network,存储区域网络)。如果我们共享的信息资源是以文件为主,可以选购NAS设备。如果我们共享的信息资源是以数据库的数据为主,则可选购SAN设备。由于我们的共享资源是以数据库里的数据为主,所以选购了SAN专用文件服务器。
3 结束语
网络就像是信息资源共享的高速公路,光电信号就像是信息资源共享的运载工具,网络与光电信号的完美结合,使信息资源共享成为可能。由于水平和时间的原因,阐述中肯定存在许许多多的错误,敬请批评指正。
参考文献:
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[3] 郭建荣.校园网建设中的硬件配置及软件应用探讨[J].电脑知识与技术,2009(7).