Artículo sobre planificación y construcción de redes de campus
Resumen: este artículo analiza brevemente la tecnología de red, los métodos de planificación y diseño, el rendimiento de la red y el análisis de aplicaciones involucrados en la planificación y el diseño de redes de campus, y proporciona orientación para la planificación de redes de campus. , diseño, actualización, etc. Proporciona referencia en términos de tecnología y aplicación, para que la red del campus en construcción o planificación tenga un mayor rendimiento general.
Palabras clave: cuestiones de planificación y diseño de redes de campus
Con el desarrollo continuo de la tecnología de la información y la creciente demanda de información y comunicación en diversas formas de datos, las redes informáticas actuales, en particular, las Internet se ha separado de los equipos tradicionales de procesamiento de datos (como computadoras) y herramientas de gestión, y juega un papel muy importante: la infraestructura de la tecnología de la información y la principal herramienta para obtener, compartir e intercambiar información, convirtiéndose en la sociedad actual en una parte integral de la vida. y trabajo. Después de varios años de rápido desarrollo, las redes informáticas han cambiado el trabajo y el estilo de vida tradicionales de las personas en muchos aspectos... Navegación web, correo electrónico, QQ (chat en línea), VOD (vídeo bajo demanda), transferencia de archivos, diagnóstico remoto, comercio electrónico, Las universidades en línea y las escuelas virtuales están indisolublemente ligadas a las redes informáticas. Estas aplicaciones basadas en red se están expandiendo a un ritmo alarmante y han penetrado en casi todos los aspectos de la vida social. Campus LAN (CAN), al igual que otras LAN de campus, es propiedad de la unidad. La escuela tiene derecho a construirla, administrarla y utilizarla por sí misma. Por lo tanto, debido a la influencia de los fondos, el nivel técnico, etc., la red del campus está desequilibrada y tiene grandes diferencias en la planificación y el diseño, la construcción de recursos, la aplicación, etc., especialmente cuando la industria de TI aún no ha implementado la supervisión de ingeniería de red. en construcción O las redes de campus que se han construido son todas "escoces de tofu"
Existen muchas soluciones para la planificación y el diseño de redes de campus. Dependiendo del tipo, tamaño y naturaleza de la escuela, las opciones de diseño de redes variarán, especialmente en términos de tecnología y aplicaciones. Hoy en día, los servicios de voz tradicionales (como teléfonos y teléfonos móviles) ya no pueden satisfacer las diversas necesidades de información de las personas. La creciente demanda de información multimedia, como gráficos, imágenes y vídeos, se ha convertido en un recurso importante para que las personas dependan de las redes informáticas para disfrutar. e intercambiar información. Una red de campus de alta velocidad, rica en recursos y con múltiples aplicaciones es una necesidad urgente para la enseñanza de los docentes, la investigación científica y el aprendizaje y la vida de los estudiantes. Éste es también el objetivo que han estado persiguiendo los planificadores de redes. El "Proyecto de red de universidades occidentales" y los "Dictamenes rectores sobre la construcción de redes de campus para escuelas primarias y secundarias" implementados recientemente por el Ministerio de Educación han planteado requisitos claros para la planificación, el diseño y la construcción de redes de campus. Entonces, ¿a qué cuestiones debemos prestar atención al planificar y diseñar una red de campus de alta velocidad, eficiente, segura, rica en recursos y ampliamente utilizada?
1. Desarrollar planes de desarrollo a corto, mediano y largo plazo.
De acuerdo con la disposición de los fondos de construcción de la red de nuestra escuela, sobre la base de escuchar las opiniones de expertos dentro y fuera de la escuela, combinados con el contenido de enseñanza e investigación científica y sus necesidades de desarrollo, formularemos planes de construcción a corto, mediano y largo plazo para los próximos diez años con el fin de mantener la continuidad de la construcción de la red, proteger las inversiones iniciales (incluidos diversos recursos de hardware, software y información) e integrar nuevas tecnologías y aplicaciones emergentes.
Tasa de utilización del 2,2. Recursos de direcciones IP
Las direcciones IP (Protocolo de Internet) son direcciones de sitios web y dispositivos relacionados en Internet. Están determinadas por la Autoridad de Asignación de Direcciones de Internet (IAAA) para garantizar su singularidad global. Hoy en día, cuando la tecnología IPv4 se aplique a Internet, en 2010 los recursos de direcciones IP estarán casi agotados. Antes de aplicar la tecnología Ipv6, debemos hacer un uso razonable de los recursos de direcciones IP. Al solicitar una dirección IP para construir una red, debe dividir las subredes de manera adecuada. Las direcciones IP en cada subred deben usarse racionalmente, no solo para satisfacer las necesidades actuales, sino también para reservarse para futuras expansiones de la red, de modo que suficientes servidores puedan acceder a Internet.
3. Establecer instituciones relevantes y planificar la capacitación de administradores de red y usuarios del departamento de capacitación para que aprendan a utilizar herramientas de producción y difusión de información.
Las unidades de construcción de redes deben tener un "grupo de liderazgo de información de redes" para guiar y tomar decisiones sobre la planificación e implementación de redes. Según la escala de la red de la unidad de construcción de la red y las necesidades de los diferentes períodos, se asignan administradores de red profesionales. En vista de los rápidos cambios en las aplicaciones de tecnología de red y la ardua tarea de construir recursos de información de red en el campus, es necesario fortalecer la capacitación en aplicaciones para profesores y estudiantes, adaptarse a la aplicación y el control de seguridad de las nuevas tecnologías de red y garantizar la normalidad. funcionamiento y seguridad de la red.
4. Preste atención al análisis de la demanda
La planificación y el diseño de la red es un proceso de establecimiento y optimización del sistema. El propósito fundamental de la construcción de la red es lograr el intercambio y el intercambio de recursos en Internet. . Para aprovechar plenamente los beneficios de la inversión en la red, el análisis de la demanda se ha convertido en una parte importante de la planificación y el diseño de la red. Proporciona los objetivos que el diseño de la red debe alcanzar y ayuda a los diseñadores a comprender mejor el rendimiento que debe tener la red. Según la escala de la escuela, las necesidades de gestión y las necesidades de enseñanza e investigación de profesores y estudiantes, se establece una plataforma informática de red de alto rendimiento, como se muestra en la Figura 1.
Al mismo tiempo, a través del análisis de la demanda del sistema, los diseñadores de redes pueden tomar mejores decisiones, evaluar las redes existentes, proporcionar funciones de trasplante y proporcionar recursos más apropiados para profesores y estudiantes en toda la escuela.
5. Selección de tecnología de red
Las tecnologías actualmente disponibles para la LAN del campus incluyen Ethernet, Fast Ethernet y Gigabit Ethernet), Token Ring, FDDI (Interfaz de datos distribuidos por fibra) y ATM. (Modo de transferencia asíncrona). Desde los aspectos de aplicación, mantenimiento, seguridad y expansión de la red, Fast Ethernet y ATM se han utilizado ampliamente en aplicaciones prácticas. Al mismo tiempo, la tecnología Gigabit Ethernet se ha convertido en el objetivo de actualización para Fast Ethernet a gran escala. Aunque Fast Ethernet y Gigabit Ethernet tienen problemas generalizados de "tormenta de transmisión" debido a su uso de CSMA/control de acceso a medios de disco óptico, tienen mejores medios de transmisión y equipos de conmutación para superarlos. De hecho, ofrecen las ventajas de compatibilidad con inversiones anteriores en equipos, aplicación de red y capacitación más sencillas para profesores y estudiantes, y buena capacidad de gestión y escalabilidad de la red. ATM es una tecnología de conmutación rápida de paquetes. Sus poderosas funciones en la red de área amplia y su exitosa aplicación en la red de área local muestran su avance tecnológico. En ATM, diversas velocidades de datos, como voz, imagen y video, se dividen en celdas estándar de 53 bytes y se utiliza fibra óptica como canal de transmisión, lo que evita la "tormenta de transmisión" en Ethernet y mejora el rendimiento general de la red. . Sin embargo, ATM es incompatible con inversiones anteriores en Ethernet y su gestión y operación son diferentes de las plataformas Ethernet tradicionales, lo que la hace inadecuada para actualizaciones de Ethernet.
6. Modelo de diseño de la red del campus
Una buena solución de diseño no sólo debe reflejar el rendimiento superior de la red, sino también la practicidad de la aplicación, la seguridad y la manejabilidad de la misma. la red y la futura escalabilidad. Por lo tanto, el diseño debe considerar los siguientes aspectos:
①Adaptación a futuras expansiones de la red y cambios de topología.
② Se deben proporcionar vías de acceso para profesores, estudiantes, usuarios o grupos de usuarios específicos.
(3) Garantizar que la red pueda funcionar de forma continua.
④ Cuando la red se expande y las aplicaciones aumentan, la estructura cambiante de la red debería poder hacer frente a los requisitos de ancho de banda correspondientes.
⑤ Las aplicaciones de uso frecuente pueden ayudar a la mayoría de profesores y estudiantes en línea.
⑥ Capaz de distribuir razonablemente el flujo de información de los usuarios dentro y fuera de la red.
⑦ Puede admitir más protocolos de red y ampliar el alcance de la aplicación de la red.
⑧Admite flujos de datos de unidifusión y multidifusión IP.
Para cumplir con estos requisitos de diseño, debemos prestar suficiente atención a las capacidades de diseño jerárquico y a las topologías en estrella, árbol y cruzada, como se muestra en la Figura 2.
7. Selección del hardware de red
Además de utilizar PC normales como estaciones de trabajo en la red, se deben utilizar servidores profesionales de alto rendimiento para la selección del host. La elección del medio de conexión se divide en dos partes. La primera parte es la selección de fibra entre conmutadores (entre edificios y plantas) y troncales de salida de la red. La segunda parte es la selección de súper cinco pares trenzados desde el conmutador en la capa de acceso al escritorio de la PC del usuario. Hoy en día, el precio de los conmutadores es muy bajo. Intente elegir conmutadores en lugar de concentradores. El enrutador es un dispositivo clave para la conexión de red y un dispositivo indispensable para el acceso a Internet, la conexión de red remota y la división de dominios de transmisión de red a gran escala. Por tanto, el rendimiento del enrutador es más importante. La elección de productos Cisco y 3Com puede mostrar un rendimiento extremadamente alto. Además de los discos duros de gran capacidad, los dispositivos de almacenamiento de datos también pueden elegir unidades de cinta, matrices de discos y matrices de discos ópticos. Estos dispositivos de almacenamiento externo se pueden utilizar para almacenar cantidades masivas de datos de red, como libros, materiales multimedia y cursos, estado de los estudiantes y gestión del rendimiento, etc.
La elección del 8.8. Proveedor de servicios de red
Para diferentes tipos de redes de campus, es muy importante elegir un ISP (proveedor de servicios de Internet). Después de casi diez años de desarrollo, mi país ha formado cuatro sistemas de red principales: CSTNET (Red de ciencia y tecnología de la Academia de Ciencias de China), CERNET (Red de educación e investigación del Ministerio de Educación), ChinaNet (Red de telecomunicaciones de China), y ChinaGBN (Red Puente Dorado de China). Con el desarrollo continuo de las tecnologías de la información y las comunicaciones y las necesidades generalizadas de la sociedad, China Unicom (China Unicom), China Tietong (China Tietong) y China Netcom (China Telecom) se han desarrollado rápidamente en los últimos años. Dado que los proveedores de servicios de Internet de China se centran principalmente en desarrollar sus propios sistemas de red y existe una falta de mecanismos de coordinación entre los diferentes tipos de redes de gran escala, el problema del ancho de banda de red entre ellas no se ha resuelto bien. Para los usuarios, se produce un problema de "cuello de botella" al conectarse a otra red en línea, como se muestra en la Figura 3. Creo que los usuarios de ChinaNet han encontrado este tipo de problemas al llamar a los recursos en línea de CERNet o los usuarios de CERNet al llamar a los recursos en línea de ChinaNet. Como red de campus, no importa las necesidades que tengan profesores y estudiantes, no pueden prescindir de recursos de información centrados en la enseñanza y la investigación científica. El 90% de los recursos educativos se concentran en CERNet. Por lo tanto, al elegir un ISP, la red del campus debe centrarse en CERNet.
9. Aplicación y asignación de ancho de banda
¿Cuánto ancho de banda necesita la red del campus? No olvide que el ISP considera los recursos de ancho de banda como uno de los principales contenidos de su negocio. Como "tráfico" de la red, Internet puede "cortarse" o "fluir insuficientemente" en cualquier momento, y no habrá muchos períodos de "flujo fluido". Esta es una razón objetiva de la existencia. de infraestructura en la mayoría de zonas de nuestro país. Sin embargo, el problema no está exento de soluciones.
La aplicación razonable del ancho de banda de acceso y una buena asignación del ancho de banda en Internet mejorarán la velocidad y la eficiencia de la transmisión de datos. Solía existir una controvertida regla 80/20 en la industria de las redes, es decir, el 80% del tráfico en una LAN se distribuye dentro del segmento de la red y el 20% restante se distribuye a lo largo de la línea troncal. Hoy en día, la demanda de Internet por parte de la gente ha superado con creces la regla 80/20. Debería convertirse en la regla 20/80. ¿Cómo solicitar suficiente ancho de banda sin desperdiciarlo? Demasiado ancho de banda significa pagar más a su ISP. El cálculo se basa en considerar el tamaño de la red del campus, cuántas computadoras se encuentran en el punto máximo del enlace de salida a Internet (generalmente representa entre el 60 y el 70 % del total) y el ancho de banda de cada computadora es de 100 kb/s. (en comparación con 56 kb/s en el modo de acceso telefónico PPP (rápido), cuántos MB son los requisitos totales y luego considere la regla 20/80 para determinar el ancho de banda de acceso de toda la red del campus. Algunos hosts que almacenan datos confidenciales importantes, como datos financieros, datos de archivos personales, etc., sólo se pueden utilizar dentro del segmento de red y no son adecuados para la creación de redes.
10. Selección del sistema operativo de red
La selección del sistema operativo de red está relacionada con la aplicación, seguridad y gestión de la red. Los sistemas operativos de red más utilizados actualmente incluyen: Unix, Linux, Netware, Windows 2000 Server/Advanced Server/servidor de centro de datos. Aquí hay una breve introducción:
UNIX El sistema operativo UNIX es un sistema operativo multiusuario y multiproceso de tiempo compartido. En los primeros días del desarrollo de Internet, se integró en muchas tecnologías de red y protocolos de comunicación. Tiene una excelente portabilidad y rendimiento de seguridad y se usa ampliamente en microcomputadoras, minicomputadoras, minicomputadoras y computadoras centrales. A día de hoy, sigue siendo el sistema operativo de red preferido para todo tipo de servidores en Internet y goza del favor de los sectores financiero, de telecomunicaciones y de seguros.
Linux es un sistema operativo similar a UNIX popular en los últimos años, y su sistema funcional ahora tiene muchas similitudes con UNIX. La última versión lanzada incluye muchas herramientas como administración de archivos, administración de cuentas de usuario y administración de redes, y tiene un buen soporte para aplicaciones de Internet.
Netware Netware es un sistema operativo de red desarrollado por Novell. Se ha desarrollado en más de diez versiones desde los años 1980. La nueva versión refleja un alto grado de apertura y seguridad y es el sistema operativo LAN más utilizado en el mundo.
Windows NT es un sistema operativo de red preventivo multitarea con alta confiabilidad y apertura. Proporciona potentes capacidades para que las empresas administren diversas aplicaciones, como servicios de bases de datos y correo electrónico, y pueden comunicarse con varias redes. Puede admitir más software de aplicación, herramientas, intercambio de archivos y servicios de impresión en red, y también es un excelente sistema operativo de red.
Windows 2000 Windows 2000 es un producto desarrollado por Microsoft. Sus versiones de servidor incluyen Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced server y Windows 2000 Datacenter Server. Combinan las excelentes funciones de Windows 98 y Windows NT4.0 con servicios integrales de software de aplicaciones de Internet, confiabilidad y escalabilidad mejoradas y una poderosa administración de extremo a extremo.
En base a las características de estos sistemas operativos de red y su soporte para aplicaciones de red, se puede elegir uno o varios sistemas operativos adecuados para los servidores de cada subred de la red del campus para adaptarse a diversas aplicaciones, control de seguridad y gestión.
En resumen, la planificación y el diseño de la red del campus es un proyecto sistemático. Las diferentes soluciones de planificación y diseño provocarán grandes diferencias de rendimiento en la red, lo que no solo se refleja en las características técnicas y de aplicación de la misma. la propia red, también refleja las diversas necesidades de los diferentes usuarios, reflejando fundamentalmente los fundamentos de la sociedad de la información.
Materiales de referencia:
[1] "Conceptos básicos del diseño de redes", compilado por el Comité de compilación de la serie de ingeniería de redes informáticas del siglo XXI, Beijing Hope Electronics Publishing House, primera edición en 2000.
[2] "Cisco Internet Design", editado por Matthew H. Berkner, traducido por Xiaoxiang Studio, People's Posts and Telecommunications Press, primera edición en 2000.
[3] "Explicación detallada de la tecnología central de Internet", autor John R. Levine, traducido por Guan Wei y otros. , primera edición 2001.
[4] Opiniones Orientadoras de la Oficina General del Ministerio de Educación y del Ministerio de Educación sobre la Construcción de Redes de Campus para Escuelas Primarias y Secundarias, Jiaoji [2001] No. 16.
Solo como referencia, estudie usted mismo.
Espero que te ayude.