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1、2001 年第三期赣 南 师 范 学 院 学 报Journal of Gannan Teachers CollegeNo. 3June.2001计算机局域网组网方案设计焦中明1,谢锦平2(1.赣南师范学院现代教育技术教研部;2.赣南师范学院物理系,江西 赣州 341000)摘 要:本文对不同要求下的计算机局域网组网方案进行了设计,设计了二种不同规模的计算机局域网方案,并分析了在组网中应考虑的几个基本原则.关键词:计算机局域网;方案;设计中图分类号: TP393文献标识码:A文章编号:1004 - 8332 (2001) 03 - 0067 - 03在全国实施 “校校通”工程的形势下,未来几年中
2、,有许多中小学将要建设计算机校园网,实现与计算机互联网或中国教育卫星宽带网连通. 如何设计组建一个较为科学、 合理的局域网 ,在组网方案中应考虑那些因素和问题.1 局域网的结构特点1. 1 计算机网络的分类计算机网络一般由中央处理设备、 网络互联设备、 网桥 、 网关 、 网关协议及用户终端等构成. 计算机网络的分类有几种不同方法.根据其网络的交换功能可分为:电路交换 、 报文交换 、分组交换和混和交换(同时采用电路交换和分组交换)等四种 .根据网络的拓扑结构的不同,一般有 :总线型网络结构、 星型网络结构、 树型网络结构、 交换式网络结构、 分布式网络结构、 混合型网络结构和环型网络结构等.
3、根据其作用的距离和范围又可分为局域网、 广域网 (远程网 ) 、城域网 (市域网 ) 和全域网 (卫星通信网 ) . 一般大学及中小学计算机校园网都属于局域网.1. 2 局域网的结构特点在局域网中,使用较多的是总线型结构和星型结构. 按网络结构的不同,局域网一般分为以太网和令牌网两种. 因以太网组建较容易,各设备之间的兼容性较好,所以 ,目前有 80 %以上的局域网为以太网,令牌网对普通用户而言,技术较为复杂,掌握起来困难较大. 以太网是以共用的总线作为共享的信道来传输数据,以太网一般采用总线型拓扑结构,用一条总线把网络上的各个节点连接起来构成网络.令牌总线网的结构特点:物理上是总线结构,逻辑
4、上是令牌环. 各工作站点以物理总线形式进行连接.信息也是通过总线进行传输的.2 局域网组网方案设计的几个基本原则由于计算机网络技术发展迅猛,因此 ,在组网设计中应从组网的用途、 经费的投入和今后计算机的发展等方面综合、 全面的进行局域网的方案设计.在设计中,应考虑下面几个基本原则.2. 1 组网的目的不同的部门,组建局域网的目的和用途不同,所需的要求也就不同. 中小学组建局域网或校园网的主要任务是进行计算机基础知识的学习、 办公 、 计算机辅助教学、 多媒体教学 、 课件的制作 、 应用软件的使用、 互联网的使用和远程教学等,大学组建局域网相对中小学要求更高、 速度要求更快 .还需考虑将来的可
5、扩充性.实验室的几十台计算机连成小型局域网主要是实现资源的共享等 .企业 、 医院和行政部门考虑的是应用计算机来解决与其领域和专业有关的具体问题 ,例如 :企业管理 、 办公自动化等.以减轻工作量,提高工作效率.收稿日期:2001 - 02 - 26 作者简介:焦中明(1962) ,男,河北保定人,赣南师范学院现代教育技术教研部副教授,主要从事电子学和计算机基础研究与教学.? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
6、- - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 2. 2 资金的投入计算机设备和技术的发展非常快,资金投入的多少也决定了组建局域网结构的考虑.如果资金较宽松,可以在结构和技术上采用较新的设备和技术,并考虑局域网向广域网的方向发展 ;如果资金较少,采用常用的中档设备,可采用 10/ 100M 的共享网络设备.2. 3 兼容性问题有的中小学和实验室还有一些486 和 586 等低档的微机,而目前的计算机CPU 大多是 P或 P ,甚至 P4,在组网中 ,如果想把原来的老机器
7、用起来,则在设备的选型上,要充分考虑网卡和计算机的兼容性问题,建议可以用N E2000、 3C503 等兼容网卡 . 这样 ,在网络结构的设计上 ,可以采用网络混联的方法.2. 4 技术规范的要求在组网设计中,一方面要充分考虑网络的标准化、 规范化 ,另一方面又要考虑网络设计上应有一定的先进性,应采用国际上先进同时又是成熟的技术,便于今后网络的扩充,以增强网络的效率和效益,同时又能与外界的广域网和互联网成有机的统一体. 此外 ,传输介质要满足网络带宽 、 抗干扰 、 网络的拓扑结构的要求,传输距离应满足用户的现场环境和介质访问的要求和网络的实际吞吐量的要求也应考虑. 总的来说,网络系统的设计应
8、体现出先进性、 实用性 、开放性 、 灵活性 、 发展性 、 可靠性 、 安全性 、 使用性 、 抗干扰性和经济性的原则.3 组网方案设计3. 1 方案一某小学有三幢楼需联成局域网,设计须达到的主要功能:学校办公 ; 学生信息技术课的教学上机 ; 多媒体教室教学;其它一些计算机的应用.局域网络结构设计 在设计网络结构时,既要充分考虑其扩充性、 安装维护方便以及成本等多项因素,又要考虑其工作效率.在设计此方案时,因局域网需覆盖的范围有一幢办公楼、 二幢教学楼,办公楼中有校长办公室、 教务处等行政办公室,今后接入的工作站较多. 教学楼中主要是机房 、 多媒体网络教室等,综合诸方面因素,选择以太网结
9、构.网络的拓扑结构:采用星型 10/ 100M 网络的拓扑结构. 如图 1所示 :图1硬件 :教学办公管理系统服务器 :HP NetServer E60; ( 集成已设置好的HP NetServer 10/ 100M 网卡 ,支持 N T、 Novell 、 Linux 、 MS -DOS 等操作系统,支持双Pentium处理器 );工作站全部采用CPU为 P 500/ 内存 64M/ 硬盘 6. 4G/软驱 1. 44M ;集线器(HUB)采用 D- L IN K(16 口) ; 工作站网卡可用N E2000 兼容网卡 .软件 : 操作系统 : WINDOWSN T4. 0、 WINDOWS
10、95/ 98、 DOS6. 22; 教学管理软件:CSC 校长办公系统、 教学用多媒体教学应用软件 .布线要求 :远距离采用粗缆或细缆,近距离采用双绞线连接.WINDOWSN T Server操作系统支持多网段管理的功能. 为提高网络的运行速度,用内部网桥分成三个局域网:即除本机集成的网卡外,再加二块网卡,每块网卡接一个16 口或 24 口的 HUB. 每个 HUB 与服务器上对应的一个网卡连接,每个网卡管理一个网段,较好的利用了高性能服务器的处理能力.3. 2 方案二 :86赣南师范学院学报2001 年? 1994-2006 China Academic Journal Electronic
11、 Publishing House. All rights reserved. http:/名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 在经济较为宽余,要求较高的校园网设计中可采用下面方案.3. 2. 1 网络拓扑结构:整个网络结构采用树型结构,结构图如图2 所示 :图23. 2. 2 结构特点 :3 采用千兆交换以太网技术. 通过 2 个千兆交换机和6 个百兆交换机组成千兆网一级交换主干 ,每 3 个百兆交换机以星型接法接
12、入千兆交换机.每个服务器以星型接法接入千兆交换机中 .3 6 个百兆交换机和42 个百兆共享HUB 组成二级网络交换.每 7 个 HUB 以星型接法接入到 1 个百兆交换机 .3 工作站以星型接法接入到42 个 HUB 中 ,整个网络形成一个顶端为千兆交换、 中间为百兆交换 、 低层为百兆共享的树型结构的网络拓扑.3. 2. 3 功能 :整个网络具备中等规模的局域网要求,具有高性能交换、 千兆主干、 宽带接入IN TERN ET ,可实现所有用户高速访问广域网.可以满足有些大学及中学办公自动化、 信息处理、 多媒体教学 、 科研和远程教学等方面的需求.随着计算机技术的不断发展,硬件设备也越来越
13、先进,特别是宽带网、 多网合一和ADSL等技术的发展,为局域网的组网方案设计带来更多的考虑空间,但无论采用何种局域网方案,都应符合经济实用、 投资低 、 功能全 、 便于扩充和升级的原则.不断追求高性能、 高技术 、 低价格是计算机局域网技术的发展方向,也是局域网设计永恒的主题.The Plan Design of Setting up Computer LANJIAO Zhong2ming1, XIE Jing2ping2(1. The Teaching and Research Section of Modern EducationalTechnology of GannanTeacher
14、sCollege,2. The Dept. of Physics, Gannan TeachersCollege, Ganzhou 341000 , China )Abstract :This paper designs the plan of setting up computer LANof differentrequirememts ,and two plans ofcomputer LANof differentscale,and analyzes several basic principlethat should be considered in setting up LAN.Key words :computer LAN;plan ; design96第 3 期 焦中明 ,谢锦平 计算机局域网组网方案设计? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -