作为校园信息化的基础工程,校园网已经在基础教育领域生根发芽。对大多数从多媒体教室起步的中小学来说,在进行了校园局域网的构建之后,接下来就会面临Internet接入的问题。这时,路由器的选择就成了CIO们要关注的问题……
作为一个曾经的教师,笔者自己也曾经参与组建校园网络。其实对于大多数的校园网络来说,路由器的选择并不是在原有网络的基础上添加的,而是在校园网设计之初就已经作为校园网的一部分。因此,路由器如今已经几乎成了一个校园网络必不可少的设备了。
什么是路由器?
在许多人的印象里,路由器的作用只是接入Internet,但其实并非如此。路由器在OSI七层模型中位于第三层――网络层,作为连接广域网WAN的端口设备,简单地说,路由器的主要功能是连接多个独立的网络或子网,实现互联网间的最佳寻径及数据包传送。
我们可以想象一下,最简单的网络是所有的计算机都连在一根信息线(总线)上,各个计算机可以通过向总线发送信息以互相通信。但随着网络中的计算机数目增长,这就很不可行了,会产生许多问题。首先是带宽资源会很容易耗尽;其次每台计算机都浪费许多时间处理无关的广播数据,每台计算机都可以监听到其他计算机的通信;此外网络变得无法管理,任何错误都可能导致整个网络瘫痪。
所以,当计算机的规模已经发展到了一定阶段的时候,我们必须把网络划分成若干个部分;但同时我们也必须提供一种机制使不同网段的计算机可以互相通信,这就是路由器的作用。
校园网一定需要路由器吗?
那么对于学校尤其是中小学校,路由器能起到什么作用呢?
从前面的描述中我们可以了解到,划分网段的时候我们需要路由设备完成不同网段的计算机之间的通信,所以,当我们的局域网规模不是很大的时候,并不需要使用路由器,用第二层上的交换机就可以隔绝广播了。同时,当我们接入Internet的时候,如果数据量不是很大,用一台有两块网卡的计算机也能完成路由器的功能。
也就是说,如果我们的校园网还仅仅是一个很小规模的局域网,无论是网络管理还是接入Internet,路由器都不一定是一个必须选择的设备。
但这种应用对当前的大多数学校来讲都似乎太简单了!对于如今大多数建设校园网的中小学来说,应用范围已经不可能仅限于一两个电子教室。下面我们仅以教学和管理两个中小学最主要的应用方面看看路由器是否真的不可或缺。
教学应用
这是中小学最重要的应用部分,包括教研和教学两部分。一方面教师利用Internet进行备课和教研,另一方面还要利用网络等信息手段提高教学手段。同时,教育的特殊性还需要及时跟踪最新的应用;图书馆和电子阅览系统对Internet接入的需求也非常高。因此,校园网不仅需要高性能的路由器或者三层交换机(具有路由功能的交换机)来形成以交换为核心的内部网络,还非常需要一台高性能路由器与Internet建立畅通、可靠的网络连接。
行政管理
当网络普及到管理系统的时候,管理者的安全问题就会逐渐提到日常上来,例如财务和管理信息的安全。此外,开放内外窗口、展示学校形象也非常重要。收发Email,会给校园里面的所有人带来方便,但也会给整个网络带来隐患。此时,路由器的强大安全管理就变得重要异常。路由器和防火墙的结合,使学校的WEB主页能够方便地公开被外界访问,来自外界的恶意攻击将被拒绝,一些非法的站点将被过滤,浏览、收发Email等其它与Internet合法的交流得到保障。
北京十一学校的校园网络已经有了三年的历史,如今,学校的行政管理、图书馆、教室等各个部分都已经连入了校园网。这么多的应用,路由器成为必然的选择。北京十一学校电教处冉旭老师向我们介绍说,使用了路由器,不仅可以进行网段划分,更多地通过它接入Internet。这时,它的作用不仅是完成路径选择,还能起到一定的防火墙作用,把局域网与外部的网络分隔开来。
除了上面这些校园网内部的应用,对于教育行业,实现学校之间的远程互联正在成为一种共识,“校校通”工程如今已经在紧锣密鼓地实施着。而学校之间的互联通常会采用借助于广域网线路来实现,而路由器是其中的重要环节。虽然采用光纤加三层交换机的方式也能够实现网络互联,但三层交换机的路由功能相对简单;而且校园网内部通常采用非法IP地址,接入公网则必须进行NAT(Network Address Translation,网络地址转换,是一种把内部IP地址翻译成合法IP地址的技术)。这时三层交换机就显得力不从心了,即使具备NAT功能,也会极大降低交换机的性能,从而影响整个局域网的性能,因此路由器是实现NAT的更好选择。另外,通过路由器还可以实现简单的防火墙和VPN功能,提高网络和信息传输的安全性。因此路由器在校际互联中仍具备广阔的发展前景。
选择路由器:接入和安全并行
北京师范大学信息科学院副院长黄荣怀博士在谈到校园网络建设时说,校园网络建设“要遵循实用性原则、开放性原则、先进性原则、可靠性原则、可扩展性原则”,路由器当然也不例外。这里面,“实用性”是首要原则。因此,各个学校还是要从自身的角度出发,选择适合自己的产品和解决方案。
具体到路由器,除了上面的因素,从上面的介绍我们可以看出,无论是校园网内部还是“校校通”工程要求,接入和安全都是两个路由器要考虑得最重要的问题。这一点我们从北大附中的路由器选择中可以看得很清楚。
负责实施北大附中的北京汇冠信息技术有限公司系统集成事业部总经理管健先生向记者介绍,北大附中2000年6月开始进行校园网的实施,如今校园网已经涵盖了教研、教学(教室)、图书馆、宿舍、财务、校办产业等n个部分,网络选用了Cisco 6006三层交换机,对外接入则采用了Cisco 2621路由器。
北大附中采用两条光纤连入Internet,一条连到中国教育网,另一条利用DDN专线连入ChinaNet。在参考了当时北京大学等大学的校园网模式之后,北大附中在这方面考虑的主要因素是接口规范和稳定性因素。如今,北大附中每天向师生开放连入Internet的计算机台数达到300台以上,网络运转很通畅。
安全因素也是选择路由器的重要因素。除了与外界发送和接入信息可能产生的危险可以由路由器进行排除,内部安全因素也必须考虑。一方面财务系统必须单独和外界联接,内部网络不能访问,需要使用路由器进行设置外;另一方面,中学生的年龄和心理特点的特殊性要求一部分教学和行政的系统也要进行特别的防护(例如教育信息和考试信息等),因此,也需要通过路由器把这些系统和其它校园网络部分进行了彻底的隔离,保证信息的安全。
优秀方案推荐
考虑各个学校的性质、规模、财务等具体情况,相应的校园网解决方案也会有很大的不同。在此我们按照校园网络的应用和规模分为三种类型,按照其相应的需求向大家推荐相关的解决方案。
接入是关键:Cisco小型校园网解决方案
Cisco小型校园网解决方案针对中小规模校园网的应用系统,采用二层结构,适合于数据主要集中在在校园内部的应用环境,并且兼顾了教学、管理和通讯三方面应用,可以随着学校规模的扩张也可作为一个更大园区网的分支节点...
融合应用:华为综合校园网接入方案
华为中小学校园网接入解决方案在提供集成的固定接口同时,提供了丰富的可选配模块,具有灵活的配置方式和更高的处理能力,校园网出口带宽可达百兆,还可以方便地升级到千兆,适用于规模较大、拥有多栋建筑的校园...
高性能重安全:神州数码校际互联方案
对于教育行业,如果要实现学校之间的远程互联,通常会借助于广域网线路来实现。而随着宽带技术的发展,采用光纤以太网直接接入宽带城域网的方式也越来越多地被采用。但无论采用何种线路,路由器都是校园网互联中的重要环节。因此路由器在校际互联中仍具备广阔的发展前景。
案例参考
三级交换打造海珠"校校通"
广州市海珠区政府和教育部门在该区130所中小学,通过长城宽带网,共享网上教育信息和资源。在建设中,每个学校采用Cisco 2621路由器接入长城宽带网,用TCL网络百兆单/多光纤收发器与长城宽带的光纤相连,保证上网通道的高速畅通...
多应用、易升级:中央财经大学搭建校园网
中央财经大学本着100M主干,10M或100M交换到桌面;实现灵活的VLAN划分、管理简便及多种应用的原则,采用Cisco系列交换机,学校各楼以100Base-FX光纤连接到电教楼中心交换机,并通过光缆与Cernet华北区主节点北京邮电大学相连...
路由器市场概述
据赛迪顾问统计,路由器市场在2001年销量达到17万台,销售金额累计达43.6亿元人民币,保持着从1996到2001年来的稳定增长趋势。路由器是我国网络设备市场中增长最稳定的设备之一,同时随着我国信息化的进程的深入,其需求保持上升的趋势,因此,众多国内外设备制造商进入路由器市场,希望分得市场一杯羹。在2001年激烈的竞争中,CISCO、华为、JUNIPER占据了中国国内市场的前三位,并在电信、金融、教育、政府等行业取得较好的成绩。从行业分布上看,电信行业占据路由器市场的42.4%,金融行业占据26.3%,政府行业占据11.6%,教育行业占据10.2%,能源行业占据2.4%,交通行业占据1.8%,其他行业占据5.3%。
尽管路由器市场在数量上保持稳定的增长,但是市场特点一直在变化,在技术、产品、价格、市场策略等发面呈现不同的趋势。在技术上,光纤、模块化是发展方向,厂家越来越重视技术;在产品上,高端路由器需求增长迅速;在价格上,由于低断路由器的冲击,整体市场价格呈稳定下降的趋势;在市场策略上,各厂商加大了市场推广的投入,更加重视市场宣传。
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