中山市中等专业学校校园网.doc

中山市中等专业学校校园网
设 计 方 案

目 录

第一章 系统需求 4
一、校园网建设目标 4
二、现有基本情况 4
1、计算机的基本配置和分布 4
2、目前计算机应用的状况 5
三、校园网主要功能 5
四、网络技术要求 5
1、主干网组网技术原则 5
2、工作组到桌面的组网原则 6
3、网管中心建设的技术原则 6
4、其他需要考虑的问题 6
五、软件功能要求 6
1、校园网主干 6
2、教务管理信息系统（教务科） 7
3、学生管理信息系统（学生科） 7
4、实践教学管理系统（实验中心） 7
5、职业培训管理系统（培训中心） 7
6、西藏部管理系统（附属西藏部） 8
7、行政管理系统（校办） 8
8、图书管理系统（图书馆） 8
9、固定资产管理系统（总务科） 8
10、后勤管理系统（食堂、宿舍、总务结合校园一卡通） 8
11、财务管理系统 8
12、多媒体课件（研制）管理系统 8
13、多媒体教学（播放）管理系统 8
14、校长办公系统 9
15、校园卡管理系统 9
六、场地与站点分布情况 9
七、系统建设原则 9
1、领导原则 9
2、分期原则 9
3、成效原则 10
4、工程原则 10
5、合作原则 10
6、产品选型原则 10
第二章 网络系统设计 13
一、网络技术综述 13
1、介质共享网络技术 13
2、交换技术 14
3、路由技术 15
4、正确使用交换机与路由器 16
二、网络拓扑结构 17
1、主干网技术要求与技术设计 19
（2、ATM主干拓扑概述 24
三、网络设备清单 27
1、以快速以太网作主干 27
2、以ATM作主干 27
四、网络管理 28
1、网管层次化 28
2、网管集成化 29
3、网管Web化 29
4、网管智能化 30
五、网络安全 31
1、安全设计原则 31
2、安全设计与实现 31
3、Cisco PIX 35
4、网络安全制度 37
第三章 布线系统设计 38
一、概述 38
1、网络基础 38
2、工程范围 38
二、设计标准 39
1、两个布线系统标准及其区别 39
2、对标准的选择 40
三、Ｔ&B布线系统 41
1、三种布线系统类型的比较 41
2、选择布线系统的参考因素 42
3、综合布线系统的应用范围 42
4、通贝（T&B）ＮＷＳ布线系统 42
四、布线系统结构 44
1、布线系统结构组成 44
3、关于网络防干扰方面的考虑 49
五、布线材料报价 50
1、材料 50
2、工程总造价 51
六、工程服务体系 51
1、布线系统标准 51
2、施工服务 52
3、系统设计 52
4、工程管理 52
5、结构化布线系统验收 53
七、集团对布线工程的承诺 56
第四章 应用系统设计 57
一、应用系统设计总体原则 57
1、软件系统架构 57
2、操作系统比较 59
3、数据库系统选择 59
4、开发工具 60
二、中专应用系统 64
1、教务科信息管理系统 64
2、学生信息管理系统 65
3、实践教学管理系统 65
4、职业培训管理系统 65
5、图书管理系统 65
6、电子教室 66
三、社会上校园网建设成果 66
1、陆军参谋学院 66
2、“教育集成应用”校园网方案 67
3、中专学校信息系统 68
4、东大阿尔派校园网信息系统 69
第五章 服务体系 70
一、总体服务承诺 70
二、建设中的保障措施 70
1、组织保障 70
2、质量保障 71
3、管理保障 71
4、投资保障 71
三、设备供应服务 71
四、其它条款 71

第一章 系统需求
一、校园网建设目标
随着计算机技术的发展和建设与应用成本的迅速降低，计算机用于办公辅助管理与决策支持越来越普及。各单位由于协作工作关系，数据交换和信息查询的需求迅猛增长，办公自动化和无纸化信息传递在互联网覆盖越来越广的情况下被赋予了新的意义。后信息时代的到来，使以获取并传授知识信息为主体的学校，感受到了莫大的发展和生存的压力。建立校园网则是解决这些问题的最佳途径。建立一个优质、高效、性价比高的校园网是所有建网学校所追求的共同目标。全国的大、专院校在“211”工程的推动下，已取得了一定的成效。但中专、技校、中、小学等大多数中、小规模的学校中，校园网建设尚处在认识和探索阶段。绝大多数中、小规模学校由于条件和工作性质所限，不可能完全参照大、专院校的建设模式。校园网规划和建设是校园基础建设中一项大的工程项目，因其应用技术处在高新技术发展的前沿，因而从根本上讲有别于其他的基础工程建设。中山市中等专业学校的校园网建设设想正是在这样的情况下提出来的。
任何工程项目都有其追求目的。校园网的建设目标概括起来主要有以下几个方面：
l 辅助教师教学，提高教学手段
l 提供信息服务，方便师生教研
l 改善办公条件，提高工作效率
l 开放宣传窗口，树立学校形象
二、现有基本情况
1、计算机的基本配置和分布
中山中专是1994年由中山市教委投资兴建的普通中专，在设备建设上立足于高起点。至今全校有计算机整机设备300多台，其中除了一些486级的机器外，大多数都为PENTIUM 100或更高档的机型。目前，全校有计算机实验机房5个。一机房有60多台内存为8M的5X86 无盘工作站，内建总线结构的NOVELL网和广播式的多媒体教学网；二、三机房各有60多台内存为16M、CPU为PENTIUM 100和120，硬盘容量为1G的有盘工作站，两机房的每组工作站都以10BASE-T 的HUB集中线缆后再由细缆总线将若干组串接后与本室的Netware文件服务器相连。多媒体机房配置有PENTIUMⅡ 300、内存为32M、硬盘容量为5.1G、光驱为32倍速的高档多媒体机型。40多台机以共享快速以太网与本机室的一台高性能的NT服务器互联。单片机和网络实验室配置有20台内存为8M、CPU为486DX2-80、640M硬盘容量的低档实验用机和5台内存为32M、硬盘容量5.1G、34倍速光驱的Celeron机以及一台CPU为PENTIUMⅡ 300 、内存为128M、硬盘容量为8.4G、光驱为34倍速的高档实验用机。室内用10M或100M共享或交换以太网的多种方式组网。校内其余的几十台整机主要分布在图书馆、电子阅览室、校办工厂、教务科、计算机备课室、电教室等处。除图书馆和电子阅览室的十几台计算机已互联组网外，其余均以单机方式工作。这几十台微机绝大部分为PENTIUM级以上较高配置的机型。
2、目前计算机应用的状况
中山中专五个计算机房主要是根据不同的配置情况用于上机实验和教学。虽都已单独组网但仍相互独立没有互连。图书馆使用了深圳大学DOS版的图书馆信息管理系统。资料信息未采用开放的服务方式，简单的图书信息查询仍需通过图书管理人员来完成。图书馆的电子阅览室仅提供了共享一条电话线访问INTERNET的功能。各科室都以单机方式工作，这些计算机中，总务科的一台专用于售饭IC卡管理；校办公室的二台分别专用于收发电子邮件和考勤IC卡管理；校办工厂的二台分别用于拨号上网、收发电子邮件和模具设计，其余的计算机几乎都仅仅用于打字和文档处理。教学大楼的各教室现已开通了有线电视广播，该有线电视广播除了具有一般的有线电视广播功能外，还可以允许教师在教室使用专用遥控器的光标控制键操纵广播中心的若干台计算机中的一台。该台计算机的输出信号被广播中心调制到某一电视频道，就可以在教室实现计算机演示教学。目前，广播中心只有一台接入有线电视广播系统，因而不能同时在不同教室演示不同内容。教学大楼底层的阶梯多媒体电教室已配置了较为完善的视频播放和投影设备，但配置的计算机也仅用作一般计算机教学之用。综上所述，中山中专计算机应用水平和使用效率还有待于大幅度的改进和提高。
三、校园网主要功能
在现有计算机基本情况下，上述几个方面的建设目标需要通过具体的网络功能来实现。中山中专根据当今技术发展的现状，结合学校的实际情况提出以下设想的校园网主要功能。
l 通过建立WEB站，实现学校信息上INTERNET
l 利用校园MIS软件，实现全校计算机辅助管理和办公自动化
l 建立图书馆计算机管理系统，实现图书馆信息自动化管理和快速检索、电子阅览
l 提供E-MAIL服务，方便内外联络
l 通过校园网实现全校上INTERNET
l 建立远程访问（RAS），利用校园网实现在家备课、办公和接入INTERNET
l 建立课件、教学信息资料库，实现授课点播和辅助教学
l 利用网络技术，实现多媒体信息交换、视频点播、远程教育等功能
l 兼容校内有线电视广播网，拓展网络功能
l 建立IC卡管理系统，实现校内一卡多用
四、网络技术要求
针对中山中专的现实需要和目前中山市教委系统网络的大环境，对中山中专校园网的技术选择我们提出如下的几项原则：
1、主干网组网技术原则
l 主干以155M ATM或100M 快速以太网上连视聆通中山教育网（由中山市教委与电信局协商确定）
l 主干使用六芯多模光缆，以备日后主干在原设备基础上轻松扩容升级
l 采用100BASE-FX的全双工交换型组网技术构成层次星型的主干结构，互连全校各主要建筑楼群；但食堂所在的学生生活区网络需求较小，因而连于实验大楼的主干通过工作组交换机以分布式组网拓展至学生生活区
l 网管中心主干交换机和部分工作组交换机应能支持ATM，以满足未来日益增长的多媒体信息交换的升级需要
l 网管中心主干交换机和各工作组交换机应具有多路并用的“串径”功能，以支持主干扩容升级
l 网管中心主干交换机和各工作组交换机应支持RMON和VALN等先进的网管功能
l 网管中心主干交换机和各工作组交换机应尽可能选择同一厂家的产品，以利保证兼容性
l 部分工作组交换机应考虑兼容10M以太网
2、工作组到桌面的组网原则
l 工作组交换机到主干以100BASE－TX组网，兼容10BASE－T
l 从工作组到桌面使用高质量的超五类UTP电缆
l 工作组间根据客户对组内信息和组外信息的需求情况，选用100MBPS的交换式或共享式集线器组网；从目前而言共享式集线器完全满足办公室内部绝大多数应用的数据信息交换需求，建议采用性价比高的共享式集线器连接到桌面。但对于互相协作工作需求量大的办公室，可选择交换式集线器。
3、网管中心建设的技术原则
l 网管中心系统设备应使用独立专用接地和供电系统
l 网管中心应为系统设备配置延时长达十几个小时的智能型UPS电源
l 中心的电缆、网线应以结构化布线工程的要求布线（如配线架和配线柜的使用），并铺设防静电地板，以利整洁美观和线缆管理
4、其他需要考虑的问题
● 图书馆子网的建设
● 计算机机房与校园网互连
● 校有线电视广播网与校园网互连
● 校园网主要功能实现的软、硬件环境
五、软件功能要求
校园网要真正发挥效益，网上运行的应用系统是关键，它是校园网功能的直接体现：
1、校园网主干
主干接入社会化信息网，共享国内外网络的各种信息资源，主要有如下功能：
1） 建立学校主页（Home Page）
利用主页展示本校的形象，将学校的概况、专业概况、专业设置、组织机构、办学特色、教学科研成果等信息向全国乃至全世界宣传；
2）电子邮件（E-Mail）
利用E-Mail进行快速、高效、价廉的通讯联络，跟全国乃至全世界的任何一个Internet用户交流信息；
3）信息查询（Gopher&WWW）
利用WWW，我们可以查询任何部门所需要的信息（可建立网络阅览室）；
4）其他如Telnet（远程登录）、FTP（文件传输）等。
2、教务管理信息系统（教务科）
1） 教师基本情况（如人事资料、专业特长、主讲课程、业绩档案等）；
2） 课程基本情况[如内容概要、哪些专业开设、主讲教师、教学资料（教学大纲、实验大纲、实习大纲、指导书等）、课时分配、教学计划、授课计划及教案范本，该课程的研究成果等]；
3） 教务行政管理（如教学计划、课程编排、调课管理、常规教学检查等）；
4） 考务管理（如正常考试和补考，建立试题库等）；
5） 校外班管理（如招生计划、教学管理等）；
6） 实践教学管理（如生产实习、课程设计、毕业设计，各种考证竞赛活动等）；
7） 教师工作量统计；
8） 课题与成果管理（如立项、评审、奖励等）；
9） 教研活动管理（如论文报告会、公开课、各种评比、学术会议等）；
10） 师资培训管理（如学历教育、业务进修等）；
11） 电教管理（如正常教学安排、各种制作等）；
12） 教材管理；
13） 学籍管理。
3、学生管理信息系统（学生科）
1） 学生管理（如学生身份资料、学习成绩、纪律、奖惩记录等）；
2） 班级管理；
3） 班主任管理（如班主任业绩和工作记录等）；
4） 学生就业管理（如就业情况汇总，就业预测分析等）；
5） 常规检查（十项评比）等。
4、实践教学管理系统（实验中心）
1） 实践教学活动安排（分校内和校外）；
2） 实验设备管理（如使用、折旧、维修、报废、添置等）；
3） 实践教学工作量计算（与理论教学分开、建立独立的计算系统）。
5、职业培训管理系统（培训中心）
1） 成人中专学生管理；
2） 短期培训班管理；
3） 等级考试管理；
4） 经营情况核算等。
6、西藏部管理系统（附属西藏部）
1） 学生管理；
2） 教学管理；
3） 工作量统计；
4） 后勤管理等。
7、行政管理系统（校办）
1） 人事管理；
2） 户籍管理；
3） 文档管理；
4） 校长活动安排；
5） 事务活动安排；
6） 车辆管理；
7） 教职工考勤等。
8、图书管理系统（图书馆）
9、固定资产管理系统（总务科）
1） 固定资产常规管理（使用、折旧、维修等）；
2） 报废资产管理（申报计划、审批资料、处理情况）；
3） 新增资产管理（申报计划、审批资料等）。
10、后勤管理系统（食堂、宿舍、总务结合校园一卡通）
11、财务管理系统
12、多媒体课件（研制）管理系统
组织教师建立课件仓库。
13、多媒体教学（播放）管理系统
自动播放课件（校外可实现远程播放）。
14、校长办公系统
具有活动安排，文件签阅（采用数字密码），下发指令等功能（可以在校外办公）。
15、校园卡管理系统
利用IC卡的大存储功能作为就餐、洗衣、打电话、上机等费用支出卡和作为借书证、考勤证、学生证等身份证件。
六、场地与站点分布情况
中山中专主要建筑的分布见下图，其中各部分名称如下：中山中专远景规划中将在篮球、排球场14的位置建体育馆。
培训中心大楼 1 办公大楼 2
教学大楼 3 图书馆、校办工厂数控加工中心 4
实验中心大楼 5、6 学生宿舍楼 7、9
食堂 8、11 校办工厂金工车间、小卖部 12
配电站、体育库房 13 足球场 15
篮球、排球场 14 前广场 16
门房 17

整个学校约占地10万平方米，约分布在一个400米*250米的范围内，1、2、3、4、5、6有空中走道相连接。网管中心设在1的位置，是一座四层的在建楼。

至于整个学校的行政架构设置则见11页的图，图中标有各机构的站点数。这只是第一步的考虑，在校园网的基本框架搭起来后，工作站的数量将还会有所增加。
七、系统建设原则
对于整个系统的实施，我们提出如下的系统建设原则：
1、领导原则
由于校园网系统是一个涉及中山中专全校并与市教育网络系统相连的计算机联网应用系统，覆盖中山中专的所有科室，事务繁杂，人员众多，各方面的处理方法有着差异，有必要成立由学校校长牵头的项目实施组织，领导出面协调各方面的关系，使校园网系统能正常、有序地实施下去，最终成为全校人员乐于使用而又好用的系统，即要求采取领导负责制，实行“一把手”工程。
2、分期原则
校园网系统是涵盖软件、硬件的联网应用系统，投资较大，涉及的建设实施工作量也大，有必要采取分期、分阶段建设的办法，集中人力、物力和财力解决最急需的问题和最急需的部门或办公现场。
3、成效原则
现有的计算机技术和网络技术、软件技术突飞猛进，新技术、新产品层出不穷，有些是很成熟的技术，有些才从实验室里走出来，更有些因为这样那样的原因虽已发展很久却依然没有统一的标准。中山中专校园网系统不是一个实验性质的系统，而是一个需要投入实际运用的系统，在选择系统所采用的技术和产品时，既要考虑先进性，又要考虑现实性，选用成熟的、开放性好的、易于升级和扩展的技术与产品，体现良好的成本效益比。
4、工程原则
中山中专校园网系统的实施是一项长期的、逐步完善的系统工程，涉及方方面面的人、财、物的关系，在实施中，应统筹规划、合理计划、分步实施，以工程的观点，坚持目标管理、过程控制，合理分配人、财、物。
5、合作原则
中山中专现有技术人手有限，多数精力投入到教学工作中去，为使校园网系统能在较短的时间里建设成功并发挥效益，有必要集合行业的力量，与外面的计算机公司加强合作，发挥学校在学校事务上的特长和计算机公司在技术方面的特长，达成互补，在计划的时间内开发出既先进又符合学校实际情况的校园网联网应用系统。
同时，中山中专应借鉴各行业、各类人员有关信息系统建设的成功经验来指导设计、实施、组织和管理，以避免不必要的失误，少走弯路。
6、产品选型原则
在产品的选型方面，我们给出如下的原则来总体上指导校园网建设时的产品选型：
1）可扩充性
2）开放性
3）高可靠性
4）安全性
5）高速度、低延时
6）可管理性
7）可容错和纠错
8）标准化
9）智能特性
10）厂商提供的技术和服务良好
11）好的性价比
1
2
3
5
6
9
8
7
11
12
13
15
14
16
17
去市区
去翠亨
10
4

学生科、团委 1
学生会
校办公室 1
车队
财贸科 1
电子科 1
计算机组 1
电子组
培训中心 2
实验中心 3
校办工厂 1
西藏部 1
机械科 1
自动化组
食堂
保安队
电教中心
图书馆
英语组
理化组
文科组
体育组
校财务 1
校医室
基建科 1
总务科 3
教务科 2
基础科 1
机械科 1

校长
3
学校组织结构图
绘画、装潢组
机械组
第二章 网络系统设计
一、网络技术综述
　　当今已是信息化社会，随着信息时代的到来，信息传输媒体已越来越受到人们的重视。计算机网络技术作为一种信息传输的重要手段得到了社会各界的重视，各计算机技术的研究机构、大专院校及工业界对网络技术的热情是前所未有的。近年来计算机网络技术得到了突飞猛进的发展，并且这种势头方兴未艾。
　　网络技术大体上可分成三种类型，即介质共享网络、交换技术网络和ATM网络。介质共亨网络的代表产品有共享式以太网（CSMA／CD技术）、令牌环网（TokenRing）和
FDDI等，通常称之为传统网络技术。交换技术是在传统网络技术的基础上随着大规模集成电路的成熟发展起来的一项新技术，其中包括各种局域网交换技术，如以太网交换技术、令牌环网交换技术和FDDI交换技术以及这些协议互相交叉的多协议交换技术。ATM技术从本质上来讲也是交换技术，但较之传统局域网交换技术又上了一个新台阶，它是当今世界上最复杂的网络技术，采用高速信元交换技术、基于连接的虚路径和虚通道技术和一系列服务质量（QOS）保证技术以确保多媒体信息的实时传输。
1、介质共享网络技术
　介质共享网络的致命问题是随着接入网络中设备的增加其性能会逐渐下降，并当接入设备的数量达到一定程度后，有些网络会迅速崩溃。现在以以太网（IEEE802．3）为例来说明这一问题。
　　以太网是基于载波侦听碰撞检测（CSMA／CD）的网络，是用得最为广泛的局域网技术。在这种网络技术中，所有的连网设备都具有相同的工作带宽（普通以太网为10Mbps，快速以太网为100Mbps）。当网中的任何一台设备需要发送信息时，必须先对传输介质上的信号进行监听，如果网上没有其他设备传送信息，则该设备可以立即发送信息；若网上有其他设备正在发送信息，则该设备必须继续监听网上的情况，直到网上没有信息发送才能开始发送其信息。一旦网上出现空闲，上述两台设备可能会同时开始各自的信息发送。这样在网上就会发生碰撞，一旦碰撞发生，这两台设备相继都要停止发送，并各自等待一个随机时间后再行发送，直到发送成功为止。
　　上述网络技术存在两个问题，一个是碰撞域问题，另一个是广播域问题。
　　所谓碰撞域就是在上述网络中所有连网设备都在同一介质共享网络中，这些设备同时也在同一碰撞域中，也就是说上述网络中任何一台设备发送信息时都有可能和另一台设备发送的信息发生碰撞。在同一介质共享型网络中，随着接入设备的增加这种碰撞的概率也随之增加。当连网设备增加到一定数量，并且信息发送又十分频繁时，这种碰撞会十分频繁地发生，使网络性能急剧下降，以至达到完全瘫痪的程度。因此在介质共享型网络中，根据设备对网络的访问频度，对接入设备的数量有一定限制，超过一定数量会使网络性能下降，以致完全不能工作。
　　所谓广播域问题是指在某些网络技术中采取广播方式来寻找服务器等而引起的问题。如在基于以太网的TCP／IP网络技术中，客户机常常只知道服务器的IP地址（网络层地址），并不知道其MAC（链路层）地址。当客户机要访问服务器时，首先要向网上发送一个广播包，该广播包携带服务器的IP地址和该客户机的MAC地址，当服务器根据广播包中的IP地址收到该包后，再向该客户机发回其MAC地址，此时客户才能正确地访问服务器。在客户机向网上发送广播包时，在同一广播域内的设备都要接收该广播包，看看其IP地址是否是发给自己的，这样所有在同一广播域内的连网设备都要花费一定的CPU时间来处理这种广播问题。在这样的网络中，所有的机器都会受到广播的严重打扰，这就是所谓广播风暴问题。
　　现在建成的一些校园网中，低层用户大量使用Novell技术。在Novell技术中，由于服务器每20秒要向网上广播一次自己的地址，造成了大量广播信息在网上的传送，大
大降低了网络效率。
　　在介质共享型网络中，全网都在同一碰撞域和广播域中，随网中接入设备的增加和访问频度的增加，网络的效率会下降，并当网上设备增加到一定程度后，网络即会瘫痪。
2、交换技术
　　交换技术和网桥一样是基于国际标准化组织（ISO）的开放系统互连参考模式（OSI）的第二层即链路层操作的技术。事实上交换机只是网桥的一个变种，它和网桥相比，在技术上更为简单，价格更为低廉，而性能更好，具有更高的端口密度。交换机和网桥一样都是根据其发送帧中的目标MAC地址进行信息帧转发的，但和网桥相比其转发的传输延时等性能要比网桥好得多，几乎和单一局域网的情况相差无几。
　　交换机转发信息的方法基本上有如下三种：
　　·直通（cut－through）方式
　　·存贮转发（store－and－forward）方式
　　·标识帧（flag－and－frame）方式
　　交换机以直通方式转发信息时，不需要读完整个转发的帧，只需要读出该转发帧的MAC地址即可，根据目标MAC地址，交换机直接把该转发帧送向相应的交换机端口。以这种方式转发信息帧的好处，第一是转发的速度非常快，要比存贮转发方式快得多；第二是其延时的一致性很好，并且很小，无论是转发长帧还是短帧都具有相同的传输延时。纯直通方式的缺点主要是在转发信息帧时不进行校验。当某些帧已被破坏或某些帧的信息有错误时，由于直通方式在信息帧转发时不做校验，无条件地把这些帧送向目的地。当这些有错误的帧到达目的地后，目的站发现这些帧有错，它要通知源发信站重发该帧。在一个复杂的交换式网络中，信息帧从源到目的地常常要穿越若干交换结点，如果目的站一旦发现错误，就要逐站重新发送上述信息帧。这样，直通方式在一个出错率较高的网络上看起来是快了，但实际上反而慢了。另外当交换机从高速端口（如100Mbps）向低速端口（如10Mbps）传送信息帧时，必须对信息帧进行缓冲存贮，否则低速端口来不及处理到来的信息。
　　存贮转发方式和直通方式相反，它首先要把整个信息帧全部读入，并对信息帧进行校验，一旦发现错误就立即通知源发信站重发上述信息帧。因此错误信息帧可立即被发现，并且一旦发现就立即纠正，不要等到目的站收到该信息帧后再纠正这些错误信息帧。
　　利用存贮转发机制，网络管理员可以定义一些过滤机制来控制通过该交换机的通讯流量，这是存贮转发方式的另一个优点。
　　存贮转发方式的不足之处是传输延时较长，并且随转发帧的长短而有所不同。
标识帧方式结合直通方式与存储转发方式的优点，它检验信息帧的头部（标识部分），如果标识部分有错，则将错误帧捡出，可以立即纠正或重发；标识部分正确时，信息帧采用直通的方式进行传递。
　　在有些交换技术中，为了克服直通方式和存贮转发方式各自的缺点，发挥其优点，还可以采用直通方式和存贮转发方式自动切换的方法。当网络出错率较高时采用存贮转发方式，而当网络出错率低于某个值时则自动切换到直通方式，这样有效地发挥了存贮转发方式能及时纠正出错帧和直通方式交换速度快的优点。
　　交换机的主要功能是用来隔离碰撞域，它可以使一个处在同一碰撞域中的局域网进行网段微化，分解成若干个独立的更小的碰撞域。这就是说，如果该网络中原来有10台机器，每台机器的平均占有带宽为总带宽的1／10，如果该网络是10Mbps的以太网，则每台机器占有的平均带宽为1Mbps。经过上述交换机把网段微化后，由于分成了五个网段，每个网段中平均只有两台机器，其产生碰撞的概率则大大降低，每台机器的平均占有带宽变成了5Mbps，显然大大增强了网络性能。
　　交换机的设计目的主要是要解决通讯网络带宽不足的问题，也就是网络瓶颈问题。因此交换机的主要特点是提供网络高的集成带宽，具有高的通讯流量、低延时和低价格。
　　现在有许多因素在驱使人们对网络带宽提出越来越高的要求，这些因素有：
　　·随着网络结点的增加，人们对网络带宽的需求也随之增加。刚开始建网时，网中可能只有几台或十几台机器，一个单一网段的介质共享型网络已足够使用。随着入网设备的增加，网络结点数在不断增加，当网络结点增加到几十个至上百个时，单一网段的局域网就不够使用了。由于在一个碰撞域中含有机器太多，网络效率会急剧下降，此时要用交换机来对该局域网进行网段分割，以增加系统带宽。
·入网设备的处理能力和运行速度越来越快，无论是工作站还是服务器，其CPU速度越来越快，处理能力也越来越强，因此对网络带宽的要求也越来越高。
·一些新的客户／服务器方式的应用对网络带宽的要求也越来越高。
　　由于上述需求驱动，人们迫切需要交换机这样的设备来改善局域网的性能，交换机就是在这种情况下应运而生的。交换机的主要功能是增加网络的系统带宽，解决了介质共享型网络的网段微化，即碰撞域的分割问题，从而增加了每台入网设备的平均占有带宽。
　　但是交换机不是万能的。有人说随着交换时代的到来，路由器就要退出历史舞台，这种说法是不正确的。交换技术确实对提高局域网性能具有重要作用，但是它不能取
代路由器在网络安全、网络冗余、网络控制和网络管理等方面的作用。交换机仅仅解决了碰撞域的分割问题，并没有解决广播域的分割，广播域的分割必须借助于路由器。
3、路由技术
　　路由技术是基于OSI参考模式第三层，即网络层的网络操作技术。较之交换技术而言，路由技术具有更明显的软件特征。路由器要为网络层协议建立和维护路由表，这种路由表可以静态地配置，也可由系统根据不同路由协议（如根据距离、连接状态等因素）自动配置。路由表建立之后，路由器方可使用。在使用中路由器要确定每个信息包使用的协议，目前常用的网络层协议有IP（TCP／IP），IPX（Novell），Appletalk和DecNet，继而读取信息包中网络层目的地址，并根据路由表中的内容作出转发该信息包的决定。一些智能型路由器还可以根据若干因素来选择信息包的最佳传送路径，如可以根据路径的站点数、线路的传输速率、信道费用、传输延时和拥挤状况来进行这种选择。路由器的主要功能如下：
　　用于把网络分割成若干个独立的广播域。路由器的基本功能是用来划分子网，一切跨子网的信息传送都必须经过路由器，必须由路由器根据网络层地址进行信息包的传送。因此路由器可以用来隔离网上信息的传播，特别可以用来隔离由于网络故障引起的某些信息的传播，有助于诊断网上的问题，使网上发生的有些问题可以隔离在一定范围内，这就大大方便了网络管理和网络维护。
　　路由器对数据的安全性和网络信息系统的管理也大有好处。事实上在一个校园网或企业网中，上网的各个部门如人事部、财务部、各专业科室等等希望自己的部门在网络结构上具有相对的独立性，希望自己的部门是一个独立的子网，具有自己的服务器，希望能够访问本学科其他部门或小组的计算机网络信息，也能够进入Internet，但对其他人访问自己这部分网络上的信息希望有限制，能控制，不希望自己部门的数据传向和本部门无关的地方，也不希望其他部门的人无控制地进入自己这部分网络。这些工能只有通过路由器进行子网或虚拟子网的划分才能实现。
　　因此，目前要建设校园网这样一个具有一定规模的计算机网络，无论是采用快速以太网交换技术、FDDI技术、还是ATM技术，都离不了路由器。可以说，没有路由器的校园网或企业网是一个无法正常工作、无法管理的网络。
　　路由器除了用于子网划分，进行广播域的分割，还具有智能传送数据包的能力。由于路由器工作在OSI参考模式的第三层，即网络层，较之交换技术可以访问到更多网络信息。在一个复杂的网络系统中，可以根据各条线路的传输延时、通讯流量、可靠性和通讯成本等诸多因素计算出一条最佳的信息包传送路径，实现信息包的智能传送。
　　路由器的另一个功能是广域网的远程访问。一般的路由器都可以支持多种广域网访问技术。路由器不传送广播信息包，可以有效地控制广域网通道上的数据流量；另外，基于路由器的数据压缩技术、流量优化技术等也将非常有利于广域网带宽的充分利用。
　　路由器的另一个重要功能是可以为网络系统提供冗余的信息传送路径。和交换技术不同，在交换式网络中，必须保证网络信息传送不能闭环，必须采取生成树算法避免传输环路的出现。但在路由技术中，则大不相同，可以利用网络的冗余路径为系统提供更高的安全可靠性，可以利用冗余路径为网络结点建立多条连接。在正常工作情况下，这种冗余路径可以均分网络系统的负载，当其中某条线路发生故障时，冗余路径可以保证网络仍然畅通。
　　路由器还可以用来对网络流量进行控制，当网上出现信息拥塞时，可以通过路由器限制某些信息上网，使网上的信息流量保持在正常范围内，以确保网络的畅通。
　　路由器对于网络安全也极具重要意义，通过路由器的过滤功能可以限制某些用户进入自己的内部网络系统，也可以追踪内部网上某些用户的非法活动，通过路由器和IP地址可以限制这些非法活动。
4、正确使用交换机与路由器
　　如何设计一个计算机网络系统，使交换机和路由器这些网络设备能够充分发挥各自的作用，使整个网络系统高效、可靠、实用、易于管理是网络设计的关键。现在关于如何设计网络系统仍存在着一些不正确思想。有人认为有了交换机，可以增加网络带宽，就不需要路由器了，把交换机的作用强调到不适当的程度。事实上，一个具有一定规模的网络如果没有路由器是无法管理，也是无非正常工作的网络。现就各种不同情况谈谈如何在规划网络时合理使用交换机和路由器。
　　对于只有几台和十几台入网设备的小型计算机网络，采用普通的共享式集线器进行连网就可以了，无须使用交换机更谈不上使用路由器。
　　对于入网设备在几十台而网络应用对带宽要求较高时，可以采用交换机对网络进行网段分割，以增加网络系统的带宽，交换机对解决这一问题是非常有效的。我们可以给服务器等访问频度较高的设备分配独立网段或带宽较宽的网段，而一般设备采用多台设备共享一个网段来充分利用网络带宽。由于这种网络尚属工作组级网络，无须进行子网划分，广播问题也不十分严重，如果不需要和Internet互连，这种网络无须采用路由器。如果要和Internet相连，也只需用价格比较便宜的远程访问路由器即可。
　　对于象智能大楼、校园网、企业网这样的网络，入网设备有几百台、几千台，上网的业务涉及到若干个领域。从管理的角度、数据安全的角度和广播域分割的角度都需要划分子网或虚拟子网，这些功能必须采用路由器才能实现。具体实施可采用多种方案。
　　一种是中心路由方案，中心是路由器，二级结点是交换机，交换机的各端口可以挂接共享式集线器，也可以直接挂接主机。交换机用作碰撞域的分割，路由器同时用作广播域和碰撞域的划分。路由器的每个端口对应一个物理子网，子网内部的通讯通过交换机来实现。子网与子网之间接的通讯必须经过路由器。这样的网络结构技术成熟，管理方便，广播信息有效地隔离在子网内部。
　　另一种是中心交换加路由的方案，本方案在上述中心路由方案的路由器位置用一台交换机和路由器取代，交换机到路由器的连接可以采用虚拟网连接的trunk技术，也可用每个虚拟子网到路由器都有一条独立连接的物理连接方法。二级结点和中心交换机直接相连。如果网络需要实现跨主结点的虚拟子网，就必须增加中心交换机。这种方案的好处是可以实现跨越中心主干结点的虚拟子网。在该方案中，路由器仍起重要作用，一切虚拟子网之间的通讯仍必须经过路由器，其中包括跨越中心结点的虚拟子网，也包括在二级结点上划分的虚拟子网之间的通讯。因此在网络中跨虚拟子风的通讯流量较大时应该选择功能较强的路由器。
　　在上述方案中虽然引入了虚拟子网，但仍是中心路由方案，包括在同一二级结点上划分的虚拟子网之间的通讯都必须经过中心路由器。这样中心路由器上的压力较大。现在有一种基于第三层交换和分散路由的方法。所谓第三层交换是在链路层交换技术的基础上增加路由功能（即网络层功能），使交换机不仅能实现交换而且能实现路由，而且这种路由功能不仅在中心有，在边缘（二级结点）也有。
　　由于中心结点和二级结点都具有交换和路由能力，在同一二级结点上划分的虚拟子网之间的通讯就不必访问中心路由器，在二级结点的交换／路由器上就解决了路由问题，只有穿越中心结点的虚拟子网之间的通讯才需由中心交换／路由器来处理其路由问题。采用这种方案不仅可以实现穿越主干结点的虚拟子网，而且可以把二级结点上划分的虚拟子网之间的通讯隔离在本地，无须访问中心路由器，这显然对提高网络效率是十分有利的。
　　当然如何合理地使用交换机和路由器根据网络的不同应用还可以有许多不同方案，应根据网络应用的实际情况来设计和选择。
二、网络拓扑结构
中山中专校园网总体来说要纳入中山市教委的大网络，教委到中山中专是采用光纤直接相连，计划采用ATM模式，达到155M的速率，这是中山中专的外部接入网；在校内，各大楼工作组交换机远距离接入主干交换机，有些大楼与网络中心主干交换机之间的距离超过了100米，建议采用六芯多模光纤等与网络中心相连，构成中山中专的校园骨干网；各大楼与自己的工作组交换机相连，大楼或者更进一步各科室互成体系，构成各个内部局域网。
归纳而言，中山中专校园网的总体构成为外部接入网、骨干网以及局域网三个层次，外部接入网采用155M的ATM技术，骨干网采用155M的ATM或快速以太网技术，内部网与主干网采用快速以太网进行互连，内部网范围内用以太网方式连接。
整个校园网拓扑结构如下图：
从上图不难看出，中山中专的骨干网结点有：网络中心、办公楼、教学楼和实验中心、图书馆等几个大楼。如果采用ATM技术，建议以网络中心