浅谈图书馆的网络系统建设

２００６年８月　第２６卷第４期　图书馆论坛　

Ｌｉｂｒａｒｙ　Ｔｒｉｂｕｎｅ　Ａｕｇ，２００６　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．４　

浅谈图书馆的网络系统建设　杨成杰　（广东外语外贸大学图书馆，广东广州５１０４２１）　［摘要］结合计算机、网络通讯技术的发展和实际工作经验，分析了图书馆网络系统建设从规划到施工应该注意的　几个问题及需要考虑的若干网络技术，并介绍了我校图书馆据此进行的网络系统建设。　［关键词］网络建设；网络设计；网络技术；网络设备；网络布线　［中图分类号］Ｇ２５０．７２　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１００２—１　１６７（２００６）０４—００９４—０３　

随着计算机技术和网络通讯技术的迅猛发展，以网络为　基础的计算机管理、网上信息查询和网络资源的共建共享等　已成为当今图书馆工作的典型特征。为更好地发挥图书馆作　为信息资源中心的职能，保证图书馆计算机网络系统高效、　安全和稳定的运行，建设一个先进的图书馆计算机网络系统　已成为当前图书馆工作的重心　作为一个复杂的系统工程，网络系统涉及到传输设备、　交换设备、网络互连设备、网络操作系统等。规划过程中我　们可以着重从以下几点人手。　１网络系统设计　１．１　网络拓扑结构选择　目前常见的网络拓扑结构主要有星型结构、环型结构、　总线型结构、星型和复合型结构四大类，其中得到最为普遍　应用的星型结构具有如下特点：　（１）容易实现、节点扩展、移动方便。它所采用的传　输介质一般都是通用的双绞线，节点扩展时只需要从集线器　或交换机等集中设备中拉一条线即可，不会像环型网络那样　“牵其一而动全局”。　（２）维护容易。一个节点出现故障不会影响其它节点　的连接，可任意拆走故障节点。　（３）采用广播信息传送方式。任何一个节点发送信息　在整个网中的节点都可以收到，这在网络方面存在一定的隐　患（ＶＬＡＮ技术的应用可以有效地解决这一问题）　１．２网络组网方式选择　在进行网络结构设计时，都将网络分为两个层次：网　络的核心与网络的边缘。网络核心将网络的边缘设备和服务　器组群进行汇聚，起到网络的中央传输和控制作用；网络边　缘连接桌面计算机、网络电话等桌面以太网终端设备．并可　通过高带宽接口连接入网络的骨干。　在网络的核心根据用户需求的不同可选择千兆核心交　９４　换设备或千兆工作组交换设备。而在边缘采用桌面交换设　备。同时还可以选择网络冗余拓扑设计．如图１。　

桌面连接　

网络核心　－Ｉ＝＝＝＂／］　

＼．　＼＼＞　／　学　

＼　＼　服务器群组　－　－　

当然，不同类型和不同规模的网络结构不能一概而论。　在大规模的局域网络中，可以采用包括网络核心层、网络汇　聚层和网络孥　盟三星　终　塑旦图　：　．　

网络接入层ｌ　ｌ　白，

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鹏　一　网络核心层Ｉ匠　耍霍＿Ｅ！　ｌ　

麟器　［＝ｌ　——干兆光纤琏路　……一…干兆钢缠琏路　

图２　三层网络结构图例　三层结构一般用于较大型局域网，采用冗余技术则在　设备投入方面有更高的要求，一般图书馆较难承受　１．３网络技术选择　如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非　常迅速的，如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还　

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能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。　１．３．１千兆以太网技术　随着ＩＥＥＥ千兆以太网规范的完成，千兆以太网产品已　经具备了非常成熟及完善的技术标准。千兆以太网技术不仅　结构简单、满足对多业务需求的需要，而且能够提高线路利　用率、对网络设备进行统一管理。它拥有良好的服务质量、　拥塞管理控制和网络管理能力，既能满足现有需求，又能适　应未来的发展需要。　１．３．２第三层交换技术　第三层交换技术给早期的ＬＡＮ路由器瓶颈问题提供了　一个非常自然的解决方案。它把已有的路由和交换技术集成　至一个单独的设备．并保留了两种技术中最关键的长处：提　供数据在网络间的路由，实现网络的细分化和逻辑化，完成　路由器的功能；另一方面，它拥有交换机所特有的快速、单　一、经济的特点，提供数据在网络中线速的交换能力。　１．３．３虚拟局域网技术（ＶＬＡＮ）　虚拟局域网技术（ＶＬＡＮ）是指网络中的站点不拘泥于　所处的物理位置，可以根据需要灵活地加入到不同的逻辑子　网中的一种网络技术。通过ＶＬＡＮ，用户无需改变任何硬件　和通信线路就能方便地在网络中移动和快捷地组建宽带网　络，充分体现了现代网络技术的重要特征：高速、灵活、管　理简便和扩展容易。同时，它也成为控制网络广播风暴的一　种基本手段，可以将非法用户与敏感的网络资源相互隔离，　防止可能发生的非法侦听，从而保证网络的安全。　１．３．４无线局域网络技术（ＷＬＡＮ）　传统的有线局域网在某些场合要受到布线的限制：布　线、改线工程量大，线路容易损坏。特别是当要把相离较远　的节点联接起来时。铺设专用通信线路的布线施工难度大、　费用高、耗时长，对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的　瓶颈，ＷＬＡＮ（无线局域网）的出现可以很好地解决有线网　络存在的许多问题。与有线网络相比，ＷＬＡＮ具有安装便　捷、使用灵活、经济节约、易于扩展等特点。　１．４网络设备选择　１．４．１交换机　千兆以太网络技术、第三层交换技术、虚拟局域网络　技术等技术已经作为建设网络骨干和高速服务器组群连接的　主流技术。如何选用能够实现这些技术手段，能够满足网络　设计中提出的成熟性、先进性、可靠性、可扩展性等原则的　相应设备产品也就成为制约我们建设高性能、高扩展网络系　统的关键因素，而三层交换机“路由器的功能、交换机的性　能”这个特点可以满足我们方便地实现这些主流技术。它具　有：当多个子网进行连接时只是与第三层交换模块建立逻辑　连接，而不像传统外接路由器那样需要增加端口，保护用户　投资；通过访问控制列表禁止内部用户访问某些站点，防止　外部的非法用户访问图书馆内部的网络资源，从而提高网络　的安全；具有连接大型网络的能力，功能基本上可以取代某　些传统路由器。但是价格却接近二层交换机，具有极高的性　价比；具有ＱｏＳ（服务质量）的控制功能，可以给不同的应　用程序分配不同的带宽，满足图书馆日益增长的多媒体数据　传输需要等特点。　１．４．２硬件防火墙　当图书馆的服务工作越来越依赖网络的时候，网络的　安全就成为了我们必须要关注的首要问题。为此，我们需要　建立安全策略来防止非法用户访问内部网络上的资源和非法　向外传递内部信息。硬件防火墙作为一个集成有多种安全技　术及监控防范手段的安全设备，也就成为了安全策略里最重　要的一个环节。　１．５网络布线　网络布线是网络系统能否正常运作的最基本的保证。　如果把拥有不同技术特点的网络设备比作性能各异的汽车，　那么网络布线就是为这些汽车铺设的高速公路，没有良好的　交通条件．汽车性能的发挥也就只是纸上谈兵。　１．５．１合理规划设计　布线系统的平均目标生命周期为ｌ５年，在这段时间　内，系统的计算机硬件、软件和使用方式都将发生重大的变　化，对网络的吞吐量、可靠性和安全性的要求肯定都要增　加。这就要求我们在进行网络布线时除了要考虑到系统的整　体性、系统性外，最重要的还是系统的可扩展性。　１．５．２结构化布线　布线方式是网络拓扑结构及组网方式的具体体现。结　构化布线系统是先按建筑物的结构，将建筑物中所有可能放　置设备的位置都预先布好线，然后再根据实际所连接的设备　情况，通过调整内部跳线装置，将所有设备连接起来。它能　够保证网络的灵活扩展性以及日后的可升级性，而且还能把　以后所面临的系统维护工作量以及系统维护所需要的费用，　都尽可能地控制在最低限度。　１．５．３布线材料　计算机网络发展到千兆位以太网，对综合布线系统提　出了４对双绞线全双工的应用要求，这就是超５类线与６类　线出现的背景。对于６类线，厂家已经以２５０ＭＨｚ作为指标　进行生产，所以说用６类线跑千兆以太网是不成问题的。这　就意味着布线时采用６类双胶线后，千兆带宽到桌面就只与　设备有关了。　

２我校图书馆的网络系统建设　笔者根据上述原则规划设计了我校南北校区两个图书　馆的网络系统，在已建成并投入使用的北校区图书馆取得了　良好的使用效果。　２．１建设情况　我校北校区图书馆采用了千兆第三层交换以太网技术　的来构建全交换式三层非冗余局域网网络系统：（１）局域网　内以主机房核心交换机为中心，各楼层子配线问汇聚层交换　

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机直接以光纤通路与核心交换机点对点连接，楼层子配线问　到桌面信息点采用ＩＢＤＮ六类线，确保整个图书馆局域网的　每个信息点在条件许可时可以获得千兆的带宽。而图书馆与　学校网络中心通过一条４８蕊光纤电缆联接，具有强大的扩　展空间；（２）采用完全的星型结构，以楼层配线间为分中心，　根据不同的使用需求进行虚拟子网（ＶＬＡＮ）划分，使各子　网有较强的独立性。任何一个子网的改变均不会影响其他。　当因发展需要增加设备时，不会因此而改动整个系统，使系　统设备配置、扩充和管理具有很好的灵活性；（３）全馆采用　结构化综合布线设置信息点约１８００个，绝大部份均采用一　个信息点配一个强电插座方式，保证了在图书馆绝大部份区　域均能便捷地直接使用具有千兆带宽的网络系统，实现了一　次布线符合未来发展的需求；（４）在公共大空间（如书库、　大厅）预留有若干无线接人点，当其能够较好地解决可靠　性、兼容性、通信保密、支持高速数据业务及多径衰落、相　邻子网间串扰等方面问题的时候，增加相应的设备即可方便　地实现网络扩充。　根据“４网络设备选择”的指导思想。经多家网络产品　的综合比较，我们选用了产品系列完整、在以太网／快速以　太网技术中处于领导地位的Ｃｉｓｃｏ交换机。（１）以　Ｃａｔａｌｙｓｔ６５０９机箱式交换机为核心交换机。通过配置千兆光　纤模块及千兆双绞线模块用于连接学校网络中心、各楼层设　备间的汇聚层交换机以及各服务器；（２）图书馆地下层、　一、二、三、四层子配线间全部选用Ｃａｔａｌｙｓｔ　３５５０—１２Ｔ汇　聚层交换机通过加装千兆光纤模块直接以光纤通路连接核心　交换机，获得１０００Ｍ主干带宽；（３）各楼层信息点直接连　到配线间里通过千兆双绞线模块与汇聚层交换机连接的　Ｃａｔａｌｙｓｔ　２９５０Ｔ一２４交换机，获得１００Ｍ桌面独享带宽。这样　的配置保证了在具备路由功能的第三层交换技术基础上可以　进行带宽集中、实现冗余链路上的第２层负载均衡、在冗余　链路上进行第３层负载均衡等优化措施。而与其系列产品相　配套的Ｃｉｓｃｏ集群管理套件软件对网络的性能、配置、安全　等能进行很好的管理。　为保护我馆局域网的安全，我馆选择了蓝盾智能２０００　型千兆防火墙来进行主要的网络安全控制：通过其集成的各　种安全技术防止内外网的非法访问：通过其ＮＡＴ转换将图　书馆局域网２０００个信息点的应用根据需要分配至校园网指　定给图书馆使用的一个ｃ的实际ＩＰ地址；通过其安全规则　临时调整ＶＬＡＮ甚至具体信息点访问权限。　２－２规划思想在实际问题解决中的运用　考虑到交换技术的飞速发展和未来需要。我馆局域网　的规划目标是使桌面带宽达到千兆。因此，我馆目前只为局　域网２０００个信息点配置了一半的交换设备。保证重点区域　近１０００个信息点百兆带宽的正常运作，其他信息点则在需　要时通过配线问的跳线设置进行临时调整。在将来条件成熟　后。通过增加千兆级桌面交换机并进行相应调整后即可实现　重点区域信息点千兆带宽、非重点区域信息点百兆带宽的网　络传输通道。　规划时我馆局域网与校园网的双链路冗余联接主要目　的是保证网络的畅通，其中一条链路作为备用，但现在这一　链路却成为了解决公网无法访问我校图书馆资源的重要途　径：由于我馆服务器群在局域网内部。没有规划到网络中心　的ＤＭＺ区，因此网络中心出于安全考虑实施的禁止公网ＩＰ　访问我校ＤＭＺ区以外服务器的策略限制了公网对我馆资源　的正常访问。通过协调，我们启用了备用的光纤链路作为公　网访问我馆资源的途径，有效地解决了这一问题。　［参考文献］　［１］李合飞．浅谈现代图书馆网络建设中的主要网络技术及应用　［Ｊ］．现代图书情报技术，２００３，（Ｓ１）．　［２］曾伟忠，张亮峰．我国图书馆网络建设现状、问题及对策［Ｊ］．　现代情报，２００４，（１）．　［３］穆颖丽．图书馆网络建设中的结构化综合布线系统［Ｊ］．现代　情报，２００３，（７）．　［４］林兴国．无线网络在大学图书馆网络建设中的应用设计——以　四川大学图书为例（ｊ］．四川图书馆学报，２００４，（２）．　［５］陈俊良，黎连业．计算机网络系统集成与方案实例［Ｍ］．北　京：机械工业出版社．２００１．　［６］ｈｔｔｐ：／／ｏｈｆａｒ．ｙｅｓｋｙ．ｃｏｍ．　［７］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｅｓｋｙ．ｃｏｍ／Ｓｅｒｖｅｒｌｎｄｅｘ／７７１３１９０４６４１４００８３２／２００５０２１　８／１９　１　２３７３．ｓｈｔｍ１．