大型电子阅览室构建课设.docx
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大型电子阅览室构建课设
摘要
如今,随着社会的发展,电脑网络的产生,图书馆也由单一的传统图书馆发展为数字图书馆,电子图书馆等形式多样化的新型图书馆。
本文设计了一个大型电子阅览室的构建方案,通过了网络规划与设计和网络程序与设计阐述了电子阅览室的原则,功能,基本结构以及应该注意的问题。
论证了电子阅览室是对传统图书管理的一次根本变
革,一改以往沉重繁锁的工作与管理方式,以轻松灵活的方式消除了工作中的缺陷打破了工作中的局限性,节约了人力、物力和财力、提高了工作效率。
关键词电子阅览室;构建;原则;功能。
Now,withthedevelopmentofsociety,theproductionofcomputernetworks,thetraditionallibraryfromasingledigitallibrarydevelopmentlibraries,electroniclibrariesinvariousforms,newlibrary.Thispaperdesignedaprogramtobuildlarge-scaleelectronicreadingroom,throughanetworkdesignandnetworkplanninganddesignprocessandexplainstheprinciplesofelectronicreadingroom,function,andshouldpayattentiontothebasicstructureoftheproblem.Demonstratedthattheelectronicreadingroomisatraditionalfundamentalchangesinlibrarymanagement
Leather,havechangedtheworkingandmanagementofheavycumbersomewaytoeasyandflexiblewaytoeliminatedefectsintheworktobreakthelimitationsofthework,savingmanpower,materialandfinancialresources,improveworkefficiency.
Keywordselectronicreadingroom;building;principles;function.
大型电子阅览室构建方案设计
1.项目概述
1.1.设计项目要求与说明
图书馆要建设一个240台计算机的大型电子阅览室,有一台视频点播播放器服务器。
Internet接入采用单位局域网接入。
技术选择;网络设计规划;设备选择及预算(服务器、PC和交换机的数量和型号)
1.2电子阅览室的基本特点
随着网络信息技术、多媒体技术、存储技术的飞速进步,现代化图书馆或阅览室已进入数字时代的发展进程,并以其特有的快速、高效和便捷改变着人们学习和生活的方式。
数字化图书馆是信息的集散地,主要由服务器、终端机、大容量数据库等组成的计算机网络系统和大量数据处理外设构成;可以跨地区、多用户联网,可接入校园网,向读者提供阅读、联机检索、复制、编辑、收发电子邮件、上网等功能;而电子阅览室则成为图书馆一个重要的电子信息数据处理中心。
实现图书馆数字化的关键和基础是数据库的标准化和规范化。
图书馆数据库中最基本又最复杂的是书目数据库,电子阅览室的编目、流通、阅览、文献检索及二次文献的开发等工作的自动化都是以此为基础的。
电子阅览室数据库具有以下特点:
1.全面完整地反映信息。
不仅要揭示文献的基本信息,还要包容具有一定深度和精度的信息。
2.提供多种信息检索手段。
选取能反映数据的特征、最有可能被用到的检索途径,提高检索的查全率和查准率。
3.可以高速地查询资料。
单位时间内为更多的读者提供资料服务,以提高阅览室的使用率、利用率。
1.3电子阅览室解决方案原则
构建图书馆电子阅览室解决方案主要遵循下述原则:
1.安全性
安全性主要指系统的可靠性、保密性和数据的一致性,它是浪潮英信整个解决方案的前提和关键。
2.先进性与成熟性
先进的技术及设备可以提高整个系统的工作效率,保护客户的长期投资。
3.开放性
开放性是保证网络互连性的关键,利于网络的扩展、升级及维护。
4.兼容性
兼容性是保护用户已有投资的关键。
浪潮英信在本解决方案中主要通过充分利用现有的系统资源、保护用户已有的应用业务系统、兼容现有和未来将出现的网络技术、采用具有充分可扩充性及升级能力的产品等方式来实现。
2.电子阅览室的总体规划
2.1用户需求分析
电子阅览室是指以计算机技术,网络通行技术为基础,集电子型文献(如磁盘、网络服务等)阅览、咨询、培训、服务为一体的现代化多功能阅览室。
是为学生提供上网的地方,是教学和科研服务的学术性机构,是教书育人的重要阵地,是学校信息化和社会信息化得重要基地,是体现学校办学水平的重要标志,电子阅览室改变了传统图书馆的静态书本式服务特征,实现了多媒体的存取,远程网络传输,智能化检索,跨库无缝链接的全新信息环境。
数字化图书馆是运行在校园局域网上,没有时间限制,便于使用的超大规模的知识信息存储和服务系统。
1.学生能够方便快捷的通过校园网络浏览电子阅览室数据库内存储的相关文字资料,达到现代化教学要求。
2.确保电子阅览室数据库内的文献资料数据安全,保证整个系统安全稳定的运行。
3.管理软件界面美观简洁,易学易用,方便管理人员对整个系统的监督与维护。
4.良好的数据更新能力,满足学校图书馆的发展。
2.2以太网
目前各主流网络结构概述:
快速以太网和千兆以太网的介绍
快速以太网可以满足日益增长的网络数据流量速度需求。
100Mbps快速以太网标准分为:
100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4三个子类。
快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资,它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接,能有效的利用现有的设施。
千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术。
千兆以太网和大量使用的以太网与快速以太网完全兼容,并利用了原以太网标准所规定的全部技术规范,其中包括CSMA/CD协议、以太网帧、全双工、流量控制以及IEEE802.3标准中所定义的管理对象。
作为以太网的一个组成部分,千兆以太网也支持流量管理技术,它保证在以太网上的服务质量,这些技术包括IEEE802.1P第二层优先级、第三层优先级的QoS编码位、特别服务和资源预留(RSVP)。
千兆以太网络是由千兆交换机、千兆网卡、综合布线系统等构成的。
千兆交换机构成了网络的骨干部分,千兆网卡安插在服务器上,通过布线系统与交换机相连,千兆交换机下面还可连接许多百兆交换机,百兆交换机连接工作站,这就是所谓的“百兆到桌面”。
在有些专业图形制作、视频点播应用中,还可能会用到“千兆到桌面”,及用千兆交换机联到插有千兆网卡的工作站上,满足了特殊应用下对高带宽的需求。
在建设网络之前,究竟用千兆还是百兆,要从实际出发,从应用出发,考虑网络应该具备哪些功能。
不同的应用有不同的需求,而且几乎没有只有单一业务的网络。
在此我们选择千兆以太网。
千兆位以太网最大的优点在于它对现有以太网的兼容性。
同100M位以太网一样,千兆位以太网使用与10M位以太网相同的帧格式和帧大小,以及相同的CSMA/CD协议。
这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级,而且无需增加附加的协议栈或中间件。
同时,千兆位以太网还继承了以太网的其它优点,如可靠性较高,易于管理等。
在园区网主干网中,目前逐步占据了主要地位。
2.3电子阅览室网络拓扑的总体描述
目前网络的四种基本拓扑:
环型:
入网设备通过转发器接入网络,每个转发器仅与两个相邻的转发器有直接的物理线路。
环形网的数据传输具有单向性,一个转发器发出的数据只能被另一个转发器接收并转发。
所有的转发器及其物理线路构成了一个环状的网络系统。
网状型:
入网设备通过转发器接入网络,每个转发器仅与两个相邻的转发器有直接的物理线路。
环形网的数据传输具有单向性,一个转发器发出的数据只能被另一个转发器接收并转发。
所有的转发器及其物理线路构成了一个环状的网络系统。
总线型:
最常见的总线拓扑结构的网络是以太网。
星型:
是用一个节点作为中心节点,其他节点直接与中心节点相连构成的网络。
中心节点可以是服务器,也可以是连接设备。
常见的中心节点为集线器。
我们选择的千兆位以太网设计方案,采1000M作为主干校园网络。
然后根据不同的应用,将校园网分割为几个以100M交换机为核心的子网。
在此我们使用的拓扑结构为星形结构,具体地说应该为树形拓扑结构。
树形拓扑从星形拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。
树根接收各站点发送的数据,然后再广播发送到全网。
树形拓扑的特点为:
(1)易于扩展。
这种结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支都能容易地加入网内。
(2)故障隔离较容易。
如果某一分支的节点或线路发生故障,很容易将故障分支与整个系统隔离开来。
2.4综合布线系统设计原则
图书馆电子阅览室解决方案充分考虑布线系统的标准化、灵活性、扩展性及经济性。
在系统配置达到合理的情况下,尽可能降低工程造价、提高工程质量和建筑的使用效率。
因此该系统要遵循以下原则:
标准性——整个系统符合Cisco推荐的配线标准。
开放性——整个系统能连接各个厂家、各型号的电脑、交换机并支持不同的网络结构。
方便性——采用先进的跳线管理,满足终端设备移位、改变线路的要求。
先进性——工程一次布线符合未来多年设备变换的要求。
可靠性——使用经过国际权威机构认可并经过使用考验的材料和产品。
采用集中式管理,使线路检查维修更加容易。
由于采用物理星型拓扑连接方法,所以线路中某点故障不影响整个系统运行。
经济性——避免投资浪费,符合未来长期通信要求。
采用集成化程度高、节约占地空间的产品,达到最好的传输效果。
3.网络设计方案
3.1阅览室的拓扑框架
3.2地址方案
由于我所设计的电子阅览室要求240台计算机和一台视频服务器,为了便于管理我把240台计算机分为4组,每组60台,分别为他们分配地址,由于一共240台机器,所以主机位置需要8位(取其中两位为子网掩码)就可以解决问题,4组机器的IP地址分配如下:
192.168.0.1——192.168.0.63
192.168.0.64——192.168.0.127
192.168.0.128——192.168.0.191
192.168.0.192——192.168.0.254
4.网络架构中的设备选择
为了使您更好的了解我选取的设备,详细的参数,我将列表在最后的附录中。
4.1交换机的选择
交换机与路由器
(1)工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。
由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。
而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。
IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。
(3)路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
(4)交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。
路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。
根据目前的发展趋势和预算,最终我选择了交换机
交换机的定型
在核心交换机的选取时,我主要考虑的是选择千兆交换机,这样是为了避免在流量需求过大时,出现瓶颈问题。
下面的接入层交换机就可以使用百兆交换机。
接着考虑预算问题,由于我们要构建的是只容纳240台计算机的系统,为了配合所用软件的测试,因此所用设备选用思科的设备。
中心交换机选取了CISCOASA5505-50-BUN-K8
接入层目的是允许终端用户连接到网络,因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。
接入交换机是最常见的交换机,它直接与外网联系,使用最广泛,尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。
在传输速度上,现代接入交换机大都提供多个具有10M/100M/1000M自适应能力的端口。
接入层交换机CISCOASA5505-BUN-K9。
4.2服务器的选取
服务器是系统中至关重要的核心设备,其作用是为各类应用提供硬件运行平台。
对服务器的选择不仅仅是满足当前已开展的各项业务需要,更要着眼于未来。
对网络服务器的选择,首先应从系统性能入手,通过客观的分析比较,确定一款或者一系列具有令人满意的主频处理速度和I/O吞吐量的服务器。
产品质量要有保证,严格执行国际质量认证体系,确定产品稳定可靠。
由于各项业务属于对外开放的,因此作为集中放置数据载体的服务器系统,一旦出现数据丢失或者差错将给用户造成重大经济损失和极坏影响,因此在服务器选型和系统配置时,应该充分考虑到系统可靠性在今后系统运行时的重要地位。
根据前面所述的服务器选型原则,在此我选择的是IBMSystemx3400M3(7379I05),IBMx3400M3采用5U塔式结构,支持最多两颗CPU,7379I05标配一颗IntelXeonE5506四核处理器(主频2.13GHz),性能表现不错。
该机内置4GBDDR3内存,提供16个内存插槽,可最大扩展至192GB,这样的性能升级空间足够一般企业用户使用。
存储方面,IBMx3400M3(7379I05)使用了ServerRAIDM5015阵列卡,标配提供1块146GBSAS硬盘,支持最多4个3.5"易插拔SATA,8个3.5"热插拔SAS/SATA或16个2.5"热插拔SAS。
扩展方面,该机提供5个PCI-Express和1个PCI,2个PCI-X或1个PCI-Express(可选)。
另外,该机还集成双千兆以太网卡以及1个670W电源。
IBMSystemx3400M3系列服务器主要面向中小型企业应用,塔式结构的采用让该服务器拥有不错的可扩展性以及丰富的冗余功能,并不断达到满足用户的使用需求。
另外,该服务器运行稳定,可靠性高,整体表现值得肯定。
4.3PC的选取
PC作为网络的终端设备,其技术已经非常成熟,产品也已标准化。
从理论上讲,市场上各正规品牌的PC机在性能和技术上没有原则上的区别,也正因为如此,选择PC反而成了一件难事,如果非要说出选购注意事项不可的话,可以从PC的安全性、易用性、扩展性、可管理性和多媒体功能几个方面考虑。
PC要有很好的操作性和易用性。
试想,一台功能强大的PC需要一个高素质的专业人员来操作与管理,这对任何企业来说都是一种人才浪费。
可扩展性也是PC的一项重要指标,如果设备在使用半年或一年内,因系统升级而面临淘汰,就会给公司带来巨大损失,那么唯一可行的方案就是增加少量投资,对PC进行扩展使其达到系统的需求。
根据PC机的选型原则,联想B305-欢速型
参考价格:
¥3699(全国)
处理器:
AMDAthlonIIX2235e
预装系统:
FreeDOS
操作系统:
未预装(编辑推荐使用Win7)
内存容量:
2048M
5.软件系统
5.1软件的安装
服务器安装Windows2003Server,浏览器则使用InternetExplorer5.5或更高版本,同时安装好MSDE、SqlServer以及IISWeb。
电子图书馆系统中,包括文本格式、各种图像文件、PDF文件、Word文件、MPEG文件等。
不同的图书格式需要不同的支撑软件。
为了让客户机可以进行图书阅览、视频点播、课件播放,还需要根据实际情况安装各种阅读软件,比如AdobeAcrobatReader、RealONEPlayer、PowerPoint、Word、VisioViewer、FlashPlayer、WindowsMediaPlayer等都是必不可少的软件。
为了方便教师管理,我们还应在服务器上安装服务器软件,计费软件,管理软件,防火墙软件等。
在管理机上安装的软件应包括计费软件,验证系统,电子阅览室管理软件,杀毒软件等。
5.2如何在校外安全访问
校园网电子图书馆为学生、教师提供了资源共享平台,然而数字图书馆的版权问题不容忽视,不管什么类型的图书都要遵循数字版权保护的规定,通过安全和加密技术控制数字内容及其分发途径,从而防止对数字产品非授权使用。
正是在这样一种保护知识产权的背景下,高校图书馆所购买的电子资源大部分都有限制访问的IP地址范围。
比如从校园网出去的IP地址都是认可,因为校园网出口IP和部分公网IP地址是属于这个有限范围,所以校园网上的所有上网计算机都可以使用。
如果教师、学生在家里上网或者一个老师到外地出差需要访问这些电子资源,数据库服务商认为是非授权用户,拒绝访问。
此时需要一套可管理、可认证、安全的远程访问电子图书馆解决方案,将校园网当作校外用户的中转站,使校外用户通过鉴权后拥有校内地址再访问资源数据库。
而这一工作可以交给VPN技术去完成。
在虚拟专用网中,任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是利用某种公众网的物理链路资源动态组成的,在实际应用中,电子图书馆的服务器连接一个VPN设备,利用VPN技术,校外用户在本机安装一个VPN客户端软件后经过配置连入图书馆网络,VPN中心端会给每个远程用户分配一个校园网IP地址,从而实现远程用户以校园网用户身份访问电子资源,即解决了校外访问电子图书馆的问题,又提高了校园网电子图书馆的安全性。
6.设计心得
第一次做这种工程类课设,由于没有实际经验,我只能向老师和XX求助,尤其是在布线的问题上,在草稿纸上划了又划,为求达到最终目的,虽然是第一次尝试这种工程类的课设有点乏力,但是经过这次课设我也学到了很多实用性的东西,同时翻了几遍书从另一方面来讲也巩固了自己的所学课程,让自己提高了不少。
7.参考文献
《计算机组网与维护技术》清华大学出版社刘永华
《思科网络技术学院教程》人民邮电出版社MarkA.Dye
《网络设计》电子工业出版社KennethD.Read
附录
网络设备报价表:
序号
型号
数量
单价
总价
1
CISCOASA5505-50-BUN-K8
1
¥4,000
¥4,000
3
CISCOASA5505-BUN-K9
3
¥2,600
¥7,800
5
IBMSystemx3400M3(7379I05)
1
¥13,500
¥13,500
6
联想B305
150
¥3.699
¥554.850
合计
¥579.850
综合布线报价表:
序号
名称和规格
规 格
数量
单价
总价
1
非屏蔽双绞线
1箱=305米
3箱
¥222
¥666
2
RJ45水晶头
1盒=100个
3盒
¥1
¥300
3
布线槽
120米
¥8
¥960
4
机柜
4个
¥2400
¥9600
5
配线架
4
¥650
¥2600
总计
¥13,856
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
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