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收稿日期：2011-08-20
基金项目：海洋公益性行业科研专项经费项目子课题（201105002-2）；青岛市公共领域科技支撑计划项目（09-1-1-92-nsh ）作者简介：于慧彬（1980-），男，硕士，主要从事海洋仪器软件设计与开发工作。通讯作者：齐鹏，博士，研究员。Email ：pqi@https://www.doczj.com/doc/7f16302938.html,
第31卷第1期2012年3月海洋技术OCEAN TECHNOLOGY
Vol.31，No.1Mar ，2012
基于双冗余以太网通信的气象实时观测数据采集网络
传输系统的设计与实现
于慧彬1，李小峰1，齐鹏2,3
（1.山东省海洋环境监测技术重点实验室，山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东青岛266001；2.中国科学院
海洋研究所，山东青岛266071；3.中国科学院海洋环流与波动重点实验室，山东青岛266071）
摘
要：随着以太网技术应用的日趋成熟，在海洋和大气观测领域，人们希望对传统不具备网络通讯能力的观测仪
器进行智能化和网络节点化改造。设计和实现了一套气象实时观测数据采集与网络传输系统。该系统采用基于
ARM
的嵌入式系统集成设计方案，实现了对外部传感器实时观测数据的采集和以太网通信。作为多级网络系统中
的一个网络节点，该采集传输系统采用双冗余以太网通信接口设计，使系统中的双路以太网在一路局部故障或线路受损时可以自动冗余切换。这一设计特点大幅提高了作为网络节点的数据采集传输系统在与外部其他设备通信时数据传输的可靠性。通过在以太网条件下，网络闭环控制运行试验等测试，证明所开发的气象实时观测数据采集网络传输系统运行稳定可靠，双冗余以太网接口切换正常，数据采集传输及时准确，可完全满足实际应用的需要。关键词：以太网通信；ARM 嵌入式系统；冗余设计；数据采集系统；船用气象仪中图分类号：TP311.13
文献标志码：B
文章编号：1003-2029（2012）01-0031-05
随着以太网技术的飞速发展，工业控制领域正向以以太网为基础的网络化控制方向转变。这种设计思想的转变，避免了以往由于各种设备采用不同的总线形式，导致整个系统现场总线技术互不兼容的缺点。随着以太网技术应用的日趋成熟，在海洋和大气观测领域，人们希望对传统不具备网络通讯能力的观测仪器设备进行智能化和网络节点化改造。本文设计的数据采集系统正是应用于船舶气象仪这种船用气象观测设备。考虑到作为船用观测设备，由于设备工作环境复杂多变，为保证系统与外界通信的可靠性，在设计通信接口时，采用了双冗余以太网接口，即采集系统硬件设计有两路独立的以太网通讯电路，并通过软件实现系统中的双路以太网在一路局部故障或线路受损时可以自动冗余切换，提高了数据采集系统与外界其他设备进行通信时数据传输的可靠性。
1系统的设计
为实现船舶气象实时观测与传输设计了本文的实时数据采集传输系统。其基本工作原理是通过该系统实时采集外部传感器测量的气温、气压、湿度、风速和风向等气象要素观
测数据，并将采集的各原始测量数据进行运算处理和汇总，通过以太网通信接口发送给网络中的上级系统服务器。这样，网络中的其他设备就可以几乎实时地得到这些气象观测数据，可用于业务部门进行天气实况分析和数值天气预报同化模式提供初始场。
实时采集传输系统作为多级网络系统中的一个网络节点和数据源，与其他网络设备共同组成一个如图1所示的网络运行系统。
图1实时采集与传输网络系统示意图
海洋技术第31卷
本文设计的实时采集与传输系统采用了基于ARM的嵌
入式系统集成方案，实现了对系统外部各类传感器数据的实
时采集和以太网通信。由于该系统是建立在ARM嵌入式系
统上,所以通过编制实际的设备驱动程序就可以实现对外部
传感器数据的实时读取操作和对外部控制器进行相应的控
制,同时，利用嵌入式系统的强大网络功能,建立了基于
TCP/IP协议的接口服务,方便远程网络终端通信。
本文设计的基于ARM的嵌入式数据采集处理总线系统
其工作原理如图2所示。可以看出，除以太网通信单元及电
源模块外，该数据采集处理模块主要由ARM9_CPU核心单
元和数据采集处理单元组成。这其中包括:电源电路，A/D转
换电路,并行I/O接口电路，Flash存储器接口电路,SDRAM
接口电路,以太网络接口电路，光电隔离电路，串行通讯电路
以及晶振电路与复位电路等。其核心是基于三星公司的32
位ARM微处理器S3C2440。由于该课题的主要研发目标是对当前的船舶气象仪实现数据的实时采集传输，使之成为网络化的观测节点，以及考虑到船舶气象仪是经过长期实践检验的成熟产品，各采样电路均已经过理论验证和长期实际应用的检验，技术成熟可靠，为此，这里的数据采集单元仍继承之前数代产品积累的成熟技术，本文不再做过多的叙述。下面着重介绍双冗余以太网通信的硬件设计及其软件实现。
图2基于ARM的嵌入式数据采集处理总线系统原理图2双冗余以太网的硬件设计
在嵌入式系统中，为提高设备的可靠性和安全性，大多采用对硬件设备的冗余设计。S3C2440内部没有内嵌的专用网卡控制器，在进行以太网口的冗余设计时，选用
了图3以太网接口电路原理图
DAVICOM公司的10/100M bps自适应以太网芯片DM9000，这款芯片是一款高综合性、高性能、低成本的快速以太网控制器芯片，其性能包括：集成10/100M bps自适应收发器，支持8位、16位、32位数据总线宽度，寄存器操作简单有效，兼容3.3V和5.0V输入输出电压。该芯片所需的外围电路非常简单，并且DM9000的物理协议层接口完全支持使用10
32
M bps下3类、4类、5类非屏蔽双绞线和100M bps下5类非屏蔽双绞线，这完全符合IEEE802.3u的规格。它的自动协调功能将自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽。此外，该芯片还支持IEEE802.3x全双工流量控制，所以用户可以容易地移植任何系统下的端口驱动程序，在后面对数据采集系统的硬件进行软件编程时，这款芯片可以非常容易地完成针对嵌入式系统软件驱动的开发。
以太网接口电路的原理如图3所示。图中仅给出了单路以太网接口的设计电路，实际设计时，采用了两路同样的设计电路，只是在片选信号/CS的连接上加以区分，分别连接到S3C2440的ETH_CS0和ETH_CS1（在本图中省去了S3C2440芯片）。另外，将两组DM9000以太网芯片的中断引脚INT分别引出，连接至S3C2440的ETH_INT0和ETH_INT1。DM9000外接25M Hz晶振为芯片提供25M Hz 的工作频率。DM9000的SD0～SD15与芯片S3C2440的数据总线相连接。NRESET为DM9000以太网芯片的复位信号。在输出端的设计上，考虑到信号隔离和电路保护，在DM9000与以太网接头RJ45之间，设计时选用了网络变压器HS9016。该芯片可增强以太网信号，使信号的传输距离更远；此外，它还能起到对信号（包括高频噪音和干扰信号）滤波的作用。另外，考虑设备的初级与次级分属不同的回路，该芯片还能起到使芯片端与外部隔离的作用，当连接到不同电平的网口时，不会对彼此设备造成影响。
3双冗余以太网的软件实现
系统软件主要由三部分组成:运行在ARM内核上的嵌入式操作系统内核；针对外部硬件的嵌入式设备驱动程序；考虑到需要该系统对输入输出的传感器信号和数据进行一定的运算与处理,为此，还要在嵌入式系统中编写相应的应用程序。
3.1嵌入式系统内核
作为一款高性能的32位ARM微处理器,基于S3C2440的硬件系统无论是在运行速度还是在寻址能力方面,都足以支持嵌入式操作系统。在该系统中,选用代码开发,性能优秀的嵌入式Linux作为操作系统。Linux丰富而强大的网络支持功能在本系统中得到了充分的体现,极大地保证了数据采集系统通信的稳定性和实时性。
3.2底层设备驱动程序
开放源代码的嵌入式系统使得我们可以很方便地对其进行扩展,通过编写适当的设备驱动程序,就可以对某个特定的硬件进行操作。从本质上讲,驱动程序是常驻内存的低级硬件处理程序的共享库,设备驱动程序就是对设备的抽象处理,也即是说,设备驱动程序是内核中具有高特权级的、常驻内存的、可共享的下层硬件处理程序。在众多驱动中，包含一种称为Bonding的驱动程序，它能为网卡提供冗余的软件支持，它是数据采集系统双冗余以太网的实现基础。它可以把两个网卡绑定到同一个IP地址，当一块网卡发生物理性损坏时，另一块网卡也能提供正常的服务。Bonding驱动提供一种方法，用以把多个网络接口（network interface）组合成一个逻辑的"bonded"接口。Bonded接口的工作方式取决于驱动的模式：不同的模式提供了热备份或负载均衡等不同的服务，在提供这些服务的同时，该驱动还会监控网络链路的可用性。
另外，作为应用程序中需要调用的程序，Ifenslave也是实现双冗余以太网设计的必须工具。该程序包是一款负载均衡工具，也包含在嵌入式系统的内核源码中。Ifenslave共有（方式0~6）七种工作方式。考虑到数据采集模块的具体应用需要，选择工作方式1：主/备份策略模式。该模式下只有一个设备处于活动状态。当处于活动状态的设备出现中断、掉线等情况时，另一个马上由备份转换为主设备。该模式下的mac地址是外部可见的，此模式为数据采集系统的以太网通信提供了容错能力。
完成上述部分后,一个基本的包含网络通信功能的嵌入式系统就完成了。若要该系统对输入输出信号能够进行一定的实时智能处理,那么就还需要在嵌入式系统中编写相关的应用程序,以调用设备驱动程序,完成信号逻辑关系的转换,传感器采样数值的计算以及输入输出数据的处理。
4系统测试与结果
4.1测试环境
如图4所示，测试环境由数据采集系统样机（目标机）和PC台式计算机（主机）以及10/100M bps自适应以太网交换机组成。主机和目标机分别通过网线与交换机相连。在测试开始前还要将主机和目标机两者通过串口相连，首先通过串口由主机向目标机加载测试程序，同时在主机上运行以太网口调试程序。测试程序加载完毕之后就可以针对以太网接口来进行相关的测试工作。
图4双冗余以太网测试环境示意图
4.2双冗余以太网通信功能的测试
测试过程中，在目标机上分别运行自行编制的基于TCP 协议的netsend()和netrecive()两个测试用程序，
其功能是实现
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最简单的TCP服务器端程序和Client客户端程序。上位机运行NetAssist以太网调试助手，由两端组成基于TCP的Client-Sever系统进行网络接口的连接测试、冗余切换测试和可靠性测试。测试项目、方法及测试结果见表1。
表1测试项目、方法及结果
4.3测试结果评价
通过对所开发的数据采集系统以太网传输功能的测试，证明该系统双冗余以太网接口实现了所有先期设计的功能，并在数据传输的可靠性和数据传输的准确性上得到了验证。试验证明，该系统能够满足大批量数据的网络实时传输工作。
5结语
本文研发的带双冗余以太网通讯接口的船用气象数据实时采集传输系统，由于采用了高集成度的ARM嵌入式处理器，并对通讯接口采用了冗余设计，使之具有系统小型化，低成本，低功耗，运行稳定，数据传输安全可靠等优点。通过系统测试和样机在实际海上环境中的应用，证明其功能和工作可靠性完全满足实际复杂海洋环境下实时观测的需要。所开发的观测数据实时采集传输网络化系统适用于对传统不具备网络通讯能力的观测仪器设备进行智能化网络节点化改造，同时也适用于新型智能观测仪器的开发，具有广阔的应用前景。
测试项目测试方法测试结果
主机与目标机互Ping 连接测试机与目标机，分别在主机和目标机
上进行ping命令包测试。
主机与目标机均能够成功响应对方发
送的ping包。
冗余切换测试保持持续数据传输，人为切断目标机两路以
太网中任意一路与交换机之间的物理连接，
观测数据传输状况。
当一路以太网接口物理连接中断后，备
用接口立即启动转为活跃路，数据传输
正常，数据未中断。
可靠性测试在一段时间内，在系统中进行不间断的数据
交互流量测试。
数据无丢包现象，数据误码率为零。
参考文献：
[1]于明，范书瑞，曾祥烨.ARM9嵌入式系统设计与开发教程[M].北京：电子工业出版社，2006.
[2]柴毅，王玉堂，陈禾.基于以太网数据采集与控制模块的设计与应用[J].计算机测量与控制，2004,12（12）：1188-1190.
[3]陈学泉，关宇东.嵌入式TCP/IP协议单片机技术在网络通信中的应用[J].电子技术应用，2002,（8）：48-49.
[4]周立功，等.嵌入式设计及Linux驱动开发指南—基于ARM9处理器[M].北京：电子工业出版社，2005.
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Design &Implementation of Acquisition and Transmission Network System for Meteorological Real-time Data Based on Dual-redundancy Ethernet Communication
YU Hui-bin 1,LI Xiao-feng 1,QI Peng 2,3
(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Ocean Environment Monitoring Technology,Shandong Academy of Sciences Institute of Oceanographic Instrumentation,Qingdao Shandong 266001,China ;2.Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao Shandong 266071,China ;3.Key Laboratory of Ocean Circulation and Waves (KLOCAW ),Chinese Academy of Sciences,Qingdao
Shandong 266071,China )
Abstract ：With Ethernet technology maturing,in the field of ocean and atmosphere observation,it is hoped that the traditional observation instruments without network communication ability could become intelligent and networking.A meteorological real-time data acquisition and transmission network system was designed and implemented based on the Ethernet communication technology,which adopts the embedded system single-chip solution based on ARM,collects the external sensors data and communicates in the Ethernet.As a network node in the multi -level system,this acquisition system adopts dual -redundancy Ethernet communication connector design and makes the twin channel Ethernet in the system redundancy switch automatically when one part breakdowns or the communication line fault happens.It increases the dependability of data transmission when communicates between the data acquisition system as network node and other external equipments.Under the condition of network,the closed -loop control experiment proved that the real -time data acquisition system could run steadily and dependably,the dual -redundancy Ethernet connectors could switch normally,data acquisition could communicate timely and accurately.The system could fulfill the needs of practical application completely.
Key words ：Ethernet communication;ARM embedded system;redundancy design;data acquisition system;marine meteorological instrument
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气象站实时地面气象数据传输文件格式 本目录下的所有自动站实时报文数据格式均遵循以下说明； 由于国家气象信息中心更改了文件名规范，但文件内容格式未做更改！ 文件名更改参见文件：“附件：自动站观测资料传输文件名调整方案.doc” 2、地面气象要素数据文件 地面气象要素数据文件
⑶第3条记录为小时内分钟降水量，120个字节，每分钟2个字节，即1～2位为第1分钟的记录，3～4为第2分钟的记录……，如此类推，119～120位为第60分钟的记录；每分钟内无降水时存入“00”，微量存入“,,”，降水量≥10.0mm时，一律存入99，缺测存入“//”。 ⑷第4条记录共23个要素值，每组用1个半角空格分隔，排列顺序及长度分配如下
校园网的组建与实施方案 目录 1 前言 (2) 2 需求分析 (2) 2.1建网需求 (2) 2.2 网络环境 (3) 3 校园网结构的设计 (4) 3.1 总体设计原则 (4) 3.2 校园网设计的层次化模型 (5) 4 解决方案 (5) 4.1.网络拓扑结构 (5) 4.2方案说明 (7) 5.网络设备选型 (7) 5.1交换机 (7) 5.2服务器 (8) 5.3其他设备 (9) 6. 网络设备的配置 (9) 6.1交换机的配置 (9) 6.2配置防火墙............................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献.. (10)
1 前言 在现在这个知识爆炸的社会中，对于合格人才的要求越来越多，需要他们掌握大量的各类知识，在教育中需要提高教学效率。现在出现了许多新的教学方法，以各种方式提高学生对知识的掌握速度，在与前人同样的时间内，掌握比前人更多的知识，而这些教学方法，需要利用计算机网络才能实现。 这就要求校园网是一个具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件的开发平台，多媒体演示教室，教师备课系统，电子阅览室以及教学，考试资料库等，都可以通过网络运行工作。如果一所学校包括多个专业学科，也可以形成多个局域网络，并通过有线方式连接起来。 校园网是指利用网络设备，通信介质和组网技术和协议以及各类系统管理软件和各种终端有效地集成在一起，并用于教学，科研，学校管理，信息资源共享和远程教学等方面的计算机局域网系统。 校园网应具有教学，管理和通信三大功能。对于目前的校园网建设来说，主要侧重于教学和通信，难以实现以数字化校园为核心的管理领域。 2需求分析 2.1建网需求 西安航空职业技术学院，为了紧追时代步伐，发展与校际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设，决定建设自己的校园网，争取尽早实现教育信息化。校园网建成后，将计算机引入教学各个环节，从而可以引起教学方法、教学手段、教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。校园网将会是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,也就是解决信息时代教育问题的基本工具。 通过对学校信息化建设专业人员沟通，了解到校园宽带网用户集中且网络流量大，关注网络的可运营和可管理特性，校园网建网需求如下： 1、教学区、宿舍区用户对校园网、教育网、INTERNET的访问有相应的路由策略。 2、校园网存在多个出口需求，校园网至少要提供中国教育科研网（CERNET ）和INTERNET两个出口。 3、校园网安全性要求较高，要求设备能够实现用户识别和动态绑定功能如通过“IP+MAC+端口”三元组的动态绑定来识别用户。
计算机学院课程设计 专业： 课程名称：计算机网络 课题名称: 大型校园网络规划与设计 教师: 学号: 姓名:
时间：年月日
1、场景 某所大学，有4个校区，每个校区都有办公区、教学区、教师园区、学生公寓。其中，中心校区有4000个接入点，其他校区每个区都有2000个左右的接入点。在中心校区建立网络管理中心，其他校区与中心校区相连，并通过中心校区的出口访问外网。网络中心提供web服务、DNS 服务、DHCP服务等，web服务器、DNS服务器要求外部网络也能访问。（中心校区图书馆建立无线网络，采用DHCP为无线网络分配IP地址。）学校目前只获得了一个C类地址：200.1.1.0。 2、要求： （1）编写课程设计文档，文档中包含需求分析（用户需求、功能需求、设备需求、设备选型、设备位置）、网络规划与实现技术（三层交换、路由技术、NAT技术、IP地址规划、网络设备命名规划、路由规划）、网络设计（拓扑设计、网络配置）、总结。 （2）采用packet tracker软件完成拓扑设计。 （3）采用packet tracker软件实现网络配置。 （4）上交课程设计文档和packet tracker网络实现文件。
大型校园网络规划与设计 一、需求分析 用户需求： 4个校区，每个校区都有办公区、教学区、教师园区、学生公寓。其中，中心校区有4000个接入点，其他校区每个区都有2000个左右的接入点 功能需求： 在中心校区建立网络管理中心，其他校区与中心校区相连，并通过中心校区的出口访问外网。网络中心提供web服务、DNS服务、DHCP服务等，web服务器、DNS 服务器要求外部网络也能访问。 设备需求： 二层交换机，三层交换机，路由器，集线器，无限路由器、交换机，网卡 设备选型： 网络连接设备设备选型： 1．核心层设备选型： 核心层是整个内部网络高速交换中枢，对整个网络的连通性和网络的性能起到至关重要的作用。核心网络层网络设备的选择上需要保证未来的网络应该具有如下特性：可靠性，高效性，冗余性，容错性，可管理型，适应性和低延时性等。故可用万兆核心交换机作为整个校园网核心层的交换机。 2．汇聚层设备选型： 汇聚层应具有实施策略，安全，工作组计入，虚拟局域网之间的路由，源地址或目的地址过滤等多种功能。考虑到校园网内本地应用复杂，流量大，可采用全千兆三层交换机，可支持多个千兆端口，具有48Gb/s以上的背板带宽，二，三层包转发率达到18Mpps以上，支持冗余电源接口。 3..接入层设备选型： 接入层向本地网段提供工作站接入，是桌面设备的汇聚点。由于校园需求量大，可选用多个级连的hub或堆叠的二层LAN交换机，构成一个独立的局域子网，在分布层为各个子网间建立路由。 服务器设备选型： 1．主域服务器：主域服务器是整个网络域控制器，作为网络用户登录服务器，保存有全院网络用户信息。 2．web和ftp服务器：该服务器为网络用户提供信息浏览和文件下载。该服务器需要有较大的硬盘和内存空间，要有较快的网络响应。这两个逻辑服务器各异设置在
附件4 ： 气象资料收集方案 一、收集范围 在2004 年气象资料收集的基础上，在福建、甘肃、广东、河南、黑龙江、辽宁、山东、陕西、四川、新疆、重庆等11 省145 个县开展气象资料补充收集工作。具体收集站点清单见表1。 二、收集内容 气象资料的收集包括历年数据和累年数据两部分。历年数据指最近10 年数据，以候（ 5 天）为单位，收集气温与地温、降水与蒸发、日照和天气现象等指标；累年数据指过去30?40年的平均气象数据，包括气温、积温与地温，降水与蒸发，天气现象和风速等指标。 三、收集方法 1、历年数据。 气温与地温：历年逐候5cm 平均地温、历年逐候5cm 平均最低地温、历年逐候5cm 平均最高地温；历年逐候极端最低气温、历年逐候极端最高气温、历年逐候平均气温、历年逐候平均最低气温、历年逐候平均最高气温；日平均气温》10 C的天数、日平均气温》10 C 的平均积温、日平均气温》10 C的起始日期、日平均气温》10 C的截止日期。 降水与蒸发：历年逐候降水总量、历年逐侯平均相对湿度、历年逐月平均绝对湿度、历年逐候蒸发量
日照：历年逐候日照时数（小时）、历年逐候日照百分率（%）、总辐射量（千卡/cm2 ?月）。 天气现象：历年最长无霜期（天数）、最短无霜期（天数）；历年初霜日、历年终霜日。 2 、累年数据。 气温、积温与地温：累年逐候平均气温的平均、累年逐候平均最高气温的平均、累年逐候平均最低气温的平均、累年逐候极端最高气温的平均、累年逐候极端最低气温的平均；累年逐候平均5cm 地温的平均、累年逐候平均5cm 最高地温的平均、累年逐候平均5cm 最低地温的平均。 降水与蒸发：累年逐候降水总量的平均、累年逐候平均相对湿度的平均、累年逐候蒸发量的平均。 日照：累年逐候日照时数的平均、累年逐候日照百分率的平均。天气现象：累年初霜日期的平均、累年终霜日期的平均、累年逐月总云量的平均。 风速：累年逐月平均风速的平均、累年逐月极端最大风速
网络系统集成校园网建设说明
1
目录
网络系统集成校园网建设说明 ............................................................................................... 1 1. 整体规划 ........................................................................................................................... 4 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 项目元素 .................................................................................................................... 4 项目要求 .................................................................................................................... 4 设计原则 .................................................................................................................... 4 总体拓扑图 ................................................................................................................ 5 设备的选型及理由 .................................................................................................... 5 核心路由器的选择 ............................................................................................ 5 核心交换机的选择 ............................................................................................ 7 防火墙 ................................................................................................................ 8 服务器 ................................................................................................................ 9 其它设备 .......................................................................................................... 11
1.5.1. 1.5.2. 1.5.3. 1.5.4. 1.5.5. 2.
网络中心设计 ................................................................................................................. 14 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 设计目标 .................................................................................................................. 14 设计思路 .................................................................................................................. 14 网络划分 .................................................................................................................. 14 详细的拓扑图及说明 .............................................................................................. 15 模拟配置过程截图及分析 ...................................................................................... 15
3.
寝室区设计 ..................................................................................................................... 23 3.1. 3.2. 3.3. 设计思路 .................................................................................................................. 23 网络划分 .................................................................................................................. 23 配置概要图 .............................................................................................................. 24
4.
教学区设计 ..................................................................................................................... 24 4.1. 4.2. 设计思路 .................................................................................................................. 24 网络划分 .................................................................................................................. 24
5.
图书馆设计 ..................................................................................................................... 24 5.1. 5.2. 设计思路 .................................................................................................................. 24 网络划分 .................................................................................................................. 24
6.
办公区设计 ..................................................................................................................... 25
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一种气象数据采集传输系统的设计 近年来，我国气象灾害频发，严重影响人民群众的生活，尤其在交通方面有着较大的影响。依靠人工观测来采集气象数据不仅时效性差，而且无法适应偏僻、恶劣的环境条件，不能将采集到的各区域数据实时上传给决策控制中心，因而有必要研制一种便携、低功耗、数据通信稳定的气象数据采集系统。 随着传感器向着智能化、网络化方向的发展，无线网络技术在自动气象数据采集中得到了应用。利用ZigBee技术近距离、组网能力强、成本低及可靠性高的特点，使得气象站中传感器网络部署的有效时间得到延长，增强了网络的实用性，测量节点具有更长的生命周期。ZigBee技术自有的无线电标准，以接力的方式在多个测量节点之间相互协调实现通信，通信效率非常高，满足了交通气象参数采集传输的需要[1]。同时随着移动通信发展的宽带化、数据化、多应用化，手机作用的领域已经扩展到人们生活的很多方面。因此，将手机移动监测和ZigBee无线传输网络结合起来，并利用手机所具有的GPRS通信能力研制气象数据采集传输系统具有一定的意义。 1 系统设计与实现原理 本设计利用手机、ZigBee无线传输网络、气象数据采集检测等设备开发出一个能实现气象数据采集、存储并实时上传数据到上位服务器端的数据采集系统。其中手机负责接收来自ZigBee网络的数据，并对数据做出相应的判断和处理；ZigBee无线传输网络负责手机和数据采集检测部分的通信；气象数据采集检测部分负责所在区域内气象参数的检测、分析及处理。整个系统工作原理如图1所示。 系统的手机开发平台采用MTK架构套件，它集成了32位嵌入式ARM7处理器，支持GPRS、GSM消息传输，并具有128个引脚外部扩展接口，可以连接各种功能外设，还支持用J2ME Java来控制硬件。通过在此手机平台嵌入无线ZigBee射频模块，实现系统主控制器和各网络子节点的数据采集传输。 数据采集系统的硬件结构图如图2所示。 无线网络化传感器RFD(精简功能器件)模块采集数据信息，并通过ZigBee通信协议传输到FFD(全功能器件)模块；FFD模块将数据信息做简单处理、编码打包后通过串口将数据上传到手机平台；手机数据处理功能程序对气象数据进行进一步的补充描述，在手机上实现气象参数的显示、存储，并可通过手机的GPRS功能模块以文本形式将数据实时上传到服务器端。服务器端接收到现场数据进行进一步的处理后，提供决策支持，采取预防措施。 所采集的气象数据包括温度、湿度、风速、降水、能见度、大气压力等。 2 系统硬件设计 系统的硬件主要由基于CC2430的数据采集模块和手机平台两部分组成。手机平台要实现的硬件设计主要有：手机与CC2430的串口通信电路及GPIO电源控制设计；数据采集检测部分主要由CC2430芯片、传感器及外围部件构成。
第一章：项目概述 一、项目名称：邯郸县第一中学校园网络规划设计 二、项目背景：邯郸县第一中学校园，校园占地104.65亩，教学楼两栋，宿舍楼2栋，食堂2个，超市1个，60个教学班。 三、项目目标：建立好整个校园网,以及维护好整个校园网，规划好设计好整个校园网，以及对校园网的施工和综合布线。以及后期的维护。 四、项目内容： 1.学校目前主要的网络应用包括文件共享服务，打印服务，财务管理，未来将实施internent应用，把各大分校区连接在一起，形成网络一体化，新增邮件服务. 2.添置新的OA系统，完成教学的信息的采集、处理、查询、统计。对学校行政、人事、财务、工资、资产、档案、宿舍的管理，以及提供必要的查询，并打印结果。 3.校园接入网络后，新增WWW服务 4.接入中国教育科研网CERNET. 5．校园网要求实现组播业务。 6. 系统应有高可靠性、安全性、可维护性和可扩充性，要具有良好的用户界面。 7.子网分布：教育管理子网，图书馆资源子网，财务子网，科研子网，软件资源子网【容量800G 收录的视频1000G】 第二章：网络需求分析 一、校园网络应提供以下功能： 1、接校内所有教学楼、办公楼中的PC。 2、支持约1000用户浏览网站。 3、提供受存取权控制的文件、档案查询服务。 4、提供学校自己的管理信息系统（MIS）。 5、提供图书，文献查询与检索服务，增强校图书馆信息自动化能力。 6、建立FTP，共享教学资源，建立OA,便于办公，建立网络教学高速通道，达到
网络教学，公共信息资源在线查询系统，以及成绩查询系统。 二、校园网对主机系统的主要要求： 1、主机系统应采用国际上较新的主流技术，并具有良好的向后扩展能力； 2、主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施； 3、支持通用大型数据库，如 SQL、Oracle 等； 4、具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议； 5、能与 Internet 互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务。 6、支持 SNMP 网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性； 三、校园系统设计方按应满足如下要求： 1、网络方案应采用成熟的技术，并尽可能采用先进的技术； 2、合理分配带宽，使用户不受网上“塞车”的影响，主教学楼使用ADSL接入Internet，带宽大约10 MBIT/S,需要能接入因特网，以及校园网； 3、应充分考虑未来可能的应用，如桌面将承受大型应用软件和多媒体传输需求的压力； 4、该网络方案要具有高扩展性。能为用户未来数目的扩展具有调整、扩充的手段和方法； 5、该网络应是面向连接的，能够实现虚拟网（VLAN）连接； 6、考虑对用户现有网络的平滑过度，使学校现有陈旧设备尽量保持较好的利用价值； 四、校园网对网络设备的要求： 1、性能；；所有网络设备都应有足够的吞吐量； 2、可靠性和高可用性；应考虑多种容错技术； 3、可管理性；所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置，采用国际统一的标准； 五、系统集成所共同追求的设计目标： 1、建成一个具有高可靠性和开放性的校园网络，它应支持流行的SNMP 等网络管理协议； 2、采用 Internet 上的标准协议--TCP/IP 协议，提供校园内部及面向全球的WWW服务、FTP 服务、NEWS 服务、电子邮件服务，实现与国际互联网的完全接
关于气象信息采集系统的研究——文献综述 湖州师范学院求真学院信息与工程系 07083415 徐桥 摘要：气象信息采集系统利用实时采集的气象资料，对未来一定时段内的气象情况作出较为精确的预测和预报，在生活中有着很大的需求。其结构主要分为气象信息采集，数据接收和数据传输还有数据显示。本文主要针对基本气象信息的采集，分析当代气象信息采集系统的发展现状，指出其中的存在的问题，并对未来的发展趋势作一个前瞻。 关键词：信息采集，无线传送，气象数据分析 1、引言 气象服务是经济建设、国防建设、社会发展和人民生活的基础性公益事业。因此充分利用无线通信技术，开展气象情报信息和气象预测信息技术研究，提高气象服务质量，对国计民生具有重要得意义。文章提出气象信息业的发展现状，当代气象信息业的研究水平，其中存在的问题与改进方案，以及气象信息业的未来发展趋势。 目前多数气象局分为省，市，区气象局和数个气象站，原有的气象信息系统地面网络建设较早，设备性能低，线路传输速率低，延时较大，采集数据比较单一，因此很难满足现代社会发展下，人们在生产生活上的需求。因此，建设一个更完善，高效的气象采集系统迫在眉睫。而气象信息采集系统正是解决这些问题的最好办法。 气象信息采集系统的研究和发展，是社会稳定发展的需要。它使人们对气象信息有了更深更准确的了解，对学习，生产，生活有着莫大的帮助。 2、气象信息采集系统研究的现状与发展 2.1 研究现状与不足 经过60年的发展，我国气象信息能力不断增强，精细化程度大大提高，基本建成了比较完善的数值预报预测业务系统。据了解，我国气象预报预测业务已由单一天气预报发展为目前的灾害性天气短时临近预报、短期气候预测。但相比世界上的先进国家，我国的气象信息采集系统发展还是显露出很多的滞后，主要在技术和工艺装备、测试仪表、开发能力、稳定性和可靠性等方面表现出较大差距。 (1)基于CAN总线的自动气象观测系统设计 根据地面气象要素观测的需要．设计了一种基于CAN总线接口的自动气象观测系统，并详细介绍了该观测系统的总体结构设计和工作原理。系统采用主从方式．通过CAN总线将各个观测节点连接起来，并将各个观测节点采集的数据传输到上位PC机处理。观测节点采用MSP430单片机为主控制器，控制和处理传感器采集数据．并通过CAN控制器MCP2515将采集的数据传输给上位机。该系统硬件结构简单、可靠性高、测试结果能满足实际的测量要求[1]。 (2)基于CDMA 1X网络的远程无线数据采集系统 介绍CDMA IX网络在自动气象信息远程无线数据采集系统中的应用，描述了系统架构和
校园网络设计与实施方案1、 2、工程论证与需求分析(10%) 2.1 2.2工程项目与论证报告 2.3 2.4网络现状 2.5 2.6用户需求分析与需求分析报告 3、 4、总体设计方案(20%) 4.1 4.2总体设计的指导原则 4.3 4.4网络系统拓扑结构 4.5 4.6网络设备配置 4.7 4.8网络通信和联网协议 4.9 4.10网络总体结构目标 5、 6、网络系统详细设计(30%) 6.1 6.2系统设计分析的指导原则 6.3 6.4网络布局与传输系统设计 6.5 6.6子网及VLAN的划分 6.7 6.8IP地址的规划及分配 6.9 6.10网络操作系统与应用软件设计
6.11 6.12网络结构化布线设计 6.13 6.14网络安全设计 6.15 6.16网络管理与维护设计 7、 8、网络系统工程实施(15%) 8.1 8.2实施部门的协调组织 8.3 8.4布线工程实施与验收内容 8.5 8.6网络硬件系统的安装与调试 8.7 8.8网络软件系统的安装与测试 8.9 8.10网络系统验收 8.11 8.12用户培训 9、 10、工程项目实施文档(10%) 11、 12、投资预算(10%) 13、 14、总结(15%) （一）、工程论证与需求分析(10%) 1.1工程项目与论证报告 作为新技术的发祥地，学校、尤其是高等学校，和网络的关系十分密切，网络最初是在校园里进行实验并获得成功的，许多网络新技术也是首先在校园网中获得成功，进而才推向社会的。另一方面，作为“高新技术孵化器”的学校，知识、人才的资源十分丰富，比其他行业更渴求信息、希望能有渠道获得各种各样的信息来促进自身在研究、学术上的进步。近几年来，学校教学和管理工作不断向着信息处理计算机化、信息交流网络化、信息管理数据库化、信息服务电子化方向发展。为了进一步提高网络教学的教学效果和效率以及保障校园网络的安全，
气象网格中气象数据获取方法的研 究 摘要本文首先介绍了气象应用网 格的基本框架，然后介绍了开放网格服务构架-数据访问与集成以及Agent技术在网格计算中的应用，最后讨论了气象网格中气象数据的按需获取方法。关键词气象应用网格，开放网格服务构架-数据访问与集成， 代理，按需获取网格(Grid)计算源于元计算，其初衷是将分布的多台超级计算机连接成 为一个可远程控制和访问的元计算系统，逐步发展为遵循开放标准、聚集网络上广泛分布的计算、存储、数据、软件、仪器设备和传感器等各种资源的分布合作计算平台，以服务的方式支撑大规模计算和数据处理等 各种应用，将Internet变为一个功能强大、无处不在的计算设施。开放网格服务构架- 数据访问与集成是一种中间件，其设计目 标是提供一种简便的方法，在网格环境中实现数据的访问和集成。而将Agent技术应用
在网格计算中可以有有效地节约网络带宽，提供实时的远程交互，支持离线计算等诸多优点。气象网格则是网格技术的一个具体应用，它的作用是实现网络环境下的按需预报，有效提升科研业务体系、聚合高性能计算资源，提高资源的利用率、建立异地协同攻关的网络环境，加快重点攻关项目的研究进度、实现气象信息的共享、增加信息反馈的渠道。目前的气象数据获取方式主要是各个台站 被动的接受来自主站的气象数据进行筛选、分析，预报。这无疑产生处理效率低、实时性较差、网络带宽资源严重浪费等缺点，且人力物力花费大。本文在以下的章节里，介绍气象应用网格框架，引入Agent技术和OGSA-DAI，在此基础上提出一种新型、高效的气象数据获取方法。1 气象应用网格网 格技术概述网格(Grid)的概念诞生于20世 纪90年代中期,它借鉴了电力网的思想,希 望利用互联网或专用网络,把地理上广泛分 布的各种计算资源互连在一起,使得分布在 各地的计算资源相互连接,组成充分共享的 资源集成(即虚拟组织)。高度的资源共享是
小型校园网的设计与组建实验报告 一．实验目的 计算机网络是一门实践性较强的技术，课堂教学应该和实践环节紧密结合。计算机网络实验培养学生具有独立进行计算机网络架构和设计能力，提高学生的网络设备使用水平，以及将理论与实践相结合的能力。 二．实验环境及设备 2 台路由器、 2 台交换机、 3 台 PC 机 三．实验的内容和要求 根据要求，设计并搭建一个校园网。要求进行子网划分和结构设计，并将网络结构建立起来。最后完成网络设备的调试。 四．实验说明 某大学分为总校和分校，为该校设计校园网，总校有一个局域网共 20 台计算机，分校由 VLAN 划分为两个局域网，分别有 10 台计算机。该校被分配了一个 C 类网段 210.100.10.0 ，总校和分校各有一台路由器及一台交换机。请进行网络设计，将总校和分校各个局域网连接起来。 根据要求，设计 IP 地址分配表，设计网络结构，画出网络拓扑图。根据设计搭建网络结构。配置网络设备，完成网络调试。 提示： 1 ）使用 IP 子网掩码的原理设计 IP 地址分配表。 2 ）用到的设备为两台路由器，以及两台交换机。 五．实验设计 一、设计思路 总校局域网 20 台计算机，分校 2 个局域网各有 10 台计算机，若要满足要求，则至少需要 5 位主机位，即大小为 2^5=32 台主机的局域网。由于是 C 类网段，最后8 计算机 ID 码 5 位用作主机号，还有 3 位可以用作子网号，即可以划分 2^3-2=6 个子网（ 000 和 111 不可用作子网号），因此子网掩码为 255.255.255.224 （ 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1110 0000 ）。而总校、分校各个局域网只需从 6 个子网中任选其一并且不重复即可。由此可以设计 IP 分配表如下 二、 IP 分配表 用 途 网 段网络号子网掩码子 网 号 起始 IP 地址结束 IP 地址
1、气象数据的收集工作。 气象数据应根据气象台站所在的土壤侵蚀类型区对应填写，也就是按照水蚀区（和冻融侵蚀区）、风蚀区分类填报。若气象台站在水蚀区（冻融侵蚀区）或风蚀区，只对应填写的降水量或风速风向；若气象台站在水蚀（和冻融侵蚀）和风蚀交错区，应填写降水量和风速风向。为方便不同的终端用户填报数据，目前已设计键盘录入和文件导入两种数据录入方式。若地方有规范格式的电子版气象数据，可直接导入；若只有整理成册的资料而没有电子版数据，则通过键盘录入。全国水利普查是一项国家行为，各级政府、部门有责任有义务协助完成普查工作，省级普查办应积极和气象部门沟通协调以获取气象数据。 2、水力侵蚀野外调查单元的确定方法？应该有哪级普查机构完成？ 水力侵蚀野外调查单元的确定由省级普查机构完成。具体确定方法如下： 在水利部水土保持监测中心下发的《全国省、县级行政区划单位调查单元1:10000地形图图幅编号》中，每幅1：10000地形图都标有下面三项中的一项：“中间”、“左侧”、“右侧”； 据此找到该1:10000地形图“中间”、“左侧”、或“右侧”的一个完整网格，即1km*1km的方里网格； 如果是平原区，这个1km*1km的方里网格就是野外调查单元；如果是丘陵区或山区，找到与这个1km*1km方里网格相连的0.2-3km2
小流域，作为野外调查单元。 3、风蚀野外调查单元的具体定位方法，对于无法到达的野外调查单元如何开展数据调查与采集工作？ 对于野外调查单元的具体定位，应以《第一次全国水利普查——水土流失普查手册》风力侵蚀分册中的附件1：野外调查单元数量与具体经纬度点位为准。对于野外无法到达的调查单元，应就近移动中心点位，以便于开展工作。 4、在普查方案中，野外调查单元底图制作过程中，等高线数字化时间较长，导致整个普查的时间跨度较长。 在扫描1:10000地形图上，直接制作野外调查单元底图。等高线数字化工作与野外调查同时进行。 5、广西省大化瑶族自治县的岩溶地貌发育完善，不存在闭合小流域，雨水以垂直下渗为主，按普查方案勾绘野外调查边界开展调查是否合适？ 按普查方案勾绘边界，开展调查 6、野外单元调查什么时间进行？野外单元调查图何时到县级？我们现在还不知道这些工作如何进行，具体怎样操作？ 水蚀野外调查在能分辨出主要土地利用差别的时候都可以，一般北方从夏初到秋末，南方从春天到秋天。风蚀野外调查在4月中下旬到5月上旬进行。野外调查底图由省里负责完成，国家普查办会下发详细的培训手册，可指导工作。 7、风蚀野外调查，在拍摄地表近景照片的同时，还需要拍摄这
校园网网络架构建设规划及解决方案 校园网是各类型网络中一大分支，有着非常广泛的应用及代表性。 作为新技术的发祥地，学校、尤其是高等院校，和网络的关系自然密不可分，本文就是从用户的需求分析入手，阐述了校园网的应用特点，以及网络产品如何满足校园网用户的多方 面需求，在校园网建设中的注意事项等。 总体思路及工程步骤： 进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务、网络建设的目的和发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件； 在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet 服务类型，进而确定系统建设的具体目标， 包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标； 确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系 统分析和设计； 确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求； 确定好以上四点包含的所有具体细节内容后，基本上我们就可以为用户量身定做适合他们的 解决方案了，不过一个完整的网络建设工程，有过项目经验的人都知道，当然以下三点也是必不可少的步骤。 贴近网络现状的测试方案； 规划安排校园网建设的实施步骤（项目管理）； 内容完善的验收文档。
校园网建设的原则： 先进性，先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成 熟的软硬件产品；实用性，建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；灵活性，采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则， 使网络具有强大的可扩展性；可靠性，具有容错功能，管理、维护方便。对网络的设计、选 型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠，经济性，投资合理，有 良好的性能价格比。 校园网是建构在多媒体技术和现代网络技术之上的为教学、科研、管理服务并与因特网 连接的校园内局域网络环境，是一种教育科研网络。计算机网络毕竟是个新生事物，在各方面还不尽人所知，不顾自身需求和经济实力而一掷千金的事例层出不穷。究其原因，多数为对校园网工程的具体事项了解不够，作为一项庞大的系统工程，校园网工程事关学校的发展大计，必须慎重考虑。 网络建设需求汇总： 对校园网建设进行各步骤全面的需求分析，是成功校园网建设的必要条件 ,下面就从以上方面， 结合目前校园网络建设，根据学校实际情况对学校网络建设的需求分析做一下汇总，主要是网络方面，对于终端、服务器等不做过多介绍。 软、硬件需求： 硬件是架构校园网的基础,选择硬件产品时，需要选择兼容性好、扩展性强的设备，并且 在选择过程中综合设备的性能价格等多方面的因素，而且该设备厂家必须能够提供良好的售 前及售后服务，解除用户的后顾之忧。比如对中心设备一定要采用性能稳定、功能强大、安 能有大文件、图片等数据需要传输的地方也要应用性能较好的设备。 软件包括系统和管理两种，学校应根据自身考虑来选择适合自己的软件。
附件2： 自动气象站逐分钟数据传输规定 为满足实时历史地面气象资料一体化业务对气象资料完整性、时效性和高质量的要求，特制定自动气象站逐分钟数据传输规定。 1上传数据台站 所有国家级自动气象站。 2上传数据内容 自动气象站观测的逐分钟气压、气温、相对湿度、风向、风速、降水量、草温、地温（地面、5-40cm地温）数据。（尽管分钟降水量已随正点地面气象观测数据文件上传，为保证该数据文件的完整性，仍包含此要素） 3上传数据文件 3.1 文件名 Z_SURF_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_AWS-MM_FTM[-CCx].txt 在文件名中： Z：固定代码，表示文件为国内交换的资料； SURF：固定代码，表示地面观测； I：固定代码，指示其后字段代码为测站区站号； IIiii：测站区站号； yyyyMMddhhmmss：文件生成时间“年月日时分秒”（UTC，国际时）； O：固定代码，表示文件为观测类资料； AWS：固定代码，表示文件为自动气象站地面气象要素资料； MM：固定代码，表示逐分钟观测资料； FTM：固定代码，表示定时观测资料；
CCx为资料更正标识，可选标志，对于某测站（由IIiii指示）已发观测资料进行更正时，文件名中必须包含资料更正标识字段。CCx中：CC为固定代码；x取值为A～X，X=A时，表示对该站某次观测的第一次更正，X=B时，表示对该站某次观测的第二次更正，依次类推，直至x=X。 txt：固定代码，表示文件为文本文件。 说明：AWS与MM、FTM与CCx字段间的分隔符为减号“-”，其它字段间的分隔符为下划线“_”。 3.2 文件内容 共分为14段。具体如下： （1）测站基本信息（60 Byte）； （2）气压数据（303 Byte）； （3）气温数据（243 Byte）； （4）相对湿度数据（183 Byte）； （5）风观测数据（363 Byte）； （6）降水量数据（123 Byte）； （7）草面温度数据（243 Byte）； （8）地面温度数据（243 Byte）； （9）5cm地温数据（243 Byte）； （10）10cm地温数据（243 Byte）； （11）15cm地温数据（243 Byte）； （12）20cm地温数据（243 Byte）； （13）40cm地温数据（243 Byte）； （14）文件结束符。 详细数据项及排序如下：
校园网络设计实施方案 1、工程论证与需求分析(10%) 1.1工程项目与论证报告 1.2网络现状 1.3用户需求分析与需求分析报告 2、总体设计方案(20%) 2.1总体设计的指导原则 2.2网络系统拓扑结构 2.3网络设备配置 2.4网络通信和联网协议 2.5网络总体结构目标 3、网络系统详细设计(30%) 3.1系统设计分析的指导原则 3.2网络布局与传输系统设计 3.3子网及VLAN的划分 3.4IP地址的规划及分配 3.5网络操作系统与应用软件设计 3.6网络结构化布线设计 3.7网络安全设计 3.8网络管理与维护设计 4、网络系统工程实施(15%) 4.1实施部门的协调组织 4.2布线工程实施与验收内容 4.3网络硬件系统的安装与调试 4.4网络软件系统的安装与测试 4.5网络系统验收 4.6用户培训 5、工程项目实施文档(10%) 6、投资预算(10%) 7、总结(15%) （一）、工程论证与需求分析(10%) 1.1工程项目与论证报告 作为新技术的发祥地，学校、尤其是高等学校，和网络的关系十分密切，网络最初是在校园里进行实验并获得成功的，许多网络新技术也是首先在校园网中获得成功，进而才推向社会的。另一方面，作为“高新技术孵化器”的学校，知识、人才的资源十分丰富，比其他行业更渴求信息、希望能有渠道获得各种各样的信息来
促进自身在研究、学术上的进步。近几年来，学校教学和管理工作不断向着信息处理计算机化、信息交流网络化、信息管理数据库化、信息服务电子化方向发展。为了进一步提高网络教学的教学效果和效率以及保障校园网络的安全，校园网络化势在必行。 本文在局域网技术和现今发展基础上，结合西安财经学院长安校区的实际情况，分析建立校园网的意义、建设原则、目标，并详细阐述其设计过程。文章从拓扑结构、布线系统、网络方案、网络管理等方面讨论校园网的设计方案。在网络设计中。详细介绍网络拓扑结构、VLAN划分、计算机的IP分配，并在部分办公室引入无线网络，实现网络人性化设计。最后通过相关软件对网络进行管理以及实现网络的安全。为西安财经学院设计一套合理可行的解决方案。 1.2网络现状 国家从1994年正式启动中国教育科研计算机网(CERNET)以来，已与国内几百所学校相连，为广大师生及科研人员提供了一个全新的网络环境。1998年10月，中国教育科研网二期工程正式启动，工程到2000年二期工程完成，除达到连接1000所大学的目标外，对有条件的中小学也提供接入上网服务。随着信息技术的飞速发展，中小学校园网的建设也已经逐渐提到议事日程上来。对比国外校园网的建设和使用情况，我国目前的大多数校园网的结构、规模和应用都不是很完整，网络设备、计算机设备的功能没有得到充分地挖掘和发挥。怎样利用网络设备，进一步发挥各种设备的功能，实现学校各项业务系统的集成，提高应用水平将是学校校园网建设的下一个工作重点 就我校目前的状况来看： (1) 地理位置：西安长安区韦曲南 (2) 占地面积：1000余亩，校园内共17 栋楼房，7栋学生公寓，2栋教师青年公寓，2栋教学楼，2栋学生食堂，图书馆，实验楼，行政楼，校医院各一栋 (3) 楼房功能：做教室、宿舍、食堂、图书馆、实验室、语音室、办公室、商店、医务室、会议室等 (4) 楼与楼之间的距离：间隔相对较大，分散，呈环形分布 目前学校拥有以实验楼为首的各个计算机实验室，语音室，项目研究室计算机数量数千台。目前各个系都是自己组建自己的内部网络，采用的软件平台、硬件平台和网络结构各不相同，各系、各工作终端有自己的传输线路，传输速率不等，速率低且安全性、可靠性差，不利于统一管理。 1.3用户需求分析与需求分析报告 目前，总体归纳校园网络用户需求主要是教学、办公、医疗、服务这四方面的应用，如对教学、科研方面的网络设计应考虑稳定，扩展，安全等问题；办公服务等带快是要着重考虑的方面。 校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面要求： （1）、校园主页学校应建立独立的WWW服务器，在网上提高学校主页等服务，包括学校简介、校园新闻、校报、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等 （2）、文件传输服务校园网应提供文件传输服务（ftp），文件传输服务器上存放着各种各样自由软件和驱动程序，师生间可以根据自己的需要随时下载并安装在本机上 (3)、多媒体辅助点播教学兼远程教学 （4）、校园办公管理 （5）、学校教务管理