基于Internet远程教育系统的网络架构

关键词：远程教育 ATM

1、引言

目前根据国家科教兴国的策略，出现了众多的高校合并。合并后的大学为了教育的现代化必须对各校区的网络进行重构，使它们互连起来成为一个整体满足教学、科研、办公自动化和信息化建设的需要。那么怎样一个网络架构能满足这些需要，尤其要能适应新形式下基于INTERNET的远程教育需要。本文提出一种合并后的新大学网络架构模型，它在不影响前期投资的前提下投入一定资金能把各校区有机的连接起来，能较好保证以上的应用实现。

2、网络通信技术选择

随着计算机网络技术的发展，在网络架构上通常采用FDDI、ATM和以太网技术，目前较流行的是采用ATM和以太网技术。无论采用哪种技术都能很好满足教学、科研、办公自动化的需要。而远程教育系统是充分利用现代通信技术，通过Internet来实现计算机的远程教学。其特点是：

①、资源的共享。集中了大量的优秀教师、丰富知识库和优秀的CAI课件，为教学服务。

②、教学和学习方式的多样性，很适合学生的个性发展。由于网上可以传输声音、图象、动画，真正做到声情并茂，使得学习更加生动。丰富的教学内容，为学生提供了一个良好学习环境，学生可以根据自己的需要来选择老师、课程，建立适合自己的学习模式，发挥自己的最大潜能。通过网络学生可以参入讨论、交流学习体会、请教老师。

因此通信技术是远程教育系统的基础，采用什么样通信技术是保证实现远程教育系统的关键。在高校由于资金的问题大多数是选用快速以太网技术或千兆以太网技术，但是由于以太网技术是以帧交换的方式进行传输，那么对于以声频、视频信号为特点的多媒体通讯特别是实时连续的网上授课、VOD等应用，即使是千兆带宽，传输质量的控制QoS仍然得不到保证，其使用效果往往不尽人意，仍然出现滞延、停顿、抖动等现象。而ATM技术是以信元交换的方式进行传输，它具有很高的灵活性，易适应多种业务的综合，且具有QoS管理机制尤其适用于大用户量数据量的多媒体数据传播，能保证远距离的传输图象、声音的质量清晰、流畅、稳定和可靠，因而成为构造大型骨干网的主要选择。

3、新大学的网络架构

合并后的新大学一般都是跨越几个城区，为了实现教学现代化、办公自动化和管理信息化，必须选用ATM交换机作为主干设备。通过光纤把各个校区ATM交换机连接起来，构造整个新大学的城域网。总体结构如图所示：


图：骨干网基本结构

通常ATM交换机分为两大类：一类是核心交换机，专用于ATM设备之间的信元交换；另一类是ATM边缘交换机用于ATM网络和其他网络设备（如以太网交换机）进行连接。这样在每个校区选配一台ATM核心交换机通过光纤把它们连接起来构成新大学的骨干网。在每个校区选配与校区相适应的ATM边缘交换机，采用ATM论坛制定的局域网仿真（LANE）协议互连，通过LANE协议可以把不同ATM边缘交换机上的端口定义到同一个仿真局域网(ELAN)中，也可以使一个ATM边缘交换机上的端口属于于不同的ELAN中。在整个ATM网络环境下定义若干个逻辑上分开的ELAN, ELAN和ELAN之间通过第三层路由协议进行数据交换，这样整个数据交换环境与其他局域网构成的大网环境在第二层和第三层上兼容形成整个学校网络结构，既能保护原有的网络投资，又能避免过多的重复建设。

4、武汉理工大学网络方案

武汉理工大学是由武汉工业大学、武汉交通科技大学和武汉汽车工业大学联合而成，由于各自校园网都是采用Xylan公司的Omin R/S-9千兆交换机，因此在每台交换机上配置一块ATM模块就能起到ATM核心交换机和边缘交换机的作用，通过光纤把各个校区连接起来构造整个武汉理工大学的网络结构。对每个校区的远程教室配置 ATM交换机并且把它们划分在一个网段上，确保远程教育系统能正常运行。

[参考文献]

1． 孙海荣.ATM技术—概念、原理和应用.电子科技大学出版社.1995
2． 黎连业.计算机网络基础和网络工程.北京：人民出版社，1998-12