home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / rfc / rfc1709 < prev    next >
Text File  |  1994-11-25  |  67KB  |  1,460 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                         J. Gargano
  8. Request for Comments: 1709               University of California, Davis
  9. FYI: 26                                                        D. Wasley
  10. Category: Informational               University of California, Berkeley
  11.                                                            November 1994
  12.  
  13.  
  14.                     K-12 Internetworking Guidelines
  15.  
  16. Status Of This Memo
  17.  
  18.    This memo provides information for the Internet community.  This memo
  19.    does not specify an Internet standard of any kind.  Distribution of
  20.    this memo is unlimited.
  21.  
  22. I.  Introduction
  23.  
  24.    Many organizations concerned with K-12 educational issues and the
  25.    planning for the use of technology recognize the value of data
  26.    communications throughout the educational system.  State sponsored
  27.    documents such as the California Department of Education's "Strategic
  28.    Plan for Information Technology" recommend the planning of voice,
  29.    video and data networks to support learning and educational
  30.    administration, but they do not provide specific technical direction.
  31.  
  32.    The institutions that built the Internet and connected early in its
  33.    development are early adopters of technology, with technical staff
  34.    dedicated to the planning for and implementation of leading edge
  35.    technology.  The K-12 community traditionally has not had this level
  36.    of staffing available for telecommunications planning.  This document
  37.    is intended to bridge that gap and provides a recommended technical
  38.    direction, an introduction to the role the Internet now plays in K-12
  39.    education and technical guidelines for building a campus data
  40.    communications infrastructure that provides internetworking services
  41.    and connections to the Internet.
  42.  
  43.    For a more general introduction to the Internet and its applications
  44.    and uses, the reader is referred to any of the references listed in
  45.    the following RFCs:
  46.  
  47.    1392    "Internet Users' Glossary" (also FYI 18)
  48.    1432    "Recent Internet Books"
  49.    1462    "What is the Internet" (also FYI 20)
  50.    1463    "Introducing the Internet - A Short Bibliograpy of
  51.            Introductory Internetworking on Readings for the Network
  52.            Novice" (also FYI 19)
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. ISN Working Group                                               [Page 1]
  59.  
  60. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  61.  
  62.  
  63. II.  Rationale for the Use of Internet Protocols
  64.  
  65.    In 1993, the Bank Street College of Education conducted a survey of
  66.    550 educators who are actively involved in using telecommunications.
  67.    (Honey, Margaret, Henriquez, Andres, "Telecommunications and K-12
  68.    Educators: Findings from a National Survey," Bank Street College of
  69.    Education, New York, NY, 1993.)  The survey looked at a wide variety
  70.    of ways telecommunications technology is used in K-12 education.
  71.    Their findings on Internet usage are summarized below.
  72.  
  73.         "Slightly less than half of these educators have access
  74.         to the Internet, which is supplied most frequently by a
  75.         university computer or educational service."
  76.  
  77.         "Internet services are used almost twice as often for
  78.         professional activities as for student learning
  79.         activities."
  80.  
  81.         "Sending e-mail is the most common use of the Internet,
  82.         followed by accessing news and bulletin boards and gaining
  83.         access to remote computers."
  84.  
  85.    The following chart shows the percentage of respondents that use each
  86.    network application to support professional and student activities.
  87.  
  88.  
  89.    Applications                    Professional             Student
  90.                                    Activities              Activities
  91.  
  92.    Electronic mail                 91                      79
  93.  
  94.    News or bulletin board          63                      50
  95.  
  96.    Remote access to other          48                      32
  97.    computers
  98.  
  99.    Database access                 36                      31
  100.  
  101.    File transfer                   34                      19
  102.  
  103.  
  104.    The value of the Internet and its explosive growth are a direct
  105.    result of the computer communications technology used on the network.
  106.    The same network design principals and computer communications
  107.    protocols (TCP/IP) used on the Internet can be used within a school
  108.    district to build campuswide networks.  This is standard practice
  109.    within higher education, and increasingly in K-12 schools as well.
  110.    The benefits of the TCP/IP protocols are listed below.
  111.  
  112.  
  113.  
  114. ISN Working Group                                               [Page 2]
  115.  
  116. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  117.  
  118.  
  119.    Ubiquity        TCP/IP is available on most, if not all, of the
  120.                    computing platforms likely to be important for
  121.                    instructional or administrative purposes.  TCP/IP
  122.                    is available for the IBM compatible personal
  123.                    computers (PCs) running DOS or Windows and all
  124.                    versions of the Apple Macintosh.  TCP/IP is
  125.                    standard on all UNIX-based systems and
  126.                    workstations and most mainframe computers.
  127.  
  128.    Applications    TCP/IP supports many applications including, but
  129.                    not limited to, electronic mail, file transfer,
  130.                    interactive remote host access, database access, file
  131.                    sharing and access to networked information
  132.                    resources.  Programming and development expertise
  133.                    is available from a wide variety of sources.
  134.  
  135.    Flexibility     TCP/IP is flexible, and new data transport
  136.                    requirements can be incorporated easily.  It can
  137.                    accommodate educational and administrative
  138.                    applications equally well so that one set of network
  139.                    cabling and one communications system may be
  140.                    used in both the classroom and the office.
  141.  
  142.    Simplicity      TCP/IP is simple enough to run on low-end
  143.                    computing platforms such as the Apple MacIntosh
  144.                    and PCs while still providing efficient support for
  145.                    large minicomputer and mainframe computing
  146.                    platforms.  TCP/IP benefits from over twenty years
  147.                    of refinement that has resulted in a large and
  148.                    technically sophisticated environment.
  149.  
  150.    Capacity        TCP/IP supports local area network and wide area
  151.                    network services within the entire range of network
  152.                    data rates available today, from dial-up modem
  153.                    speeds to gigabit speed experimental networks.
  154.                    Communications can occur reliably among machines
  155.                    across this entire range of speeds.
  156.  
  157.    Coexistence     TCP/IP can coexist successfully with other
  158.                    networking architectures.  It is likely that offices
  159.                    and classrooms that already have networks may be
  160.                    using something other than TCP/IP.  Networks of
  161.                    Apple Macintosh computers will probably be using
  162.                    Appletalk; networks of PCs may be using any of the
  163.                    common network operating systems such as Novell
  164.                    Netware or LANManager.  Mainframe computers
  165.                    may be using IBM's System Network Architecture
  166.                    (SNA).  None of these proprietary protocols provides
  167.  
  168.  
  169.  
  170. ISN Working Group                                               [Page 3]
  171.  
  172. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  173.  
  174.  
  175.                    broad connectivity on a global scale.  Recognizing
  176.                    this, network technology vendors now provide many
  177.                    means for building networks in which all of these
  178.                    protocols can co-exist.
  179.  
  180.    Multimedia      TCP/IP networks can support voice, graphics and
  181.                    video as part of teleconferencing and multimedia
  182.                    applications.
  183.  
  184.    Compatibility   All of the major Universities, as well as
  185.                    thousands of commercial and governmental
  186.                    organizations use TCP/IP for their primary
  187.                    communications services.  Commercial networks
  188.                    such as Compuserve and America Online are also
  189.                    connected to the Internet.  Many State Departments
  190.                    of Education have sponsored statewide initiatives to
  191.                    connect schools to the Internet and many K-12
  192.                    school districts have connected based upon local
  193.                    needs.
  194.  
  195.    NREN            The High Performance Computing Act of 1991 and
  196.                    the Information Infrastructure and Technology Act
  197.                    of 1992 provide the foundation for building the
  198.                    national telecommunications infrastructure in
  199.                    support of education and research.  The National
  200.                    Research and Education Network (NREN) will be
  201.                    based upon Internet technology.
  202.  
  203.    The benefits of internetworking technology have been demonstrated
  204.    through twenty years of use by thousands of organizations.  This same
  205.    experience also provides tested technical models for network design
  206.    that can be adapted to K-12 campuswide networking in schools of all
  207.    sizes and technical development.
  208.  
  209. III.  A Technical Model for School Networks
  210.  
  211.    The vision of a modern communications network serving all primary and
  212.    secondary schools has been articulated and discussed in many forums.
  213.    Many schools and a few school districts have implemented ad hoc
  214.    network systems in response to their own perception of the importance
  215.    of this resource.  This section of the Internet School Networking
  216.    (ISN) Working Group RFC presents a standard network implementation
  217.    model to assist county offices of education and school districts in
  218.    their planning so that all such implementations will be compatible
  219.    with each other and with national networking plans intended to enrich
  220.    K-12 education.
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226. ISN Working Group                                               [Page 4]
  227.  
  228. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  229.  
  230.  
  231.    The future goal of "an integrated voice, data, and video network
  232.    extending to every classroom" is exciting, but so far from what
  233.    exists today that the investment in time and dollars required to
  234.    realize such a goal will be greater than most districts can muster in
  235.    the near term.  We suggest that a great deal can be done immediately,
  236.    with relatively few dollars, to provide modern communications systems
  237.    in and between all schools around the nation.
  238.  
  239.    Our present goal is to define a highly functional, homogeneous, and
  240.    well supported network system that could interconnect all K-12
  241.    schools and district, county, and statewide offices and that will
  242.    enable teachers and administrators to begin to use new communications
  243.    tools and network-based information resources.  It takes considerable
  244.    time to adapt curricula and other programs to take full advantage of
  245.    new technology.  Through the use of standard models for
  246.    implementation of current network technologies, schools can begin
  247.    this process now.
  248.  
  249.    Many states have already developed communications services for their
  250.    schools.  A notable example is Texas which provides terminal access
  251.    to central information resources from every classroom over a
  252.    statewide network.  Modem-accessible systems are available in many
  253.    states that serve to encourage teachers to become familiar with
  254.    network resources and capabilities.  Although modem-access may be the
  255.    only practical option today in some areas, it always will be limited
  256.    in functionality and/or capacity.  In anticipation of emerging and
  257.    future bandwidth intensive information resource applications and the
  258.    functionality that they will require, we believe it is essential to
  259.    provide direct network access to the National Research and Education
  260.    Network (NREN) Internet (The Internet is a "network of networks" that
  261.    interconnects institutions of higher education, research labs,
  262.    government agencies, and a rapidly growing number of technology and
  263.    information vendors.) from computers in every classroom.
  264.  
  265.    The Internet communication protocols, commonly known as "TCP/IP," are
  266.    the "glue" that will allow all computers to communicate.  As noted
  267.    above, software that implements Internet protocols is available for
  268.    all modern computers.  These protocols support a very wide variety of
  269.    applications, from electronic messaging to client/server data access.
  270.    The use of Internet protocols will ensure that all networked
  271.    computers will have direct access to the vast range of existing
  272.    information and education resources on the Internet, as well as to
  273.    the emerging National Information Infrastructure.
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. ISN Working Group                                               [Page 5]
  283.  
  284. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  285.  
  286.  
  287. Approach
  288.  
  289.    The implementation we suggest would use current proven and cost
  290.    effective technology and would be expandable and upgradable to newer
  291.    technology with minimum additional investment.  This approach
  292.    requires careful, modular design to meet the following criteria:
  293.  
  294.    1) Any physical infrastructure development should be general and
  295.       flexible enough to be reused as technology improves.  For
  296.       example, a school office might have a simple terminal today
  297.       which could be wired to a network adapter serving the school
  298.       building.  Later a Macintosh, DOS, or Windows-based PC might
  299.       replace the terminal, and the type of connection to the network
  300.       would change accordingly.  However, the wiring between the
  301.       office and the network "hub" site could remain the same if it
  302.       is designed properly to begin with.  This is an important
  303.       consideration since wiring typically represents 20 to 40% of
  304.       the cost of individual network hookups;
  305.  
  306.    2) Existing computers and terminals in schools and district
  307.       offices should be integrated as much as possible into the
  308.       communication system.  This installed base represents a large
  309.       investment, albeit in many cases a somewhat dated set of
  310.       equipment.  Wholesale replacement of that base would be a
  311.       large additional burden on funding resources.
  312.  
  313.       A consequence of the above is that the user interface and the
  314.       services available will vary depending on the type of equipment
  315.       used to access the network.  For example, DOS PCs, Macintosh
  316.       computers, or Unix workstations would be connected directly to
  317.       Local Area Networks (LANs) and would be provided with
  318.       communications software to support a broad set of functions,
  319.       many of which will have graphical user interfaces and will make
  320.       use of client/server technology.  Apple-II computers, "dumb"
  321.       terminals, or other such devices could be connected to
  322.       intelligent network hubs that would allow access to network
  323.       server computers or information resources, but almost certainly
  324.       will not support the full range of functionality provided by a
  325.       direct network connection.  In the short term, this is a
  326.       limitation that we must accept;
  327.  
  328.    3) Network servers will be located where they can be managed and
  329.       supported, and also provide access paths with adequate
  330.       bandwidth.  A system of hierarchical servers should be created
  331.       in larger school districts, with automatic transfer of common
  332.       information from a central system to the secondary systems each
  333.       night, or at appropriate intervals.  Local servers will allow
  334.       each school to provide on-line information particular to its
  335.  
  336.  
  337.  
  338. ISN Working Group                                               [Page 6]
  339.  
  340. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  341.  
  342.  
  343.       programs and community.  This model optimizes use of network
  344.       bandwidth as well;
  345.  
  346.    4) School interconnect topologies (links) must be both cost
  347.       effective and manageable.  Communication between schools,
  348.       district offices, county offices of education, and the State
  349.       Department of Education must be reliable and of sufficient
  350.       capacity to support the primary applications as well as allow
  351.       development of new applications.
  352.  
  353.       Capacity is measured both by total data traffic volume and by
  354.       response time when information is requested over the network.
  355.       Reliability is measured by the percentage of time that the
  356.       network is able to transport data.  Reliability should be well
  357.       over 99.7%.  Capacity should be such that no more than 10% of
  358.       the communications bandwidth is used during a typical work day.
  359.       This is intended to leave adequate capacity for good response
  360.       time to short term communication demands.
  361.  
  362.       Many schools already have some form of communications
  363.       infrastructure in place.  In some cases this infrastructure can
  364.       be adapted to newer technologies; in other cases it may have to
  365.       be replaced over time.  These issues are explored further
  366.       following presentation of the basic model that serves as a
  367.       guideline for future communications system development.
  368.  
  369. Implementation Model
  370.  
  371.    There is no one "blueprint" for a network that will drop into every
  372.    school.  Each school will have particular physical constraints,
  373.    functional needs, an existing technology base, funding constraints,
  374.    and opportunities for collaboration with vendors and support groups
  375.    in its area.  What is presented here is a set of general guidelines
  376.    that can be followed in the planning of a school network
  377.    implementation.
  378.  
  379.    The strategic decision to use Internet protocols in developing school
  380.    networks provides the opportunity to avoid the major expense of
  381.    building new statewide backbone infrastructures in the near term.
  382.    Interconnection of schools, districts, county offices of education
  383.    and the State Department of Education can be accomplished by
  384.    acquiring Internet connection service from any of the existing
  385.    Internet service providers in the state.  ("Connecting to the
  386.    Internet", Susan Estrada, O'Reilly & Associates, Inc. (ISBN 1-56592-
  387.    061-9) lists Internet service providers in California and the
  388.    nation.)  It is critical that Internet connection service meet
  389.    criteria for reliability and capacity but connection to any Internet
  390.    service provider will provide communication capability to all other
  391.  
  392.  
  393.  
  394. ISN Working Group                                               [Page 7]
  395.  
  396. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  397.  
  398.  
  399.    Internet subscribers within the state, the nation, and the world.
  400.  
  401.    Internet technology is designed to allow very flexible intersite
  402.    topologies, but a hierarchical topology is the simplest to engineer.
  403.    Generally this will mean hierarchical connection of school facilities
  404.    to district offices, in many cases further aggregated at county
  405.    offices, and finally a link to an Internet service provider.
  406.    Coordination of circuit services and a single point of connection to
  407.    an Internet service provider serves both to minimize overall costs
  408.    and increase opportunities to make use of newer technologies.
  409.  
  410.    The basic school network implementation model is quite simple: create
  411.    a local area network (LAN) within each school building or cluster of
  412.    buildings, provide at least one network server for that LAN,
  413.    interconnect that LAN with the local school district offices where a
  414.    similar LAN should be installed and where centrally managed
  415.    information resources should exist, and connect the district offices
  416.    to the nearest Internet service provider, possibly through the county
  417.    office of education.
  418.  
  419.    Primary technical support for network monitoring and problem
  420.    resolution, and for managing network resource servers should come
  421.    from the district or county offices initially to avoid unnecessary
  422.    duplication at the local level.  As expertise is developed at the
  423.    local level, more of the responsibility for daily operation and
  424.    problem resolution can be assumed by individual schools.
  425.  
  426.    It is impossible to cover all conceivable scenarios for
  427.    implementation of this model in specific schools.  However, it is
  428.    possible to state general principles that should be followed in
  429.    designing school network implementations.  The discussion below is
  430.    organized into sections corresponding to the basic model summarized
  431.    in the previous paragraph.  It includes a description of the general
  432.    principles that are important to each level of the implementation.
  433.  
  434. Step 1: School Local Area Network Implementation
  435.  
  436.    A "school" is used here to mean a building or cluster of buildings
  437.    that are managed as a unit and typically are on contiguous, district
  438.    owned property.  Implementation of a LAN in this setting will involve
  439.    installation of a cabling system to distribute the network throughout
  440.    the structure(s), installation of premise wiring to support
  441.    connections of computers and terminals to the network distribution
  442.    system, installation of one or more network server machines in a
  443.    central location (Other protocols, such as AppleTalk or Novells IPX,
  444.    may be supported on a school's local area network (LAN) as needed for
  445.    local function such as printer sharing or local resource servers.),
  446.    and provision of a network router and telecommunications circuit or
  447.  
  448.  
  449.  
  450. ISN Working Group                                               [Page 8]
  451.  
  452. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  453.  
  454.  
  455.    radio link to connect that school to the district offices.
  456.  
  457.    The most common LAN technologies in use today are ethernet and
  458.    LocalTalk.  (IEEE 802.5 Token Ring is not recommended for new
  459.    installations.  It is more expensive and it is not available for as
  460.    wide a range of computers.)  Both are quite inexpensive and easy to
  461.    install and maintain.  Ethernet is adaptable to most modern computers
  462.    and is built-in to high performance workstations such as Sun,
  463.    Hewlett-Packard, SGI, or Digital Equipment Corporation computers.
  464.    LocalTalk is built-in to all Macintosh computers and is adaptable to
  465.    DOS PC computers as well.  Ethernet is roughly 20 to 40 times faster
  466.    than LocalTalk.  Therefore ethernet is recommended for all computer
  467.    connections, when possible, and for the school LAN "backbone" or
  468.    network distribution system.
  469.  
  470. 1.1  Network Adapters and Software
  471.  
  472.    Individual computers will require network or communications adapters
  473.    and appropriate software.  Table 1 gives basic recommendations for
  474.    the computers most commonly found in schools.  Basic communications
  475.    software is available in the public domain for many personal
  476.    computers at no cost.  More sophisticated software is being developed
  477.    by a number of vendors for applications such as electronic mail,
  478.    distance learning, and multimedia database access.  For example, the
  479.    California Technology Project is developing very easy to use software
  480.    for Macintosh and DOS or Windows PC computers that will enable access
  481.    to a wide variety of information resources and services.  Schools
  482.    should look at all the available software and base choices on
  483.    required functionality and support costs as well as acquisition
  484.    costs.
  485.  
  486.    In locations where computers will be purchased, the choice of
  487.    computer type should be driven by the availability of software for
  488.    the particular application(s) to be supported.  Almost all modern
  489.    computers can be attached to the type of network described in this
  490.    document.
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506. ISN Working Group                                               [Page 9]
  507.  
  508. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  509.  
  510.  
  511. Equipment Type          Network Adapter            Communication
  512.                                                      Software
  513. ________________________________________________________________________
  514.  
  515. Simple terminal       "Network Access Server"   Built-in to the
  516.                       located centrally.        networkaccess server.
  517.  
  518. Apple II, Amiga,      Serial asynchronous       Serial communications
  519. Tandy, Commodore,     port that will allow      software that emulates
  520. older IBM PCs, etc.   connection to the         a simple terminal.
  521.                       above.
  522.  
  523. Newer IBM PC          Ethernet adapter car      TCP/IP "TSR" software,
  524.                       with "10-base-T" port.    for example "FTP
  525.                       "Thin-net" port may be    Software" package.
  526.                       used in lab clusters.     Additional software for
  527.                                                 special appl.
  528.  
  529. Older Apple           PhoneNet adapter  MacTCP  or equivalent
  530. Macintosh computers   (external) and shared     plus "telnet" and "ftp".
  531.                       LocalTalk to ethernet     For example, NCSA
  532.                       router, for example the   Telnet.  Additional
  533.                       Shiva FastPath.           software for special
  534.                                                 applications, e.g.,
  535.                                                 "electronic mail
  536.                                                 client."
  537.  
  538. Newer Apple           May use same as the       Same as the above.
  539. Macintosh computers   above.  For higher
  540.                       performance, use an
  541.                       ethernet adapter card
  542.                       with "10-base-T port.
  543.                       "Thin-net" port may be
  544.                       used in lab clusters.
  545.  
  546. Unix workstations     Ethernet adapter card,    Typically comes with
  547.                       if not already built in.  the basic system.
  548.                                                 Additional software
  549.                                                 may be needed
  550.                                                 for special
  551.                                                 applications.
  552.  
  553. ________________________________________________________________________
  554.  
  555.      Table 1:  Network Adapters and Software for Typical Computers
  556.  
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562. ISN Working Group                                              [Page 10]
  563.  
  564. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  565.  
  566.  
  567. 1.2  Premise wiring
  568.  
  569.    A major component of the implementation will be installation of
  570.    cabling to connect individual computers or clusters of computers to
  571.    the LAN.  The recommended topology is a "star" where each computer is
  572.    wired directly to a "hub site" within the building as shown in
  573.    Figures 1 & 2.  A cluster of computers, typically found in a teaching
  574.    lab or library, may be interconnected within the room where they are
  575.    installed, and the cluster connected to the hub site with a single
  576.    cable as shown in Figures 3 & 4.
  577.  
  578.    The recommended premise wiring is "unshielded twisted pair" (UTP)
  579.    wire that meets the Electronic Industries Association (EIA) category
  580.    5 standards for high speed data communication service.  (See
  581.    EIA/TIA-568 "Commercial Building Telecommunications Wiring
  582.    Standard.")  While 2 pair cable may be adequate for most purposes,
  583.    industry standards recommend installation of 4 pair cable.  The
  584.    difference in cost is minimal so we recommend installation of the
  585.    latter.  One end of each cable terminates in a category 5 RJ-45 jack
  586.    (A standard RJ45 jack can be used for ethernet or lower speeds if
  587.    initial cost is amajor factor.  Such jacks can be replaced with
  588.    category 5 versions later as needed.) located near the computer.  The
  589.    other end terminates on a standard "110 distribution block" (In older
  590.    sites, M66 distribution blocks may already be installed.  These can
  591.    be used for the time being but will not support newer higher speed
  592.    technologies.) at the hub site utility closet.  A labeling scheme
  593.    must be chosen and strictly adhered to so that cables can be
  594.    identified at both ends later, as needed.
  595.  
  596.         [Figure 1:  Individual ethernet connection to the network]
  597.  
  598.              [Figure 2:  LocalTalk connection to the network]
  599.  
  600.    In most cases, the hub site utility closet will be shared with
  601.    telephone services.  It is essential that a separate wall area be set
  602.    aside within the closet for data service interconnections. Typically
  603.    there will be a "field" of interconnect blocks for termination of all
  604.    premise wires, another field for termination of trunk cables (used
  605.    for low speed data terminals), and a third field for hub equipment
  606.    ports.  Interconnections between premise wiring blocks and hub or
  607.    trunk blocks are installed as needed in order to provide the
  608.    appropriate service to each location where communication service is
  609.    required.
  610.  
  611.        [Figure 3:  A cluster of computers connected to the network]
  612.  
  613.         [Figure 4:  A Macintosh cluster connection to the network]
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618. ISN Working Group                                              [Page 11]
  619.  
  620. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  621.  
  622.  
  623.    Installation of wiring in a building typically is performed by a
  624.    qualified data wiring contractor.  This is a critical aspect of the
  625.    program and must be planned and installed professionally with both
  626.    current and future requirements in mind.  (See "Virtual Schoolhouse -
  627.    A Report to the Legislature on Distribution Infrastructures for
  628.    Advanced Technologies in the Construction of New Schools, K through
  629.    12" (Department of General Services, State of California, February,
  630.    1993) for example conduit and utility closet plans.)  To be prepared
  631.    for future distribution of video signals, school network planners
  632.    should consider installation of RG-59 coaxial cable to those
  633.    locations where video may be required at the same time that the UTP
  634.    premise wiring is being installed.  The coaxial cable would terminate
  635.    on a wall plate mounted "F" connector in the classroom, and would be
  636.    left unterminated in the utility closet.  Future technologies may
  637.    support video signals over other media so the installation of RG-59
  638.    cable should be limited to near term potential requirements.
  639.  
  640.    It will be cost effective to install premise wiring to as many
  641.    locations as might ever serve a computer.  This will include
  642.    administrative offices as well as classrooms, laboratories as well as
  643.    libraries.  In high density locations such as offices, consideration
  644.    should be given to installation of two UTP cables to each outlet
  645.    location in order to provide the potential for several computers or
  646.    workstations.  Terminating both cables on the same wall plate will
  647.    add little to the overall wiring project costs and will add greatly
  648.    to the flexibility of the system.  Premise wiring that is not to be
  649.    used initially will not be connected to any electronics in the hub
  650.    site.
  651.  
  652.    Hub sites should be utility closets or other protected, non-occupied
  653.    areas.  Hub sites can be created by construction of small closets or
  654.    cabinets in low use areas.  A hub site must be located within 300
  655.    feet of any connection.  Typically, multiple hub sites are required
  656.    in large or multi-story buildings.
  657.  
  658. 1.3  Network Distribution System
  659.  
  660.    All hub sites within a school must be interconnected to complete the
  661.    school LAN.  The design of this network distribution system will
  662.    depend greatly on the physical layout of the school buildings.  We
  663.    assume that ethernet technology will be used since higher speed
  664.    technology is still quite expensive.
  665.  
  666.                  [Figure 5:  A complete small school LAN]
  667.  
  668.    If all hub sites are within 300 cable feet of a central location,
  669.    then 10-base-T wiring can be used from a central hub to connect each
  670.    hub site, as shown in Figure 5.  If longer distances are required,
  671.  
  672.  
  673.  
  674. ISN Working Group                                              [Page 12]
  675.  
  676. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  677.  
  678.  
  679.    either thin-net or standard thick ethernet can be used.  Fiber optic
  680.    cable can be used if distance requires it and funding permits.  (If
  681.    fiber optic cable is installed, consideration should be given to
  682.    including both multimode fiber for current and future data
  683.    requirements and single mode fiber for video and future very high
  684.    speed data systems.) Specific design of the "backbone" network
  685.    distribution system will depend on the layout of the buildings to be
  686.    served.
  687.  
  688.    With proper design as many as 250 computers can be connected to a
  689.    single ethernet segment.  Most often the practical maximum number
  690.    will be much lower than this due to the amount of data sent onto the
  691.    network by each computer.  For planning purposes, one can assume
  692.    100-125 computers per segment.  Beyond that size the network must be
  693.    subdivided using "subnetworks".  Design of a such a system is not
  694.    difficult, but is beyond the scope of this document.
  695.  
  696.    The network distribution system cabling should include unshielded
  697.    multi-pair trunk cabling as well as ethernet trunk cabling.  The
  698.    multi-pair trunk cable will be needed to connect terminals or older
  699.    computers emulating terminals to a central "network access server"
  700.    (NAS).  A typical NAS can serve from 8 to 128 such connections.  It
  701.    is most cost effective to provide one per LAN, if needed.  The NAS
  702.    connects directly to the ethernet LAN.
  703.  
  704. 1.4  Local Network Server
  705.  
  706.    It is highly recommended that each school install a "network server"
  707.    to support local storage of commonly used information, software,
  708.    electronic mail, and other functions that may require high speed
  709.    communication to the users computer.  Since the connection to the
  710.    outside network will be much slower than the school LAN, it will be
  711.    most efficient to access information locally.  In particular,
  712.    software that is to be shared among the schools computers must be
  713.    stored locally since it would be very tedious to transfer it across
  714.    the slower external link.  The network server will be connected
  715.    directly to the ethernet network.
  716.  
  717.    The location of the server should be chosen carefully to ensure its
  718.    protection from abuse and environmental damage.  Traditionally the
  719.    school library is the focus of information gathering and storage
  720.    activities and many school libraries have clusters of computers or
  721.    terminals already installed.  The library would be a very logical
  722.    place to locate the network server computer.  The Network Router (see
  723.    below) might also be located there if a suitable utility space is not
  724.    available.
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730. ISN Working Group                                              [Page 13]
  731.  
  732. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  733.  
  734.  
  735.    The network server will be a small but powerful computer with a large
  736.    amount of disk storage capacity, typically 1-4 gigabytes.  It will
  737.    run software capable of supporting access by a large number of users
  738.    simultaneously.  It could also support dial-in access from teachers
  739.    or students homes using standard inexpensive modems.  (Access control
  740.    with user authentication is essential if dial-in service is to be
  741.    provided.)  If more than a few modems are to be installed, a NAS
  742.    might prove more cost effective.  If dial-in access is to be provided
  743.    to more than a few school sites within a district, a single central
  744.    modem pool maintainted at the district offices will be the most cost
  745.    effective.
  746.  
  747. 1.5  External Connection
  748.  
  749.    A single communication circuit will connect the school LAN to the
  750.    local school district offices.  In the school, there will be a
  751.    Network Router attached between the LAN and this circuit.  On the LAN
  752.    side, the connection will be a typical ethernet cable.  On the
  753.    external side, the connection will depend on the type of
  754.    communication circuit used, as discussed in step 2 below.
  755.  
  756. Step 2: Interconnection of Schools with District Offices
  757.  
  758.    All schools within a district should be connected individually to the
  759.    network router at the school district offices.  This "star topology"
  760.    will be much easier to manage and the capacity of each schools
  761.    connection can be increased appropriately as needs change.
  762.  
  763.    Several standard communication circuit services may be used to effect
  764.    this connection.  The least expensive for situations where only
  765.    limited use is needed will be dial-up using high speed modems.
  766.    However, this type of connection is not recommended for serious usage
  767.    due to its very limited capacity.  Also, since most schools receive
  768.    telephone service under business tariffs, usage will be measured and
  769.    the cost will be dependent on how long the connection is maintained.
  770.    This will be true in general for other "switched services" as well
  771.    such as "switched-56" and ISDN.  Dedicated (permanently installed)
  772.    communications circuits are strongly recommended since they will
  773.    allow unattended access to and from the school network at all hours.
  774.    This will be particularly important if information files are to be
  775.    down-loaded during the night to local network servers or teachers and
  776.    students are to access the schools information resources from home.
  777.  
  778.    Table 2 shows the most common options for dedicated circuit services.
  779.    Costs are indicated in relative terms since they vary greatly by
  780.    location and as tariffs are modified.  The exact costs must be
  781.    determined by contacting local communications service providers.
  782.    Total cost must take into account the equipment needed at each
  783.  
  784.  
  785.  
  786. ISN Working Group                                              [Page 14]
  787.  
  788. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  789.  
  790.  
  791.    location as well.
  792.  
  793. Type of Circuit         Data Rate                       Relative cost
  794. ________________________________________________________________________
  795.  
  796. Voice grade leased      20 kilobits per sec             modest*
  797. telephone line           (Kb/s)
  798.  
  799. ADN-56                  56 Kb/s                         high
  800.  
  801. ISDN, where              64 or 128 Kb/s                 modest**
  802. available
  803.  
  804. Low power radio         64 to 256 Kb/s                  high startup
  805.                                                         cost
  806.  
  807. Frame Relay             56 Kb/s to 1.5 Mb/s             modest to high
  808.  
  809. DS1                     1.5 megabits per sec            very high
  810. ________________________________________________________________________
  811.  
  812. * Measured service charges must be taken into account.
  813. ** At this time, most ISDN tarriffs include message unit charges
  814.    which can make theuse of ISDN prohibitively expensive for
  815.    full-time connectivity.
  816.  
  817.           Table 2: External Connection Communications Options
  818.  
  819.    Frame Relay communication services are becoming available in many
  820.    areas.  Frame Relay is a shared, packet based data transport service.
  821.    A school site would contract for Frame Relay service as part of a
  822.    larger service group that includes the school district office and may
  823.    include the Internet service provider.  All members of that group
  824.    would share the communications capacity.  The advantage of this
  825.    service is that only one end of the circuit needs to be ordered (each
  826.    member orders a connection to the common service) and the capacity
  827.    offered to each member can be upgraded independently.  Also, in many
  828.    areas the cost of Frame Relay service is not dependent on distance to
  829.    the service provider which will make service to rural schools much
  830.    less expensive than equivalent services.  Overall system costs will
  831.    be minimized since the central router at the district office will
  832.    need fewer connections.
  833.  
  834.    If Frame Relay is chosen, the overall service group must be carefully
  835.    engineered.  For example, since all schools would share the
  836.    connection to the district office (and possibly to the Internet
  837.    service provider), that must be a high capacity connection.  For the
  838.    initial design, the aggregate capacity of all school links should not
  839.  
  840.  
  841.  
  842. ISN Working Group                                              [Page 15]
  843.  
  844. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  845.  
  846.  
  847.    exceed the capacity into the district office (or the Internet service
  848.    provider) by more than a factor of 3 or there may be noticeable
  849.    congestion and variability in response times across the system.
  850.    There are many other factors that must be considered as well, such as
  851.    the virtual connection topology and how best to connect to an
  852.    Internet service provider.  Therefore, it is recommended that an
  853.    experienced network engineer be utilized to develop an operational
  854.    plan for Frame Relay if it is chosen as the school interconnection
  855.    service.
  856.  
  857.    Future options for interconnecting schools and district offices will
  858.    include:
  859.  
  860.    o       Community Access Television (CATV) cable systems offering
  861.            either shared or dedicated bi-directional data communication
  862.            services,
  863.  
  864.    o       metropolitan area fiber optic communications service
  865.            providers,
  866.  
  867.    o       Switched Multi-megabit Digital Service (SMDS) providing data
  868.            transport service at speeds up to 34 megabits per second.
  869.  
  870.    o       Asynchronous Transfer Mode (ATM) connection services
  871.            supporting voice, data, and video communications at speeds
  872.            into the gigabit per second range.
  873.  
  874.    (Many more options will become available as new technologies come to
  875.    market.)
  876.  
  877.    The costs for the last three options are unknown at this time, but
  878.    may be generally higher than those indicated in Table 2.  The cost
  879.    for the CATV option may be negotiable as part of the local CATV
  880.    contract with the community.
  881.  
  882.    As demands for network speed develop due to heavy use of multimedia
  883.    or other bandwidth intensive application, higher speed communications
  884.    circuits can replace the initial circuits with minimal change in the
  885.    equipment or LAN.  This gives great flexibility in tailoring service
  886.    to funding levels and application needs.
  887.  
  888. Step 3: School District Office LAN and Support Systems
  889.  
  890.    The School District offices should form the focal point for
  891.    interconnection of all schools in the district.  Within the District
  892.    offices, network operations can be monitored and problem resolution
  893.    managed.  One or more network servers can provide essential network
  894.    support as well as central archiving of common information and
  895.  
  896.  
  897.  
  898. ISN Working Group                                              [Page 16]
  899.  
  900. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  901.  
  902.  
  903.    software.
  904.  
  905.    A critical role of the district office will be to manage Internet
  906.    "Domain Name System" (DNS) (See STD 13, RFCs 1034, 1035 for the full
  907.    explanation of DNS, and also, RFC 1480.) service for the districts
  908.    schools.  DNS is required of all Internet networks.  It defines the
  909.    basic network level identity of each computer, workstation, server,
  910.    and active network component.  This function is described more fully
  911.    below under Network Management and Operational Monitoring.
  912.  
  913.    The district offices should be wired in a manner similar to a typical
  914.    school, as shown above.  This will allow teachers, superintendents,
  915.    and principals to communicate and share information easily.  In
  916.    addition, an NAS connected to a central pool of modems could provide
  917.    dial-in access to the district network.
  918.  
  919. Step 4: Interconnection of the School District with the Internet
  920.  
  921.    Connection of the entire school district to the Internet will take
  922.    place through the district office interconnect site, as shown in
  923.    Figure 6.  This hierarchical model can be extended another level to
  924.    interconnection of the school district offices through the county
  925.    office of education facilities.  Many administrative information
  926.    resources could be located at the county level, and there might be
  927.    cost savings if the entire county connects to an Internet service
  928.    provider through a single point.  The bandwidth required for this
  929.    single connection, however, will be much greater than that required
  930.    for each school district since traffic will be aggregated.
  931.  
  932.    This hierarchical topology also provides a logical model for network
  933.    support and information resource management.  The school district or
  934.    county offices can provide continuous monitoring of the network and
  935.    provide high level technical expertise for problem resolution,
  936.    relieving the individual schools of this burden.  Interactions with
  937.    communications circuit providers and Internet service providers will
  938.    be more effective if handled through a central "trouble desk".
  939.    Similarly, it is highly desirable that network users have a single,
  940.    well known point of contact in case of problems or questions.
  941.  
  942.    Internet service should be acquired from the most cost effective,
  943.    reliable Internet service provider.  Circuit services can be similar
  944.    to those shown in Table 2 above.  The higher speed services should be
  945.    considered if traffic demands increase and funding permits.  Circuit
  946.    costs usually will be lowest when connecting to the provider with the
  947.    nearest "point of presence" (POP), but newer technologies such as
  948.    Frame Relay and SMDS (At this time, SMDS services are not widely
  949.    available.) make circuit costs less dependent on distance.  The
  950.    Internet connection will require a high quality router that can be
  951.  
  952.  
  953.  
  954. ISN Working Group                                              [Page 17]
  955.  
  956. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  957.  
  958.  
  959.    configured to interact correctly with the service providers routers.
  960.    In most cases, this can be the same router used to support the local
  961.    school connections.
  962.  
  963.    [Figure 6:  Interconnection of schools to the Internet through local
  964.                          School District Offices]
  965.  
  966. Integration of Existing School Networks
  967.  
  968.    Many schools have developed LAN systems in support of particular
  969.    classroom activities or administrative functions.  In some cases the
  970.    technologies used are not those recommended for new installations. If
  971.    these older LAN systems are capable of transporting Internet
  972.    protocols they may be integrated into a new LAN system and replaced
  973.    later as funding permits.
  974.  
  975.    For example, IEEE 802.5 Token Ring is often used to interconnect DOS
  976.    PC-type computers and IBM minicomputer servers.  Token Ring networks
  977.    can transport Internet protocols and software is available for DOS
  978.    computers to support basic Internet functions.  Many Internet routers
  979.    support optional Token Ring adapters.  This is the recommended way
  980.    that existing Token Ring LANs can be integrated into a wider school
  981.    LAN system in order to extend Internet information resources to those
  982.    PC users.
  983.  
  984.    Another example is a Novell Network system using ethernet as a LAN.
  985.    The ethernet LAN, if implemented well, is perfectly capable of
  986.    transporting Internet protocols as well as Novell protocols,
  987.    simultaneously.  Each PC or Macintosh can be given software that will
  988.    allow both Novell and Internet services to be used as needed. This
  989.    coexistence is important so that, for example, a person using a PC
  990.    that depends on the Novell server for disk file space can transfer a
  991.    large file from a remote Internet server to the PCs pseudo-disk.  It
  992.    also permits each user to run client software such as Eudora
  993.    (electronic mail), Gopher (information services), and Mosaic (World
  994.    Wide Web information services) which require direct Internet access.
  995.    To integrate the Novell ethernet LAN into the wider school LAN system
  996.    a simple ethernet repeater can be used in a manner similar to Figure
  997.    3 above.
  998.  
  999.    An alternative to supporting both protocols that is sometimes
  1000.    suggested in cases such as the one cited above in which a network
  1001.    server already exists is to use the server as a "network application
  1002.    gateway".  This approach is strongly discouraged.  It is essential
  1003.    that each computer and workstation support Internet protocol data
  1004.    communication directly so that modern client/server applications can
  1005.    be supported where the server or servers may be located anywhere on
  1006.    the Internet.  The "gateway" approach severely restricts the
  1007.  
  1008.  
  1009.  
  1010. ISN Working Group                                              [Page 18]
  1011.  
  1012. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1013.  
  1014.  
  1015.    workstations potential ability to access multimedia and other
  1016.    important information resources.
  1017.  
  1018.    Some technologies, such as "arcnet," may not be capable of supporting
  1019.    Internet protocols but may offer "terminal emulation" shared access
  1020.    to something like a "modem pool".  The modem adapter might be rewired
  1021.    to connect to ports on a network access server instead.  This would
  1022.    provide simple access to information resources for the arcnet users.
  1023.  
  1024.    In any case, older LAN technologies should not be expanded and should
  1025.    be phased out as funding permits.  It is critical that there be a
  1026.    relatively homogeneous installed base of technology in order that new
  1027.    applications of information resources can be provided to the entire
  1028.    school community.
  1029.  
  1030. Network Management and Operational Monitoring
  1031.  
  1032.    All networks require some level of network management in order to
  1033.    ensure reliable service.  Monitoring of the health of the network can
  1034.    help identify problems before they become detrimental to network
  1035.    users.  It also can help predict trends in traffic patterns and
  1036.    volume.
  1037.  
  1038.    Internet technology network management consists primarily of
  1039.    determining the proper routing parameters for optimal and reliable
  1040.    network operation, assignment of network Internet Protocol (IP)
  1041.    addresses and maintenance of a network-accessible database of node
  1042.    names corresponding to each address (See RFC 1480 for a discussion of
  1043.    Internet naming conventions for school networks.), and monitoring the
  1044.    daily operation of the network.  These functions typically are
  1045.    performed by the staff of a Network Operations Center (NOC).
  1046.  
  1047. Domain Name System
  1048.  
  1049.    The Internet Domain Name System (DNS) is the mechanism for
  1050.    documenting and distributing information about the name and address
  1051.    of each computer attached to the network (network nodes).  The DNS
  1052.    service is provided by software that runs on the main network server.
  1053.    It uses a database that is created and maintained by the NOC staff.
  1054.  
  1055.    An Internet address is the numerical identifier for a node and it
  1056.    must be unique among all nodes associated with the network.
  1057.    Furthermore, if the network is to be part of the global Internet, all
  1058.    addresses must be legitimate within the worldwide Internet system.
  1059.  
  1060.    Associated with each numerical address can be one or more "node
  1061.    names".  Although computers have no difficulty using numerical
  1062.    addresses, it is often easier for computer users to remember and use
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066. ISN Working Group                                              [Page 19]
  1067.  
  1068. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1069.  
  1070.  
  1071.    the node names rather than the numerical addresses.  In particular,
  1072.    electronic mail addresses use node names.  DNS node names are
  1073.    hierarchical and by appropriately using this hierarchy "subdomains"
  1074.    can be assigned to each school site or district office.  In this way,
  1075.    naming can be structured to be flexible as well as meaningful in the
  1076.    context of the whole organization.
  1077.  
  1078.    A plan for the assignment of IP network addresses and node names
  1079.    should be developed early in the planning for the network
  1080.    installation.  Initially, the database serving the DNS should reside
  1081.    on the "district server" so that there is one site at which all
  1082.    assignments are officially registered.  As the network grows and
  1083.    expertise is developed, secondary DNS service can be run on the
  1084.    servers at larger school sites.
  1085.  
  1086.    The main DNS server for the district should be located as close to
  1087.    the Internet connection (topologically) as possible.  This proximity
  1088.    is to help ensure that network problems within the district network
  1089.    will have minimal impact on access to the server.  This design is
  1090.    illustrated in Figure 1 where the district server is on an ethernet
  1091.    connected directly to the main distribution router.
  1092.  
  1093.    Associated with the assignment of node names and addresses should be
  1094.    a database of specific information about the computers connected to
  1095.    the network.  When trying to resolve problems or answer user
  1096.    questions, it is very important to know where the computers and other
  1097.    nodes are located, what type of computer and software are in use, and
  1098.    what type of network connection is installed.  With proper software
  1099.    this database can be used to extract the DNS database discussed
  1100.    above.
  1101.  
  1102. Network Monitoring
  1103.  
  1104.    Internet network monitoring serves three primary purposes:
  1105.  
  1106.    1) Constant observation of the "health" of the network, network
  1107.       components, and external network connectivity.  Standard Simple
  1108.       Network Management Protocol (SNMP) support is built-in to most
  1109.       active components today.  Even network servers and workstations
  1110.       can be monitored in this way.  Operations staff can be provided
  1111.       with network monitoring stations that will display alerts
  1112.       immediately upon detecting a wide variety of problems or
  1113.       anomalies;
  1114.  
  1115.    2) Collection of statistics on the performance of the network and
  1116.       patterns of traffic in order to identify needed enhancements or
  1117.       re-engineering.  Using the same SNMP capabilities mentioned
  1118.       above, data on packet forwarding and total traffic volume can
  1119.  
  1120.  
  1121.  
  1122. ISN Working Group                                              [Page 20]
  1123.  
  1124. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1125.  
  1126.  
  1127.       be collected and used to generate periodic reports on network
  1128.       utilization;
  1129.  
  1130.    3) More rapid problem resolution.  When problems do occur, SNMP
  1131.       tools can help to pinpoint the source of the problem(s).  Such
  1132.       problems include transient routing anomalies, DNS query
  1133.       failures, or even attempts at breaking into network accessible
  1134.       host computers.
  1135.  
  1136.       Since network management and monitoring is a technically
  1137.       demanding task and requires special equipment and software, it
  1138.       should be a centralized function in the initial design of school
  1139.       network systems, as discussed above.
  1140.  
  1141. IV.  Network Support
  1142.  
  1143. Summary
  1144.  
  1145.    The model for school network implementation described above is based
  1146.    on broad experience with this technology in higher education and
  1147.    administrative environments.  Many schools have already installed
  1148.    networks very similar to this model.  We believe that it is a
  1149.    practical first step towards bringing a powerful resource to bear for
  1150.    enriching all of the nations school programs.
  1151.  
  1152.    None of the suggestions above preclude or postpone in any way future
  1153.    development of an integrated voice, data, and video network for the
  1154.    nations schools.  Use of existing Internet carriers does not in any
  1155.    way preclude future development of a separate "backbone" for the K-12
  1156.    community if such a "backbone" is determined to be cost effective or
  1157.    required for enhanced functionality.  Rather, the infrastructure
  1158.    recommended above can be the foundation at the local level in
  1159.    preparation for future high capacity networks.
  1160.  
  1161.    The installation of a campuswide network or Internet connectivity
  1162.    will also require a commitment to ongoing network support and its
  1163.    related resource requirements.  There are two major areas of network
  1164.    support, network operations and user services.  These support
  1165.    functions are usually performed through the establishment of a
  1166.    Network Operations Center (NOC) and Network Information Center (NIC),
  1167.    however both functions can be performed by the same individual or
  1168.    groups of individuals.
  1169.  
  1170.  
  1171.  
  1172.  
  1173.  
  1174.  
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178. ISN Working Group                                              [Page 21]
  1179.  
  1180. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1181.  
  1182.  
  1183. Network Operations Center (NOC)
  1184.  
  1185.    The Network Operations Center (NOC) oversees the performance of the
  1186.    physical network and some of its software support systems.  The staff
  1187.    may install networks, configure network devices and provide
  1188.    configurations for computers attached to an organization-wide
  1189.    network.  Real-time monitoring of the network can be performed using
  1190.    the Simple Network Management Protocol and many vendors produce
  1191.    monitoring systems that graphically display network performance, log
  1192.    events and usage, and produce trouble tickets.  The use of this type
  1193.    of network monitoring allows NOC staff to quickly detect problems and
  1194.    greatly reduces the personnel required to perform this function.
  1195.    Routine monitoring of the network can help to anticipate problems
  1196.    before they develop and lead to reconfigurations and upgrades as
  1197.    indicated.  If problems do arise, NOC personnel may go on-site to
  1198.    troubleshoot a problem and repair it.  If the problem is not local,
  1199.    NOC personnel will work with school district, County or regional
  1200.    network technical staff to resolve the problem.
  1201.  
  1202.    NOC personnel also assign addresses to network computers and devices
  1203.    and maintain the Domain Nameservice (DNS) for their organization.
  1204.    Domain Nameservice is a machine registry service that runs on a
  1205.    network server and enables access to machines by easy to remember
  1206.    names, rather than a network number.  DNS is required for any
  1207.    organization connected to the Internet and critical to the
  1208.    establishment of an electronic mail system.
  1209.  
  1210.    It is most cost effective to have the Network Operation Center serve
  1211.    an entire organization or region.  In order to ensure timely service
  1212.    all the way out to the most remote LAN, it is recommended that an
  1213.    organization assign local area network administration duties to on-
  1214.    site personnel to interact with NOC staff and assist with the
  1215.    maintenance of the network.  In the case of a school district,
  1216.    administrative support staff, teachers, librarians or school based
  1217.    technical staff can each take responsibility for a LAN or group of
  1218.    LANs.  If a problem arises, it can be reported to the LAN
  1219.    administrator.  The LAN administrator can determine if the problem is
  1220.    local or remote and if NOC staff need to be notified.  If so, the LAN
  1221.    administrator acts as the single point of contact for the NOC to
  1222.    provide a good communications channel for information and ensure
  1223.    efficient coordination of problem resolution.  This method of
  1224.    delegating responsibility provides for a high level of service for
  1225.    each LAN and optimally uses the time of NOC staff to provide
  1226.    economies of scale.
  1227.  
  1228.  
  1229.  
  1230.  
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234. ISN Working Group                                              [Page 22]
  1235.  
  1236. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1237.  
  1238.  
  1239. Network Information Center (NIC)
  1240.  
  1241.    The Network Information Center (NIC) provides information and support
  1242.    services to facilitate the use of the network.  The NIC often
  1243.    provides a help-desk service to answer questions about use of the
  1244.    network, references to useful resources and training in new tools or
  1245.    applications.  The NIC may also provide services such as an on-line
  1246.    directory of network users and their electronic mail addresses,
  1247.    bulletin board services of information and notices about the network
  1248.    and on-line training materials.  These NIC services could be provided
  1249.    on a school district or County level.  Most of the information would
  1250.    not be site specific and can be delivered electronically using
  1251.    electronic mail, electronic conferencing, on-line bulletin boards or
  1252.    other document delivery mechanisms.  These types of services may be
  1253.    well suited for a school or school district librarian.
  1254.  
  1255.    Other types of support services may be performed by NIC personnel
  1256.    such as maintenance of the electronic mail system or Postmaster
  1257.    duties, coordination of an on-line bulletin board or campuswide
  1258.    information system (CWIS) and management of an on-line conferencing
  1259.    system.  These duties are more technical in nature and will require
  1260.    technical staff to maintain them.
  1261.  
  1262. Postmaster
  1263.  
  1264.    Every organization which uses electronic mail should have an
  1265.    Electronic Mail Postmaster and a mailbox, postmaster, for the receipt
  1266.    of messages regarding use of the electronic mail system, mail
  1267.    problems and general inquiries about reaching people within the
  1268.    organization.  The Postmaster is responsible for reading postmaster
  1269.    mail and responding to inquiries.  These duties can be performed by
  1270.    non-technical staff with forwarding of messages to the appropriate
  1271.    technical support person as required.
  1272.  
  1273. CWIS Administrator
  1274.  
  1275.    Campuswide information systems or bulletin boards are one of the most
  1276.    useful applications on the network.  These systems allow people to
  1277.    share timely notices, documents and other resources with large groups
  1278.    of people.  These systems typically provide a hierarchical or tree
  1279.    like structure of menus that lead to on-line documents or other
  1280.    services.  Common types of information include deadline notices,
  1281.    grant announcements, training schedules, lists of available resources
  1282.    such as videos in a library or reference materials.
  1283.  
  1284.            [Figure 7:  Distributed Network Information Servers]
  1285.  
  1286.  
  1287.  
  1288.  
  1289.  
  1290. ISN Working Group                                              [Page 23]
  1291.  
  1292. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1293.  
  1294.  
  1295.    Information need not be stored all in one location.  Figure 7 shows a
  1296.    set of distributed servers.  These servers can receive new
  1297.    information automatically from a central server and can also contain
  1298.    information generated locally that may pertain only to the local
  1299.    school.  Users of the information need not know where the information
  1300.    is stored: the information access software will present choices on an
  1301.    integrated menu.
  1302.  
  1303.    A CWIS or bulletin board must have an administrator or sponsor to
  1304.    oversee the design and maintenance of the system so that it is easy
  1305.    to navigate and find information, provides a professional
  1306.    presentation of information and ensures that information remains
  1307.    timely and relevant.  This function can be performed by NIC staff, or
  1308.    trained librarians or administrative staff as appropriate.
  1309.  
  1310. Management of On-line Conferences
  1311.  
  1312.    On-line conferences provide a way for groups of people to share
  1313.    information, discuss ideas and pose questions.  Conferences usually
  1314.    are set up to serve the needs of a group of people sharing a common
  1315.    interest.  For example, an on-line conference might be established
  1316.    for teachers to discuss a new science teaching framework or a teacher
  1317.    may establish a conference for the discussion of the Civil War as
  1318.    part of an American History class.  Some conferences are on-going and
  1319.    may exist for years.  Others are short term and may exist for only
  1320.    one semester.  Conferences may be created using the electronic mail
  1321.    system or a facility called Usenet News.
  1322.  
  1323.    On-line conferencing systems require a server computer on the network
  1324.    that collects messages posted to a conference and distributes them
  1325.    when requested.  Usually these systems are managed by a systems
  1326.    administrator and someone must configure the system to establish and
  1327.    delete groups upon request.  Other management duties include
  1328.    scheduling the deletion of old messages and archiving especially
  1329.    valuable conversations.  Typically these duties are performed by a
  1330.    systems administrator or technical staff.
  1331.  
  1332. Staffing Considerations
  1333.  
  1334.    The duties described above do not necessarily require hiring new
  1335.    staff and they may be shared by people already within an
  1336.    organization.   Small schools or districts may rely on County Office
  1337.    of Education Information Systems staff to perform all functions.
  1338.    Larger schools or districts may have staff to take on any combination
  1339.    of duties and rely on the County Office of Education for others.
  1340.    Access to the network and the use of electronic communications allows
  1341.    people throughout the organization to perform these functions
  1342.    remotely.  The assignment of responsibility for any of these duties
  1343.  
  1344.  
  1345.  
  1346. ISN Working Group                                              [Page 24]
  1347.  
  1348. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1349.  
  1350.  
  1351.    is flexible and should be approached with the goal of providing the
  1352.    highest quality of service in the most cost effective and workable
  1353.    manner.
  1354.  
  1355. V.  References
  1356.  
  1357.    Honey, Margaret, Henriquez, Andres, "Telecommunications and K-12
  1358.    Educators: Findings from a National Survey", Bank Street College of
  1359.    Education, New York, NY, 1993.
  1360.  
  1361.    Susan Estrada, "Connecting to the Internet", OReilly & Associates,
  1362.    Inc. (ISBN 1-56592-061-9)
  1363.  
  1364.    Carole Teach, Editor, "Building the Future: K-12 Network Technology
  1365.    Planning Guide", California Department of Education, Research,
  1366.    Evaluation & Technology Division, 1994.
  1367.  
  1368. VI.  Special Thanks
  1369.  
  1370.    Special thanks to Brian Lloyd of Lloyd Internetworking, Inc.  for his
  1371.    contributions to this document.  Brian was one of the contributors to
  1372.    the California Department of Education "K-12 Network Technology
  1373.    Planning Guide" which served as the motivation for writing most of
  1374.    this document.  Brian contributed significantly to Section II,
  1375.    "Rationale for the Use of Internet Protocols" and thoroughly reviewed
  1376.    Section III, "A Technical Model for School Networks", providing
  1377.    valuable feedback.
  1378.  
  1379.  
  1380.  
  1381.  
  1382.  
  1383.  
  1384.  
  1385.  
  1386.  
  1387.  
  1388.  
  1389.  
  1390.  
  1391.  
  1392.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398.  
  1399.  
  1400.  
  1401.  
  1402. ISN Working Group                                              [Page 25]
  1403.  
  1404. RFC 1709            K-12 Internetworking Guidelines        November 1994
  1405.  
  1406.  
  1407. VII.   Security Considerations
  1408.  
  1409.    Security issues are not discussed in this memo.
  1410.  
  1411. VIII. Authors' Addresses
  1412.  
  1413.    Joan C. Gargano
  1414.    Information Technology
  1415.    Distributed Computing Analysis and Support
  1416.    University of California
  1417.    Davis, CA   95616
  1418.  
  1419.    EMail: jcgargano@ucdavis.edu
  1420.  
  1421.  
  1422.    David L. Wasley
  1423.    Data Communication & Network Services
  1424.    Information Systems and Technology
  1425.    University of California
  1426.    Berkeley, CA   94720
  1427.  
  1428.    EMail: dlw@berkeley.edu
  1429.  
  1430.  
  1431.  
  1432.  
  1433.  
  1434.  
  1435.  
  1436.  
  1437.  
  1438.  
  1439.  
  1440.  
  1441.  
  1442.  
  1443.  
  1444.  
  1445.  
  1446.  
  1447.  
  1448.  
  1449.  
  1450.  
  1451.  
  1452.  
  1453.  
  1454.  
  1455.  
  1456.  
  1457.  
  1458. ISN Working Group                                              [Page 26]
  1459.  
  1460.