高校IPv6免費互聯模式探究

文/宋婷玉 趙志輝

2012年末，隨著十八大報告明確提出將“中國特色新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化”作為未來五年的發展目標，各大高校均開始以前所未有的熱情投入到信息化建設中來。高校校園網有其得天獨厚的優勢，同時校園網也因區域小和校際互聯困難存在桎梏其發展的瓶頸，本文結合校園網的特征分析其面臨的問題，進而提出基于IPv6的高校校園網互聯的免費網絡服務的新型模式，并分析其前景與未來。

高校校園網現狀

近年來，信息化作為國家發展戰略的地位和作用更加突出，教育信息化作為國家信息化的重要組成部分，是促進科技創新和人才強國戰略的核心環節，作為教育信息化的主導者，高等院校是我國培養優秀人才的核心陣地。

1. 高校網絡流量現狀

校園網服務的主要對象——在校大學生具有極其明顯的特征，這個群體上網時段與校園作息時間基本一致，根據中國人民大學網絡流量監控系統的周期數據做簡單分析,如圖1所示。

在全天中，夜間流量基本保持在10%，早晨7:40左右流量開始快速增長至60%，12:00-2:00午休時間出現80%左右小高峰，晚上8:00-11:00形成全天最高峰時段，流量基本保持在90%以上，甚至100%，造成規律性網絡繁忙甚至擁堵。

在周期規律中，周六日、節假日流量會有明顯偏低走勢。由于人民大學采用流量包月制度，到月底會出現部分同學突擊消耗套餐剩余流量而形成月度高峰，造成規律性的月末擁堵。

如圖2所示，在客戶端方面，校園無線網已經占據了校園網總流量的半壁江山。據統計，圖書館是無線上網的熱點地區，人民大學的新圖書館規劃共計2200個座位，日進出峰值近8000人次，該區域網絡連接均以無線設備——筆記本、iPad、智能手機為主，移動設備的客戶端（Clients）峰值在2013年上半年已經接近7000個。

圖1 中國人民大學網絡網通出口2013年4月某周流量監控

圖2 中國人民大學校園無線網2013年4月某周流量

2. 校園創新與研發促進校園網發展

2013年初，中國人民大學信息學院的某研究生利用學校選課系統的漏洞搭建了一個查詢網站，通過該網站，只要輸入該學生的學號，即可獲得他/她當前學期所有的課程表。與此同時，一部分愛好研發的師生正在通過新浪APP 平臺開發一款名為《人大空教室》的手機軟件，該軟件可以即時讀取教室安排的數據庫，告知查詢者當前哪些教室沒有課，可以選做自習室，甚至計劃會加入更高級的功能，如與保衛處在每個教室的攝像頭對接，即時獲取當前空教室的學生入座率。

這兩個案例反映出學生群體對網絡使用的多樣性需求，高校用戶大部分是二十多歲的青年，對新事物的接受能力強，對于網絡中的日新月異的新應用，有很強的嘗試愿望。愛好網絡技術的同學通過自學即可搭建并運維校園論壇、FTP站點、校園BT共享站，甚至搭建校內的網絡游戲服務器；愛好網絡購物者會對淘寶、京東商城、當當網等網站分外關注，并對網絡支付快捷通暢要求很高；愛好研發者能自行搭建SVN服務甚至Git服務，并能通過云開發平臺開發安卓等智能手機的APP程序，這就要求學校開放SVN服務的443端口。

在大學校園為學生提供良好的網絡服務與體驗，甚至創新性的組建新一代網絡模式，意義尤其重大。通過快捷的網絡他們可以開闊視野、了解世界，搜集信息、獲取知識，網絡在他們的學習、生活過程中正發揮著越來越重要的積極作用 。

圖3 北京十余所高校組建的IPv6高校互聯

2. 高校網絡的主要問題

（1）校園網帶寬瓶頸及衍生問題

網絡帶寬出口的瓶頸，已經成為各大高校普遍關注的問題。據教育部統計，2011年985/211高校的帶寬均值已高達3118.26M，普通高校的帶寬為1150.66M。校園網主干帶寬利用率都在60%以上，出口帶寬接近75%。985/211高校的出口帶寬利用率均值已超過80%，部分高校甚至達到100%，凸顯出網絡擁堵情況的嚴峻性。

拓寬校園網出口帶寬需要高額投資，各類學校都在為解決校園網絡高速增長的需求與提升網絡水平需要高額費用的矛盾苦惱。為解決這個問題，從2004年開始，各高校紛紛結束了校園網絡的免費使用制度，開始實行各種形式的收費制度。2010年，北京師范大學管理學院的三位同學做過一次針對網絡收費的問卷調查，通過高校官網檢索、社區平臺交流、實地隨訪、郵件訪問等方式對北京市所有81所高校進行了網絡收費制度的撒網式搜索調查，并將所收集到的63項網絡收費制度按照收費方式進行了劃分，卻發現沒有任何兩所高校的網絡收費制度是完全一樣的。

中國人民大學自2011年起采用包月流量上限方式計費，學生用戶上網可自主選擇三種均價為1元/GB的資費標準；與此同時，中國政法大學網絡中心在完成網絡設備升級后，于2013年3月12日發出了流量資費調整的公告，新標準由原250M/元的單一計費方式調整為流量套餐和包月兩種方式，流量套餐為350M/元，包月套餐為6GB/10元，超出部分按照300M/元計算。而另一個參考對象是清華大學，其提供動態IPv4地址，3個聯網權限，1個電子郵箱，20GB校外入流量，免費使用，超出部分遞增收費。

出于理性消費的考慮，這種差異必然會帶來對比和質疑。事實上，高校學生中一直以來都存在著對校園網絡收費制度的不滿和質疑聲。而高校學生對其滿意度情況也直接反映了校園網絡收費制度是否健全和完善。這是一個急需解決的問題，不合理甚至沒有明確說法的收費政策既直接影響到高校自身聲譽，又是制約高校網絡互聯以尋求國際化發展的瓶頸。

現有互聯網絡的格局與收費標準，已成為制約各大高校網絡發展的瓶頸。

（2）校園網絡人才培養缺失

校園網絡環境由于其特殊性而自成一體，其網絡管理與維護工作需要從業者有豐富的經驗。人民大學一位資深網絡專家指出：“網管工作跟中醫有共通之處，閱歷與經驗都起到很關鍵的作用”。在校園網絡出現故障后，排查問題并快速地鎖定故障點，不僅需要網管人員對校園網絡的規劃、歷史、現狀有充分的了解，更需要其以嚴謹的指導思想，在操作規范下進行實施。

校園網需要有優秀的人才進行創新性工作，但是其隸屬于以教育為核心的高等學府，網絡中心的定位為輔助單位，網絡工程師的定位為普通員工甚至為聘用人員，其薪酬遠遠低于互聯網公司月薪動輒上萬的現狀，不可避免會造成人才的流失。部分高校已出現人才青黃不接的局面，值得警惕。

（3）校際間網絡資源難以協作共享

2012年，教育部針對高校數字化教學資源建設進行調研，結果顯示：全國各類高校（985/211類高校、普通高校、高職高專院校）均認為校際間資源難以協作共享、缺少專家支持和缺乏專業的開發團隊是他們在網絡建設中面臨的三大問題。

校際間網絡資源難以協作共享的原因，一則為資源建設無序，且存在重復建設現象。過去十年間，我國高校信息化服務分散在各個部門，形成了以教育技術中心、計算中心、網絡中心、圖書館數字化資源服務部四大體系。這種行政體系割裂了網絡資源建設的統一性與一體化，必然導致資源的建設無序和重復建設現象。由此引出了教學資源難以共享的另外一個原因，即缺少有效管理，高校內部由于多個部門、多個單位分管不同的資源建設，在學校內部很多資源都不能有效統籌，更無法在校際協作共享。這個問題，在985/211高校內尤其明顯。

圖4 上海高校互聯結構

基于IPv6模式的高校互聯

1. 高校互聯技術探究

各個高校間的網絡互聯技術基礎是基于城域網技術理念實現的，是教育城域網的延伸。所謂教育城域網，是以實現現代化教育和管理為目的，以各種信息化設施為基礎，以網絡技術為依托，以教育軟件和資源為支持，為區域教育提供全方位應用服務的信息化環境。

高校網絡互聯設計理念：由高校聯合主導的網絡促進組織發起，由贊助方或者主辦方提供具備多個萬兆模塊的核心設備，具備高校間的互聯光纖設備，各校在骨干網節點上接入該設備，接入設備初步僅啟用IPv6，OSPF協議公告地址，即可實現校際間資源共享。

之所以基于IPv6協議，是因為IPv6不僅是互聯網發展的必然趨勢，更是開發網絡領域的藍海，可更好地推廣并上線適用于IPv6的應用。另一目標是避開IPv4這個已經非常成熟的商業盈利模式，可無障礙地為各互聯高校提供免費的網絡服務。

2. 高校互聯網絡滿足了校園剛性需求

高校互聯體系有以下可滿足校園剛性需求的特點：

特點一：可滿足對學習等特定資源的需求

校園網絡的主要群體——學生，對資源的需求具有特定性，主要包括專業課學習資料、熱門影視作品、高清電視直播。這些文件因為學科的限制校外很難找到，卻因為同在校園內，可以從其他高校的相同或相近的專業處獲得。高校互聯網絡恰到好處地滿足了校際間資源共享的需要。

特點二：IPv6免費模式適合校園

學生需要的文件動輒上百兆甚至幾個G，在各大高校均為按流量收費的現實情況下，每兆流量均關系到網費的支出，這種情況必然造成對學生合理需求的壓制，而高校互聯領域內的免費流量，既可以滿足基本的上網需求，又可以充分利用校園內相對富裕的服務器等設備與資源，為校內甚至校際間的師生提供教學資源分享。

校園的潛力市場使得該項目可獲得網絡運營商的資金贊助，也為IPv6的各項應用提供了更低的門檻。

3. 高校互聯前景巨大

2013年初暨南大學和華東師范大學已完成兩校互聯，并有數所周邊高校正在準備加入。人民大學主導十余高校參加了高校互聯平臺的建設。

高校互聯可以通過數據的交流打開校際溝通的突破口，解決目前各高校業務部門之間因為沒有統一的信息標準導致的交流不暢的難題，同時也可以促成校際網絡中心在技術安全保障、信息化建設與交流方面的合作。

在探索校園網絡收費模式發展的過程中，只要我們從用戶的需求出發，結合網絡的發展情況，充分利用校園內外各種資源,并利用高校互聯等創新的方式結合發展，就能突破地域的局限，實現國際化發展。