基于數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)升級改造與方案研究

李斌

（川北醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，四川　南充　637007）

基于數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)升級改造與方案研究

李斌

（川北醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，四川南充637007）

通過對改造前的川北醫(yī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)使用狀況進行深度分析，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的布局有許多不足之處，綜合其他高校的學(xué)校網(wǎng)絡(luò)布局以及川北醫(yī)學(xué)院原來的網(wǎng)絡(luò)布局，提出了川北醫(yī)學(xué)院數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)升級改造的方案，并實施與運用此方案。在此方案中有許多先進技術(shù)融合在網(wǎng)絡(luò)升級和改造方案設(shè)計當(dāng)中，有較強的適用性和應(yīng)用型，對于其他學(xué)校網(wǎng)絡(luò)升級改造有很大的幫助。

網(wǎng)絡(luò)狀況；數(shù)字化校園；網(wǎng)絡(luò)改造

1　核心骨干區(qū)優(yōu)化改造

1.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，川北醫(yī)學(xué)院的校園網(wǎng)分為新老兩個校區(qū)，在新校區(qū)和老校區(qū)分別各布置1臺銳捷RG-S12010萬兆核心交換機，以及2臺核心交換機分別承擔(dān)了新區(qū)和老區(qū)校園網(wǎng)所有流量的轉(zhuǎn)發(fā)，而隨著數(shù)字化校園的建設(shè)及信息化發(fā)展，學(xué)校的教學(xué)業(yè)務(wù)越來越多，還有學(xué)生的校園生活和信息網(wǎng)絡(luò)都與學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。目前，川北醫(yī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備采用單臺部署方式，一旦發(fā)生宕機，將會導(dǎo)致學(xué)校的校園網(wǎng)處于癱瘓狀態(tài)，這樣將會給數(shù)字化教學(xué)、信息資源平臺共享以及PBL在線課程等資源平臺需要網(wǎng)絡(luò)支持的教學(xué)業(yè)務(wù)帶來災(zāi)難性的后果［1］。所以，對學(xué)校的核心網(wǎng)絡(luò)改造成雙核心網(wǎng)絡(luò)，提高核心層關(guān)鍵設(shè)備的冗余性勢在必行［2］。

對于川北醫(yī)學(xué)院的校園園區(qū)網(wǎng)核心層，不但要提供高性能、高可靠性的核心交換機，還需提供網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高可靠性和高冗余性，推薦采用業(yè)界普遍的高可靠的雙核心設(shè)備冗余的星型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。并且采用橫向虛擬化的部署方式，實現(xiàn)核心交換機的主備冗余的毫秒級切換，保證校園網(wǎng)數(shù)據(jù)的不間斷轉(zhuǎn)發(fā)［3］。

1.2升級改造雙核心冗余架構(gòu)方案

如圖1所示，推薦在老校區(qū)新增加2臺萬兆核心路由交換機，采用橫向虛擬化組網(wǎng)方式，提高核心交換區(qū)的結(jié)構(gòu)冗余性，現(xiàn)有的2臺RG-S12010交換機一并安裝在新區(qū)，采用冗余部署，組成新教學(xué)區(qū)的核心層交換機。

新老校區(qū)之間采用萬兆互聯(lián)；新區(qū)、老區(qū)的核心交換機之間采用萬兆互聯(lián)，橫向虛擬化部署方式，實現(xiàn)核心層的萬兆吞吐，保證校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)流的高速轉(zhuǎn)發(fā)。

圖1　核心骨干區(qū)改造設(shè)計圖

2　樓層匯聚交換機升級更新

2.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，部分樓棟匯聚交換機已經(jīng)在網(wǎng)運行多年，故障率較高，為樓棟網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運行帶來隱患，一旦發(fā)生故障，將會導(dǎo)致整個樓棟網(wǎng)絡(luò)癱瘓，需要進行設(shè)備的更新?lián)Q代。

為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)穩(wěn)定，可以在部分重要的樓棟，配置雙匯聚交換機實現(xiàn)樓棟匯聚層設(shè)備的雙冗余，同時樓道交換機和核心交換機之間采用雙鏈路匯聚技術(shù)，可以極大地提高樓棟的匯聚交換機至核心交換機之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬。目前有8臺樓棟交換機需要進行升級換代。

2.2樓棟匯聚交換機升級更新

如圖2所示，在部分重要的樓棟設(shè)置樓棟匯聚交換機的雙機冗余，增強網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和冗余性，提升網(wǎng)絡(luò)帶寬。

圖2　樓棟匯聚交換機升級更新圖

3　互聯(lián)網(wǎng)出口冗余備份

3.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，川北醫(yī)學(xué)院的互聯(lián)網(wǎng)出口為2條電信的1 000M光纖；在老校區(qū)通過1臺阿姆瑞特出口網(wǎng)關(guān)進行負載均衡和NAT轉(zhuǎn)換處理，新老校區(qū)的學(xué)生教室用戶互聯(lián)網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)需要全部通過1臺阿姆瑞特出口網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一出口，設(shè)備性能壓力很大。

出口網(wǎng)關(guān)無備份機制，一旦老校區(qū)出口設(shè)備故障宕機或者是出口光纖故障，全院互聯(lián)網(wǎng)訪問業(yè)務(wù)將出現(xiàn)全面斷網(wǎng)現(xiàn)象。所以，急需新增1臺出口網(wǎng)關(guān)，形成出口網(wǎng)關(guān)的冗余備份機制，并且可以新增聯(lián)通或移動互聯(lián)網(wǎng)出口擴大出口帶寬，形成負載分流方式。

3.2出口引擎負載均衡冗余備份設(shè)計

新增1臺萬兆高性能互聯(lián)網(wǎng)出口網(wǎng)關(guān)，和現(xiàn)有的阿姆瑞特出口網(wǎng)關(guān)形成主備冗余，負載均衡工作模式，在新增的萬兆互聯(lián)網(wǎng)出口網(wǎng)關(guān)上可以新增開通聯(lián)通/移動的互聯(lián)網(wǎng)出口，提供運營商級別的冗余備份，從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)出口設(shè)備的設(shè)備級備份和互聯(lián)網(wǎng)出口的運營商級備份機制，保證學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)訪問的高可靠性。

4　接入交換機更新升級

4.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，部分樓棟接入層交換機已經(jīng)在網(wǎng)運行多年，故障率較高，為樓棟網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運行帶來隱患，一旦發(fā)生故障，將會導(dǎo)致整個樓棟網(wǎng)絡(luò)癱瘓，需要進行設(shè)備更新?lián)Q代。

為了保證數(shù)字化校園項目運行穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)需要得到優(yōu)化，需要更換部分老化的接入層交換機。目前，有100臺樓棟接入交換機需要進行升級換代。

4.2接入層交換機升級更新

接入層交換機進行更新升級，升級后的交換機要求采用低功耗環(huán)保設(shè)計，同時采用無風(fēng)扇散熱設(shè)計，設(shè)備使用壽命更長，無環(huán)境噪音污染，保證校園網(wǎng)的接入層設(shè)備的高可靠性和高穩(wěn)定性。

5　結(jié)語

川北醫(yī)學(xué)院數(shù)字化校園的建設(shè)和改造，是該校提高辦學(xué)質(zhì)量和效益不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施。本文對學(xué)校的核心骨干網(wǎng)升級、樓層匯聚交換機和接入交換機更新升級以及互聯(lián)網(wǎng)出口冗余備份等進行改造并提出了相應(yīng)設(shè)計方案，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提出了適合川北醫(yī)學(xué)院校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理更新升級的研究方法。

［1］余勝泉.推進技術(shù)與教育的雙向融合——《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》解讀［J］.中國電化教育，2012 （5）：5-14.

［2］郭海濱.莆田學(xué)院校園網(wǎng)絡(luò)升級改造的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.南京：南京郵電大學(xué)，2013.

［3］朱福祥.新一代數(shù)字化校園網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn)［D］.南京：南京理工大學(xué)，2013.

Research on the Upgrading and Reconstruction of Digital Campus Network

Li Bin
（Modern Educational Technology Center of North Sichuan Medical College，Nanchong Sichuan 637007）

Through the depth analysis of the use of the network before the transformation of the former North Sichuan Medical College，found that there were many deficiencies in the layout of the network，Integrated with other colleges and universities of the school network layout and the original network layout of North Sichuan Medical College，this paper put forward the plan of the digital campus network upgrade and transformation of North Sichuan Medical College，and implemented and applicated this program.In this program，there are many advanced technologies that integrated in the network upgrade and transformation program design，there is a strong applicability and application，and has a great help for other schools to upgrade the network.

network status；digital campus；network transformation

TP393.18

A

1003-5168（2016）05-0057-02

2016-04-27

李斌（1986-），男，碩士，初級，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)。