高校學生公寓網與辦公教學網融合設計與實現

郭建康

（浙江大學寧波理工學院，浙江 寧波 315010）

1 建設背景

學校原有校園網建于2001年，校園網重新建設的主要原因是：（1）舊的網絡設施已經老化，網絡性能和品質已不能滿足師生的需求。（2）原有的學生公寓網與辦公教學網物理隔離，造成學校豐富的信息化教育資源不能很好地輻射到學生宿舍區，嚴重影響學生學習，同時學校不能為學生提供信息化管理和服務。（3）由于歷史原因，學生公寓有線網和無線網分別由不同的運營商建設和經營，學生沒有自主選擇使用網絡的權利。（4）互聯網+教育發展，推動學校智慧校園建設，校園網在性能品質、管理方式、運維能力上都需要主動適應改變。為此，浙江大學寧波理工學院設計建設了新一代校園網，將學生公寓網與辦公教學網真正融合成統一的一張網，以滿足學校新時代教育信息化的需要。

2 建設目標

新一代校園網建設目標是：重新建設宿舍區的無線、有線網絡及教學辦公區、公共區域的無線網絡，實現校園網絡的全覆蓋；實現學生公寓網與辦公教學網的融合；實現有線和無線網絡的統一；全面提升網絡性能和品質，為廣大師生提供更加快速、穩定、便利的校園網接入方式，提供優質的信息化服務；實現校園網自主分區域、分時段、分權限的可控可管；建立向電信、移動和聯通等網絡運營商開放、共享的網絡平臺，師生可以根據自己的需求自主選擇各個運營商網絡，隨時隨地接入互聯網。

3 架構設計

3.1 建設原則

3.1.1 安全性

網絡必須具有良好的安全防范措施和保護技術，靈活方便的權限設定和控制機制，使系統具有多種有效手段，防范各種形式對網絡的非法入侵和內部攻擊，以保證網絡的實體安全、網絡安全、系統安全和信息安全。

3.1.2 先進性

保證網絡建設的領先地位，不但能反映當今的先進水平，而且具有發展潛力。網絡設計采用先進的概念、技術和方法，結構、設備、工具相對先進成熟，在校園網建成以后較長的一段時間內能滿足師生日益增長的需求。

3.1.3 開放性

采用開放的軟硬件平臺和數據庫管理系統，遵循國際標準化組織提出的開放系統互聯的標準，應用軟件必須獨立于軟硬件平臺，能集成任何第三方的應用，具有良好的可擴展性、可移植性和互操作性。

3.1.4 擴展性

校園網絡系統具有良好的可擴充性，在系統結構、系統容量與技術方案等方面具有升級換代的可能，核心設備采用模塊化的結構，跟蹤網絡發展的前沿方向，符合網絡的發展趨勢并具有充分的擴展性。

3.1.5 高性能

網絡鏈路和設備具備足夠高的數據轉發能力，保證各種信息的高質量無阻塞傳輸；交換系統具有很高的交換容量與多服務支持的能力，保證網絡服務的質量。

3.1.6 可運營管理

為了讓校園網能夠良性、穩定、持續、健康的發展，對校園網用戶進行嚴格的管理和控制，校園網絡管理應方便靈活，運營系統能夠貼近校園用戶的應用模式，方便維護和管理。

3.2 網絡設計

為了實現網絡建設目標，將校園網絡架構按圖1設計，整體邏輯上劃分為有線網、無線網、網絡邊界以及 IT 運營運維管理等4部分。

3.3 校園網的建設實現

3.3.1 基礎有線交換網絡

圖1 網絡架構拓撲

通過部署大對數光纜到大匯聚點，核心直接到各樓棟匯聚，減少中間層，簡化層次，提升效率，簡化管理。采用 2 臺RG-N18014 面向10萬兆平臺設計的高端核心交換機，具有高可靠性、轉發性能、擴展能力和業務部署能力，實現數據信息的無阻塞高速交互運作，保證數據中心、核心網雙核心的冗余可靠性。通過防火墻模塊對所有的功能區進行虛擬防火墻安全防護，并且支持分布式MPLS特性。通過40 G的VSU虛擬化特性，提供更大的虛擬化互聯帶寬，實現雙核心可靠設計的同時，各個區域匯聚通過20G鏈路捆綁實現雙萬兆上聯。核心交換機除了VSU虛擬化以外，還支持VEPA，TRILL，FCOE等數據中心特性，從基礎網絡架構平臺IAAS層支持云特性，滿足學校未來的云平臺建設。

3.3.2 學生公寓區

校內各大區域匯聚交換機分別采用光纖，全部匯聚到核心交換機上匯總，與核心交換機通過雙萬兆互聯的方式，提供1 G的交換帶寬，同時與下聯的樓棟匯聚RG-S5750采用千兆光纖互聯，實現萬兆骨干、千兆匯聚、百兆接入的高速無阻塞數據轉發。支持完善的IPV6特性，有助于開展全校的IPV6雙棧或純IPV6校園網，支持豐富的MPLS特性，核心匯聚支持PE，P功能，匯聚設備能夠完善的支持MCE功能，方便學校未來多業務的MPLSVPN特性建設。

3.3.3 無線校園區

新建設覆蓋全校的無線網絡，包括無線校園網專用出口，極簡核心，全網采用802.11AC無線技術，基于應用場景的精細化覆蓋，為宿舍、教室、辦公室、室外場景提供最優覆蓋。在教學辦公區等開闊復雜結構環境下部署搭載X-Sense靈動天線的無線AP，提供更好的信號覆蓋和更加智能的無線信號，在學生密集且無線帶寬要求更高的區域提供給校內學生一個堪比有線的802.11ACAP無線網絡[1]，針對室外操場籃球場等區域，采用2×2 MIMO天線的室外雙路雙頻覆蓋，滿足全校95%以上區域的覆蓋，提供校內師生隨時隨地接入無線校園網的便捷享受。同時整體的無線組網采用“瘦AP+AC”的組網方式，將整體校園網的無線通過無線控制器進行集中管控，便于后期的整體運維管理。

3.3.4 網絡邊界區

出口區采用高性能核心出口設備RSR7708-X，雙引擎，雙交換網板，四電源，實現全冗余智能鏈路負載均衡和精細化流控策略，提供高性能NAT數據轉發，滿足校園網具有對網絡出口設備NAT性能轉發要求高的特點，避免數據在網絡出口處形成擁塞，導致數據不能正常轉發形成性能瓶頸。提供多鏈路智能選路，實現鏈路的自動備份，提升網絡整體穩定性。在提升用戶訪問互聯網速度的前提下，提升帶寬的綜合利用率、合理分配帶寬資源，與學校統一身份認證系統聯動，基于用戶記錄URL日志、IM上下線日志、Seesion日志等信息滿足網監要求[2]。內容緩存、上網加速，對內網用戶訪問量高的應用進行熱點資源緩存，優化出口帶寬資源，節省帶寬成本。資源本地化訪問，提升用戶訪問體驗及滿意度。

3.3.5 IT運營運維管理區

采用RG-SAM實現對全校有線無線的一體化運營管理，同時結合RG-SAM實現與三大運營商系統無縫對接，保障學校師生自主選擇網絡服務商。出口應用實現視圖化管理集中分析管理，且實名制日志記錄[3]。基于統一身份認證平臺，繼承學校LDAP認證服務器的賬號實現浙江大學寧波理工學院有線、無線網絡的統一帳號認證、統一管理。通過RG-RIIL綜合監控管理平臺提供對網絡、主機、操作系統、數據庫、中間件、應用軟件以及門戶網站等IT資源的全面管理。遵循ITIL，ISO20000標準，建立集中管理故障和事件的中心，完成故障事件收集、過濾、關聯和處理工作，提高管理效率、服務質量以及用戶滿意度。

4 結語

新校園網建設，共投入網絡設備410臺，全千兆雙頻雙流802.11AC無線AP 4 000余個，新鋪設校內光纜13 000 m，校園網網絡出口帶寬擴容至14 G。實現了學生公寓網與辦公教學網的融合統一。建立了向電信、移動和聯通等主要網絡運營商開放共享的網絡平臺。師生可以自主選擇各個運營商網絡接入國際互聯網。全校無線網絡覆蓋達到95%以上，校園網絡性能和品質全面升級，有效支撐了師生互聯網+教育等應用，為學校智慧校園建設提供了重要支撐。