王金峰 鄭 非 張雷明 劉全新

(武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 武漢:430080)

1 校園網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展以及高等教育改革的逐年加快,現(xiàn)代高等教育已離不開網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,并對網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越高。筆者所在學(xué)校江北校區(qū)的校園網(wǎng)從2006年開始建設(shè),一直以來對網(wǎng)絡(luò)只是做了一些局部增補,各樓宇接入交換機大部分都是采用傻瓜式低性能交換機,網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)相對較為凌亂。目前各個網(wǎng)段下的交換機設(shè)備已經(jīng)使用三年,且不具備主動防御網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊、監(jiān)控流量等功能,使得目前江北校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)病毒泛濫,各個網(wǎng)段內(nèi)ARP病毒攻擊非常嚴重,經(jīng)常造成網(wǎng)絡(luò)擁堵,個人PC的動態(tài)IP地址被篡改,整棟樓的網(wǎng)絡(luò)頻繁掉線,給校區(qū)師生的學(xué)習(xí)和工作生活帶來了極大的不便。同時由于病毒攻擊的泛濫也給核心機房的匯聚交換機和防火墻帶來了沉重的壓力,因為攻擊頻繁而導(dǎo)致交換機重啟的現(xiàn)象時常發(fā)生。且實訓(xùn)大樓和行政樓、1號和2號教學(xué)樓都即將通網(wǎng),對現(xiàn)有的設(shè)備帶來了更大的壓力。鑒于目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀已無法滿足校區(qū)的日常工作和生活要求,所以對于校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)升級改造已經(jīng)是迫在眉睫。

2 需求分析

目前校區(qū)校園網(wǎng)絡(luò)的升級改造需求為:

(1)滿足多種應(yīng)用服務(wù)。除現(xiàn)有服務(wù)外,可提供財務(wù)收費系統(tǒng)、電子借書系統(tǒng)、OA辦公系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)、校區(qū)之間的相互訪問(VPN)、文件共享服務(wù)等功能;

(2)可管理性。包括校區(qū)內(nèi)各個網(wǎng)段用戶網(wǎng)絡(luò)流量的統(tǒng)計和控制,對師生訪問權(quán)限的控制機制的管理;

(3)安全性。加強對系統(tǒng)的安全管理,在防火墻處預(yù)防外來攻擊,阻止內(nèi)網(wǎng)病毒,提高整個網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力;

(4)可擴充性?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有很強的擴展能力,可以滿足近期內(nèi)可預(yù)見的用戶接入需求,同時具有面向新技術(shù)的平滑升級能力。

3 校園網(wǎng)絡(luò)的升級改造方案設(shè)計

采用總體規(guī)劃、立足現(xiàn)實、分步實施的辦法對校園網(wǎng)絡(luò)進行升級改造,以更好的適應(yīng)學(xué)院和校區(qū)發(fā)展需求。

校園網(wǎng)建設(shè)是一個復(fù)雜的綜合工程,對校園網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)技術(shù)進行理論研究是校園網(wǎng)建設(shè)能否成功、校園網(wǎng)建成后是否高質(zhì)量的保證。其相關(guān)技術(shù)包括了各種Internet主干網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)、虛擬局域網(wǎng)vlan技術(shù)、第三層交換技術(shù)、防火墻技術(shù)等。

整個方案設(shè)計思想是采用“核心+匯聚+接入”的典型三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具體在結(jié)構(gòu)上分為核心層、匯聚層、接入層。這樣設(shè)置之后整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將變得清晰,且每個接入交換機下面將成為一個相對獨立的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,使得該區(qū)域內(nèi)部的病毒等威脅事件對整個網(wǎng)絡(luò)其他部分造成影響的幾率大大降低,即形成了一個真正意義上的“模塊化”可擴展網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)核心機房在圖書館四樓,服務(wù)器在圖書館五樓,從核心機房到每棟樓房采用單模光纖(由電信鋪設(shè)光纖),圖書館內(nèi)部各層分別通過單模光纖與核心機房連接。行政辦公樓、實訓(xùn)樓、教師公寓、圖書館五六樓機房、圖書館二樓電子閱覽室分別采用匯聚交換機與單模光纖連接,其他采用接入交換機與匯聚交換機連接。圖書館教師閱覽室和學(xué)生閱覽室采用無線路由,以滿足教師和學(xué)生使用筆記本電腦上網(wǎng)的需要,實訓(xùn)大樓可以實現(xiàn)千兆到桌面(圖1)。

為了更進一步方便日后擴充,建議選用支持堆疊的接入交換機,日后需要擴充信息點數(shù)量時只需要將新添加的接入交換機與老的交換機用專用堆疊線纜連接起來即可,無需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖1 校區(qū)校園網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖

4 主要成果

本次校園網(wǎng)的升級改造的重點放在核心部分和實訓(xùn)大樓。核心采用防火墻 (VPN)和 CISCO3560G核心交換機組成。這樣既可以解決校區(qū)與校區(qū)之間的訪問(如圖書館借閱系統(tǒng)、招生報名系統(tǒng)等),同時CISCO3560G核心交換機又可以提供穩(wěn)定的、方便管理的網(wǎng)絡(luò)。并且核心交換機與各棟樓之間采用光纖連接,用光模塊代替過去的光收發(fā)器,提高了網(wǎng)絡(luò)的整體速度和穩(wěn)定性。

實訓(xùn)大樓是新組建的網(wǎng)絡(luò),為了考慮今后的發(fā)展,我們在實訓(xùn)大樓采用千兆到桌面的方案,各樓層均采用千兆交換機,交換機與交換機之間,交換機與計算機之間采用六類千兆雙絞線連接,這樣就完全實現(xiàn)千兆到桌面。

此次校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)改造項目,從分析、調(diào)研到拿出具體方案實施到最后到調(diào)試,歷時9個月,最終完成了校區(qū)的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)改造升級。由于經(jīng)費緊張,在沒有更換主要設(shè)備的前提下,實現(xiàn)了校園網(wǎng)安全管理和流量監(jiān)控的功能,初步形成了“核心+匯聚+接入”的典型三層可擴充的模塊化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

5 總結(jié)

通過這次網(wǎng)絡(luò)改造,從多個方面改善了校區(qū)校園網(wǎng)的狀況,大幅度提升了網(wǎng)絡(luò)的可用性、安全性、可擴展性、可管理性和可維護性。

(1)重新規(guī)劃和設(shè)計了校園網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),重新規(guī)劃了校園網(wǎng)內(nèi)的IP地址。改造后的校區(qū)區(qū)網(wǎng)物理平臺可以支持千兆以太網(wǎng)傳輸;

(2)在網(wǎng)絡(luò)管理方面能夠進行WEB管理,實現(xiàn)了遠程對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控、配置和故障排除;

(3)通過防火墻的設(shè)置實現(xiàn)了不同的安全策略,對校園網(wǎng)服務(wù)器和用戶的安全提供了靈活的訪問控制和安全防護;

(4)通過安裝和部署防病毒網(wǎng)關(guān)和客戶端,部署自動升級系統(tǒng),有效地遏止了校園網(wǎng)內(nèi)部病毒的傳播;部署了一套數(shù)據(jù)備份系統(tǒng),對關(guān)鍵應(yīng)用進行定時自動的備份;部署了日志系統(tǒng),能夠紀錄和保留網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等的工作狀況,在校園網(wǎng)發(fā)生故障時,能較好的分析故障產(chǎn)生的原因,提高了網(wǎng)絡(luò)排錯能力和響應(yīng)速度;

(5)2009年秋校園網(wǎng)擴充了江北行政辦公樓和實訓(xùn)大樓。其中實訓(xùn)大樓在此次網(wǎng)絡(luò)改造中進行了千兆的以太網(wǎng)絡(luò)傳輸,整棟大樓內(nèi)部采用的千兆集連網(wǎng)絡(luò),極大的提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。實現(xiàn)了千兆到桌面。

校園網(wǎng)升級改造項目的順利完成,從根本上改變了校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)層次和用戶的使用方式,大幅提升了校園網(wǎng)的性能及整個校園網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,為以后校區(qū)數(shù)字化校園建設(shè)打下了堅實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

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