胡靜靜

（淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)科學(xué)技術(shù)系，安徽 淮北 235000）

一、引言

本文是基于安徽淮北職業(yè)學(xué)院校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)上辦公、網(wǎng)絡(luò)化管理的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)實踐。目前，校園內(nèi)所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也只限于簡單的網(wǎng)絡(luò)傳輸、文件共享及通過教育網(wǎng)登陸互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。隨著學(xué)院的建設(shè)和發(fā)展，原有的網(wǎng)絡(luò)不論在網(wǎng)絡(luò)性能，還是網(wǎng)絡(luò)安全方面的問題日益突出。結(jié)合學(xué)校的發(fā)展，建立一個以先進(jìn)的多層交換機(jī)與多條萬兆以太網(wǎng)構(gòu)成核心體系的高性能、高可靠的各校區(qū)互連網(wǎng)絡(luò)成為了校園網(wǎng)的整體目標(biāo)。

二、校園網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃

校園網(wǎng)建設(shè)過程中在時間上要有持續(xù)性，保證項目的完整建設(shè)。

首先，前期要有規(guī)劃。本職業(yè)學(xué)院的學(xué)科專業(yè)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層次多，在整合改造原各部系局域網(wǎng)時，應(yīng)把其各自網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一規(guī)劃進(jìn)全院資源建設(shè)與配置的范疇，充分利用原有資源，對必要的設(shè)備進(jìn)行升級，從平衡數(shù)據(jù)流量、提高應(yīng)用系統(tǒng)運行效率的角度，合理分配數(shù)據(jù)庫資源。

其次，中期要有持續(xù)開發(fā)。建立一套完善實用的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，不是一次性建設(shè)可以完成的，需要多次不斷的持續(xù)開發(fā)，適應(yīng)不斷發(fā)展的計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。

最后，后期要有維護(hù)。由于網(wǎng)絡(luò)的開放性，導(dǎo)致任何網(wǎng)絡(luò)都存在一定的漏洞，安全性存在一定的問題，這就需要后期的不間斷維護(hù)。

三、設(shè)計原則

設(shè)計原則主要依循：先進(jìn)性和成熟性原則、開放性和標(biāo)準(zhǔn)化原則、可靠性和穩(wěn)定性原則、安全性和保密性原則、可擴(kuò)展性與經(jīng)濟(jì)性原則和可管理性與易維護(hù)性。

四、主干網(wǎng)設(shè)計

1.方案拓?fù)湓O(shè)計

在本校校園網(wǎng)絡(luò)中，選擇了以千兆以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，萬兆以太網(wǎng)為目標(biāo)，采用“核心萬兆，千兆到樓宇，百兆交換桌面”的分層設(shè)計思路，IPV6協(xié)議為基本協(xié)議框架構(gòu)建學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，萬兆以太網(wǎng)擁有著絕對的優(yōu)勢和特點，它可以能夠迅速應(yīng)對帶寬方面不可預(yù)測、迅猛的增長，代替了以往的千兆以太網(wǎng)。而IPV6協(xié)議以簡單、靈活的報頭擴(kuò)展，大大解決了IPV4的地址匱乏問題，提高了網(wǎng)絡(luò)的可管理性。

在網(wǎng)絡(luò)核心部署三臺銳捷RG－S12010網(wǎng)絡(luò)云計算數(shù)據(jù)中心交換機(jī)為核心，其中一臺連接服務(wù)集群，另外兩臺分別連接大量的千兆匯聚設(shè)備，三臺萬兆設(shè)備通過萬兆銅纜相互連接，構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，保障核心高速轉(zhuǎn)發(fā)和負(fù)載分擔(dān)。整個校園網(wǎng)采取核心萬兆、干兆到樓宇，百兆交換桌面，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身內(nèi)嵌CPP、NFPP安全防護(hù)機(jī)制，并在核心交換機(jī)部署高性能萬兆防火墻板卡，提供在各種病毒及惡意攻擊環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)的自我防護(hù)能力，保障校園網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行。具有超高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和層次化結(jié)構(gòu)，不僅能夠保證基本的數(shù)掘傳輸需要，而且能夠保證視頻等多媒體數(shù)據(jù)的可靠傳輸，并能快速處理并發(fā)數(shù)據(jù)流。

匯聚層部署IPV4／IPV6雙棧硬件轉(zhuǎn)發(fā)路由交換機(jī)，通過千兆鏈路實現(xiàn)和各個核心層分中心的互連，核心層的萬兆鏈路以及匯聚層的千兆鏈路連接可以輕松提供高速數(shù)抓包吞吐量和高可用性：并采用OSPF協(xié)議，更是保證了園區(qū)骨干網(wǎng)的服務(wù)不中斷，而且核心設(shè)備的可熱插拔接口模塊、管理模塊冗余和電源冗余也提供了進(jìn)一步的可靠保證。整個鏈路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟妶D1：

2.骨干路由設(shè)計

校園網(wǎng)中采用了OSPF作為骨干路由協(xié)議。3臺萬兆核心交換機(jī)和5臺萬兆匯聚交換機(jī)間啟用OSPF路由協(xié)議，為了避免局部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓绊懻麄€網(wǎng)絡(luò)的路由穩(wěn)定性，因此在整個網(wǎng)絡(luò)上運行OSPF協(xié)議，其中核心環(huán)網(wǎng)定義為AREA 0區(qū)域，三臺核心各自的連接分別定義為AREAl1—AREA3三個區(qū)域。OSPF區(qū)域劃分如圖2：

圖1

圖2

3.校園網(wǎng)WLAN覆蓋與安全設(shè)置

隨著手持式智能設(shè)備的普及，高校師生在WLAN業(yè)務(wù)上的應(yīng)用潛力非常大，眾多的區(qū)域WLAN覆蓋實現(xiàn)校區(qū)辦公樓、教學(xué)樓、圖書館、體育場館、宿舍、教職工公寓等接入需求，可以讓師生們隨時隨地自由連接到到整個校園辦公網(wǎng)絡(luò)。

在人群密集場所如圖書館、體育場可以采用獨立AP覆蓋，合理規(guī)劃信號，調(diào)整覆蓋范圍，通過組合使用802.11a／g／n混合組網(wǎng)的方式進(jìn)行部署。

樓宇內(nèi)隔間較密集的場所由于墻體對信號的衰減作用很大，適合結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程的布線，將信號引入走廊過道等臨近房間的地方部署AP，多個房間可以共享一只，臨近的房間由于雙AP合路的效果，可以兼具負(fù)載均衡覆蓋，從而使WLAN信號最小損耗、均勻的分布覆蓋到各個房間，確保無線信號的穩(wěn)定。室外大面積場所如體院場、廣場可采用層高較高的建筑物上架設(shè)增益定向／全向天線進(jìn)行覆蓋。

有了WLAN的覆蓋的基礎(chǔ)，就可以針對移動手持式設(shè)備進(jìn)行特別開發(fā)，如信息查詢，通知推送，教學(xué)互動等，從而最終提升學(xué)校整體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的層次。

無線網(wǎng)絡(luò)由于接入設(shè)備的流動性，對安全性的要求更高，由于無線網(wǎng)絡(luò)采用空間傳播的電磁波作為信息的載體，更利于竊聽或被干擾。因此需要結(jié)合端口訪問控制技術(shù)（802.1x），當(dāng)無線工作站與無線訪問點AP關(guān)聯(lián)后，是否可以使用AP的服務(wù)取決于802.1x的認(rèn)證結(jié)果。如果認(rèn)證通過，則AP為工作站打開邏輯端口，否則不允許用戶上網(wǎng)。

五、校園網(wǎng)的接入問題

租用當(dāng)?shù)仉娦诺墓饫w線路，采用基于多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）的虛擬專網(wǎng)（VPN）技術(shù)實現(xiàn)四校區(qū)網(wǎng)絡(luò)的星型互連。采用基于MPL的虛擬專網(wǎng)（VPN）的技術(shù)克服了傳統(tǒng)的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)專線技術(shù)組網(wǎng)投資大，效率低的缺點，保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示：

圖3

本論文設(shè)計最大限度地利用原有校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備資源，重新設(shè)計和擴(kuò)展后的網(wǎng)絡(luò)能滿足目前的各項需求，并有一定的可擴(kuò)充性。整體網(wǎng)絡(luò)運行穩(wěn)定、正常可靠；網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、管理與維護(hù)界面友好，日常使用維護(hù)簡單、方便；選用的交換機(jī)軟件及硬件系統(tǒng)基于本校，支持多種協(xié)議，能夠保障院內(nèi)傳輸需求；擴(kuò)展升級方便。