摘 要：伴隨著計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國各個高校內(nèi)的迅速普及，校園網(wǎng)早已滲透到了學(xué)生與教職工生活、學(xué)習(xí)以及工作中，成為了高校內(nèi)部以及高校與高校之間賴以相互共享信息的平臺。無論是在高校的信息化還是科研亦或教學(xué)管理工作中，校園網(wǎng)都占據(jù)著至關(guān)重要的地位，用戶的增加、出口連接的增長以及互聯(lián)網(wǎng)完全問題的不斷出現(xiàn)，都對校園網(wǎng)的性能、穩(wěn)定性與安全性提出了更高的要求。面對日益復(fù)雜的校園網(wǎng)要求，只有加強出口管理并對出口功能進行科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計，才能保證校園網(wǎng)上網(wǎng)的高速性、穩(wěn)定性與安全性。

關(guān)鍵詞：大學(xué)校園網(wǎng)；出口功能；優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：TP393.18

作為全球各個國家的重點發(fā)展領(lǐng)域，教育事業(yè)在加強國家核心競爭力方面發(fā)揮著巨大的作用。因此在信息化時代，教育事業(yè)也會緊跟人類社會的發(fā)展方向，逐步將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)運用于各個階段的教學(xué)活動中。從近年來網(wǎng)絡(luò)精品課程、網(wǎng)絡(luò)教務(wù)管理系統(tǒng)等在高校內(nèi)的大范圍普及不難看出，信息化將成為我國高校教育管理的大勢所趨。然而，我國高校校園網(wǎng)當(dāng)前通過中國教育科研網(wǎng)實現(xiàn)公網(wǎng)訪問的出口方式已經(jīng)無法滿足校園網(wǎng)用戶的需求了，校園網(wǎng)出口功能優(yōu)化工作急需開展。

1 大學(xué)校園網(wǎng)出口現(xiàn)狀

作為外網(wǎng)與校園網(wǎng)之間的連接點，校園網(wǎng)出口近幾十年來始終沒能得到我國校園設(shè)計工作的重視，從而嚴重阻礙到了我國大學(xué)校園網(wǎng)的外網(wǎng)訪問速度與安全性。盡管近年來，我國許多高校為了提高校園網(wǎng)出口使用過程中的安全性與高效性，根據(jù)自身的經(jīng)濟實力對各類電信運營商諸如電信、聯(lián)通、移動等的鏈路進行的一定程度的租用，通過多鏈路出口并行的方式對校園網(wǎng)性能進行了改善與提高。但是，僅僅依靠出口和寬帶數(shù)量的增加是在短期內(nèi)滿足大學(xué)教學(xué)以生活中的用網(wǎng)需求，并不能從根本上解決校園網(wǎng)出口所面對的問題。

2 大學(xué)校園網(wǎng)出口存在的問題

2.1 路由器的選擇問題

通過教育網(wǎng)實現(xiàn)外網(wǎng)訪問的校園網(wǎng)之所以會出現(xiàn)網(wǎng)速慢的問題，究其根本，是因為用戶通過學(xué)校通過租用的運行商的鏈路進行上網(wǎng)時，跨網(wǎng)訪問的時間會受到帶寬的限制而被延長，這往往由于發(fā)生在各個運營商網(wǎng)絡(luò)與教育網(wǎng)絡(luò)之間的流量轉(zhuǎn)發(fā)造成的。盡管教育網(wǎng)的科研資源和外網(wǎng)的生活娛樂資源能夠相互形成完美的互補，但實際情況中，教育網(wǎng)還能鏡像外網(wǎng)中各大主流門戶網(wǎng)站中的優(yōu)秀資源，因此，在校園網(wǎng)用戶對外網(wǎng)的資源進行訪問時，校園網(wǎng)與教育網(wǎng)和外網(wǎng)多出口連接便增加了出口選路的困難度。

2.2 IP地址的轉(zhuǎn)換問題

伴隨著外網(wǎng)中日益增加的局域網(wǎng)數(shù)量，我國的IP地址數(shù)量已經(jīng)難以滿足外網(wǎng)不斷增加的需求，為了最大化的運用IP地址，我國對其進行了嚴格的數(shù)量分布。因此，大學(xué)校園網(wǎng)所能使用的IP地址并非無限制的，為了在有限的資源下讓更多的電腦實現(xiàn)上網(wǎng)，往往會將IP地址通過NAT技術(shù)進行轉(zhuǎn)換。然而，在實際使用過程中，無論是在校內(nèi)通過私有地址還是教育網(wǎng)進行外網(wǎng)訪問，都需要通過NAT進行IP轉(zhuǎn)換，而NAT表的存儲需占用大量的額外空間，不僅如此，在進行地址轉(zhuǎn)換和查找信息時，NAT也需要占用大量CPU資源，從而影響到校園網(wǎng)的上網(wǎng)速度。

2.3 流量的控制問題

盡管我國大學(xué)校園網(wǎng)的規(guī)模和網(wǎng)速在不斷提高，但是由于諸如迅雷、百度云等P2P應(yīng)用的大量使用，造成了網(wǎng)絡(luò)資源對出口帶寬的不合理占用，從而導(dǎo)致校園網(wǎng)時常發(fā)生網(wǎng)速過慢或者丟包等現(xiàn)象的發(fā)生，對學(xué)生和教職工的日常工作與生活帶來諸多不便。另外，僅僅依靠增加帶寬是無法解決這一問題的只有對出口帶寬進行可控化管理，才能從根本上實現(xiàn)校園網(wǎng)流量的科學(xué)合理控制。

2.4 安全防護問題

寬帶網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展在為人們提供多種多樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之余，也讓人們面臨著更多的網(wǎng)絡(luò)安全問題。因此，近年來，出口的安全防護問題成為了校園網(wǎng)設(shè)計的重點內(nèi)容之一。就目前而言，我國大學(xué)校園網(wǎng)一方面需要面對網(wǎng)絡(luò)寬帶的迅速增加的空間所面臨的安全保護問題，另一方面日益豐富的應(yīng)用市場也為校園網(wǎng)的安全帶來的隱患。校園網(wǎng)在應(yīng)對各類網(wǎng)絡(luò)病毒的感染之余，還需要抵抗網(wǎng)絡(luò)滲透、非法攻擊以及各類惡意軟件的破環(huán)。盡管互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)達為人們的學(xué)習(xí)、工作和生活帶來的諸多便利，也讓人們的個人信息與財產(chǎn)安全面臨著更為嚴酷的威脅，所以大力增強校園網(wǎng)出口的安全防護能力是當(dāng)前急需解決的問題。

3 出口功能優(yōu)化設(shè)計

面對以往校園網(wǎng)單出口設(shè)計無法滿足日益增長的上網(wǎng)需求的現(xiàn)狀，在校園網(wǎng)的出口功能設(shè)計中，需要在大學(xué)現(xiàn)有的出口基礎(chǔ)上進行改良，通過cernet鏈路的增加實現(xiàn)雙出口設(shè)計，并通過交換機將校園網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)分別與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)防火墻和新增的cernet防火墻相連接，經(jīng)由vrrp讓它們分別備份對方的信息。至于在負載均衡防火墻方面，只需借用靜態(tài)路由或者策略路由便可完成。

在處理用戶訪問外網(wǎng)的選路工作上，只需要對靜態(tài)路由或者策略路由進行相關(guān)制定，然后將對應(yīng)數(shù)據(jù)包通過核心路由發(fā)送到原有出口或者新增的cernet出口防火墻，即可實現(xiàn)出口的快速合理選擇。例如，通過新增的cernet出口進行外網(wǎng)資源訪問，而來往郵件與教育網(wǎng)流量走校園網(wǎng)原有的另一個出口，實現(xiàn)兩個出口的各司其職，從而大幅度降低運營商網(wǎng)絡(luò)與教育網(wǎng)絡(luò)之間的流量轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)上網(wǎng)網(wǎng)速的迅速提高。除此之外，為了一次性盡可能多的滿足各類用戶的網(wǎng)絡(luò)訪問需要，還需要將NAT功能運用到原有出口與cernet出口的防火墻上，在提高網(wǎng)絡(luò)訪問速度之余，更能保障校園網(wǎng)使用過程中的穩(wěn)定性與安全性。

為了實現(xiàn)對原有鏈路和新增的cernet鏈路工作狀態(tài)的實時監(jiān)控，校園網(wǎng)管理員需要對路由器的正常工作狀態(tài)進行定義，然后運用鏈路聚合、防火墻負載均衡以及集群等技術(shù)對兩個鏈路進行自動檢測，并完成兩個鏈路之間數(shù)據(jù)包的直接轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)路由器與防火墻之間的自由連接，從而避免路由器損壞而引發(fā)的網(wǎng)路故障。

在處理有限的出口帶寬與用戶需求之間的矛盾并緩解校園網(wǎng)上網(wǎng)壓力的問題上，校園網(wǎng)需要采取內(nèi)部資源細致化管理與外部資源不斷拓展并行的方法，在努力增加上網(wǎng)帶寬之余，對內(nèi)部用戶的上網(wǎng)流量進行科學(xué)的可控化管理，根據(jù)上網(wǎng)需求的緊急性與重要性采取不同的流量服務(wù)策略，保證出口不會被不必要的網(wǎng)絡(luò)資源所占用，從而提高校園網(wǎng)用戶的用網(wǎng)滿意度。

4 結(jié)束語

綜上所述，校園網(wǎng)的出口在校園網(wǎng)與外網(wǎng)的連接中擔(dān)負著極為重要的作用，伴隨著近年來對校園網(wǎng)認識的不斷加深，校園網(wǎng)的信息點數(shù)量呈現(xiàn)出幾何狀的增長趨勢，網(wǎng)速較之以前也得到了大幅度提升，出口設(shè)計成為了校園網(wǎng)性能優(yōu)化工作核心內(nèi)容。就目前而言，面對各種各樣的出口功能優(yōu)化方案，大學(xué)應(yīng)該立足于自身的實際網(wǎng)絡(luò)狀況和經(jīng)濟能力，從校園網(wǎng)的長遠發(fā)展角度出發(fā)，選擇適應(yīng)自身需求的優(yōu)化措施。

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作者簡介：王家鑫（1987.07-），遼寧蓋州人，初級工程師，學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)于沈陽師范大學(xué)，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)。

作者單位：沈陽航空航天大學(xué)，沈陽 110134