文｜李斌

基于校園內(nèi)有線和無線網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造方案的研究

文｜李斌

一、方案建設(shè)目標(biāo)

通過建立一套功能齊全、運(yùn)行流暢和隨處可達(dá)的校園網(wǎng)，構(gòu)造出一個(gè)能夠滿足校園長期持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，通過這一穩(wěn)定、可擴(kuò)展的基礎(chǔ)框架為校園的教學(xué)、管理、生活提供良好的支撐和服務(wù)。來達(dá)到校園環(huán)境數(shù)字化、管理數(shù)字化、教學(xué)數(shù)字化、學(xué)習(xí)數(shù)字化的效果

為學(xué)校的院校管理、教研各部門、與成都校區(qū)的交流、合作創(chuàng)造有利的條件和環(huán)境，建立一套網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的管理、教育、教學(xué)的新模式；為教師進(jìn)行教學(xué)研究創(chuàng)造便利的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，促進(jìn)教師的信息素養(yǎng)、人文素養(yǎng)和科技素養(yǎng)的提高；為學(xué)生提供界面友好的網(wǎng)絡(luò)交互平臺(tái)、豐富的學(xué)習(xí)資源和及時(shí)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，為學(xué)生提供創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，創(chuàng)造一個(gè)健康向上的網(wǎng)絡(luò)文化氛圍。

在校方的主導(dǎo)和管理下，按照學(xué)校規(guī)劃要求，逐步實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)的全光化，建設(shè)一套技術(shù)先進(jìn)、高速可靠的校園骨干網(wǎng)絡(luò)。改造和升級(jí)校園網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使校園網(wǎng)整體具備萬兆、十萬兆的接入能力；建立學(xué)校網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)行為管理系統(tǒng)，使校園網(wǎng)具備溯源能力、可管可控；實(shí)現(xiàn)校園有線、無線網(wǎng)絡(luò)一體化、無縫覆蓋；實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)VPN接入能力，滿足廣大教師遠(yuǎn)程辦公、出差在外訪問校園資源的要求。

二、方案總體設(shè)計(jì)

本次改造項(xiàng)目將順慶、高坪兩校區(qū)均納入改造的范圍內(nèi)，其邏輯拓?fù)浒凑諏?duì)稱的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)“安全分級(jí)、業(yè)務(wù)分域”的設(shè)計(jì)原則，將本次建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)總體劃分為校園網(wǎng)核心區(qū)域、 計(jì)費(fèi)認(rèn)證區(qū)域、互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)域、安全審計(jì)區(qū)、學(xué)生公寓接入?yún)^(qū)、辦公接入?yún)^(qū)、無線覆蓋區(qū)。

本期建設(shè)的校園網(wǎng)核心區(qū)域、計(jì)費(fèi)認(rèn)證區(qū)域、互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)域、安全審計(jì)區(qū)設(shè)備均部署在川北醫(yī)學(xué)院的兩個(gè)校區(qū)校園核心機(jī)房內(nèi)。

學(xué)生公寓接入?yún)^(qū)為校園的學(xué)生公寓提供校園網(wǎng)接入能力，逐步實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)改造；辦公接入?yún)^(qū)分布在全校的20棟辦公教學(xué)、實(shí)驗(yàn)樓處，為其提供校園網(wǎng)接入能力。無線WIFI覆蓋區(qū)為學(xué)校公眾場所（圖書館、體育場、食堂等）、每個(gè)學(xué)生寢室提供無線網(wǎng)絡(luò)接入能力。分別對(duì)校園核心區(qū)域設(shè)計(jì)、計(jì)費(fèi)認(rèn)證區(qū)域設(shè)計(jì)以及校園無線覆蓋區(qū)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

（一）校園核心區(qū)設(shè)計(jì)

核心區(qū)域主要為學(xué)生區(qū)提供數(shù)據(jù)高速轉(zhuǎn)發(fā)和處理能力，在整個(gè)校園網(wǎng)中起到承上啟下、并為辦公區(qū)域、兩個(gè)校區(qū)之間起著互聯(lián)互通的功能作用；是整個(gè)校園網(wǎng)的心臟，為校園網(wǎng)終端系統(tǒng)源源不斷的提供安全的信息血液。

為保證整個(gè)校園網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)中樞，學(xué)生和辦公核心層是全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹行?，不僅要保證7*24小時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行，并且確保該區(qū)域的高可靠性，在網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，保證網(wǎng)絡(luò)能快速恢復(fù)。為保證核心區(qū)域的高可靠性，本期方案設(shè)計(jì)采用了以下幾種措施保證整個(gè)核心層的高可靠性。

1、采用雙機(jī)、雙鏈路組網(wǎng)。核心交換機(jī)均采用雙鏈路上行，兩臺(tái)設(shè)備采用雙機(jī)互備方式保障鏈路的安全，并且將兩臺(tái)設(shè)備虛擬成一臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備互備的同時(shí)，通過虛擬化實(shí)現(xiàn)融合一體化，這樣當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，另外一臺(tái)設(shè)備仍然能為整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)提供高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力。

2、單設(shè)備內(nèi)部組件冗余。每臺(tái)核心交換機(jī)設(shè)備均部署使用了冗余電源、冗余風(fēng)扇、雙主控、板塊熱插拔等，兩臺(tái)核心設(shè)備均采用雙控引擎，雙電源、冗余風(fēng)扇。當(dāng)單臺(tái)設(shè)備模塊發(fā)生故障時(shí)，冗余模塊能保證該臺(tái)設(shè)備依然正常使用，大大降低了發(fā)生單臺(tái)設(shè)備故障的可能性。

通過以上的核心層的網(wǎng)絡(luò)部署方式，不僅避免了網(wǎng)絡(luò)各類業(yè)務(wù)的連續(xù)性受到設(shè)備、鏈路故障影響，又可成倍提高鏈路資源使用效率，提升網(wǎng)絡(luò)帶寬，既避免了故障發(fā)生幾率，又充分為以后管理和維護(hù)工作提供了便利性。

（二）計(jì)費(fèi)認(rèn)證區(qū)域設(shè)計(jì)

計(jì)費(fèi)認(rèn)證區(qū)域?yàn)檎麄€(gè)川北醫(yī)學(xué)院提供實(shí)名認(rèn)證管理、二次認(rèn)證、融合計(jì)費(fèi)、有線無線一體化認(rèn)證的功能。

該區(qū)域由本地認(rèn)證系統(tǒng)和電信融合認(rèn)證系統(tǒng)組成，在校方已經(jīng)在兩個(gè)校區(qū)各部署了一臺(tái)城市熱點(diǎn)認(rèn)證設(shè)備的基礎(chǔ)上，新增和部署兩臺(tái)性能優(yōu)越、功能強(qiáng)大的城市熱點(diǎn)DR2166作為本地計(jì)費(fèi)設(shè)備，每個(gè)校區(qū)兩臺(tái)設(shè)備互為備份冗余，作為整個(gè)校園網(wǎng)認(rèn)證的本地認(rèn)證系統(tǒng)及認(rèn)證核心設(shè)備。上聯(lián)通過雙鏈路至出口防火墻，下聯(lián)通過雙聯(lián)路至校園核心交換機(jī)。

本地認(rèn)證系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)校園網(wǎng)進(jìn)行首次認(rèn)證和管理，并負(fù)責(zé)向電信融合認(rèn)證系統(tǒng)發(fā)起二次認(rèn)證請(qǐng)求，并根據(jù)兩次認(rèn)證結(jié)果，確定是否允許校園網(wǎng)使用者訪問互聯(lián)網(wǎng)。電信融合認(rèn)證系統(tǒng)，主要作用負(fù)責(zé)二次認(rèn)證，并儲(chǔ)存校園網(wǎng)使用者的相關(guān)實(shí)名認(rèn)證信息，為校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制、溯源提供基礎(chǔ)信息。通過以上兩套設(shè)備的相互配合及協(xié)調(diào)，以此做到整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)的實(shí)名認(rèn)證，并為上網(wǎng)行為管理溯源提供基礎(chǔ)用戶信息。

（三）無線覆蓋區(qū)設(shè)計(jì)

大學(xué)校園是一個(gè)信息交流頻繁的特殊場所，網(wǎng)絡(luò)作為信息交流的重要平臺(tái)是校園不可缺少的基本設(shè)施，電腦已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)、生活和娛樂的必需品。僅僅局限于一個(gè)地點(diǎn)上網(wǎng)已經(jīng)不能滿足同學(xué)們的需求，所以構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大、無縫的無線網(wǎng)絡(luò)成為必然。本次方案無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)遵循以下原則：

在辦公、教學(xué)、廣場/操場、體育館、閱覽室、會(huì)議室、階梯教室、食堂等，這些區(qū)域?qū)τ诠P記本用戶能夠提供接入服務(wù)，并要求充分滿足廣大師生筆記本、手機(jī)終端、IPAD WLAN多終端上網(wǎng)需求。覆蓋原則定為：在開闊地帶（例如足球場），每500米范圍建設(shè)1個(gè)無線 WIFI，同時(shí)考慮學(xué)生分布情況進(jìn)行增加點(diǎn)位，提高接入可靠性，在室內(nèi)（例如圖書館、階梯教室、食堂等），每60米范圍內(nèi)，每4個(gè)房間建立一個(gè)無線WIFI。

本次方案建設(shè)將在每個(gè)學(xué)生寢室內(nèi)部署1臺(tái)帶無線WIFI接入功能的H光貓，滿足該學(xué)生寢室內(nèi)學(xué)生無線上網(wǎng)需求。

通過以上建設(shè)模式，基本上做到了我校學(xué)生公寓、人群密集集中區(qū)域的無線覆蓋，并通過中國電信的4G信號(hào)的補(bǔ)充，使整個(gè)校園做到了有線+無線+4G的無縫覆蓋。通過部署無線校園網(wǎng)，將會(huì)使學(xué)校在建設(shè)校園網(wǎng)時(shí)如虎添翼，一個(gè)“無線校園，無限溝通，無憂安全”的自適應(yīng)無線校園網(wǎng)必將有效地對(duì)學(xué)校的教學(xué)、科研以及師生的日常生活方式產(chǎn)生積極作用，對(duì)學(xué)校的教學(xué)模式、教學(xué)理念及教學(xué)管理產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

作者單位：川北醫(yī)學(xué)院