基于數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造與方案研究

李斌

（川北醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，四川　南充　637007）

基于數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造與方案研究

李斌

（川北醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，四川南充637007）

通過(guò)對(duì)改造前的川北醫(yī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)使用狀況進(jìn)行深度分析，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的布局有許多不足之處，綜合其他高校的學(xué)校網(wǎng)絡(luò)布局以及川北醫(yī)學(xué)院原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)布局，提出了川北醫(yī)學(xué)院數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的方案，并實(shí)施與運(yùn)用此方案。在此方案中有許多先進(jìn)技術(shù)融合在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和改造方案設(shè)計(jì)當(dāng)中，有較強(qiáng)的適用性和應(yīng)用型，對(duì)于其他學(xué)校網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造有很大的幫助。

網(wǎng)絡(luò)狀況；數(shù)字化校園；網(wǎng)絡(luò)改造

1　核心骨干區(qū)優(yōu)化改造

1.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，川北醫(yī)學(xué)院的校園網(wǎng)分為新老兩個(gè)校區(qū)，在新校區(qū)和老校區(qū)分別各布置1臺(tái)銳捷RG-S12010萬(wàn)兆核心交換機(jī)，以及2臺(tái)核心交換機(jī)分別承擔(dān)了新區(qū)和老區(qū)校園網(wǎng)所有流量的轉(zhuǎn)發(fā)，而隨著數(shù)字化校園的建設(shè)及信息化發(fā)展，學(xué)校的教學(xué)業(yè)務(wù)越來(lái)越多，還有學(xué)生的校園生活和信息網(wǎng)絡(luò)都與學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。目前，川北醫(yī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備采用單臺(tái)部署方式，一旦發(fā)生宕機(jī)，將會(huì)導(dǎo)致學(xué)校的校園網(wǎng)處于癱瘓狀態(tài)，這樣將會(huì)給數(shù)字化教學(xué)、信息資源平臺(tái)共享以及PBL在線課程等資源平臺(tái)需要網(wǎng)絡(luò)支持的教學(xué)業(yè)務(wù)帶來(lái)災(zāi)難性的后果［1］。所以，對(duì)學(xué)校的核心網(wǎng)絡(luò)改造成雙核心網(wǎng)絡(luò)，提高核心層關(guān)鍵設(shè)備的冗余性勢(shì)在必行［2］。

對(duì)于川北醫(yī)學(xué)院的校園園區(qū)網(wǎng)核心層，不但要提供高性能、高可靠性的核心交換機(jī)，還需提供網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高可靠性和高冗余性，推薦采用業(yè)界普遍的高可靠的雙核心設(shè)備冗余的星型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。并且采用橫向虛擬化的部署方式，實(shí)現(xiàn)核心交換機(jī)的主備冗余的毫秒級(jí)切換，保證校園網(wǎng)數(shù)據(jù)的不間斷轉(zhuǎn)發(fā)［3］。

1.2升級(jí)改造雙核心冗余架構(gòu)方案

如圖1所示，推薦在老校區(qū)新增加2臺(tái)萬(wàn)兆核心路由交換機(jī)，采用橫向虛擬化組網(wǎng)方式，提高核心交換區(qū)的結(jié)構(gòu)冗余性，現(xiàn)有的2臺(tái)RG-S12010交換機(jī)一并安裝在新區(qū)，采用冗余部署，組成新教學(xué)區(qū)的核心層交換機(jī)。

新老校區(qū)之間采用萬(wàn)兆互聯(lián)；新區(qū)、老區(qū)的核心交換機(jī)之間采用萬(wàn)兆互聯(lián)，橫向虛擬化部署方式，實(shí)現(xiàn)核心層的萬(wàn)兆吞吐，保證校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)流的高速轉(zhuǎn)發(fā)。

圖1　核心骨干區(qū)改造設(shè)計(jì)圖

2　樓層匯聚交換機(jī)升級(jí)更新

2.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，部分樓棟匯聚交換機(jī)已經(jīng)在網(wǎng)運(yùn)行多年，故障率較高，為樓棟網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患，一旦發(fā)生故障，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)樓棟網(wǎng)絡(luò)癱瘓，需要進(jìn)行設(shè)備的更新?lián)Q代。

為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)穩(wěn)定，可以在部分重要的樓棟，配置雙匯聚交換機(jī)實(shí)現(xiàn)樓棟匯聚層設(shè)備的雙冗余，同時(shí)樓道交換機(jī)和核心交換機(jī)之間采用雙鏈路匯聚技術(shù)，可以極大地提高樓棟的匯聚交換機(jī)至核心交換機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬。目前有8臺(tái)樓棟交換機(jī)需要進(jìn)行升級(jí)換代。

2.2樓棟匯聚交換機(jī)升級(jí)更新

如圖2所示，在部分重要的樓棟設(shè)置樓棟匯聚交換機(jī)的雙機(jī)冗余，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和冗余性，提升網(wǎng)絡(luò)帶寬。

圖2　樓棟匯聚交換機(jī)升級(jí)更新圖

3　互聯(lián)網(wǎng)出口冗余備份

3.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，川北醫(yī)學(xué)院的互聯(lián)網(wǎng)出口為2條電信的1 000M光纖；在老校區(qū)通過(guò)1臺(tái)阿姆瑞特出口網(wǎng)關(guān)進(jìn)行負(fù)載均衡和NAT轉(zhuǎn)換處理，新老校區(qū)的學(xué)生教室用戶(hù)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)需要全部通過(guò)1臺(tái)阿姆瑞特出口網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一出口，設(shè)備性能壓力很大。

出口網(wǎng)關(guān)無(wú)備份機(jī)制，一旦老校區(qū)出口設(shè)備故障宕機(jī)或者是出口光纖故障，全院互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)業(yè)務(wù)將出現(xiàn)全面斷網(wǎng)現(xiàn)象。所以，急需新增1臺(tái)出口網(wǎng)關(guān)，形成出口網(wǎng)關(guān)的冗余備份機(jī)制，并且可以新增聯(lián)通或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)出口擴(kuò)大出口帶寬，形成負(fù)載分流方式。

3.2出口引擎負(fù)載均衡冗余備份設(shè)計(jì)

新增1臺(tái)萬(wàn)兆高性能互聯(lián)網(wǎng)出口網(wǎng)關(guān)，和現(xiàn)有的阿姆瑞特出口網(wǎng)關(guān)形成主備冗余，負(fù)載均衡工作模式，在新增的萬(wàn)兆互聯(lián)網(wǎng)出口網(wǎng)關(guān)上可以新增開(kāi)通聯(lián)通/移動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)出口，提供運(yùn)營(yíng)商級(jí)別的冗余備份，從而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)出口設(shè)備的設(shè)備級(jí)備份和互聯(lián)網(wǎng)出口的運(yùn)營(yíng)商級(jí)備份機(jī)制，保證學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)訪問(wèn)的高可靠性。

4　接入交換機(jī)更新升級(jí)

4.1現(xiàn)狀及需求分析

目前，部分樓棟接入層交換機(jī)已經(jīng)在網(wǎng)運(yùn)行多年，故障率較高，為樓棟網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患，一旦發(fā)生故障，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)樓棟網(wǎng)絡(luò)癱瘓，需要進(jìn)行設(shè)備更新?lián)Q代。

為了保證數(shù)字化校園項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)需要得到優(yōu)化，需要更換部分老化的接入層交換機(jī)。目前，有100臺(tái)樓棟接入交換機(jī)需要進(jìn)行升級(jí)換代。

4.2接入層交換機(jī)升級(jí)更新

接入層交換機(jī)進(jìn)行更新升級(jí)，升級(jí)后的交換機(jī)要求采用低功耗環(huán)保設(shè)計(jì)，同時(shí)采用無(wú)風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)，設(shè)備使用壽命更長(zhǎng)，無(wú)環(huán)境噪音污染，保證校園網(wǎng)的接入層設(shè)備的高可靠性和高穩(wěn)定性。

5　結(jié)語(yǔ)

川北醫(yī)學(xué)院數(shù)字化校園的建設(shè)和改造，是該校提高辦學(xué)質(zhì)量和效益不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施。本文對(duì)學(xué)校的核心骨干網(wǎng)升級(jí)、樓層匯聚交換機(jī)和接入交換機(jī)更新升級(jí)以及互聯(lián)網(wǎng)出口冗余備份等進(jìn)行改造并提出了相應(yīng)設(shè)計(jì)方案，面對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提出了適合川北醫(yī)學(xué)院校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理更新升級(jí)的研究方法。

［1］余勝泉.推進(jìn)技術(shù)與教育的雙向融合——《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》解讀［J］.中國(guó)電化教育，2012 （5）：5-14.

［2］郭海濱.莆田學(xué)院校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.南京：南京郵電大學(xué)，2013.

［3］朱福祥.新一代數(shù)字化校園網(wǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.南京：南京理工大學(xué)，2013.

Research on the Upgrading and Reconstruction of Digital Campus Network

Li Bin
（Modern Educational Technology Center of North Sichuan Medical College，Nanchong Sichuan 637007）

Through the depth analysis of the use of the network before the transformation of the former North Sichuan Medical College，found that there were many deficiencies in the layout of the network，Integrated with other colleges and universities of the school network layout and the original network layout of North Sichuan Medical College，this paper put forward the plan of the digital campus network upgrade and transformation of North Sichuan Medical College，and implemented and applicated this program.In this program，there are many advanced technologies that integrated in the network upgrade and transformation program design，there is a strong applicability and application，and has a great help for other schools to upgrade the network.

network status；digital campus；network transformation

TP393.18

A

1003-5168（2016）05-0057-02

2016-04-27

李斌（1986-），男，碩士，初級(jí)，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。