升級(jí)校園網(wǎng)絡(luò)

引言：隨著“智慧課堂”的普及，微視頻課程在教學(xué)中的普遍采用，很多學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)亟待升級(jí)改造，以下學(xué)校網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的成功案例對(duì)您或許有幫助。

隨著“智慧課堂”的建設(shè)，移動(dòng)終端進(jìn)教室已是大勢(shì)所趨，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)急切的擺在我們面前；隨著應(yīng)用的升級(jí)，尤其是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的加入，我校原有的百兆校園網(wǎng)絡(luò)也已捉襟見肘，核心交換機(jī)的背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率急需提升；學(xué)校原有的網(wǎng)絡(luò)已不能適應(yīng)新形勢(shì)下教育發(fā)展的需要，因此我校于今年年初對(duì)原有校園網(wǎng)進(jìn)行了升級(jí)改造，新建了校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，滿足了教學(xué)、辦公的需求。

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

我校原有網(wǎng)絡(luò)始建于2004年，2009年對(duì)核心交換機(jī)進(jìn)行了升級(jí)，提升了交換能力，網(wǎng)絡(luò)采取扁平式結(jié)構(gòu)，分為核心層和應(yīng)用層，核心交換機(jī)與服務(wù)器之間進(jìn)行了千兆聯(lián)接，核心交換機(jī)與各樓宇間實(shí)現(xiàn)百兆互聯(lián)，因?yàn)闆](méi)有無(wú)線訪問(wèn)的需求，因此沒(méi)有建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，偶有需求也是臨時(shí)部署幾臺(tái)“胖式”無(wú)線路由器。

當(dāng)時(shí)學(xué)校的應(yīng)用主要是即時(shí)通訊、校園網(wǎng)站、FTP服務(wù)及各科備課系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)流量相對(duì)來(lái)較小，百兆的網(wǎng)絡(luò)足可以滿足教學(xué)、辦公的需要。

需求分析

近年來(lái)隨著微視頻課程在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，“智慧課堂”也在我市進(jìn)行了試點(diǎn)，移動(dòng)終端進(jìn)教室已成為必然，辦公區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也有待加強(qiáng)，校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)急切的擺在了我們面前；隨著平安城市的建設(shè)，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)要求與公安系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；隨著應(yīng)用的升級(jí)，尤其是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的加入，原有的百兆校園網(wǎng)絡(luò)也已捉襟見肘，核心交換機(jī)的背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率急需提升；原有的有線網(wǎng)絡(luò)已不能滿足新形勢(shì)下的教育教學(xué)的需要，因此我們對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了重新規(guī)劃設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)兆骨干，千兆到桌面，無(wú)線覆蓋所有的教室、功能教室、辦公室，滿足教育教學(xué)的需要。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求滿足學(xué)校教育、教學(xué)的需求，且兼顧未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，所有設(shè)備支持IPV4/IPV6。網(wǎng)絡(luò)采取核心層、匯聚層、接入層三層設(shè)計(jì)。核心交換機(jī)采用H3C S7503E華三高端多業(yè)務(wù)路由交換機(jī)，核心交換機(jī)交換容量＞=15Tbps，包轉(zhuǎn)發(fā)速率 ＞=2880Mpps，以IRF2（Intelligent Resilient Framework 2，第二代智能彈性架構(gòu)）、IRF3（Intelligent Resilient Framework3，第三代智能彈性架構(gòu)）技術(shù)為系統(tǒng)基礎(chǔ)的虛擬化軟件系統(tǒng)，支持云數(shù)據(jù)中心化所需的 TRILL、EVB、FCoE 和MDC（一虛多）技術(shù)，進(jìn)一步融合 MPLS VPN、IPv6、網(wǎng)絡(luò)安全、無(wú)線、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，H3C S7500E基于40G，100G平臺(tái)設(shè)計(jì)，支持千兆光、電，萬(wàn)兆光、電接口，滿足鏈路帶寬需求。

H3C S7503E支持虛擬化技術(shù)，這里的虛擬化包括兩方面的含義，一是多臺(tái)物理設(shè)備運(yùn)行虛擬路由協(xié)議虛擬化為一臺(tái)邏輯設(shè)備，多臺(tái)設(shè)備互為備份，增加網(wǎng)絡(luò)可靠性，實(shí)現(xiàn) 50～200ms 鏈路故障快速切換，保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)不中斷傳輸，另一方面是通過(guò)虛擬交換技術(shù)將一臺(tái)設(shè)備虛擬化為多臺(tái)虛擬設(shè)備，每臺(tái)虛擬設(shè)備具有獨(dú)立的配置管理界面、獨(dú)立硬件資源分配，可以獨(dú)立重啟而不影響其他的虛擬交換機(jī)，最大程度上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配。H3C S7503E雖然支持將多臺(tái)交換機(jī)虛擬成一臺(tái)，但考慮到成本因素及H3C S7503E電信級(jí)的高可靠性設(shè)計(jì)，所有關(guān)鍵部件，如主控板、電源和風(fēng)扇等采用冗余設(shè)計(jì)；所有單板和電源模塊支持熱插拔功能；可以在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到99.999%的電信級(jí)可靠性，因此核心交換機(jī)我們只采用一臺(tái)H3C S7503E而沒(méi)有使用多臺(tái)運(yùn)行虛擬路由協(xié)議。

值得一提的是H3C S7503E集成無(wú)線控制模塊提供豐富的業(yè)務(wù)能力，包括精細(xì)的用戶控制管理、完善的RF管理及安全機(jī)制、快速漫游、超強(qiáng)的QoS和對(duì)IPv6的支持等；無(wú)線控制模塊通過(guò)與安全策略服務(wù)器的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線接入用戶的端點(diǎn)準(zhǔn)入防御，提高了整網(wǎng)的安全性。H3C S7503E雖然價(jià)格不菲，但集成無(wú)線控制模塊，省去了無(wú)線控制器的投資，并且實(shí)現(xiàn)了有線無(wú)線一體化，簡(jiǎn)化了管理，提高了效率。

匯聚交換機(jī)要求具有萬(wàn)兆光口與核心交換機(jī)互聯(lián)，從而構(gòu)成萬(wàn)兆骨干的校園網(wǎng)絡(luò)，支持端口會(huì)聚，以端口會(huì)聚的方式與接入交換機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，這樣接入層可以采用千兆交換機(jī)，極大的降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本而又達(dá)到教育教學(xué)的需要。

匯聚交換機(jī)采用H3C S5800-32C，H3C S5800-32C具 有24個(gè)10/100/1000Base-T以太網(wǎng)端口，4個(gè)1/10G SFP+端口，交換容量 ＞=3.6Tbps，包轉(zhuǎn)發(fā)能力＞=156Mpps，通過(guò)分布式鏈路聚合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多條鏈路的負(fù)載分擔(dān)和互為備份，從而提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的冗余性和鏈路資源的利用率。接入層交換機(jī)要求支持 IEEE802.1q， 以太網(wǎng)端口速率為1000M，支持多端口鏈路聚合；支持POE功 能、IP和MAC地址綁定，接入層交換機(jī)采用S5500-28C-PWR-SI，S5500-28C-PWR-SI交換容量＞=256Gbps，包轉(zhuǎn)發(fā)速率＞=96Mpps，POE供電功率達(dá)370W，可通過(guò)交換機(jī)為網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線AP和攝像機(jī)供電，簡(jiǎn)化了布線，提高了高利率。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)利用核心交換機(jī)H3C S7503E提供的無(wú)線控制模塊，集中對(duì)全網(wǎng)AP進(jìn)行管理，采用瘦AP、POE供電，無(wú)線AP支持IEEE 802.11ac、IEEE 802.11n，能應(yīng)對(duì)電子書包、翻轉(zhuǎn)課堂、微課應(yīng)用等需求，50用戶同時(shí)進(jìn)行視頻點(diǎn)播無(wú)卡頓，無(wú)線AP選用H3C WA4600 i，H3C WA4600 i基 于3-Streams 11ac MIMO技術(shù)的千兆高速無(wú)線接入設(shè)備，可提供相當(dāng)于傳統(tǒng)802.11n網(wǎng)絡(luò)5倍以上的無(wú)線接入速率，達(dá)到1.3Gbps，WA4600i上行鏈路采用雙千兆以太網(wǎng)接口，突破了傳統(tǒng)單以太網(wǎng)接口的限制，使有線口不再成為無(wú)線接入的速率瓶頸，雙千兆以太網(wǎng)口的支持還可以實(shí)現(xiàn)AP PoE供電和上行鏈路傳輸?shù)膫浞荩行Ы档鸵?guī)模部署中有線側(cè)故障對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和影響。

布線系統(tǒng)要支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等綜合信息的高質(zhì)量傳輸，樓宇之間光纜連接，樓宇內(nèi)工作區(qū)及配線子系采用六類非屏蔽系統(tǒng)布線，樓層水平布線引入到每教室的網(wǎng)絡(luò)線纜數(shù)不低于5條，其中 AP點(diǎn) 2個(gè)，監(jiān)控點(diǎn)2個(gè)，講臺(tái)點(diǎn)1個(gè)。錄播教室、學(xué)生機(jī)房、辦公室的網(wǎng)絡(luò)線纜數(shù)根據(jù)實(shí)際需求不低于2條網(wǎng)線或1條4芯單模光纖；教學(xué)辦公網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及學(xué)校其它強(qiáng)、弱電線路獨(dú)立布線，教學(xué)辦公網(wǎng)絡(luò)與視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分開設(shè)計(jì)，2種網(wǎng)絡(luò)的物理鏈路獨(dú)立，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過(guò)匯聚交換機(jī)（原核心交換機(jī)）與核心交換機(jī)連接；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的安裝調(diào)試，在上學(xué)期末“萬(wàn)兆骨干，千兆到桌面”的校園網(wǎng)絡(luò)已初步建成并投入使用，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有的教室、實(shí)驗(yàn)室、功能教室、辦公室、圖書館，802.11/ac高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為智慧課堂提供了保障，滿足了教育教學(xué)的需求。

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

征稿啟示

升級(jí)改造欄目以介紹如何用新的產(chǎn)品和技術(shù)，升級(jí)改造現(xiàn)有IT設(shè)施為主要內(nèi)容。為了更好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，使是升級(jí)改造欄目的文章更加充實(shí)、實(shí)用，特向廣大讀者朋友征集稿件，字?jǐn)?shù)在3000字左右，要求必須原創(chuàng)。望廣大讀者朋友踴躍投稿，

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