南京醫(yī)科大學(xué)萬(wàn)兆校園網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用

謝健

摘要：文章介紹了南京醫(yī)科大學(xué)萬(wàn)兆校園網(wǎng)建設(shè)的必要性及整個(gè)建設(shè)過(guò)程，包括萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、實(shí)施步驟及實(shí)際應(yīng)用等。萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)克服了原有千兆網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的瓶頸問(wèn)題，對(duì)于校園網(wǎng)的高速暢通，提高用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，推進(jìn)學(xué)校的信息化建設(shè)，具有不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)；瓶頸；cisco

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）32-0035-02

Construction and Applications of Ten Gigabit Campus Network at Nanjing Medical University

XIE Jian

（Information and Network Center， Nanjing Medical University， Nanjing 210029， China）

Abstract： This paper introduces the necessity of Nanjing Medical University Ten Gigabit Campus Network Construction and the entire process， including the Ten Gigabit network architecture， implementation steps and practical application. Ten Gigabit network overcomes the bottleneck problem of the original Gigabit network， which leads to smooth， high-speed campus network， improves the user experience， promotes the informatization construction of the school， has an irreplaceable role.

Key words： Ten Gigabit network ；bottleneck； cisco

近年來(lái)，我國(guó)高校信息化建設(shè)陸續(xù)發(fā)展，高校信息化規(guī)模越來(lái)越大，校園網(wǎng)覆蓋率基本已經(jīng)達(dá)到100%，大部分高校校園網(wǎng)正在向高效、安全的校園網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展，為高校的教育事業(yè)發(fā)展提供良好的條件。目前高校校園網(wǎng)可以為師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)，成為高校對(duì)外的主要窗口，但校園網(wǎng)也暴露出了很多問(wèn)題，尤其是高校萬(wàn)兆校園網(wǎng)進(jìn)入了大量部署階段，由于網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音、視頻、下載等應(yīng)用的大量需求，往往導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路出現(xiàn)擁塞、瓶頸，最直接的影響就是用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)較差。大部分985、211等重點(diǎn)高校都進(jìn)行了校園網(wǎng)萬(wàn)兆、甚至十萬(wàn)兆級(jí)別的線(xiàn)路升級(jí)，通過(guò)物理線(xiàn)路的擴(kuò)容很好地解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。因此我校校園網(wǎng)升級(jí)萬(wàn)兆勢(shì)在必行[1]。

1 南京醫(yī)科大學(xué)現(xiàn)有校園網(wǎng)絡(luò)存在瓶頸

南京醫(yī)科大學(xué)校園網(wǎng)1995年接入cernet網(wǎng)絡(luò)，成為江蘇省首批接入教育網(wǎng)的高校之一。經(jīng)過(guò)多年的升級(jí)改造，目前學(xué)校已形成教育網(wǎng)、電信、網(wǎng)通的多出口網(wǎng)絡(luò)模式。校園網(wǎng)絡(luò)出口為1000M的網(wǎng)通、600M電信以及200M教育網(wǎng)。校園網(wǎng)絡(luò)主干均為千兆互連，覆蓋宿舍區(qū)、教學(xué)區(qū)、休閑區(qū)。近年來(lái)隨著網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的日益增多，用戶(hù)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)效果較差，尤其是高峰期時(shí)間段視頻、下載以及正常頁(yè)面的web瀏覽都較慢。通過(guò)校園網(wǎng)流量監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，校園網(wǎng)千兆主干線(xiàn)路在網(wǎng)絡(luò)高峰期時(shí)間段完全跑滿(mǎn)。同時(shí)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)出口實(shí)際帶寬利用率不高，即使是將流控設(shè)備完全放開(kāi)，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)出口也沒(méi)有出現(xiàn)跑滿(mǎn)的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)討論分析，認(rèn)為校園網(wǎng)內(nèi)部千兆網(wǎng)絡(luò)存在瓶頸問(wèn)題（高峰期視頻、下載及web瀏覽），導(dǎo)致了流量始終上不去[2]。

2 南京醫(yī)科大學(xué)萬(wàn)兆校園網(wǎng)建設(shè)

2.1 建設(shè)目標(biāo)

1） 堅(jiān)持“主干萬(wàn)兆、千兆到各樓宇及桌面“的設(shè)計(jì)思想，提升校園網(wǎng)主干的負(fù)載能力及穩(wěn)定性。

2） 在原有千兆校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)，應(yīng)能保護(hù)原有校園網(wǎng)的已有投資，要求與原有校園網(wǎng)實(shí)施優(yōu)化整合。

3） 盡可能減少對(duì)原有校園網(wǎng)的變動(dòng)，改造完成后易于網(wǎng)絡(luò)管理及維護(hù)。

4） 能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音、圖像及數(shù)據(jù)高速傳輸，具備性能優(yōu)越的資源共享功能[3]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

為了解決校園網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題，必須對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行萬(wàn)兆升級(jí)改造。具體拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1 南京醫(yī)科大學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

學(xué)校五臺(tái)和江寧校區(qū)各有一臺(tái)cisco7609核心交換機(jī)以及銳捷的8608系列核心交換機(jī)。四臺(tái)核心交換機(jī)之間的互聯(lián)線(xiàn)路（圖中虛線(xiàn)描述的線(xiàn)路）為此次萬(wàn)兆升級(jí)改造的線(xiàn)路。兩臺(tái)銳捷核心交換機(jī)的ios版本為最新版本，無(wú)需升級(jí)。兩臺(tái)思科核心交換機(jī)現(xiàn)有的ios版本不支持萬(wàn)兆線(xiàn)卡，需要對(duì)ios進(jìn)行升級(jí)。

2.3 實(shí)施步驟[4-7]

考慮到升級(jí)改造過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，主要按照以下步驟進(jìn)行了具體實(shí)施 （以?xún)膳_(tái)思科7609交換機(jī)為例）。

①通過(guò)網(wǎng)絡(luò)光纖測(cè)試儀，分別對(duì)萬(wàn)兆升級(jí)涉及的線(xiàn)路進(jìn)行測(cè)試，確保光纖線(xiàn)路的性能指標(biāo)在萬(wàn)兆線(xiàn)路的要求范圍內(nèi)。

②備份思科核心交換機(jī)的配置及系統(tǒng)ios文件。（每臺(tái)設(shè)備配備了雙引擎，配置之前每臺(tái)設(shè)備在主引擎及備份引擎上分別插入新的CF卡）：

Format disk0： //格式化磁盤(pán)（disk0位于CF卡插槽位置，新flash卡需要插入引擎，格式化成與思科交換機(jī)一致的文件系統(tǒng)）

Copy running-config disk0： //復(fù)制思科交換機(jī)運(yùn)行配置到disk0

Copy startup-config disk0： //復(fù)制思科交換機(jī)啟動(dòng)配置到disk0

Cd sup-bootflash： //進(jìn)入sup-bootflash區(qū)（此區(qū)為ios存儲(chǔ)的位置，也有可能在其他的flash位置，南京醫(yī)科大學(xué)思科7609交換機(jī)默認(rèn)的flash位置在sup-bootflash）

Copy ******.bin disk0： //拷貝當(dāng)前目錄下的******.bin文件到disk0：

Cd disk0： //進(jìn)入disk0存儲(chǔ)區(qū)

Dir //打開(kāi)當(dāng)前目錄，列出文件

Copy running-config slavedisk0： //復(fù)制運(yùn)行配置到備份引擎

Copy startup-config slavedisk0： //復(fù)制啟動(dòng)配置到備份引擎

Copy ******.bin slavedisk0： //拷貝當(dāng)前目錄下的******.bin文件到slavedisk0：

③校驗(yàn)主備引擎CF卡中預(yù)先存放的新版本ios系統(tǒng)文件：

Verify disk0：***.bin //此bin文件為預(yù)先保存在CF卡中的新版本ios系統(tǒng)文件

Verify slavedisk0：***.bin //備用引擎校驗(yàn)

Show boot //查看當(dāng)前系統(tǒng)啟動(dòng)文件

④設(shè)置交換機(jī)通過(guò)新版本的ios文件進(jìn)行啟動(dòng)：

Boot system disk0：***.bin //設(shè)置啟動(dòng)ios為disk0：里的***.bin（備份引擎會(huì)自動(dòng)識(shí)別其引擎上同一位置的啟動(dòng)文件）

Copy running-config startup-config //保存配置文件

另外一臺(tái)思科核心交換機(jī)配置同上，全部配置完成后，通過(guò)查看物理端口狀態(tài)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試命令進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通的測(cè)試。

兩臺(tái)銳捷核心交換機(jī)由于ios系統(tǒng)文件為最新版本，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，因此通過(guò)直接斷電，分別在兩臺(tái)設(shè)備上插入萬(wàn)兆線(xiàn)卡，重啟設(shè)備即可。

2.4 實(shí)際應(yīng)用

校園網(wǎng)萬(wàn)兆升級(jí)完成后，可以明顯發(fā)現(xiàn)萬(wàn)兆線(xiàn)路已經(jīng)跑到了1.5G，原有千兆線(xiàn)路由于瓶頸問(wèn)題，最多最能到達(dá)900M。高峰期視頻、下載及web瀏覽流量始終上不去也有明顯改善，流量圖如圖1、2、3所示。 通過(guò)比較，很清晰地看出有了明顯效果，帶來(lái)了更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

南京醫(yī)科大學(xué)萬(wàn)兆校園網(wǎng)的建成有效地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性及先進(jìn)性，更好地為全校教學(xué)科研、后勤服務(wù)等做保障，尤其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)性能要求較高的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)及提高用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，起到了重要的作用。同時(shí)為有高校萬(wàn)兆校園網(wǎng)建設(shè)需求的單位提高了很好的經(jīng)驗(yàn)借鑒[8]。

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