【正文】 二、 建設(shè)目標(biāo)與任務(wù) 建設(shè)目標(biāo) 校園網(wǎng)為學(xué)校師生提供快捷高效的教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)。校 園網(wǎng)既需要承載科研信息共享、多媒體教學(xué)、電子閱覽、教學(xué)資料存儲(chǔ)等教學(xué)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，也要承載行政和總務(wù)管理、教師辦公、高校論壇等其他網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 vi 因此對網(wǎng)絡(luò)的性能、服務(wù)質(zhì)量等要求極高。 隨著高校信息化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中所承載內(nèi)容的變化，以及接入終端的多樣化，校園網(wǎng)的建設(shè)也面臨著越來越多的新挑戰(zhàn)。 在設(shè)計(jì)中北大學(xué)新型大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要注意以下問題： ? 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)結(jié)構(gòu)問題 中北大學(xué)需要建設(shè)一個(gè)可以提供多個(gè)運(yùn)營商共同運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托建設(shè)一個(gè)公平競爭的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)，為校園師生提供不斷優(yōu)化的服務(wù)。 ? 計(jì)費(fèi)要求 靈活 校園網(wǎng)中有學(xué)生、教師等多種不同角色，針對不同角色計(jì)費(fèi)方法不同；基于學(xué)生和老師的作息時(shí)間，針對不同時(shí)間計(jì)費(fèi)也會(huì)有所差別；用戶訪問校園內(nèi)網(wǎng)資源、 Inter 資源和教育網(wǎng)資源時(shí)，也會(huì)涉及到不同的計(jì)費(fèi)方法。 其中需要實(shí)現(xiàn)的是： 1) 校內(nèi)資源免費(fèi)訪問，包括校內(nèi)提供的各類學(xué)習(xí)資源，教務(wù)系統(tǒng)等； 2) 學(xué)校的教師辦公區(qū)域上網(wǎng)不計(jì)費(fèi)； 3) 有線和無線的網(wǎng)絡(luò)各個(gè)運(yùn)營商賬號相互之間不干擾； 4) 各個(gè)運(yùn)營商可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求制定靈活的收費(fèi)策略； ? 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性問題 校園網(wǎng)目前大多是傳統(tǒng)的三層架構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。網(wǎng) 絡(luò)容易生成環(huán)路，引起廣播風(fēng)暴；當(dāng)產(chǎn)生 ARP 等網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)，影響范圍過大。傳統(tǒng)校園網(wǎng)的接入層為百兆帶寬，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高速傳輸需求。 ? 網(wǎng)絡(luò)管理問題 接入場景復(fù)雜 校園網(wǎng)有大量的固定資產(chǎn)（例如打印機(jī)、攝像頭、 IP 電話等）需要接入網(wǎng)絡(luò)，這些終端設(shè)備都需要穩(wěn)定運(yùn)行；學(xué)生宿舍、教師公寓等地點(diǎn)又會(huì)有大量 PC接入網(wǎng)絡(luò)；校園中訪客眾多，公共場所總會(huì)有訪客頻繁接入網(wǎng)絡(luò)；由于學(xué)生和2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 vii 教師樂于嘗試新技術(shù)，校園又是無線終端非常密集的場所。 辦公網(wǎng)絡(luò)效率問題 校園網(wǎng)中有大量的 P2P 及其他下載流量占用帶寬，導(dǎo)致重要網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用質(zhì)量不高；有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)出口時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)出口已經(jīng)非常擁塞，另一出口占用率卻很低的現(xiàn)象；特別針對教師辦公區(qū)域，需要針對網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)管理，提升網(wǎng)絡(luò)使用效率。 網(wǎng)絡(luò)行為管理 應(yīng)教育部和公安部的相關(guān)要求，并本著對學(xué)生負(fù)責(zé)的理念，校園網(wǎng)需要提供網(wǎng)絡(luò)行為管理的工具，對學(xué)生進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證，對學(xué)生的上網(wǎng)行為進(jìn)行約束，并對上網(wǎng)的行為能夠監(jiān)控記錄，必要時(shí)進(jìn)行回溯。 IP 地址分配問題 校園網(wǎng)的辦公網(wǎng)絡(luò)目前使用效率很低的靜態(tài) IP 地址分配，對賬號沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)名里，對接入用戶缺乏有效的探測機(jī)制，地址回收效率也不高，需要建設(shè)實(shí)名認(rèn)證，并根據(jù)賬號動(dòng) 態(tài)分配地址，并加以管理的機(jī)制。 ? 網(wǎng)絡(luò)安全問題 校園網(wǎng)的用戶具有極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及好奇心，會(huì)不斷嘗試攻擊校園網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)校園網(wǎng)應(yīng)用繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)病毒滋生擴(kuò)散的溫床。 ? IPv6 的過渡問題 校園網(wǎng)往往走在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最前線，作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，校園網(wǎng)更需要提前考慮 IPV6 的良好過渡。 華為智慧校園網(wǎng)解決方案 針對校園網(wǎng)面臨的新挑戰(zhàn)，華為提出了融合校園網(wǎng)解決方案來支持校園網(wǎng)的高速發(fā)展。 華為校園網(wǎng)絡(luò)解決方案有以下特點(diǎn)： 萬兆融合網(wǎng)絡(luò)解決方案 ? 扁平化的大二層網(wǎng)絡(luò) 2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 viii 華為的校園網(wǎng)解決方案中，用戶 都接入 BRAS，采用扁平化的大二層網(wǎng)絡(luò)，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維難度。同時(shí)采用堆疊、 VLAN 等技術(shù)，既增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，又成功消除了網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。 ? 萬兆無阻塞架構(gòu) 華為的校園網(wǎng)解決方案中，使用千兆接入、萬兆匯聚的方案，來支撐校園網(wǎng)流量的爆炸式增長，滿足未來校園網(wǎng)虛擬化和云計(jì)算的帶寬需求。無阻塞的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保證校園網(wǎng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。 華為通過先進(jìn)的匯聚和核心層的架構(gòu)，支持平滑升級，滿足校園網(wǎng)未來 510年持續(xù)發(fā)展需求；豐富的板卡覆蓋多種場景，滿足校園網(wǎng)未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展需求；同時(shí)通過多重冗余備份，保證校園網(wǎng)關(guān)鍵 業(yè)務(wù)持續(xù)在線，實(shí)現(xiàn) %可靠性設(shè)計(jì)。 ? 有線無線一體化運(yùn)營 華為設(shè)計(jì)的解決方案中，可最大限度重用用戶已有的有線網(wǎng)絡(luò)，將無線網(wǎng)絡(luò)融入其中。運(yùn)維管理非常方便，并且支持統(tǒng)一認(rèn)證，全校園網(wǎng)漫游，同時(shí)可靠性極高，給用戶最好的上網(wǎng)體驗(yàn)。 ? 多種接入技術(shù) 無論是有線終端還是無線終端，華為都提供了形式多樣的接入認(rèn)證技術(shù)。比如廣泛適用于校園網(wǎng)的 Portal 認(rèn)證，在學(xué)生宿舍區(qū)非常實(shí)用的 PPPoE 認(rèn)證，適用于啞終端的 MAC 認(rèn)證，以及 認(rèn)證。華為的認(rèn)證方案可適用于各種場景各種用戶，為網(wǎng)絡(luò)的智慧運(yùn)營打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ) 。 使用 BRAS 設(shè)備接入用戶，可實(shí)時(shí)探測用戶狀態(tài)，及時(shí)回收分配的 IP 地址資源，避免大量浪費(fèi) IP 地址。 ? 運(yùn)營范圍全覆蓋 無論是本校區(qū)用戶，還是分校用戶和遠(yuǎn)程接入的用戶，華為都提供了各種融合接入的方案，穩(wěn)定高效的訪問遠(yuǎn)程資源和校園網(wǎng)的資源。 認(rèn)證計(jì)費(fèi)解決方案 2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 ix 華為使用 ME60 作為用戶網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大靈活的認(rèn)證計(jì)費(fèi)功能。 ? 兼容現(xiàn)網(wǎng)的眾多業(yè)務(wù)和流量模型的管理。 ? 滿足網(wǎng)絡(luò) PPPoE、 Portal 等多種接入認(rèn)證的功能。 ? 認(rèn)證通過后，滿足對不同用戶分配不同訪問權(quán)限的功能。 ? 滿足現(xiàn)網(wǎng)有線無線統(tǒng)一化認(rèn)證與 計(jì)費(fèi)的要求，滿足基于時(shí)間、基于區(qū)域、基于用戶、基于訪問目的地址等多種精細(xì)化計(jì)費(fèi)要求。 安全管控解決方案 華為可提供安全管控的全系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器資源的全面防護(hù)。 優(yōu)化運(yùn)維解決方案 華為提供針對鏈路和服務(wù)器的負(fù)載均衡方案，可優(yōu)化用戶的訪問速率，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)。 使用 eSight 網(wǎng)管，可實(shí)現(xiàn)對校園網(wǎng)整網(wǎng)的拓?fù)涔芾?、網(wǎng)絡(luò)資源管理、性能管理、故障管理和配置管理。 eSight 提供強(qiáng)大的報(bào)表功能，為判斷運(yùn)維趨勢、發(fā)現(xiàn)潛在問題提供了強(qiáng)有力的支持。 ? IPv6 平滑演進(jìn)方案 華為全系列 IPv6 產(chǎn)品均為自主核心技術(shù) ，提供雙棧過渡技術(shù)、隧道互聯(lián)技術(shù)和地址轉(zhuǎn)換技術(shù)保證 IPv4 到 IPv6 的平滑過渡。 建設(shè)原則 校園網(wǎng)是校園的教學(xué)信息共享平臺(tái)，應(yīng)本著以下原則進(jìn)行建設(shè)： ? 超前性與實(shí)用性結(jié)合 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，如果設(shè)備缺乏先進(jìn)性，設(shè)備可能很快落后甚至被淘汰，但也不能過分超前，以避免造成投資的浪費(fèi)。為此，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，需注意超前性與實(shí)用性結(jié)合，確保投資有效，使之能真正發(fā)揮出相應(yīng)的作用。 ? 安全性與可靠性 在校園網(wǎng)建設(shè)中，安全性是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重中之重，要通過各種技術(shù)2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 x 確保系統(tǒng)應(yīng)用的安全性以及內(nèi)容的安全性。同時(shí)，要求系統(tǒng)本 身具有高度的可靠性，這樣才能保證網(wǎng)絡(luò)客戶的應(yīng)用 ? 可管理性 網(wǎng)絡(luò)管理是一個(gè)長期的投資，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中對網(wǎng)絡(luò)可管理是一項(xiàng)重要的應(yīng)用原則，通過選擇全網(wǎng)的可管理性軟件，減少日常維護(hù)費(fèi)用。 ? 可擴(kuò)展性 校園網(wǎng)絡(luò)不但需要能夠滿足當(dāng)前需要，隨著后續(xù)教學(xué)方式的改變、技術(shù)的發(fā)展，未來網(wǎng)絡(luò)需要承載更多的業(yè)務(wù)及提供更多的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。所以，網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必須提前規(guī)劃的重點(diǎn)。 三、 網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)狀及需求分析 網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)狀 中北大學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)始建于 1994 年， 1998 年接入教育網(wǎng)，并于 2021 年進(jìn)行了二期建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了 “千兆主干、百兆 桌面 ”的網(wǎng)絡(luò)基本布局。十多年時(shí)間過去了，校園網(wǎng)發(fā)生了很大變化。目前，全校信息點(diǎn)達(dá)到 25000 多個(gè)，辦公區(qū)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī) 6000 多臺(tái)，學(xué)生區(qū)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī) 20210 多臺(tái)，光纖長度 千米。校園網(wǎng)有教育網(wǎng)、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)三個(gè)互聯(lián)網(wǎng)出口，帶寬共計(jì) 350Mbps。校園網(wǎng)連接到了全校所有教學(xué)、科研、管理部門、學(xué)生宿舍樓和教職工住宅，遍及學(xué)校各個(gè)地方。 ? 中北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 校園網(wǎng)絡(luò)主要覆蓋三個(gè)區(qū)域：辦公區(qū)、家屬區(qū)和學(xué)生宿舍區(qū)。學(xué)生宿舍區(qū)樓宇基本都已進(jìn)行綜合布線。家屬區(qū)中，西苑小區(qū)、新南區(qū)的所有樓宇都已進(jìn)行綜合布線， 84 小區(qū)、南苑小區(qū)、舊成教樓沒有進(jìn)行綜合布線。單身教工宿舍有綜合布線，但沒有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也無法通過校園網(wǎng)訪問因特網(wǎng)。 辦公區(qū)各樓均能上網(wǎng)，但基礎(chǔ)線路情況各不相同。除教學(xué)主樓（ 11 號樓）、實(shí)驗(yàn)大樓（ 9 號教學(xué)樓）、無損樓，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、篤學(xué)樓、產(chǎn)業(yè)樓、 8 號教學(xué)樓、2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 xi 10 號教學(xué)樓、圖書館、體館西看臺(tái)、工程訓(xùn)練中心進(jìn)行了綜合布線外， 1 號教學(xué)樓、工字樓（ 2 號教樓）、 3 號教學(xué)樓、 4 號教學(xué)樓、制圖樓（ 5 號教學(xué)樓）、德懷樓（ 7 號教學(xué)樓）、校醫(yī)院、老干部處、小白樓、科藝苑、 4 院辦公樓、 4 院實(shí)驗(yàn)樓、后勤辦公樓、舊圖書館、藝術(shù)系辦公樓、 軟件學(xué)院、保衛(wèi)處、幼兒園都沒有進(jìn)行綜合布線，新添上網(wǎng)設(shè)備都需要重新布設(shè)網(wǎng)線才能聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)布局比較混亂。 辦工區(qū)、教學(xué)區(qū)各樓宇聯(lián)網(wǎng)情況 樓宇名稱 是否綜合布線 是否光纖直聯(lián) 各樓層是否有交換機(jī) 主干帶寬 信息點(diǎn)數(shù) 教學(xué)主樓（ 11號樓） 是 是 是 1000M 1026 實(shí)驗(yàn)大樓（ 9號教學(xué)樓） 是 是 是 1000M 480 無損樓 是 是 是 100M 254 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 是 是 是 1000M 128 篤學(xué)樓 是 是 是 1000M 120 產(chǎn)業(yè)樓 是 是 是 1000M 96 8 號教學(xué)樓 是 否 否 100M 6 10號教學(xué)樓 是 是 否 1000M 24 圖書館 是 是 是 1000M 582 體館西看臺(tái) 是 否 否 100M 60 工程訓(xùn)練中心 是 是 否 100M 96 1 號教學(xué)樓 否 否 否 0 0 工字樓（ 2 號教樓） 否 否 否 100M 24 3 號教學(xué)樓 否 否 否 0 0 4 號教學(xué)樓 否 是 否 1000M 24 制圖樓（ 5 號教學(xué)樓） 否 否 否 100M 28 德懷樓（ 7 號教學(xué)樓） 否 是 否 1000M 24 校醫(yī)園 否 是 否 100M 24 老干部處 否 否 否 100M 12 小白樓 否 否 否 100M 24 科藝苑 否 是 否 1000M 24 4 院辦公樓 否 否 否 100M 24 4 院實(shí)驗(yàn)樓 否 否 否 100M 24 后勤辦公樓 否 否 否 0 0 舊圖書館 否 是 否 1000M 6 藝術(shù)樓辦公樓 否 否 否 100M 24 保衛(wèi)處 否 否 否 100M 24 幼兒園 否 否 否 100M 4 辦公區(qū)合計(jì) 3162 2021 年中北大學(xué)建設(shè)萬兆校園網(wǎng)項(xiàng)目 山西信息 規(guī)劃 設(shè)計(jì)院 有限公司 xii ? 中北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀 校園網(wǎng) 目前的安全措施比較薄弱，僅有一臺(tái)天融信防火墻，能對服務(wù)器起到基本的防護(hù)作用，但對于各部門網(wǎng)站的防護(hù)、各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的防護(hù)、校園網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)的防護(hù)，功能很弱。校園網(wǎng)沒有統(tǒng)一的病毒防護(hù)體系，用戶經(jīng)常出現(xiàn)由于中毒而不能正常使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的情況。 ? 校園網(wǎng)中心機(jī)房現(xiàn)狀 校園網(wǎng)中心機(jī)房位于 9 號教學(xué)樓 4 層，機(jī)房面積約 80 平方米。校園網(wǎng)中心機(jī)房的核心交換機(jī)為 CISCO7609（即將更新為銳捷的 8610 交換機(jī)），二級節(jié)點(diǎn)交換機(jī)主要采用 CISCO355024 和港灣交換機(jī)。二級節(jié)點(diǎn)交換機(jī)以 1000 兆速率連接到核心交換機(jī)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò) 共劃分 VLAN87 個(gè)，由天融信防火墻將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為三個(gè)區(qū)域，內(nèi)網(wǎng)區(qū)域（包括辦公區(qū)、聯(lián)通管轄的區(qū)域?qū)W生公寓和教職工住宅）、外網(wǎng)區(qū)域和 DMZ 區(qū)域。用戶訪問教育網(wǎng)走教育網(wǎng)出口，用戶訪問教育網(wǎng)以外的資源自動(dòng)路由到聯(lián)通或移動(dòng)出口。 校園網(wǎng)中心機(jī)房內(nèi)共有服務(wù)器 35 臺(tái)，分別是 WEB 服務(wù)器 3 臺(tái)；個(gè)人 WEB服務(wù)器 2 臺(tái)； DNS 服務(wù)器 2 臺(tái)； FTP 服務(wù)器 1 臺(tái)；郵件服務(wù)器 2