【正文】 務平臺，為校園師生提供不斷優(yōu)化的服務。 其中需要實現(xiàn)的是： 1) 校內(nèi)資源免費訪問，包括校內(nèi)提供的各類學習資源，教務系統(tǒng)等； 2) 學校的教師辦公區(qū)域上網(wǎng)不計費； 3) 有線和無線的網(wǎng)絡各個運營商賬號相互之間不干擾； 4) 各個運營商可以根據(jù)自己的業(yè)務需求制定靈活的收費策略； ? 網(wǎng)絡穩(wěn)定性問題 校園網(wǎng)目前大多是傳統(tǒng)的三層架構，結構相對復雜。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)絡應用的高速傳輸需求。 辦公網(wǎng)絡效率問題 校園網(wǎng)中有大量的 P2P 及其他下載流量占用帶寬，導致重要網(wǎng)絡應用質量不高；有多個網(wǎng)絡出口時，經(jīng)常會出現(xiàn)一個出口已經(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)絡加強管理，提升網(wǎng)絡使用效率。 IP 地址分配問題 校園網(wǎng)的辦公網(wǎng)絡目前使用效率很低的靜態(tài) IP 地址分配，對賬號沒有實現(xiàn)實名里，對接入用戶缺乏有效的探測機制，地址回收效率也不高，需要建設實名認證，并根據(jù)賬號動 態(tài)分配地址，并加以管理的機制。 ? IPv6 的過渡問題 校園網(wǎng)往往走在網(wǎng)絡技術的最前線，作為網(wǎng)絡技術發(fā)展的必然趨勢，校園網(wǎng)更需要提前考慮 IPV6 的良好過渡。 華為校園網(wǎng)絡解決方案有以下特點： 萬兆融合網(wǎng)絡解決方案 ? 扁平化的大二層網(wǎng)絡 2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 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，簡化了網(wǎng)絡結構，降低了網(wǎng)絡的運維難度。 ? 萬兆無阻塞架構 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)虛擬化和云計算的帶寬需求。 華為通過先進的匯聚和核心層的架構，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)務擴展需求；同時通過多重冗余備份，保證校園網(wǎng)關鍵 業(yè)務持續(xù)在線，實現(xiàn) %可靠性設計。運維管理非常方便，并且支持統(tǒng)一認證，全校園網(wǎng)漫游，同時可靠性極高，給用戶最好的上網(wǎng)體驗。比如廣泛適用于校園網(wǎng)的 Portal 認證，在學生宿舍區(qū)非常實用的 PPPoE 認證，適用于啞終端的 MAC 認證，以及 認證。 使用 BRAS 設備接入用戶，可實時探測用戶狀態(tài)，及時回收分配的 IP 地址資源，避免大量浪費 IP 地址。 認證計費解決方案 2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 ix 華為使用 ME60 作為用戶網(wǎng)關，實現(xiàn)了強大靈活的認證計費功能。 ? 滿足網(wǎng)絡 PPPoE、 Portal 等多種接入認證的功能。 ? 滿足現(xiàn)網(wǎng)有線無線統(tǒng)一化認證與 計費的要求，滿足基于時間、基于區(qū)域、基于用戶、基于訪問目的地址等多種精細化計費要求。 優(yōu)化運維解決方案 華為提供針對鏈路和服務器的負載均衡方案，可優(yōu)化用戶的訪問速率，進一步提升用戶體驗。 eSight 提供強大的報表功能，為判斷運維趨勢、發(fā)現(xiàn)潛在問題提供了強有力的支持。 建設原則 校園網(wǎng)是校園的教學信息共享平臺，應本著以下原則進行建設： ? 超前性與實用性結合 網(wǎng)絡技術發(fā)展迅猛，如果設備缺乏先進性，設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。 ? 安全性與可靠性 在校園網(wǎng)建設中，安全性是整個網(wǎng)絡建設中的重中之重，要通過各種技術2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 x 確保系統(tǒng)應用的安全性以及內(nèi)容的安全性。 ? 可擴展性 校園網(wǎng)絡不但需要能夠滿足當前需要，隨著后續(xù)教學方式的改變、技術的發(fā)展，未來網(wǎng)絡需要承載更多的業(yè)務及提供更多的優(yōu)質服務。 三、 網(wǎng)絡 現(xiàn)狀及需求分析 網(wǎng)絡 現(xiàn)狀 中北大學校園網(wǎng)建設始建于 1994 年， 1998 年接入教育網(wǎng)，并于 2021 年進行了二期建設，實現(xiàn)了 “千兆主干、百兆 桌面 ”的網(wǎng)絡基本布局。目前，全校信息點達到 25000 多個，辦公區(qū)聯(lián)網(wǎng)計算機 6000 多臺，學生區(qū)聯(lián)網(wǎng)計算機 20210 多臺，光纖長度 千米。校園網(wǎng)連接到了全校所有教學、科研、管理部門、學生宿舍樓和教職工住宅，遍及學校各個地方。學生宿舍區(qū)樓宇基本都已進行綜合布線。單身教工宿舍有綜合布線，但沒有網(wǎng)絡設備，也無法通過校園網(wǎng)訪問因特網(wǎng)。除教學主樓（ 11 號樓）、實驗大樓（ 9 號教學樓）、無損樓，重點實驗室、篤學樓、產(chǎn)業(yè)樓、 8 號教學樓、2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 xi 10 號教學樓、圖書館、體館西看臺、工程訓練中心進行了綜合布線外， 1 號教學樓、工字樓（ 2 號教樓）、 3 號教學樓、 4 號教學樓、制圖樓（ 5 號教學樓）、德懷樓（ 7 號教學樓）、校醫(yī)院、老干部處、小白樓、科藝苑、 4 院辦公樓、 4 院實驗樓、后勤辦公樓、舊圖書館、藝術系辦公樓、 軟件學院、保衛(wèi)處、幼兒園都沒有進行綜合布線，新添上網(wǎng)設備都需要重新布設網(wǎng)線才能聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡布局比較混亂。校園網(wǎng)沒有統(tǒng)一的病毒防護體系，用戶經(jīng)常出現(xiàn)由于中毒而不能正常使用計算機和網(wǎng)絡的情況。校園網(wǎng)中心機房的核心交換機為 CISCO7609（即將更新為銳捷的 8610 交換機），二級節(jié)點交換機主要采用 CISCO355024 和港灣交換機。用戶訪問教育網(wǎng)走教育網(wǎng)出口，用戶訪問教育網(wǎng)以外的資源自動路由到聯(lián)通或移動出口。這些服務器承擔著中北大學絕大部分的教學、科研和管理任務。 2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 xiii 為了校園網(wǎng)和網(wǎng)站服務器系統(tǒng)的安全，中北大學于 2021 年購買了 3000 用戶的趨勢防毒墻網(wǎng)絡版殺毒軟件來保護服務器和校園網(wǎng)用戶， 2021 年購買了天融信千兆多端口防火墻來保護整個校園網(wǎng)。 中北大學校園其中辦公區(qū)域的網(wǎng)絡拓撲圖為： 網(wǎng)絡說明： 現(xiàn)有網(wǎng)絡為多級結構，包含核心、匯聚、接入層。 安全設備部署方面：校內(nèi)出口處部署防病毒木馬防火墻；在網(wǎng)絡出口主干道上部署流量控制設備。 另外宿舍區(qū)和教師家屬區(qū)由于之前和聯(lián)通簽訂的合同，外包給聯(lián)通進行建設和維護。 需求分析 中北大學現(xiàn)有網(wǎng)絡建設于 2021 年，經(jīng)過這幾年網(wǎng)絡信息的高速發(fā)展，相對應的網(wǎng)絡結構設計有需要升級和改造的地方，以 滿足不斷發(fā)展的教育網(wǎng)絡應用2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 xiv 需求，以便更好服務于學校師生和公共用戶。 學校網(wǎng)絡建設定型之后，改動升級工作就會帶來很大的工作量，并且影響較大，因此進行升級改造工作一定要能服務于未來 5 年甚 至 10年的學校教學業(yè)務所需。 在接入網(wǎng)方面，現(xiàn)在千兆到桌面與百兆到桌面的方案應用在成本上已經(jīng)相差不大，為了更好滿足未來學校教育的發(fā)展，建議可以建設到千兆到桌面的速率能力。對于辦公區(qū)域上網(wǎng)還采用比較原始的人工申請，靜態(tài) IP 地址分配，沒有賬號認證過程。 各項的針對學校網(wǎng)絡的細化管理，各種網(wǎng)絡服務優(yōu)化，都是以做好網(wǎng)絡認證管理為前提的。 ? 網(wǎng)絡結構改進； 現(xiàn)在中北大學網(wǎng)絡缺乏集中的上層匯聚點，各個接入單位直接匯總到核心層，帶來的是核心層的端口壓力，并且由于中北大學校園面積大，缺乏必要的匯聚點一方面是帶來線路的額外投資，另外是帶來網(wǎng)絡傳輸交換效率的下降。 另外網(wǎng)絡的出口結構上，外部采用多線路出口，但是內(nèi)部主干道為單一線路，如果出現(xiàn)故障點，將直接影響整個網(wǎng)絡的用戶。 因此建議對內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡結構進行改造。 ? 網(wǎng)絡無線建設： 現(xiàn)在智能終端的應用是發(fā)展的必然趨勢，現(xiàn)在子啊日常的上網(wǎng)活動中各種用戶已經(jīng)廣 泛采用智能終端上網(wǎng)，可以預見的是，未來教學活動中也會不斷采用智能終端進行輔助，因此現(xiàn)在校園網(wǎng)絡中，無線覆蓋是必然的建設需求。 ? 網(wǎng)絡安全改進 目前校園中中缺乏網(wǎng)絡安全保護能力，無法應對越來越復雜的互聯(lián)網(wǎng)威脅。并且隨著數(shù)字化校園規(guī)劃中的各類校園教學應用的升級，建設的信息中心也需要加強應用層次的安全防御。校園網(wǎng)注重的是網(wǎng)絡的簡單可靠、易部署、易維護。 基于星型結構的校園網(wǎng)設計，遵循如下原則： 層次化 2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 xvi 將校園網(wǎng)絡劃分為 BRAS、核心層、匯聚層、接入層。 模塊化 將校園網(wǎng)絡中的每個區(qū)域或者每個功能區(qū)劃分為一個模塊，模塊內(nèi)部的調整涉及范圍小，易于進行問題定位。提高了整個網(wǎng)絡的可靠性。接入網(wǎng)絡的設備要進行統(tǒng)一認證，同時按接入用戶身份、按權限進行分區(qū)邏輯隔離。對進出校園網(wǎng)的流量要進行識別、過濾，確保網(wǎng)絡安全。為了便于維護，應盡可能選取集成度高、模塊可通用的產(chǎn)品。出口除了要保證校園內(nèi)外的數(shù)據(jù)傳輸，還需要保證邊界安全。核心網(wǎng)絡需要實現(xiàn)帶寬的高利用率和網(wǎng)絡故障的快速收斂。 接入層 負責將各種終端接入到校園網(wǎng)絡，通常由以太網(wǎng)交換機組成。 終端應用層 包含校園網(wǎng)內(nèi)的各種終端設備，例如 PC、筆記本電腦、打印機、傳真、手機、攝像 頭等等。為校園網(wǎng)內(nèi)部和外部用戶提供數(shù)據(jù)和應用服務。包括告警管理、性能管理、故障管理、配置管理、安全管理等。 網(wǎng)絡核心：采用 BRAS ME60 對內(nèi)網(wǎng)所有的用戶實現(xiàn)統(tǒng)一的認證管理， BRAS采用雙機熱備模式部署（具體認證模式參 照下文中的《業(yè)務解決方案》中的認證計費內(nèi)容）；交換核心采用集群模式部署；整體網(wǎng)絡核心實現(xiàn) 40G 核心，滿足未來 10 年校園教育信息化發(fā)展需要； 數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心單獨規(guī)劃，為建設高效云教育數(shù)據(jù)中心預留規(guī)劃，數(shù)據(jù)中心通過單獨的防火墻接入核心層中，核心交換機可用虛擬化為數(shù)據(jù)中心接入提供單獨接入?yún)^(qū)域； DMZ區(qū)：對外的公共服務單獨設置，提升服務效率同時，也將增強網(wǎng)絡的健壯性； 網(wǎng)絡管理區(qū)：部署包括整網(wǎng)管理相關系統(tǒng)，包括 AAA、 DHCP、 Portal 等，也包括整網(wǎng)的運維系統(tǒng) eSight； 匯聚：匯聚采用萬兆速率部署，在 有條件的地方實現(xiàn)虛擬集群化模式； 接入：接入速率下行實現(xiàn)千兆到桌面，并且為無線 AP的接入提供 POE 接口，2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 xix 簡化無線部署； 無線：無線部署與有線是實現(xiàn)一體化。 網(wǎng)絡改造價值： 網(wǎng)絡架構清晰，基礎網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、新校區(qū)網(wǎng)絡均可獨立維護。 各部門和功能分區(qū)模塊清晰，模塊內(nèi)部調整涉及范圍小，易于進行問題定位。 支持各種終端接入，統(tǒng)一認證，一張 IP網(wǎng)絡承載所有業(yè)務。 校園基礎區(qū)域網(wǎng)絡是整個校園網(wǎng)絡的樞紐，連接著校園網(wǎng)的各個區(qū)域。 網(wǎng)絡匯聚點規(guī)劃 根據(jù)中北大學校園平面圖，初步建議匯聚節(jié)點的設置如下： 2021 年中北大學建設萬兆校園網(wǎng)項目 山西信息 規(guī)劃 設計院 有限公司 xx 說明： 網(wǎng)絡核心：部署在信息中心機房，隨著信息業(yè)務系統(tǒng)的升級，原有的機房空間可能不夠，可以增加機房，但 是在邏輯上是形成一個中心。 由于教學區(qū)、辦公區(qū)的流量內(nèi)容和行為特征與學生宿舍區(qū)、教師家屬區(qū)差異較大，因此建議匯聚節(jié)點分為兩類。 學生宿舍區(qū)和教師家屬區(qū)匯聚：學生宿舍區(qū)是流量壓力最大的區(qū)域，按照目前情況，建議每 5 棟學生宿舍設定一個匯聚節(jié)點；教師家屬區(qū)流量壓力也是屬于較大區(qū)域，建議每 8 棟宿舍設定一個匯聚節(jié)點。 詳細組網(wǎng)規(guī)劃 ? 校園基礎網(wǎng)絡整體規(guī)劃 校園基礎網(wǎng)絡區(qū)域建議采用 BRAS、核心層、匯聚層和接入層的架構模型，具有如下的優(yōu)勢： 邏輯二層設計 基礎網(wǎng)絡部分邏輯上采用了扁平化的大二層結構，接入用戶都在 BRAS 上接入，不需要維護復雜的網(wǎng)絡架構與協(xié)議。 模塊化設計 每一個模塊為一個學院樓、教學樓或一個學生宿舍，模塊內(nèi)部調整涉及范圍小，定位問題也容易。 對稱性設計 網(wǎng)絡的對稱性便于業(yè)務部署，拓撲直觀，便于設計和分析。 由于 BRAS 部署在核心層之上，匯總校園網(wǎng)全網(wǎng)用戶流量，需要具有高帶寬、高轉發(fā)性能，無阻塞轉發(fā)數(shù)據(jù)。 BRAS 匯總全網(wǎng)用戶流量，是數(shù)據(jù)轉發(fā)的樞紐，通常需要部署兩臺 BRAS，采用主備方式，用戶的接入信息備份到備設備上。 ? 核心層虛擬化設計規(guī)劃 核心層部署校園的核心設備，連接所有的匯