柳州市城市职业学院新校区万兆核心校园网络的建设分析

第1页共7页柳州市城市职业学院新校区万兆核心校园网络的建设分析韦浩波/柳州城市职业学院信息工程系[摘要]随着校园网建设的快速推进，多媒体教学、数据安全与用户接入控制、高速数据交换及网络扩展功能，开始成为用户对新一代高校校园网的迫切需求。最近柳州市城市职业学院采用RG网络先进的智能万兆校园网方案，建成了高效、稳定的校园网，不仅满足了学校在教学与管理上的应用需求，而且使学校在应用部署和未来扩展方面拥有了更大的自由度，从而推动校园网建设进入到一个全新的阶段。[关键词]校园网络;万兆以太网;QOS柳州市城市职业学院集中等职业政育和高等职业教育于一体，学校占地近千亩，总建筑面积10万平方米。为了提高信息化水平和教学质量，进一步推动信息化进程，柳州市城市职业学院决定建设校园网，总体的目标是建成的校园网实现万兆网络骨干高速传输的同时，满足学校对多媒体电子学习、远程教育等应用需求。柳州市城市职业学院对建网解决方案中的技术选择、体系结构、带宽容量、流量设计、互操作性、运行性能以及可扩展性都提出了要求；希望系统在实用前提下，在投资保护及长远性方面做适当考虑，在技术上、系统能力上应具备至少五年的先进性；并且系统应采用标准、开放、可扩充、兼容性好的解决方案。关于此项目具体组网方案的制定，柳州市城市职业学院从自身的应用需求出发，提出了以下的需求：1、高性能第2页共7页考虑到学校的多媒体交互教学、VOD等媒体流应用对网络的性能要求是很高的，所以学校要求构建校园网的组网技术必须支持高带宽，骨干交换设备必须支持线速交换，另外从网络结构设计上，需要考虑到一些高流量多媒体应用的分布式部署，以降低跨骨干网的流量，提高网络的性能。2、关键业务服务质量保证校园网中有各种各样的应用业务数据流，当网络流量处于高峰期时，必定会影响到关键业务数据流的响应时间，对于多媒体业务来说就会有声音时断时续、图像马赛克的情况，因此高性能的网络也需要QoS服务质量保证。3、信息点可控性与安全性校园网的信息点分布很广，与一般企业网相比，校园网用户流动性大，比较难管理，为了保证网络资料的有效利用，对信息点的可控性要求是必须的。除了对访问带宽限制，还必须提供基于用户的接入认证、授权和计费。为了不影响网络性能，应该在接入设备分布式实现信息点的控制。校园网网络平台的安全，除了要保障网络平台的安全性，还需要在一定程度上保障应用业务系统和其它网络资源的安全，例如网络设备本身的访问安全、内部网之间资源访问安全、路由系统的安全、互联网访问安全等。双核心万兆校园网解决方案满足用户需求第3页共7页通过细致的规划和多次论证，柳州市城市职业学院的校园网建设方案最终确定了采用RG网络提供双核心的万兆校园网的全网解决方案。拓扑图如下：如图所示：柳州市城市职业学院新校区校园网整体规划是典型的三层网络结构。网络中心交换机采用双核心的模型，由S6808骨干路由交换机与S6810万兆交换机通过链路聚合构成双核心，分别连接生活区中心、实验楼中心与教学楼中心三个片区，在汇聚层分别采用了STAR4909路由交换机与S6806万兆核心交换机，在接入层选用的是2150G连接不同的楼宇。在网络核心采用RG网络S6808与S6810双核心，给网络安全加上双保险，消除了单核心交换机网络安全隐患。S6808背板带宽高达256G，二/三层包转发速率可达173Mpps，具有448个快速以太网端第4页共7页口和116个千兆端口，8个扩展槽、多种模块。S6806是一款线速万兆智能多层交换机，其高达256G的背板带宽和143Mpps的二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的交换。校园网的汇聚层由多个片区交换点组成，片区交换节点完成片区内部的数据交换，并实现片区内部数据到网络中心节点的数据汇聚。汇聚层设备要求必须是线速转发，同时也应该保证设备运行的可靠性。在本方案中，在生活区分中心与实验楼中心的汇聚层部署的是RG网络S4909全模块化的核心路由交换机，其64G的背板带宽和24Mpps的二/三层包转发速率，可为用户提供高速无阻塞的交换；丰富的扩展模块支持灵活构建弹性可扩展的网络。考虑到教学楼分片区连接的节点多、应用复杂，因此汇聚交换机选用的是S6806万兆交换机。接入层采用RG网络S2150G交换机,S2150G是款全线速千兆智能多层交换机，该交换机硬件支持多层交换，提供二到七层的智能的流分类和完善的QoS特征。S2150G以极高的性价比为各类型网络提供完善的端到端的服务质量、丰富的安全设置和基于策略的网管，最大化满足高速、融合、安全的企业网新需求。高效网络使全校师生畅享宽带校园生活柳州市城市职业学院新校区校园网的建成对学校信息化工作起到了巨大的推动作用，为学校提供了高速、稳定的环境，同时缩短了学校与外界的距离，为学校的快速发展准备了条件。下面是它的一些特点：1、高性能第5页共7页建成的校园网实现了万兆核心、千兆干线，并为端末投入设备提供百兆线速传输端口；硬件实现复杂功能，骨干交换机S6806、S6810、S6808、S4909的交换、路由、ACL、NAT、QOS等复杂功能通过硬件实现保障了整机在大量数据处理情况下的数据线速转发。板卡智能分布式处理，骨干交换机主管理模块执行路由管理、网络管理、网络服务等任务，用户接口模块可以独立实现路由、交换、ACL、QOS、收集用户信息等功能，这种分布式处理可以极大地提高整体处理能力。2、智能化建网所选用的方案提供了端到端的QoS服务，由接入交换机到核心路由器，全面覆盖端口速率限制、应用流分类识别，关键业务流量带宽保证等多层交换质量保证；可以实现基于流的智能识别，全程基于交换机物理端口、MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号来区分同的业务流，并且方案支持基于流的带宽控制。3、高接入控制性建成的校园网通过对接入用户帐号、IP、MAC、交换机IP、端口、VALN六元素的复合绑定实现了强大的接入控制，并做到了事前准确认证、事中实时处理、事后完整审讯，提供了全方位的安全策略。4、可靠性本方案提供了双核心模型，并且网络设备经过了严格而专业的测试，大大提高网络的可靠性。并且骨干交换机提供802.1W、802.1S链路级冗余、VRRP路由级冗余以及冗余引擎、冗余电源模块、冗余风扇等关键部件的冗余备份，可以保证网络业务的实现。第6页共7页结束语柳州市城市职业学院新校区校园网中心选用了路由骨干交换机S6808，在汇聚层分别采用RG网络万兆路由交换机S6806以及骨干交换机S4909、接入层全部采用可识别四层的千兆堆叠智能交换技S2150G，配合着安全认证系统很好的实现了网络业务的开展，充分让老师们享受宽带上网的速度；同时通过多媒体教学手段提升了教学与科研水平。参考文献：[1]JamesF.Kurose,KeithW.Ross,陈鸣译,计算机网络—自顶向下方法(第四版),机械工业出版社,2009.1[2]LarryL.Peterson;BruceS.Davie,薛静锋等译,计算机网络—系统方法(第四版),机械工业出版社,2009.2[3]WilliamStallings,ComputerNetworkingwithInternetProtocolsandTechnology,PrentisHall,2003计算机网络—互联网协议与技术(英文版),电子工业出版社,2006.8[4]ShivendraS.Panwar,etc,陈涓译,TCP\IP基础教程(基于实验的方法)，人民邮电出版社,2006.12[5]李峰,陈向益,TCP\IP协议分析与应用编程,人民邮电出版社,2008.8第7页共7页[6]WilliamStallings,白国强译,网络安全基础:应用于标准(第三版),清华大学出版社,2007.8[7]WilliamStallings,孟庆树译,密码编码学与网络安全-原理与实践(第四版),电子工业出版社,2006.11[8]JeannaMatthews,李毅超等译.计算机网络实验教程.人民邮电出版社.2006.1[9]钱德沛等.计算机网络实验教程.高等教育出版社.2005.4[10]吴功宜.计算机网络.21世纪大学本科计算机专业系列教材.清华大学出版社.2003.8薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂