基于數字化校園網絡升級改造與方案研究

李斌

（川北醫學院現代教育技術中心，四川　南充　637007）

基于數字化校園網絡升級改造與方案研究

李斌

（川北醫學院現代教育技術中心，四川南充637007）

通過對改造前的川北醫學院網絡使用狀況進行深度分析，發現網絡的布局有許多不足之處，綜合其他高校的學校網絡布局以及川北醫學院原來的網絡布局，提出了川北醫學院數字化校園網絡升級改造的方案，并實施與運用此方案。在此方案中有許多先進技術融合在網絡升級和改造方案設計當中，有較強的適用性和應用型，對于其他學校網絡升級改造有很大的幫助。

網絡狀況；數字化校園；網絡改造

1　核心骨干區優化改造

1.1現狀及需求分析

目前，川北醫學院的校園網分為新老兩個校區，在新校區和老校區分別各布置1臺銳捷RG-S12010萬兆核心交換機，以及2臺核心交換機分別承擔了新區和老區校園網所有流量的轉發，而隨著數字化校園的建設及信息化發展，學校的教學業務越來越多，還有學生的校園生活和信息網絡都與學校的網絡密切相關。目前，川北醫學院網絡核心設備采用單臺部署方式，一旦發生宕機，將會導致學校的校園網處于癱瘓狀態，這樣將會給數字化教學、信息資源平臺共享以及PBL在線課程等資源平臺需要網絡支持的教學業務帶來災難性的后果［1］。所以，對學校的核心網絡改造成雙核心網絡，提高核心層關鍵設備的冗余性勢在必行［2］。

對于川北醫學院的校園園區網核心層，不但要提供高性能、高可靠性的核心交換機，還需提供網絡結構的高可靠性和高冗余性，推薦采用業界普遍的高可靠的雙核心設備冗余的星型結構組網。并且采用橫向虛擬化的部署方式，實現核心交換機的主備冗余的毫秒級切換，保證校園網數據的不間斷轉發［3］。

1.2升級改造雙核心冗余架構方案

如圖1所示，推薦在老校區新增加2臺萬兆核心路由交換機，采用橫向虛擬化組網方式，提高核心交換區的結構冗余性，現有的2臺RG-S12010交換機一并安裝在新區，采用冗余部署，組成新教學區的核心層交換機。

新老校區之間采用萬兆互聯；新區、老區的核心交換機之間采用萬兆互聯，橫向虛擬化部署方式，實現核心層的萬兆吞吐，保證校園網的數據流的高速轉發。

圖1　核心骨干區改造設計圖

2　樓層匯聚交換機升級更新

2.1現狀及需求分析

目前，部分樓棟匯聚交換機已經在網運行多年，故障率較高，為樓棟網絡的安全穩定運行帶來隱患，一旦發生故障，將會導致整個樓棟網絡癱瘓，需要進行設備的更新換代。

為了實現網絡的架構穩定，可以在部分重要的樓棟，配置雙匯聚交換機實現樓棟匯聚層設備的雙冗余，同時樓道交換機和核心交換機之間采用雙鏈路匯聚技術，可以極大地提高樓棟的匯聚交換機至核心交換機之間的網絡帶寬。目前有8臺樓棟交換機需要進行升級換代。

2.2樓棟匯聚交換機升級更新

如圖2所示，在部分重要的樓棟設置樓棟匯聚交換機的雙機冗余，增強網絡結構的穩定性和冗余性，提升網絡帶寬。

圖2　樓棟匯聚交換機升級更新圖

3　互聯網出口冗余備份

3.1現狀及需求分析

目前，川北醫學院的互聯網出口為2條電信的1 000M光纖；在老校區通過1臺阿姆瑞特出口網關進行負載均衡和NAT轉換處理，新老校區的學生教室用戶互聯網訪問數據需要全部通過1臺阿姆瑞特出口網關統一出口，設備性能壓力很大。

出口網關無備份機制，一旦老校區出口設備故障宕機或者是出口光纖故障，全院互聯網訪問業務將出現全面斷網現象。所以，急需新增1臺出口網關，形成出口網關的冗余備份機制，并且可以新增聯通或移動互聯網出口擴大出口帶寬，形成負載分流方式。

3.2出口引擎負載均衡冗余備份設計

新增1臺萬兆高性能互聯網出口網關，和現有的阿姆瑞特出口網關形成主備冗余，負載均衡工作模式，在新增的萬兆互聯網出口網關上可以新增開通聯通/移動的互聯網出口，提供運營商級別的冗余備份，從而實現互聯網出口設備的設備級備份和互聯網出口的運營商級備份機制，保證學校互聯網訪問的高可靠性。

4　接入交換機更新升級

4.1現狀及需求分析

目前，部分樓棟接入層交換機已經在網運行多年，故障率較高，為樓棟網絡的安全穩定運行帶來隱患，一旦發生故障，將會導致整個樓棟網絡癱瘓，需要進行設備更新換代。

為了保證數字化校園項目運行穩定，網絡基礎建設需要得到優化，需要更換部分老化的接入層交換機。目前，有100臺樓棟接入交換機需要進行升級換代。

4.2接入層交換機升級更新

接入層交換機進行更新升級，升級后的交換機要求采用低功耗環保設計，同時采用無風扇散熱設計，設備使用壽命更長，無環境噪音污染，保證校園網的接入層設備的高可靠性和高穩定性。

5　結語

川北醫學院數字化校園的建設和改造，是該校提高辦學質量和效益不可缺少的基礎設施。本文對學校的核心骨干網升級、樓層匯聚交換機和接入交換機更新升級以及互聯網出口冗余備份等進行改造并提出了相應設計方案，面對復雜的網絡環境，提出了適合川北醫學院校園網網絡管理更新升級的研究方法。

［1］余勝泉.推進技術與教育的雙向融合——《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》解讀［J］.中國電化教育，2012 （5）：5-14.

［2］郭海濱.莆田學院校園網絡升級改造的設計與實現［D］.南京：南京郵電大學，2013.

［3］朱福祥.新一代數字化校園網設計與實現［D］.南京：南京理工大學，2013.

Research on the Upgrading and Reconstruction of Digital Campus Network

Li Bin
（Modern Educational Technology Center of North Sichuan Medical College，Nanchong Sichuan 637007）

Through the depth analysis of the use of the network before the transformation of the former North Sichuan Medical College，found that there were many deficiencies in the layout of the network，Integrated with other colleges and universities of the school network layout and the original network layout of North Sichuan Medical College，this paper put forward the plan of the digital campus network upgrade and transformation of North Sichuan Medical College，and implemented and applicated this program.In this program，there are many advanced technologies that integrated in the network upgrade and transformation program design，there is a strong applicability and application，and has a great help for other schools to upgrade the network.

network status；digital campus；network transformation

TP393.18

A

1003-5168（2016）05-0057-02

2016-04-27

李斌（1986-），男，碩士，初級，研究方向：計算機網絡。