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高校網(wǎng)絡(luò)工程的方案設(shè)計(jì)論文
摘要:結(jié)合校園網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，在原有的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和設(shè)備基礎(chǔ)上，對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行重新規(guī)劃，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，建設(shè)高可靠性、高性能、可擴(kuò)展的安全穩(wěn)定的校園網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)鍵詞:校園網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)覆蓋;網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃;方案設(shè)計(jì)
校園信息化建設(shè)是現(xiàn)代高校發(fā)展的必備條件，也是衡量高校教育管理水平的一個(gè)重要因素［1］。如何建設(shè)好校園網(wǎng)絡(luò)，為師生提供更快、更好、更高效的網(wǎng)絡(luò)資源訪問(wèn)速度和質(zhì)量，具有極其重要的意義［2］。
1.設(shè)計(jì)原則
第一，高可靠性。網(wǎng)絡(luò)的可靠性直接影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況［3］。選用高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制定設(shè)備自身備份能力、多臺(tái)設(shè)備互為備份、線路互為備份等，保證網(wǎng)絡(luò)具有故障自愈的能力，能夠最大限度地支持各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。第二，高性能。業(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)相似需求進(jìn)行統(tǒng)一部署，在選擇設(shè)備和線路時(shí)要充分考慮業(yè)務(wù)流量要大于原有各自單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)的流量。第三，技術(shù)適用性和前瞻性。網(wǎng)絡(luò)整合建設(shè)既要滿足現(xiàn)有的應(yīng)用需求，又應(yīng)考慮未來(lái)至少3～5年的發(fā)展需要［4］。第四，靈活性及可擴(kuò)展性。根據(jù)未來(lái)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和變化，可實(shí)現(xiàn)平滑地?cái)U(kuò)充和升級(jí)，最大程度地減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)整［5］。第五，安全穩(wěn)定性。提升安全穩(wěn)定性，保證網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)少量故障時(shí)不影響業(yè)務(wù)。
2.總體方案設(shè)計(jì)
橫向網(wǎng)絡(luò)分為三個(gè)層次，即新增核心層、新增匯聚層、新增接入層�？v向安全分為一、二、三級(jí)。
2.1橫向網(wǎng)絡(luò)分層
新增核心層:連接各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，為各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)之間提供一個(gè)高帶寬的IP通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與支撐網(wǎng)的連接。新增匯聚層:數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)核心交換機(jī)接入;對(duì)上連至核心層，對(duì)下連至接入層，為各節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)之間提供一個(gè)集中的匯聚。新增接入層:數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入交換機(jī)、接口主機(jī)、WEBServer接入;對(duì)上連至匯聚層，對(duì)下連接CMNET。
2.2縱向安全分級(jí)
一級(jí):業(yè)務(wù)分為業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)和核心區(qū)(應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù))，并相應(yīng)接入網(wǎng)絡(luò)的接入層與匯聚層。其業(yè)務(wù)系統(tǒng)重要性和安全需求低，應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)不作子域劃分。二級(jí):業(yè)務(wù)分為業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)和核心區(qū)(應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù))，相應(yīng)接入網(wǎng)絡(luò)的接入層與匯聚層。其業(yè)務(wù)系統(tǒng)重要性和安全需求較高，應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)不作子域劃分。三級(jí):業(yè)務(wù)分為業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)、業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。數(shù)據(jù)區(qū)交換機(jī)要求由其自身建設(shè)，通過(guò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心交換機(jī)接入本項(xiàng)目新增的匯聚層。其業(yè)務(wù)系統(tǒng)重要性和安全需求高。
3.具體方案設(shè)計(jì)
第一，有線寬帶覆蓋。采用核心交換機(jī)－匯聚交換機(jī)－接入交換機(jī)方式部署，利舊或新建入戶(hù)網(wǎng)線。每個(gè)房間按人數(shù)布放網(wǎng)線，根據(jù)實(shí)際情況確定覆蓋率(100%全覆蓋或50%覆蓋率)。接入交換機(jī)采用X*GE模式上聯(lián)(由學(xué)生數(shù)量確定)。由于寢室人較多，需針對(duì)流量建立帶寬建設(shè)模型。按照單用戶(hù)20M帶寬需求計(jì)算。綜合運(yùn)營(yíng)商成熟經(jīng)驗(yàn)，校園用戶(hù)忙時(shí)并發(fā)率為50%，看視頻或?yàn)g覽網(wǎng)頁(yè)的比例為1∶9左右，瀏覽視頻需要20M帶寬，瀏覽網(wǎng)頁(yè)或玩游戲需要2M帶寬。以單宿舍樓400戶(hù)計(jì)算:(數(shù)據(jù)可根據(jù)實(shí)際發(fā)生情況動(dòng)態(tài)調(diào)整)(20M*0.1+2M*0.9)*400戶(hù)*50%(忙時(shí)用戶(hù)并發(fā)率)=760M覆蓋一棟400戶(hù)寢室樓需要交換機(jī)采用GE接口與匯聚交換機(jī)連接，保證整體帶寬。第二，有線+無(wú)線覆蓋。在原有有線覆蓋基礎(chǔ)上，新增室內(nèi)放裝型AP上聯(lián)接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)區(qū)域無(wú)線上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。受制于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬頻譜限制，單用戶(hù)帶寬需要限制在10M以下。根據(jù)無(wú)線AP數(shù)量，單AP保障300M帶寬。采用支持802.11ac的雙頻雙流高性能設(shè)備;支持終端的智能漫游;5G頻段優(yōu)先;自動(dòng)調(diào)頻;具備良好的安全性，支持多種安全協(xié)議。
4.設(shè)備需求、選型與技術(shù)要求
本文以一個(gè)校區(qū)采取主備方式設(shè)置匯聚交換機(jī)、所有校區(qū)設(shè)置一個(gè)核心交換機(jī)為例，假設(shè)一個(gè)校區(qū)有9棟宿舍樓、3棟教學(xué)樓，1萬(wàn)名師生用戶(hù)，各主要設(shè)備需求數(shù)量配置如下。
4.1交換機(jī)
第一，匯聚層交換機(jī)配置。雙主控及電源等關(guān)鍵部件冗余配置;設(shè)備中可選擇容量范圍的內(nèi)存均按照最大容量配置;24個(gè)10/100M/1000MBASE－T接口;20個(gè)千兆光接口;2個(gè)萬(wàn)兆光接口。第二，核心層交換機(jī)配置。電源等關(guān)鍵部件冗余配置;設(shè)備中可選擇容量范圍的內(nèi)存均按照最大容量配置;2個(gè)48端口10/100M自適應(yīng);2個(gè)可支持10GE端口;2個(gè)48端口千兆以太網(wǎng)光接口板;2個(gè)4端口萬(wàn)兆光接口板。
4.2安全防護(hù)設(shè)備
安全防護(hù)設(shè)備根據(jù)國(guó)家防護(hù)網(wǎng)絡(luò)二級(jí)安全規(guī)范配置，包括防火墻、IPS入侵檢測(cè)系統(tǒng)、Web頁(yè)面防篡改防火墻、抗DDOS設(shè)備。
4.3上網(wǎng)行為管控設(shè)備
滿足公安部82號(hào)令的相關(guān)要求，實(shí)現(xiàn)實(shí)名制記錄追蹤。
4.4其他配套
堡壘機(jī)、UPS、新增120CM網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、42U服務(wù)器機(jī)柜、光纖ODF配線架、SC－FC單/多模跳線各5m要求符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)柜內(nèi)設(shè)置保護(hù)地排，完成機(jī)殼及各單元與地排的有效接地連接。
5.結(jié)語(yǔ)
本方案設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合性的信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)、更新、淘汰或整合，建設(shè)有線無(wú)線一體化網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性和先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，滿足全校師生的無(wú)線高速上網(wǎng)需求，為信息化建設(shè)工作提供良好技術(shù)與設(shè)備支撐。
參考文獻(xiàn):
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