導語：校園基礎網(wǎng)絡建設改造研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】隨著各個高校的的數(shù)字化建設的快速發(fā)展，智能化技術和產(chǎn)品也在各個高校獲得廣泛的開發(fā)和利用。但條件需求的不同，導致各個高校，尤其是職業(yè)院校在智慧化校園建設各不相同。通過考察和研究多所職業(yè)院校的數(shù)字化校園的建設情況，對比在各種條件背景下，總結出基本的2類3套的網(wǎng)絡架構模式及在運行效能、認證計費、運維方面特點與限制，再根據(jù)各校網(wǎng)絡使用效果，結合工作實踐，提出校園網(wǎng)建設框架性思路。

【關鍵詞】基礎架構；網(wǎng)絡融合；無線信號；認證計費；安全防護

根據(jù)教職成（2017）4號文件《教育部關于進一步推進職業(yè)教育信息化發(fā)展的指導意見》，未來政府將從戰(zhàn)略層面充分利用信息技術和資源促進我國現(xiàn)代職業(yè)教育[1]。但受資金、技術限制，對網(wǎng)絡建設各有重點。本文通過對多所職業(yè)院校的網(wǎng)絡構造和效果分析，為建設智能化職業(yè)院校摸索經(jīng)驗。

1.職業(yè)院校校園基礎網(wǎng)絡建設、改造背景

在目前，智慧校園網(wǎng)絡特點表現(xiàn)在以下幾個層面：(1)多種新技術的不斷產(chǎn)生，有線/無線相結合，云計算、物聯(lián)網(wǎng)的接入，都為網(wǎng)絡拓展和升級產(chǎn)生一定的影響。(2)安全上，因用戶身份、用網(wǎng)方式的多樣化，導致需要多層次、混合認證、分散隔離/虛擬化網(wǎng)絡的方式實現(xiàn)對身份認證、加密傳輸、行為控制、病毒預防都要考慮。(3)拓撲結構上已經(jīng)開始從過去的3層結構開始向大2層扁平化網(wǎng)絡結構[2]過渡，異構系統(tǒng)需要融合。

2.職業(yè)院校校園基礎網(wǎng)絡需求分析

不同學校的使用需求，對網(wǎng)絡架構和設備選型自然存在千差萬別，但是通過各個有代表性的網(wǎng)絡細節(jié)內(nèi)容分析研究，找出其共同點，同時發(fā)揮好設備性能，保證用戶使用體驗，除了對具備深厚的技術功底外，還需要對產(chǎn)品線系列有廣泛了解，能對客戶需要設計出有效的QoS、路由策略等，這里大致總結為：(1)基本網(wǎng)絡架構普遍是扁平化2層架構，主干萬兆、支干千兆，接入終端正由百兆向千兆普及。(2)無線覆蓋已經(jīng)成為“智慧校園”的基礎設施，為保證系統(tǒng)的兼容性、統(tǒng)一性和易維性，加密安全、協(xié)議統(tǒng)一。(3)做好頻帶和信道的合理規(guī)劃：合理使用主流802.11ac/n標準[3]集合，在無線AP覆蓋密度上，根據(jù)各自的經(jīng)濟實力與人員密度，設備性能，有所區(qū)別。(4)為提高無線頻帶利用率，防止通信擁塞，采用射頻資源管理(RadioResourceManagement)技術[4]調(diào)整發(fā)射功率，信道分配、切換，區(qū)間干擾。

3.混合結構

3.1多方混合模式。導致各有院校利用一方存在的基礎校園網(wǎng)絡，采用三方合作（校方、出口運營商、設備投資方）模式，實現(xiàn)有線/無線的高度結合，將不同產(chǎn)權的網(wǎng)絡設備混合，校方可以使用第三方的基礎寬帶優(yōu)勢，同時也應當盡量保持自身業(yè)務的獨立性，減少相互干擾。該網(wǎng)絡基本架構可以歸納為2與3層混合結構，實現(xiàn)3方平臺各行其事，同時又相互融合，即基礎有線網(wǎng)CAN、宿舍有線網(wǎng)EPON、校園wifi全覆蓋互聯(lián)結構。因網(wǎng)絡規(guī)模不大，同時多系統(tǒng)、設備的接入，為全校提供全面的信息服務，這需要強化安全設計、多協(xié)議互聯(lián)，實現(xiàn)綜合應用；缺點是不利于大業(yè)務量，結構趨于復雜，對維護人員工作強度和技術要求較高。需要采用一定的應用和管理模式，以保證網(wǎng)絡使用功效。具體有：(1)認證模式：核心網(wǎng)關有線&無線統(tǒng)一認證模式，要求IPv4/6同時兼容情況，則是IPoE+PPPoE混合工作模式。(2)網(wǎng)絡管理：除了標配防護系統(tǒng)外，需要自身技術力量開發(fā)部署日志管理系統(tǒng)。(3)邊界優(yōu)化：1)路由組合策略：透明路由+NAT+DMZ模式等防火墻多層穿透訪問web、教務辦公服務器集群，優(yōu)點：既保證了服務器安全，減少被黑客檢測和攻擊的可能。缺點：路徑復雜，對傳輸效率、延遲有一定影響。2)校際互聯(lián)，受中小網(wǎng)絡規(guī)模限制，采用PPTP協(xié)議VPN模式互聯(lián)，為保證傳輸安全使用IPSec技術，優(yōu)點：實現(xiàn)經(jīng)濟方便。雙網(wǎng)混合結構：公辦院校有國家專項投入，自建有、無線混合形式網(wǎng)絡，采用標準扁平大2層結構，在有充分預算的前提下，強化性能，產(chǎn)權唯一，體驗舒適，自主資費標準，拓展便利。但對應的問題是學校自身需要承擔更多的維護任務。(1)因組網(wǎng)架構規(guī)整、管理直接，只需要采用802.1x+IPoE模式認證入網(wǎng)即可。(2)因國家對高校外網(wǎng)運營要求引入競爭機制，學院對外有專網(wǎng)連接，同時引入中國3家通信運營商入網(wǎng)，鑒于各服務商不同的運營策略、服務套餐，為彰顯平等競爭，連認證系統(tǒng)都獨立開來實現(xiàn)認證計費。(3)通過連接在核心區(qū)無感知認證系統(tǒng)可以對所有無線終端進行管理，通過二次開發(fā)接口，為校方對所有用戶情況進行策略控制。(4)鑒于對速率和可靠傳輸?shù)囊螅瑢ζ渌^(qū)將采用MPLS（Multi-ProtocolLabelSwitching）方式實現(xiàn)校際互聯(lián)。3.2雙網(wǎng)分離結構。對于大型院校，可以有第三方投資，他們利用人數(shù)的規(guī)模效應，可以在網(wǎng)絡配置上采取較高配置，使校內(nèi)用戶可以低價格、高體驗。在建設上通過雙網(wǎng)分離結構，校企雙方可以各取所需，互不干擾，在結構上網(wǎng)絡布局簡潔，協(xié)議統(tǒng)一。以某校（見圖1）為例，作為大型專有無線網(wǎng)，實現(xiàn)校園wifi覆蓋，因為使用了華為敏捷校園網(wǎng)方案，可以發(fā)揮廠家產(chǎn)品效能，拓展業(yè)務，各方受益。該型網(wǎng)絡的特點：(1)利用了華為CSS2（堆疊）形式將核心雙活備份系統(tǒng)虛擬為一臺交換設備，形成永久性核心集群，甚至具備SDN(SoftwareDefinedNetwork)能力，維護無人工干預。(2)針對萬人以上的進行轉(zhuǎn)發(fā)過濾、認證識別、安全防護的網(wǎng)絡，需采用旁路式的認證計費，保證路由信息包轉(zhuǎn)發(fā)延遲極低、安全。(3)因為是大型網(wǎng)絡系統(tǒng)，具有專業(yè)的網(wǎng)管系統(tǒng)（華為eSight），優(yōu)點是可真正體現(xiàn)系統(tǒng)化管理，輕松維護。在eSight內(nèi)直觀呈現(xiàn)出可視化安全預警。對用戶認證審計、計費策略的統(tǒng)一下發(fā)，便于多種套餐業(yè)務的快速實施。(4)但在這種架構模式下，運營商基于經(jīng)營策略，必然對辦公、教學、宿舍、公共場館、室外采用差異化部署模式，雙5G覆蓋，對并發(fā)用戶的激增信道擁塞影響小。(5)因運營分離，無線網(wǎng)與辦公網(wǎng)、宿舍網(wǎng)并無直接鏈路，意味著無法直接實現(xiàn)的信息共享與內(nèi)網(wǎng)互通，限制未來智慧課堂、IoT等新技術綜合應用。

4.總結

本文探討了校內(nèi)主干網(wǎng)多網(wǎng)運行的基礎架構方式，目的從技術上總結出一套能適應各單位自身發(fā)展要求的組網(wǎng)模式。分析出了2類3套的組網(wǎng)模式，相應的帶來的優(yōu)缺點也各不相同。重要的是，通過院校實踐，可以看出理論架構在實際運用中，針對現(xiàn)場情況，必須有所變通，通過總結，為未來網(wǎng)絡建設提供借鑒。

【參考文獻】

［1］《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，www.lc123.net/laws/2017-09-12/315295.html．

［2］林初建，張四海.扁平化高校基礎網(wǎng)絡架構探索與研究[M]．南開大學《通信學報》第35卷第Z1期doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.z1.021．

［3］黎連業(yè)，郭春芳，向東明．無線網(wǎng)絡及其應用技術[M].北京：清華大學出版社，2004：52-136．

［4］MingYu.ADynamicRadioResourceManagementTechniqueforMultipleAPsinWLANs[J]．IEEEtransactionsonwirelesscommunicationVol5.No7，2006，7．

［5］喬治錫.四川信息職業(yè)技術學院智慧校園基礎設施設計與實現(xiàn)[J]．2016-1：37-42．

作者:陶槊 陳濱 單位:1.合肥科技職業(yè)學院網(wǎng)絡中心 2.合肥科技職業(yè)學院電子信息系