基于数字化校园网络升级改造与方案研究

李斌

（川北医学院现代教育技术中心，四川　南充　637007）

基于数字化校园网络升级改造与方案研究

李斌

（川北医学院现代教育技术中心，四川南充637007）

通过对改造前的川北医学院网络使用状况进行深度分析，发现网络的布局有许多不足之处，综合其他高校的学校网络布局以及川北医学院原来的网络布局，提出了川北医学院数字化校园网络升级改造的方案，并实施与运用此方案。在此方案中有许多先进技术融合在网络升级和改造方案设计当中，有较强的适用性和应用型，对于其他学校网络升级改造有很大的帮助。

网络状况；数字化校园；网络改造

1　核心骨干区优化改造

1.1现状及需求分析

目前，川北医学院的校园网分为新老两个校区，在新校区和老校区分别各布置1台锐捷RG-S12010万兆核心交换机，以及2台核心交换机分别承担了新区和老区校园网所有流量的转发，而随着数字化校园的建设及信息化发展，学校的教学业务越来越多，还有学生的校园生活和信息网络都与学校的网络密切相关。目前，川北医学院网络核心设备采用单台部署方式，一旦发生宕机，将会导致学校的校园网处于瘫痪状态，这样将会给数字化教学、信息资源平台共享以及PBL在线课程等资源平台需要网络支持的教学业务带来灾难性的后果［1］。所以，对学校的核心网络改造成双核心网络，提高核心层关键设备的冗余性势在必行［2］。

对于川北医学院的校园园区网核心层，不但要提供高性能、高可靠性的核心交换机，还需提供网络结构的高可靠性和高冗余性，推荐采用业界普遍的高可靠的双核心设备冗余的星型结构组网。并且采用横向虚拟化的部署方式，实现核心交换机的主备冗余的毫秒级切换，保证校园网数据的不间断转发［3］。

1.2升级改造双核心冗余架构方案

如图1所示，推荐在老校区新增加2台万兆核心路由交换机，采用横向虚拟化组网方式，提高核心交换区的结构冗余性，现有的2台RG-S12010交换机一并安装在新区，采用冗余部署，组成新教学区的核心层交换机。

新老校区之间采用万兆互联；新区、老区的核心交换机之间采用万兆互联，横向虚拟化部署方式，实现核心层的万兆吞吐，保证校园网的数据流的高速转发。

图1　核心骨干区改造设计图

2　楼层汇聚交换机升级更新

2.1现状及需求分析

目前，部分楼栋汇聚交换机已经在网运行多年，故障率较高，为楼栋网络的安全稳定运行带来隐患，一旦发生故障，将会导致整个楼栋网络瘫痪，需要进行设备的更新换代。

为了实现网络的架构稳定，可以在部分重要的楼栋，配置双汇聚交换机实现楼栋汇聚层设备的双冗余，同时楼道交换机和核心交换机之间采用双链路汇聚技术，可以极大地提高楼栋的汇聚交换机至核心交换机之间的网络带宽。目前有8台楼栋交换机需要进行升级换代。

2.2楼栋汇聚交换机升级更新

如图2所示，在部分重要的楼栋设置楼栋汇聚交换机的双机冗余，增强网络结构的稳定性和冗余性，提升网络带宽。

图2　楼栋汇聚交换机升级更新图

3　互联网出口冗余备份

3.1现状及需求分析

目前，川北医学院的互联网出口为2条电信的1 000M光纤；在老校区通过1台阿姆瑞特出口网关进行负载均衡和NAT转换处理，新老校区的学生教室用户互联网访问数据需要全部通过1台阿姆瑞特出口网关统一出口，设备性能压力很大。

出口网关无备份机制，一旦老校区出口设备故障宕机或者是出口光纤故障，全院互联网访问业务将出现全面断网现象。所以，急需新增1台出口网关，形成出口网关的冗余备份机制，并且可以新增联通或移动互联网出口扩大出口带宽，形成负载分流方式。

3.2出口引擎负载均衡冗余备份设计

新增1台万兆高性能互联网出口网关，和现有的阿姆瑞特出口网关形成主备冗余，负载均衡工作模式，在新增的万兆互联网出口网关上可以新增开通联通/移动的互联网出口，提供运营商级别的冗余备份，从而实现互联网出口设备的设备级备份和互联网出口的运营商级备份机制，保证学校互联网访问的高可靠性。

4　接入交换机更新升级

4.1现状及需求分析

目前，部分楼栋接入层交换机已经在网运行多年，故障率较高，为楼栋网络的安全稳定运行带来隐患，一旦发生故障，将会导致整个楼栋网络瘫痪，需要进行设备更新换代。

为了保证数字化校园项目运行稳定，网络基础建设需要得到优化，需要更换部分老化的接入层交换机。目前，有100台楼栋接入交换机需要进行升级换代。

4.2接入层交换机升级更新

接入层交换机进行更新升级，升级后的交换机要求采用低功耗环保设计，同时采用无风扇散热设计，设备使用寿命更长，无环境噪音污染，保证校园网的接入层设备的高可靠性和高稳定性。

5　结语

川北医学院数字化校园的建设和改造，是该校提高办学质量和效益不可缺少的基础设施。本文对学校的核心骨干网升级、楼层汇聚交换机和接入交换机更新升级以及互联网出口冗余备份等进行改造并提出了相应设计方案，面对复杂的网络环境，提出了适合川北医学院校园网网络管理更新升级的研究方法。

［1］余胜泉.推进技术与教育的双向融合——《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》解读［J］.中国电化教育，2012 （5）：5-14.

［2］郭海滨.莆田学院校园网络升级改造的设计与实现［D］.南京：南京邮电大学，2013.

［3］朱福祥.新一代数字化校园网设计与实现［D］.南京：南京理工大学，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，硕士，初级，研究方向：计算机网络。