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《职业学校校园网升级改造与精细化运维管理分析》

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于金铎淄博市技师学院

【摘要】随着互联网“云时代”的到来,职业院校校园网建设迎来新的机遇.在智慧校园建设的推动下,校园网二三层网络不清晰,网络承载能力不够,安全稳定性较差.本文结合校园网现状,采用基于 BRAS 的新扁平化网络组网对校园网进行升级,并结合升级改造进行精细化运维管理.

【关键词】校园网 BRAS 精细化运维

一、校园网业务需求分析

从“智慧校园”建设的理念出发,中职校园网业务整体功能需求包括以下几个方面,即多业务承载需求、网络安全需求、稳定性需求、网络管控与精细化运营需求、无线网络全覆盖要求等.在分场景业务方面,包括办公网络需求、教室网络需求、实验实训室网络需求、教工及学术宿舍网络需求、校园其他位置网络需求.此外,在校园网升级改造中,还需对接入规模需求进行考虑,需详细计算出信息点需求.在校园信息化建设方面,校园网要满足网络教学平台建设、云数据中心建设、教育科研资源数字化建设、管理信息化建设等需求.

二、校园网升级改造设计方案

2.1 目标与框架

结合我校发展远景目标与“智慧校园”建设的驱动,校园网升级建设的目标为：校园网安全可靠、可控制、可管理,能够实现现代校园网络的精细化运维,可提供差异化、综合化的信息承载服务,能够满足 5-10 年内“智慧校园”建设的信息化承载需求.

考虑到需求分析结果,校园网整体分为校园外部与校园内部两部分,其中校园外部依托 Internet 与 WAN,实现其他校园机构、合作伙伴、出差教师等用户的访问；校园内部按分层模型进行搭建,目标框架分为校园出口层、核心层、汇聚层、接入层、应用层,核心层包括网络设置数据中心、核心交换机、网络管理区、DMZ 区等.

2.2 出口层、核心层、汇聚层、接入层设计方案

在出口层设置防火墙（2 台设备）,可细粒度进行权限控制,设置 VPN 设备（2 台）,实现移动办公与远程接入,在防火墙旁部署网上行为管理设备（2 台）,实现上网行为审计与监控；核心层设备连接所有汇聚交换机,且交换机采用全连接结构,采用支持 AC 业务板卡的设备.逻辑整合交换机,实现主控 1+N 备份.部署 BRAS 实现用户认证与统一接入、流量统一管控等；汇聚层交换机采用集群技术,实现多台交换机的整合.

此外,可将核心层设备与汇聚层设备进行多链路捆绑,提高网络扩展能力和可靠性；接入层采用 10G PON+LAN或 FTTH 方式组网,其中 PON 组网模式层次简洁,对多业务具有较好的承载性.因此在校园网升级改造中,职工与学生宿舍可进行 FTTH 改造,对网络设备改造则选取“10GPON+LAN”进行网络升级改造.

2.3 WLAN 设计方案

在服务质量 QoS 层面,师、生、访客不同角色维护不停权限,且师生隔离,限制师生互访；无线漫游则依据不同场景设置,同场景 AP 覆盖不需重新登录；AP 感知用户数量,并灵活调整物理信道竞争参数,保障服务质量与体验.安全防护方面实现无线安全加密、安全隐患加密认证、无线入侵防护,WLAN 无线网络支持 WIDS/WIPS 安全防护.认证计费方面,支持多种认证方式,满足不同用户、不同场景接入认证.计费方式则采用差异化、灵活性的计费方式.VLAN 规划上,学生宿舍区域使用 QinQ VLAN,科研区域使用 MUX VLAN,VLAN 使用普通 VLAN.

2.4 网络冗余设计与安全

结合校园网的实际情况,网络冗余设计为：出口防火墙双电源、双板卡、双主控,设备通过网络拓扑支持冗余备份；额外配置 1 台汇聚交换机备用,核心交换机与汇聚交换机多链路连接,2 台核心交换机互为备份；BRAS 与核心交换机双归属,采用 1:1 业务 session 级热备份.

安全设计采用区域安全隔离设计,校园网出口边界区域使用防火墙作为网关模式部署.校园网设为外网与内容,并设置不同互访策略.防火墙支持流量控制,对流量实现选路控制.

三、校园网精细化运维管理方案

校园网升级改造后,用户认证方式及计费方式实现如下：师生宿舍采用 PPPoE 认证,教室与实验室采用 IPoE 认证,公共场所采用 Portal 认证,打印机、IP 电话等哑终端采用 IPoE 认证.

校园网实施集中网络管理,包括全网一体化管理,批量配置管理、性能和故障管理.基于 NetFlow、sFlow、NetStream 协议对网络流量深入分析,实现流量统计功能,为常见网络故障诊断提供依据.

网络日志实施统一管理,支持动态、静态多种日志采集方式,对日志按照关键词或阀值管理,并别风险,并实现短信或其他方式警告.

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