第ｌ４卷第２期 安徽职业技术学院学报 Ｖｏ１．１４ Ｎｏ．２ ２０１５年６月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＮＨＵＩ ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＣＯＴＪ，ＥＧＥ Ｊｕｎ．２０１５ 校园网络结构优化方案的研究 ——以陕西工业职业技术学院为例 郝 平 （陕西工业职业技术学院，陕西咸阳７１２０００） 摘要：文章以陕西工业职业技术学院校园网优化改造工程为例，根据校园网络的需要，利用扁平化大二层网络构架 对学生公寓和家属区的网络进行改造，形成校园网扁平化与三层网络并存的混合网络结构，从而构建一种行之有效的校 园网络结构优化方案。 关键词：网络结构；扁平化；网络优化；校园网 中图分类号：ＴＰ３９３．０２；ＴＰ３９３．１８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－－－９５３６（２０１５）０１—０ｏ０４—０５ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｉｎ— ｓｔｉｔｕｔｅ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ ｂｉｇ ｔｗｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｋｅｌｅｔｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ａｐａｒｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｃｕｌｔｙ ｆａｍｉｌｙ ａｒｅａ，ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｎｅｔ— ｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔ ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｓ ｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｕｓ，ｏｎｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔ－ ｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｌａｎ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ；ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ 教育信息化建设的核心就是校园网建设，但 杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某 随着网络规模的不断扩大、用户数量的不断增多、 些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题 业务量的不断增加和应用流量的复杂化，现有的 变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网 校园网络系统已经无法满足师生日益增长的通讯 络有三个层次：核心层、汇聚层、接人层。三层网 需求。本文以陕西工业职业技术学院校园网优化 络构建模型如图１所示。 改造工程为例，旨在研究一种行之有效的校园网 核心层 ／＾＼ 络结构优化方案，充分发挥校园网的作用，为校园 网系统改造与优化提供了一种可借鉴的方案。 汇 一ｌ蔓ｌＩ ＼傣｜ｉＰｖ６￣ 制 １ 技术基础 ｏ￣ｏ ／ｍ￣ａ＼ｌ ｆ霜呈蔫盒 、１．１三层网络结构 三层网络结构采用层次化模型设计，即将复 厶—————————————————— ）／－－－－＿＼｛动态ＡＲＰ检测 蒜控制 收稿日期：２０１５一Ｏ２—１２ 作者简介：郝平（１９８ｌ一），男，陕西咸阳人，陕西工业职业技术学院讲师，工程硕士，主要研究方向：计算机网络、虚拟 技术等。 第２期 郝平：校园网络结构优化方案的研究——以陕西工业职业技术学院为例 ５ １．２局平化网络结构 （３）全网实现身份认证管理，认证用户４５００ 扁平化来源于企业管理，核心思想就是减少 管理中的中间层次，告别线形组织的那种多层级 个，实际接人终端５０００余台，分一次身份认证和 ＷＥＢ认证两种方式并施行计费管理系统。 ２．２校园网存在的问题与分析 ， ●●●● 的金字塔状的模式，将渠道或管理中的层次精简。 它并不是要把网络从三层结构简单地压缩为两层， 而是综合考虑网络规模的具体大小程度以及业务 的多样性等，依据网络的功能划分等尽可能地实现 随着刚性需求的增加和应用服务系统的不断 增多，新生公寓网络的即将开通，网络用户数的不 断增多，导致高带宽与高消耗之间的矛盾不断加 线组割 证 贼 鲰率 啪 速 于 舭 鼾 对于网络层次的简化。其基本原理就是把传统架 构中的三层，通过对于模糊化的分区进行清晰化处 理来实现对于用户以及业务控制中的集中化，并不 是要实现物理层次的减少，而是实现逻辑层次的简 化。扁平化网络构建模型如图２所：示。 业务控制层 ● 接人层 謦 ［ｉｖ＇－ＱｉＬｎＡＱＮ 隔离 一－一－＿ ｒ用户接入 ＼ ＼Ｌ ＶＬＡＮ隔离 ． 图２扁平化网络构建模型 ２校园网现状分析 ２．１ 校园网基本情况概述 陕西工业职业技术学院是陕西省教育厅管理 的省属高职院校，２０１ １年被教育部、财政部确定为 “国家示范性高等职业院校”，现有全日制高职专 科在校学生１８０００余人，教职员工１１６０余人，校 园网始建于２００２年，整个校园网的结构采用树形 结构，三层网络构架。该院校园网基本情况如下： （１）校园网建成信息点１０５００个，网络中心机 房１个，汇聚机房５个，网络设备３５０余台，９０％ 左右的设备均采用神州数码公司提供的设备。 （２）采用以太网构架，三层网络结构，核心层 在中心机房，在家属区、学生公寓 、办公区等设 有汇聚机房，网络覆盖全校所有楼群，主要分布楼 宇之间的主干线路均用千兆光纤连接，建筑物内 部通过超五类双绞线百兆到桌面。 剧：校园网缺乏有效的流量区分与ＱｏＳ技术手段； 缺乏面向用户个人的行为管理控制手段；合理的 教学科研类服务受到严重影响。校园网的规模和 接 设备性能等已远远不能满足现有的教学、科研和 控 人 管理的发展需求。主要体现在以下几个方面： （１）网络规划不合理：现有的校园网络基本沿 用建网初期的规划，但是现在的网络主体结构已 发生很大变化，同时随着互联网的发展，不安全因 素也在不断增多，旧的网络规划也不能满足当今 的需要。 （２）网络利用率低：校园网络节点主要分布在 办公区，上班时间网络利用率较高，而在晚上、周 末及假期，网络的数据流量非常低。而教职工家 属区刚好相反，应进行合理调配，充分地利用网络 资源。 ３网络结构优化方案 ３．１ 原有网络结构模型分析 原有的校园网络设备主要使用神州数码设 备，采用树形组网结构，使用核心层、汇聚层和接 人层的三层交换构架模式。随着学校规模的扩 大，新建２栋公寓楼，增加信息点２０００个，学生入 网人数不断增加，致使现有网络出现上网高峰期 网速缓慢。同时，学生公寓与教职工家属区的网 络用户使用Ｐ２Ｐ软件和在线视频等应用严重占用 网络流量，导致网络中异常流量和病毒流行，急需 进行网络优化改造。 原有的校园网采用三层网络结构，网络数据 流采用树形结构。树形结构允许汇聚层和接人层 之间直接进行数据流交换，交换机内同一ＶＬＡＮ 可以进行直接互访，也就是说相同ＶＬＡＮ的终端 用户进行相互的数据交换直接在汇聚层就完成 了，只有跨ＶＬＡＮ跨网段的数据流才交于核心交 速播 发制 转控 ８ 安徽职业技术学院学报 第１４卷 （２）家属区和学生区网络。将原有的三层网 络构架调整为扁平化构架，汇聚和接入设备不变， 将原实训楼的３台小汇聚ＤＣＲＳ一５５１２交换机移 至学生区作为汇聚交换机使用，学生区和家属区 的２台汇聚层ＤＣＲＳ一７２０８交换机上开启ＤＨＣＰ 服务，增加一台高性能路由器即由Ｈ３Ｃ公司研发 的ＳＲ８８０２核心路由器作为核心层设备，承担主要 的数据转发工作，满足扁平化改造需求。其它设 备和网络结构不需要进行任何调整。同时引入 ＱｉｎＱ技术，每个终端用户一个ＶＬＡＮ，实现每个终 端用户相互隔离，完全的二层隔离措施，缓解了学 生公寓区网络流量大的情形，有效地解决了网络 病毒的干扰，保证网络的高效运转。 ３．４优化后的效果 优化后采用扁平化网络结构与三层网络结构 相结合的混合网络构架，提高主干网络的可靠性 和运行速率，调整优化网络结构，扩展网络覆盖范 围和使用范围，提高网络的稳定性。学生和家属 区、办公和教学区分区域控制效果较好，接人层数 据流量稳定均衡，没有升级之前的突发，网络维护 和管理大大简化。整个网络流量平稳，没有出现 突发情况，保证了网络的稳定和质量。 ４结语 校园网已经是高校发展必要基础平台，如何 充分利用已投人使用的网络软硬件功能，调整网 络结构，进一步优化其网络性能，提高整个网络应 用水平，是各高校校园网络建设的工作重点。陕 西工业职业技术学院施行网络结构改造后，明显 提高了网络性能，提升了网络访问速度，充分发挥 校园网的作用，为校园网系统改造与优化提供了 一种可借鉴的方案。 参考文献： ［１］ Ａｇｕｅｄａ Ｓｏｆｉａ Ｍｏｎｔｅｉｒｏ Ｔａｖａｒｅｓ．大学校园网架构［Ｄ］． 重庆：重庆大学，２０１ １：９８—１００． ［２］ 申继年，邱家学．校园网组网架构的比较与分析三 层交换架构ＶＳ扁平纯路由架构［Ｊ］．中国教育网络， ２０１２（１）：４６—４７． ［３］吴乃忠．基于扁平化架构的下一代高校校园网的建 设研究［Ｊ］．电子世界，２０１２（１８）：３Ｏ＿－３１． （责任编辑：窦静）
