校園網(wǎng)改造升級

局域網(wǎng)的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了二十多年，作為主流技術(shù)的以太網(wǎng)的發(fā)展為校園網(wǎng)一直喝彩到了今天。

一 慢

現(xiàn)在的網(wǎng)絡要比以前復雜許多，在校園里，總是不斷出現(xiàn)新的網(wǎng)絡應用，這對網(wǎng)絡性能要求是非常高的。這里的“慢”有兩層含義：一是造成網(wǎng)絡緩慢的原因；二是前期的數(shù)據(jù)預備要慢。所以，要清楚網(wǎng)絡的可用帶寬是否滿足新型應用（如VOip、視頻會議）？異常流量是如何產(chǎn)生的？用數(shù)據(jù)說話，證實網(wǎng)絡是否存在升級的必要。

１． 造成網(wǎng)絡緩慢的原因

首先，要判定網(wǎng)絡連接的狀態(tài)，即網(wǎng)絡斷開連接的情況是屬于偶然性的還是經(jīng)常性的。偶然性的網(wǎng)絡斷開連接很有可能是工程施工、惡劣天氣、人為因素、端口接觸不良等原因。而經(jīng)常性的在實際使用網(wǎng)絡過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡斷開連接的情況，這說明我們的網(wǎng)絡鏈路非常不穩(wěn)定，一方面可能是線路自身的問題（如無線設(shè)備、xDSL），另一方面也可能是因為網(wǎng)絡中的硬件設(shè)備負載太大而過載死機。假如是線路問題我們就需要分析是邏輯鏈路有問題還是物理鏈路有問題，前者我們可以通過一些簡單的設(shè)置來解決，而后者只能通過聯(lián)系電信部門工程師來重新連接物理線路，更有甚者需要學校自行籌備資金檢修線路。

其次，要排除病毒和黑客攻擊的因素。很多網(wǎng)絡治理人員都清楚，計算機感染病毒是造成訪問網(wǎng)絡緩慢的主要原因之一。網(wǎng)絡蠕蟲病毒的瘋狂肆虐，ARP病毒爆發(fā)都嚴重地影響著網(wǎng)絡信息的正常傳輸，甚至能導致整個局域網(wǎng)發(fā)生癱瘓現(xiàn)象。而有的時候，外網(wǎng)用戶無法訪問學校網(wǎng)站很有可能是由于服務器和網(wǎng)關(guān)設(shè)備的安全策略不到位，遭受到黑客入侵或者DOS攻擊等。

最后要以網(wǎng)關(guān)為分界點分析網(wǎng)絡緩慢的原因。道理很簡單，因為網(wǎng)絡的傳輸是雙向的，傳輸速度取決于網(wǎng)絡雙方發(fā)送與接受速度的快慢以及網(wǎng)絡之間的線路質(zhì)量。許多網(wǎng)管對于外網(wǎng)的瀏覽、下載及其他網(wǎng)絡服務的緩慢歸結(jié)到核心設(shè)備的負載問題，這樣判定網(wǎng)速的方法是不正確的。假如對方的網(wǎng)絡接入鏈路是個慢速鏈路或者訪問量非常多的話，必然造成其他用戶訪問緩慢。對于教育網(wǎng)以外的網(wǎng)絡，由于訪問需要經(jīng)過多次路由，所以數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間會比較長。

２． 全面的數(shù)據(jù)采集

全面的測試數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡性能評估的要害，是你決定網(wǎng)絡是否需要升級的要害。網(wǎng)絡性能評估對網(wǎng)絡要害應用能否健康運行有重要意義，通過對網(wǎng)絡核心設(shè)備的處理能力分析，對網(wǎng)絡帶寬利用率、網(wǎng)絡負載的分析，有助于提高網(wǎng)絡整體性能和資源的合理分配，為規(guī)劃、調(diào)整網(wǎng)絡提供可靠依據(jù)。我們評定網(wǎng)絡性能的好壞，不能以簡單的流量作為評定依據(jù)，更不能是一種類似較好或較壞的籠統(tǒng)說法。

因為網(wǎng)絡帶寬分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當一條路徑（通路）中沒有其他背景流量時，網(wǎng)絡能夠提供的最大吞吐量?？捎脦捠侵冈诰W(wǎng)絡路徑（通路）存在背景流量的情況下，能夠提供給某個業(yè)務的最大吞吐量。
復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)上面，不同的應用占用不同的帶寬，重要的應用是否得到了最佳的帶寬？它占的比例是多少？隊列設(shè)置和網(wǎng)絡優(yōu)化是否生效？通過例如MRTG等網(wǎng)絡流量分析會使其更加明確，并以圖形Html 文檔方式顯示給用戶，以非常直觀的形式顯示流量負載。

其次是對網(wǎng)絡流量中的不同協(xié)議進行劃分，如：Web瀏覽（HTTP）、電子郵件（POP3、SMTP、WEB MAIL、文件下載（FTP）、即時聊天（MSN、QQ等）、流媒體（MMS、RTSP）等。

最后，需要在客戶的充分配合下，收集整理客戶網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，包括網(wǎng)絡設(shè)備信息、設(shè)備端口信息、鏈路信息、主機信息和客戶網(wǎng)絡拓撲信息等，并以此為依據(jù)建立客戶網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，在確定監(jiān)測的范圍內(nèi)進行7X24小時不間斷主動監(jiān)測，為網(wǎng)絡升級提供理論依據(jù)，通過與客戶建立的定期和不定期數(shù)據(jù)庫更新機制，不斷更新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，來及時統(tǒng)計網(wǎng)絡現(xiàn)狀。

二 看

我們所提到的“看”，是看你確定升級什么？眼光是否看的遠？看你的測試過程是否到位等。在總結(jié)很多學校升級的案例中，我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡升級的方式一般包括：徹底型、瓶頸型、平滑過渡型；但這三種升級是沒有太多的區(qū)別，主要還是針對下面的各個層面調(diào)整與換代。

１． 網(wǎng)關(guān)或匯聚設(shè)備升級

多數(shù)校園網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備由路由器組成。一方面它屏蔽了下層網(wǎng)絡的技術(shù)細節(jié)，能夠跨越不同的物理網(wǎng)絡類型（DDN、FDDI、以太網(wǎng)等等），使各類網(wǎng)絡都統(tǒng)一為IP，這種一致性使全球范圍用戶之間的通信成為可能；另一方面將整個互聯(lián)網(wǎng)絡分割成邏輯上獨立的網(wǎng)絡單位，使網(wǎng)絡具有一定的邏輯結(jié)構(gòu)。在升級選型時要關(guān)注處理路由協(xié)議、資源預留、對需要進一步操作的數(shù)據(jù)包的處理，以及其他的治理和維護操作的簡易程度等。而隨著新型多媒體應用的發(fā)展和進化，網(wǎng)關(guān)設(shè)備中的線卡任務變得越來越復雜。每個線卡至少支持一個網(wǎng)絡側(cè)的全雙工光纖連接，至少一個到交換結(jié)構(gòu)背板的進入和出口連接。一般來說，對于高帶寬的應用，升級的設(shè)備需要支持網(wǎng)絡連接管道化，對于幾千個輸入和輸出隊列提供流控機制，以調(diào)節(jié)進出交換結(jié)構(gòu)的流量。通常我們要對比現(xiàn)在網(wǎng)關(guān)的參數(shù)，確定路由器收發(fā)器、成幀器、網(wǎng)絡處理器(NP)或路由SoC、流量治理器以及中心處理器的處理能力。

２． 核心層升級

很多校園網(wǎng)升級方案中，依然參照著“萬兆骨干，千兆備份、百兆到桌面”的原則。萬兆的骨干網(wǎng)為將來網(wǎng)絡的擴展和用戶的增加奠定了基礎(chǔ)，也為校園網(wǎng)的信息化建設(shè)提供了有力的支持。萬兆網(wǎng)絡往往是多業(yè)務融合的網(wǎng)絡，所以要求萬兆交換機具備智能業(yè)務支持和控制能力，比如說萬兆環(huán)境下基于硬件ACL、RPR萬兆環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)、QoS、萬兆線速轉(zhuǎn)發(fā)等。作為網(wǎng)絡的核心，萬兆交換機必須同時保障整個網(wǎng)絡的安全性。保障升級后的交換機能反抗各種對交換機本身的攻擊，例如DDOS攻擊、對交換機CPU的攻擊等。

另外，穩(wěn)定性依然是核心層的考慮重點。比如：通過雙核心技術(shù)，不但可以起到讓設(shè)備進行冗余備份，而且還可以進行中心數(shù)據(jù)通信負載均衡，有效減輕中心設(shè)備負荷。用戶在選擇時應當目光長遠，建議用戶在結(jié)合自身需求、綜合衡量性價比的同時，盡量選擇業(yè)務支持能力強、技術(shù)架構(gòu)先進的產(chǎn)品，以全面滿足IPv6、MPLS、VPN等目前或未來的主流應用。

３． 接入層升級

接入層設(shè)備作為靠近客戶端最短的一個節(jié)點，往往被我們忽視。雖然我們上面提到了“百兆到桌面”的原則，但這種原則確實也是無法滿足日益增長的校園應用了，1000M已經(jīng)逐漸在用戶桌面的“著陸”。服務器的千兆連接，早已經(jīng)沒有爭議了，但依然有人對千兆到桌面人產(chǎn)生質(zhì)疑，這種聲音有不少還來自網(wǎng)管隊伍，仿佛個人用戶還沒有達到千兆到桌面的“生活”標準，爭論依然是“是否值當”的問題。

這種“聲音”的理由主要是資金的問題，我們可以算一下：原有網(wǎng)絡從布線間到桌面大多為五類雙絞線，千兆以太網(wǎng)可以很好地運行在五類線上，因而不必對布線系統(tǒng)進行大規(guī)模的改造，所以完全可以節(jié)省布線改造成本。而非可網(wǎng)管的千兆交換機（8口）的售價已經(jīng)很便宜，最便宜的甚至到了幾百元。
粗算下來，和前幾年相比，一個接入層的投入要比我們的預計少得多。

除此以外，隨著網(wǎng)絡建設(shè)的升級工程的逐步展開，網(wǎng)絡測試的任務將更加緊迫。首先，你需要將預期的技術(shù)參數(shù)都列出來，模擬實際運營的業(yè)務，因此測量方法的選擇是非常重要的，所選擇的測試方法既要能夠完整、簡便地測量網(wǎng)絡，又不能對被測網(wǎng)絡造成沖擊。假如是跨地域（經(jīng)過廣域網(wǎng)）的學校，網(wǎng)絡測試的重點要考慮地域上的分散性，因此測試中的控制權(quán)問題、時鐘同步問題也需要在網(wǎng)絡測試中認真對待。同時，需要根據(jù)具體情況制定具體的測試內(nèi)容，調(diào)整需要部署在實際環(huán)境中的安全策略、路由策略等。

三 通 過

在確定設(shè)備的型號和策略重新規(guī)劃后（路由、安全策略ACL、IP重新規(guī)劃等），我們可以套用測試環(huán)境中的配置語句開始實施。具體的升級過程可以劃分為不同的階段，并爭取按照時間段準確實施，比如：

第一階段，預期時間的測算（通常在假期），通知通告下發(fā)；

第二階段，數(shù)據(jù)備份和策略備份，為設(shè)備回滾（升級失?。┳鲱A備；

第三階段，校園網(wǎng)光纖線路的改造、核心層的改造、匯聚層的改造、校園網(wǎng)出口的改造，各專網(wǎng)的建設(shè)改造以及相關(guān)應用系統(tǒng)的升級改造，此時要注重保證與接入層兼容，如：升級的設(shè)備端口設(shè)置成100/1000M自適應；

第四階段，以校區(qū)或樓層（物理區(qū)域）為模式，調(diào)整各個接入層設(shè)備以及上述各應用系統(tǒng)和網(wǎng)絡治理系統(tǒng)的完善；

第五階段，數(shù)據(jù)收集與預期效應對比。

結(jié) 束 語

校園網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是一個長期的任務，是一個漸進的過程，也是一個永恒的問題，先進性、科學性和可擴展性的原則是校園網(wǎng)依然動力實足的原因，要根據(jù)學校事業(yè)發(fā)展來決定校園網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模、水平和進度。希望我們提到的“交規(guī)”能給您提示：科學設(shè)計、總體規(guī)劃、分步實施。