基于华为eNSP模拟高校通信网络部署设计与实现
张艳姣
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张艳姣,. 基于华为eNSP模拟高校通信网络部署设计与实现[J]. 无线电研究,2023.10. DOI:10.12721/ccn.2023.157092.
摘要: 随着近些年来Internet技术的迅猛发展,信息化技术的高速发展时刻影响着各行各业,由于国家经济的高速发展和科教兴国战略的扶持,教育与信息化的结合是科教领域未来发展的一大趋势,高校校园网的建设和使用也将成为各大高校综合科教实力的一大助力。本文结合国内外高校网络的研究现状,以武汉晴川学院为例,详细的分析了武汉晴川学院的网络需求,根据需求设计了一份校园网整体规划方案,利用华为eNSP模拟器,模拟搭建了一个校园网络模型,实现校园网的基本功能,并通过冗余技术,确保在某一台设备故障的情况下,校园网用户还可以通过备份链路进行正常的网络通信。
关键词: 高校校园网;网络结构;网络安全
DOI:10.12721/ccn.2023.157092
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1引言

校园网的建设被许多高校视为办学条件现代化的标志,校园网建设不仅是为了学校师生能够简单方便的使用互联网,从而带来教学、科研和信息服务等方面的便捷,更是为了向学校的教学、行政、教务、管理等提供高效高性能的工作环境。

同时校园网的建立,也将会开拓更多有趣的教学手段,让教学不再显得枯燥乏味,重新赋予教学活泼、生动、激情的一面,教学的方式变得更加的丰富多彩,能够最大限度的调动同学们对学习的热情以及主动求学的积极性,续而创造出更为快捷高效的学习方式,有利的促进同学们的自主学习能力。

2 需求分析

校园网络在日常的教学办公当中起到了至关重要的作用,每天校园网络都会受到这些大量的动态数据的冲击,这就要求校园网骨干网络要有足量的带宽和良好的扩展性能。目前,国内许多高校中的校园骨干网络已实现了万兆传输,部分一流高校的校园骨干网络甚至已达到了十万兆级别,但仍有不少高校的校园骨干网络还是停留在千兆级别。但是随着国内外疫情的冲击,以及各种技术的更新跌代,各式新型应用应运而生,如网络教学,课程直播,网上作业,课程考核等等,对校园骨干网络最大带宽与实时性能的需求也越来越高,导致校园网面临着许多不同的问题。

武汉晴川学院,创办于2006年,前身为武汉大学珞珈学院,学校坐落于武汉东湖开发区光谷中华科技产业园,主要楼栋21栋。共有专职教师600余人,学生近13000余人,推测出校园网总用户约15000人,学校共有移动、教育网两个出口。随着学校的发展和建设,信息化需求量越来越大,网络的带宽和规模已然无法满足日益发展的校园建设需求。同时许多同学也反映网速太慢,所以建设一个高效安全的校园网十分必要,也应满足以下的要求:

(1)校园要拥有足够带宽的骨干网络,骨干网络必须拥有良好的扩展性,能够适应后续学校发展带来的网络规模扩容。

(2)应保证校园网的基本服务与业务需求,如HTTP服务、FTP服务、DNS服务等。

(3)校园网出口应是高速且稳定的,利用流量控制和负载均衡技术,以保证校内师生能够快速且稳定的访问外部网络与教育网络。

(4)加强校园网的安全性与可靠性,运用防火墙、DHCP Snooping、MQC、SSH、访问路径控制等技术阻挡恶意网络攻击,保证校园网络的正常运行和保护校内的终端用户的网络信息安全。

(5)扩大网络的覆盖范围,在设计有线网络规划的同时,规划无线网络的建设方案,以保证全校师生能够在学院的任意地点都能接入校园网络。

3 校园网的整体规划方案

武汉晴川学院终端数量众多,用户需求很高,适用于大型园区网络结构,而园区网对于网络的核心设备要求相当高,对技术水平的要求也相当之高。应采用分层式设计,便于设计,管理和扩容,有利于故障隔离,分层的结构可以有效控制故障的影响范围。

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图3.1 校园网拓扑结构图

在物理层面上,武汉晴川学院校园网设计应当采用三层组网结构,即接入层、汇聚层与核心层。

核心层包含出口设备、防火墙、DHCP服务器、FTP服务器等,核心层是网络的高速交换主干,负责快速处理交换数据,整个园区的数据流都要经过核心层,核心层对整个网络的联通起到了至关重要的作用,所以核心层的设备必须保证拥有足够的性能优越性,能够实现高速传输数率。可以说核心层就相当于各个城市之间的高速公路。

汇聚层包含汇聚交换机,提供上联核心层的万兆链路,下行汇聚接入接入层节点,并且拥有VRRP、MSTP、链路备份、负载均衡等服务能力。用于分担核心层设备所承受的负荷。可以说汇聚层就相当于每个城市中重要的主干道。

接入层包含接入交换机,用于向本地网段提供工作站接入,用以连接终端设备,为终端提供网络接入。可以说接入层相当于城市中的每一条次干道。

武汉晴川学院一共有移动和教育网双出口,可以通过在出口路由器上联动部署NAT和策略路由,用以实现不同用户的访问需求,同时也可以在一定程度上缓解两个出口的网络拥塞,提高网络访问质量。

网络安全问题也是一个重难点,在技术层面上,技术性的安全策略也尤为重要,可以应用防火墙、DHCP Snooping、MQC、入侵检测等安全策略技术。除了技术层面的保护,校方还应该在物理、应用和管理方面也要保证网络的安全性,这样才能够为校园网提供一个更为全面的保护,大大的提高了校园网络的安全性。

4 结语

信息技术高速发展,随着高校每年都在扩展的趋势下,校园网内的用户需求必定日益提高,网络规模也必定会越来越大,本设计充分考虑了未来校园网络的扩展需求,结合特定技术提高了校园的高可扩展性,支持校园网络的进一步扩展升级,同时也可以作为校园网络的设计模版,提供了一定的设计参考。

参考文献

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