北京科技大学校园网

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北京科技大学校园网(USTB Campus Network)是北京科技大学范围内为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络,始建于1997年。北京科技大学校园网由北京科技大学网络中心创立,并负责校园网络工程的设计、实施、调试、维护及培训。[1]

历史

1997年,北京科技大学采用的是当时最先进的具有服务质量保证意识的ATM网络。网络主干采用4台3Com的ATM交换机CB7000组成环形结构,网络带宽为622M。分布层采用CB3000配0C3模块上连CB7000。接入层设备采用的是3Com SuperStack II Switch 1100,通过ATM仿真实现10M接入。三层路由通过NBⅡ和CB9000动态平衡实现。

2001年至2002年,北京科技大学校园网在一期建设的基础上,进入二期扩展阶段。顺利实现了校园网综合布线二期扩展工程和校园网络系统集成二期扩展工程:主要是新科技楼千兆以太网设计与施工;网络中心移址(由图书馆移至科技楼)与扩容、改造与施工;51栋和逸夫教学楼网络设计、施工与开通;与中国教育经济信息网北京科技大学电教中心合作,开通家属区Cable网络,使校园网络覆盖了除学生宿舍以外学校的大部分区域;使管庄通过“帧中继”接入校园内网;投资额度235万元,用于购买科技楼、51栋和逸夫教学楼等需要的网络设备和应用软件等。

2011年之前的校园网用户登录页面

2003年12月14日为学校申请下了48个C类IP地址,使学校的IP地址资源扩大了3倍,为学校教学、科研大发展奠定了基础。2004年,校园网的覆盖范围继续向学生宿舍区扩展,6月设计学生公寓1斋2斋3斋新网络技术方案,8月开通了1斋、2斋、3斋号新学生公寓网络,新增信息点数4224个,几乎是原有信息点的总和,极大地方便了在校学生的学习和生活。2004年11月,网络中心又对校园网出口线路进行了升级,由百兆升级到千兆。其中包括防火墙和计费系统的千兆升级,升级后网络出口平均带宽由原来的30Mbps扩大到300Mbps。2004年10月,设计规划信息机电大楼网络技术方案,信息点数900多个,该工程于2005年初完工。

2005年,网络中心基本完成了“211工程”校园网二期改造,取得了以下几个方面的成绩:(1)2005年3月建设了联通全校各主要楼宇的信息管网3.2公里,信息井180余个。铺设接入光纤网络12公里。建设了分别以图书馆金物楼校医院科技楼科大附小为光纤节点的光纤网络,并留有较大冗余,为学校今后的信息化建设打下了良好的基础。(2)在圆满完成将逸夫教学楼东门学生公寓土木环境楼机电信息楼1~7号学生公寓全部接入校园网任务的基础上,积极克服困难,将会议中心中国教育经济信息网居委会,模具中心等单位接入校园网。年内共完成近10000个信息点的接入,大大超出了原建设目标中完成2000个信息点接入的任务。(3)经过建设,2005年底校园网万兆骨干、千兆汇聚、百兆交换到桌面的万兆以太网接入信息点共有近15000个(不包括HUB接入),使学校校园网在技术含量和规模上均达到了较为先进的水平,为学校信息化建设提供了基本运行平台。(4)扩大了校园网络出口带宽,开辟第二出口,建设了与铁通20兆带宽的连接,保证校园网的稳定,提高了与公网的连接速度。将原来的checkpoint软件防火墙更新为千兆硬件防火墙,保证了校园网的接入速度和安全系数。其他方面的网络建设:(1)网络中心还为学校构建了财务工作专网,网络涵盖管庄校区会议中心学二食堂后勤小楼;(2)在IPV4地址空间日益紧张的情况下,为学校再次申请到了32个C类地址,使学校的C类IP地址总数达到96个,目前接入全部为实地址,使学校IP地址资源的紧张状态得以缓解;(3)建设了2个IPv6实验室。

2006年,网络中心积极加强网络维护与管理、校园网信息服务建设、内部建设等工作,取得了较好的成绩:(1)率先引进华为3COM网络无线设备在学校办公楼进行了无线网的架设并通过各项测试现使用状态良好。对办公楼各个房间的计算机进行MAC+IP地址绑定。(2)校园网IPV6正式启动,校园网内部V4-V4、V6-V6业务互通,V4-V4业务可以利用原来的校园网实现转发。V6-V6业务可以通过新建的IPv6网络互通。校园网内部V6-V4业务互通,通过新建IPv6校园网与老校园网互通,在双栈核心交换机S8016上启用NAT-PT功能,通过校园网核心实现互访。校园网内部V6业务实现与外部V4业务互通,在出口路由器NE、AR系列上启用NAT-PT实现与外部V4业务的互访。(3)8斋9斋学生公寓网络始建于2002年,距今已有5年时间,目前网络性能逐渐下降,故障出现频繁,已不能满足网络用户的需求,因此迫切需要对其进行改造。网络中心针对此情况对8斋、9斋的网络设备进行了更新和升级,这项工作的完成大大提高了8斋、9斋用户对校内,校外的访问速度。

校园网覆盖的图书馆计算机房

2007年11月加入并成为教育部100所高校CNGI(下一代互联网建设)驻地网建设单位。核心网络建设目标采用IPv6技术,共同完成CNGI主干网以及国内与国际互联中心的建设,并实现与国际下一代互联网的高速连接。

2008年学校信息化建设的重点工作是CNGI(下一代互联网建设)驻地网建设和北京奥运会安保工作。网络建设方面,网络中心主要完成了全校网络维护与管理、校园网信息服务升级、学生宿舍区IPv6网络建设等工作。具体包括:(1)完成中国下一代互联网示范工程(CNGI)驻地网接入工作。年内,学校先后完成学生公寓8、9斋、土环楼图书馆机电楼部分网络用户、学生公寓1-7斋腐蚀楼科技楼的驻地网接入工作,并于9月通过教育部专家组的验收。目前,CNGI驻地网运行正常,网速快捷,广大师生可以方便地访问IPv6网络资源。特别是学生公寓1至9斋IPv6网络的接入使学生更方便地接触下一代互联网,了解掌握下一代互联网的知识和应用,同时为广大学生提供了及时丰富的视频服务。(2)完成了学校中心部分开放空间无线网络的建设,扩大了校园网接入范围。(3)建设完成机房环境智能监测系统,提高了核心机房的安全性。(4)完成了服务器的更新,大大提高了校园网应用服务的性能。(5)学校IPv6主页建设完成,并于2月开始使用。北京奥运会期间,为确保校园网的安全稳定运行,8月份安排专职维护人员对校园网进行24小时的监控,保障了奥运期间网络的安全、稳定和畅通。2008年各高校校园网广泛出现的ARP攻击现象,严重影响着校园网正常运行,对此,网络中心利用现有技术条件并和主流交换机厂商多次交流,对交换机及时进行了版本升级,可以实现及时封堵端口,有效缓解了学生公寓区ARP欺骗的情况,保证了绝大部分用户使用网络。

2009年,信息办利用设备修购资金,对网络基础设施有进行了一次大规模的升级、改造和扩建。具体包括:(1)升级计费系统,进行双栈改造,CNGI驻地网已在全校开通,计费系统的功能仅限于IPv4流量计费,缺乏对IPv6流量控制功能,必须升级计费系统,以保障网络正常运行秩序。(2)完成了图书馆、国际处卡务中心学术报告厅鸿博园无线网络的建设,本期的无线网建设,扩大了校园网覆盖范围,为用户接入校园网提供了新的途径,极大地提高了灵活性、方便性。(3)建设网络中心核心机房智能监控系统,提高了机房监控的自动化程度和及时性。网络中心核心机房已具备双路供电、UPS、烟雾报警、温度、湿度、水浸、非法入侵、空调自动切换等自动监测与控制。(4)VPN扩容。此次扩容满足了居住校外教职工对校内资源的访问需求。2009年的网络升级改造对国庆60周年安保工作起到了很好的辅助作用,国庆期间,全校网络安全稳定运行,没有发生任何网络故障。

2010年,已经完成和正在着手进行的工作有:(1)启用计费系统的双栈认证工作。(2)信息办核心机房的改扩建工作。(3)无线网三期的建设工作。

经过2001年至2010年的大发展,北京科技大学校园网基础设施建设已经初具规模,据最新统计,现校园网共有各类交换设备547台套,信息点15077个,无线用户同时上线可达2000人,网络账户27906人,电子邮件用户31080人,VPN用户1153人。

技术改造

2002年,北京科技大学原有ATM网自1997年建成稳定运行近5年,在此过程中从未出现过非正常的停机或死机现象,充分体现了3Com公司产品的稳定性和可靠性。但由于学生数量的增加,学校教学和科研水平的提高,原有网络已经露出一些问题,主要是:10M交换到桌面已不能满足学校多媒体教学和开展远程教育的需求;所有路由都集中到NBⅡ路由器上进行,使该路由器设计的峰值路由能力已接近最大值;ATM网络技术复杂,维护难度大,而且网络建成时间长,设备已接近保修期,网络出现故障的可能性将会增加。

鉴于对上述问题的考虑,北京科技大学对此次网络扩建提出了如下目标:网络扩建部分采用千兆以太网技术,实现百兆交换到桌面;在不影响教学和科研的基础上,对原有ATM网络进行改进;完善已有的传统网络应用,如:WWW、Email和FTP;开展远程教学和多媒体授课,实现多媒体课件及素材的制作、调用、存储和查询等功能;进一步开展新型的网络应用,如:电子图书阅览、学术在线交流、视频点播等;开发出适合科技大学的MIS系统,包括校长评估系统、教师和学生档案查询系统、课程查询系统、网上报名和考试成绩查询系统等。

项目建设

北京科技大学校园网拓扑图

经过北京科技大学有关领导和专家的反复比较,学校最后决定采用3Com公司的千兆以太网解决方案来完成此次网络扩建工作。

网络中心新增加一台3Com核心骨干交换机Switch 4007,通过千兆光纤和原有的CB9000连接,形成北京科技大学校园网的网络核心,共同分担整个网络的流量。目前Switch 4007和CB9000上都有几个空余的模块插槽,为将来网络的进一步升级留有丰富可扩展的空间。

刚建成的新办公楼楼层交换机采用的是3Com公司屡获奖项的智能化、全线速、具有24个无阻塞10/100以太网接口的工作组级交换机SuperStack 3 Switch 4400。为保证终端用户的实际应用带宽,各楼层分别放置1台SuperStack 3 Switch 4400,上连采用千兆光纤模块,从而全面提升了整个新教学楼的网络性能,同时赋予了该网络智能化特性。

学校的逸夫楼和五十栋采用了相似的组网结构。楼层交换机选用的是3Com公司具有业界最高性价比的全线速工作组级交换机SuperStack 3 Switch 4300,通过千兆光纤上连核心交换机CB9000。该交换机具有48个10/100M以太网口,可以支持4个千兆端口上连,在满配置的情况下仍可实现全线速交换。

扩建技术

北京科技大学校园网扩建工程已经完成,现已投入使用并且运行良好。

由于学生和老师对校园网的访问时间相对比较集中,具有明显的峰谷流量变化特性。3Com公司产品所具有的良好可用性使扩建后的网络在峰值访问期间,仍可保持网络的高性能。

3Com核心交换机Switch 4007具有120G背板带宽,48G包转发能力,完全满足了新教学楼的网络需求。而且随着校园网规模的不断扩大和原有ATM网络的逐步改造,Switch 4007可以和CB9000一起进一步配置为双击热备结构,在满足网络增长需求的同时,提高了系统的稳定性和可靠性。

核心交换机Switch 4007、CB9000和接入层交换机SuperStack 3 Switch 4400/4300组成的网络系统支持组播协议DVMRP和IGMP,有效提高了网络带宽的利用率,为学校视频点播、网上授课等应用提供了有力的技术保障。

智能化交换机SuperStack 3 Switch 4400支持QoS功能,与Switch 4SuperStack 3 Switch 4300007结合使用,可有效保证重要数据(如:校领导的数据)和时间敏感性数据(如:多媒体数据)的优先传送,并通过第四层端口过滤,有效控制了网络带宽的不合理占用,为学校即将开展的远程教学和多媒体授课提供了先进的网络基础平台。

SuperStack 3 Switch 4400支持8个单元的堆叠和跨交换机的Trunking连接,当用户数量增加时,只需购买新的交换机和千兆模块,堆叠后进行Trunking上连,就可以满足网络要求,从而保护用户的原有投资。

单台SuperStack 3 Switch 4300在满配置4个千兆端口的同时,仍可实现全线速转发。根据需要选择1000Base-SX/LX或者1000Base-T连接不同的设备,增加了组网的灵活性,同时不会降低终端用户接入的性能。

收费办法

详见:北京科技大学网络服务及收费标准

无线网络

2009年12月,为进一步推进北京科技大学信息化建设,逐步扩大校园网络覆盖范围,经过紧张施工,图书馆鸿博园学术报告厅国际合作与交流处等区域已陆续开通无线网络。北京科技大学校园网用户均可通过网络账号认证访问校园网,并可登录计费网关访问因特网。[2]关于校园无线网络使用方法,请参见外部链接:北京科技大学无线网络使用说明

CNGI

CNGI校园网络拓扑图

北京科技大学的下一代互联网(CNGI)采用三层网络架构:核心层、汇聚层和接入层。分别由3台双栈核心交换机、62台双栈汇聚交换机、2台双栈无线控制器、483台接入层交换机和120台的无线Fit AP组成。整个校园网实现IPv4和IPv6双栈运行。即用户可同时使用IPv4和IPv6两种网络。

核心交换机之间通过万兆光口连接成环路,启用OSPFv3动态路由协议。核心层与汇聚层交换机之间通过千兆或万兆光纤相连,采用IPv6静态路由策略,以保证快速路由收敛。汇聚层交换机(或无线控制器AC)使用双栈模式,用户VLAN同时具有IPv4与IPv6地址,网络用户可以同时访问IPv4与IPv6网络。

网络接入进展

  • 北京科技大学IPv6地址申请成功(2006年6月)
  • 北京科技大学IPv6网络成功与CERNET2对接
  • 北京科技大学IPv6 域名申请成功(2007年12月)
  • 东门公寓8斋9斋)完成IPv6网络接入(2008年1月)
  • 土木环境楼完成IPv6网络接入(2008年3月14日)
  • 北京科技大学图书馆完成IPv6网络接入(2008年3月28日)
  • 机电信息楼部分网络用户完成IPv6网络接入(2008年6月24日)
  • 学生公寓6斋完成IPv6网络接入(2008年9月12日)
  • 学生公寓5斋完成IPv6网络接入(2008年9月16日)
  • 学生公寓4斋7斋完成IPv6网络接入(2008年9月17日)
  • 北京科技大学CNGI驻地网通过教育部专家组的验收(2008年9月20日)
  • 学生公寓1斋完成IPv6网络接入(2008年9月23日)
  • 学生公寓2斋3斋完成IPv6网络接入(2008年9月24日)
  • 腐蚀楼完成IPv6网络接入(2008年9月25日)
  • 科技楼及周围楼宇完成IPv6网络接入(2008年11月19日)
  • 办公楼完成IPv6网络接入(2008年11月24日)
  • 办公区所有剩余楼宇完成IPv6网络接入(2009年5月)
  • 办公楼和操场无线网接入IPv6网络成功(2009年6月)
  • 图书馆、鸿博园、外事处无线网完成IPv6网络接入(2009年9月)
  • 学生公寓10斋完成IPv6网络接入(2010年9月)

参见

参考资料

脚注

  1. 网络中心详细介绍
  2. 关于图书馆、鸿博园等区域开通无线网络的通知

外部链接