XX 学院校园网
整体设计方案
2006.7
XX 院院办网络中心
怀化学院校园网整体设计方案
序
因为高校行业的特殊性,导致建设校园网不能走社会上个人和团体入网的网络建设方
案和运营模式的老路,我公司在做怀化学院校园网设计方案时,在省内高校进行了一些调查,
因高校对网络应用和管理的特殊性,导致网络建设的需求不同于电信运营商建设社会性网
络。所以我公司在做怀化学院校园网设计方案时,在省内一些高校进行了调查,调查中发现
80%的学校在使用星网锐捷的网络解决方案,我们在和华为的设备对比,锐捷的网络产品在
注重网络链路层和网络应用的同时,更注重的是接入层的管理和整体的安全系统。在便于网
络管理、提高工作效率,有效控制攻击和病毒对网络的影响,降低维护成本,发挥管理员的
主观能动性、控制用户使用网络记费等方面做的很有特色,更能适应学校网络建设的需要。
所以我公司根据学校实际情况,拟采用锐捷公司的网络产品进行怀化学院校园网建设。
网络建设原则与目标
1.1 网络建设原则
1.1.1 安全性
网络必须具有良好的安全防范措施和密码保护技术,灵活方便的权限设定和控制机制,
使系统具有多种有效手段,防范各种形式对网络的非法入侵和内部攻击,以保证网络的实体
安全、网络安全、系统安全和信息安全,有效地保障正常的业务活动和防止内部信息数据不
被非法窃取、篡改或泄漏。因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不
同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等,锐捷网络充分考虑安全性,针对教
育行业网络的各种应用,有多种的保护机制,如划分 VLAN、IP/MAC 地址绑定、802.1x 用
户访问控制、802.1d、802.1w、802.1s 冗余链路保护等,另外还具有良好的防病毒能力,提
高整个网络的安全性,保证内外网安全。
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1.1.2 先进性
系统设计既要采用先进的概念、技术和方法,又要注意结构、设备、工具的相对先进
成熟,整个系统的生命周期应有比较长的时间,可以在信息技术不断发展的今天,在系统建
成以后比较长的一段时间内能满足用户需求增长的需要;不但能反映当今的先进水平,而且
具有发展潜力,能保证在未来若干年内占主导地位,保证网络建设的领先地位,采用千兆以
太网技术构建网络主干、支干线路。
1.1.3 扩展性
系统必须具有良好的可扩充性,在系统结构、系统容量与技术方案等方面必须具有升
级换代的可能,核心设备必须采用模块化的结构,跟踪网络发展的前沿方向,符合网络的发
展趋势并具有充分的扩展性。系统建设必须尽量保护现有的软、硬件资源,保证各部门现有
的计算机系统的使用,逐步过渡,有效保护用户投资,最终形成一个统一的、一体化的综合
网络系统。
1.1.4 高性能
网络链路和设备具备足够高的数据转发能力,保证各种信息的高质量无阻塞传输;交
换系统具有很高的交换容量与多服务支持的能力,保证网络服务的质量。
1.1.5 可运营
为了让校园网能够良性、稳定、持续、健康的发展,并收回网络建设成本,学校或运
营商需要对校园网进行运营,通过对上网的学生用户收取一定的费用来达到“以网养网”的
目的,并要求运营系统能够贴近校园用户的应用模式,方便维护和管理。
1.1.6 规范化和标准化
网络体系结构、通信协议及软件的设计和开发必须按照国家或行业标准进行,要模块
化、结构化、数据要代码化,以便于信息共享和交流及将来的维护。在系统设计和软件开发
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时,应用程序必须规范化、模块化和可复用。
2.2 网络建设目标
通过以上的网络建设原则,本次校园网建设要实现以下目标:
1) 东西校区各设一个千兆互联网出口,解决出口瓶颈问题;
2) 双出口,双核心,双链路实现东西校区的稳固互联,确保链路的带宽及稳定性;
3) 东西校区可以根据需求达到不同区域使用不同的出口访问互联网;
4) 科学规划网络结构,合理配备核心层和汇聚层网络设备与端口,保证核心网络设备和线
路适当冗余,优化接入层网络设备,建设千兆主干、百兆到桌面的高效校园网络;
5) 合理部署网络安全措施,建立有效的网络安全防范和响应机制,为网络安全管理提供在
线监控、事后可查的技术手段,防止私设代理和盗用 IP 地址现象,提高网络安全性;
6) 建立全网统一管理系统,包含对网络用户、网络设备、网络安全的统一管理和配置;建
立高效的网络性能监视与预警机制;同时建立配套的软硬件平台。
7) 全面支持 IPV6,可平滑过度到 IPV6,保证设备的投资;
8) 建立全局化、智能化的安全体系,从接入层的基于端口的安全策略,到汇聚再到核心,
病毒及非法网络行为进行监控和预制策略,预警功能。
9) 将学院的教工宿舍“金海花园”纳入校园网内,可以访问图书馆资源和中国期刊网等众
多校内学术资源。
10) 学生宿舍联网并接入校园网内。
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网络设计
3.1 东西校区互联网出口设计
本次设计,东西校区各设一个 1000M 互联网出口,我们电信网络,在怀化市内有自己
的城域环网,保证这两个 1000M 互联网出口不是出自同一个模块局,确保出口线路冗余。
3.2 东西校区互联的设计
由于目前学校东校区的网络中心还未建成,暂时将东西两个校园的核心设备放在西区
的网络中心,东区的汇聚设备都通过两对光纤形成的双链路与两个核心互连。东区网络中心
造成后东区设备转放东区网络中心机房。
3.3 网络架构的设计
目前网络架构有单核心单链路、双核心双链路、二层架构、三层架构、四层架构等多
种网络架构,结合学院的实际情况以及网络技术的发展,我们选择双核心双链路的架构,这
样不仅在链路上确保网络稳定高效、在设备上也可实现稳定与高效;同时选择三层架构:
(1) 分流核心数据处理能力、降低核心路由交换压力;
(2) 更好抑制广播风暴、提升网络性能;
(3) 终结各 VLAN 信息、增强核心路由管理能力;
(4) 网络层次结构更加完善、可汇总路由,降低核心路由表项;
(5) 安全性更高,更强的预防和控制,对网络攻击、病毒和破坏尽量控制在边缘完成;
(6) 扩展性更强、快速定位故障点、更易于管理;
(7) 各接入层内部通讯量大,无需通过核心处理时(内部网络游戏等),采用三层结构更
加合理;
(8) 可靠性更强,可以通过汇聚层双链路上联双核心构成环状结构,全网架构更加健壮,
提升网络高可用性。
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我们采用了接入堆叠+小区域汇聚+核心这种双核心双链路的三层结构架构:
采用千兆可堆叠高性能网管交换机。交换机通过内部堆叠后上联片区汇聚节点。
1、 节省投资成本
2、 扩展灵活,通过增加堆叠组内交换机或增加堆叠组来扩展接入信息点。
3、 支持多种访问控制功能和 802.1x 功能,可灵活方便的控制楼栋内部之间的访问限
制。
4、 减少网络层次架构,加速数据传输,提高网络数据转发性能。
5、 充分利用片区汇聚节点的高性能数据转发,高稳定可靠基础,对每个楼栋之间的控
制,可以在片区汇聚节点连接各楼栋的千兆接口上实现,如访问控制,防 DDoS
攻击,防恶意 IP 扫描等等,不影响数据转发性能。
6、 楼栋内部各楼层之间的数据通过堆叠方式(千兆以上带宽)相互访问,加速内部访
问和数据传输速度。
7、 环型冗余方式堆叠,没有单点故障和性能瓶颈。
8、 堆叠后多台设备会虚拟成一台设备进行管理,大大提高管理效率。
9、 千兆堆叠可网管交换机是目前高校网络建设主流使用的接入设备,因此在未来发展
中设备延续使用性强。
架构缺点:堆叠台数一般不超过 6 台,需要超过 6 台的地区增加新的堆叠组进行信息点
扩展。双核心双链路的三层结构,具体如下图所示:
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3.3 网络安全设计
今天的网络安全正遭受严峻挑战。病毒、外部入侵(黑客)、拒绝服务攻击、内部的误
用和滥用,以及各种灾难事故的发生,时刻威胁着网络的业务运转和信息安全。但与此同时,
大多数正在使用的网络安全系统都缺乏真正的全局防护能力。当网络受到来自各方面的攻击
时,由防毒软件和防火墙等独立安全产品堆砌起来的措施不仅漏洞百出,还会处处被动挨打。
可以断言:面对复杂的安全隐患,这种“各自为战”的安全系统已彻底失去效力。
今天,网络安全技术与各种安全隐患之间进行的是一场深入、多层次的战争。为了彻底
扭转“各自为战”的被动局面,唯有用全局化、智能化的安全体系代替陈旧的安防措施。我
公司采用了 2004 年底,业界领先的网络设备及解决方案供应商锐捷网络率先发布了集自动
防御(自御)、自动修复(自愈)与自动学习(自育)等三大自“YU”功能于一体的 GSN
全局安全网络解决方案。GSN 强调“多兵种协同作战”,将安全结构覆盖网络传输设备(网
络交换机、路由器等)和网络终端设备(用户 PC、服务器等),成为一个全局化的网络安全
综合体系。在此基础上,GSN 不仅能够满足现阶段网络安全环境的需求,同时也为今后可
能发生的安全威胁做出了准备。
总体而言,GSN由锐捷安全交换机、安全客户端、安全管理平台、用户认证系统、安全
修复系统、VPN客户端、RG-IPS入侵检测系统等多重网络元素组成,实现同一网络环境下的
全局联动,使网络中的每个设备都在发挥着安全防护的作用,构成“多兵种协同作战”的
全新安全体系。GSN通过将用户入网强制安全、统一安全策略管理、动态网络带宽分配、嵌
入式安全机制集成到一个网络安全解决方案中,达到对网络安全威胁的自动防御,网络受
损系统的自动修复,同时可针对网络环境的变化和新的网络行为自动学习,从而达到对未
知网络安全事件的防范。其基本原理和结构图如下:
(图1 GSN基本原理)
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网络自动防御(自御)
面对复杂的网络安全行为,最有效的防御策略即是将网络安全防御技术应用于在整个网
络中,而不是在单点进行网络安全的防护部署。因为攻击源可能来自网络的任何一处,并能
迅速的扩散到整个网络当中。GSN 提高了现有网络基础设施的安全防护能力,增强了终端用
户的安全防护能力。
当接入网络的用户终端发生安全攻击事件时,安全管理平台(RG-SMP)将针对这一安全
事件进行判断,以确认选择调用何种安全策略来处理。安全管理平台(RG-SMP)将自动把安
全策略下发到安全事件发生的网络区域,安全策略的执行者可以是锐捷网络联动设备,根据
安全事件的等级由安全管理平台(RG-SMP)判断是否需要将安全策略同步到网络的区域中,
以实现全网安全。同时,安全管理平台会把针对这次安全事件的处理情况通知给用户终端,
使用户能够及时了解到网络安全环境的变化。通过这个流程,网络可以对已发生的安全行为
进行完全自动化的防御措施,从而保证用户网络在受到威胁时可以迅速做出连动反应。
(图2 GSN自动防御)
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