高校校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理研究

鄧勇杰

摘 要 校園網(wǎng)是高校信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，為學(xué)校開展各項(xiàng)工作發(fā)揮重要的作用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)校園網(wǎng)的管控、性能及安全性的要求不斷提升。優(yōu)化重構(gòu)傳統(tǒng)校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)精細(xì)化管理，是新時(shí)期校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要方向。本文以傳統(tǒng)三層架構(gòu)的校園網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，分析當(dāng)前高校校園網(wǎng)運(yùn)行存在的主要問題，提出校園網(wǎng)運(yùn)維管理的建議，以期為校園網(wǎng)建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞 智慧校園;高校;網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維

引言

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，推進(jìn)著高校校園網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)前，很多高校都建立了一套自己的校園網(wǎng)，部分校園還實(shí)現(xiàn)了無線全覆蓋，為信息化教學(xué)和辦公提供網(wǎng)絡(luò)支撐。高校校園網(wǎng)的快速發(fā)展，也產(chǎn)生了很多問題，如校園網(wǎng)硬件設(shè)備不統(tǒng)一，許多設(shè)備不能互相兼容;校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員對(duì)于校園網(wǎng)的使用和管理也不熟練，不能及時(shí)地處理網(wǎng)絡(luò)問題;網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給運(yùn)維也帶來困難。近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)[1]的發(fā)展、智慧校園概念的出現(xiàn)對(duì)校園網(wǎng)建設(shè)提出了更穩(wěn)定、更高速、更安全的需求。尤其是與大數(shù)據(jù)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備要求校園網(wǎng)具備高性能、高安全系數(shù)、精細(xì)化管理等特點(diǎn)[2]。

1高校校園網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

目前，大多數(shù)高校校園網(wǎng)采用的是核心層、匯聚層和接入層三層架構(gòu)組網(wǎng)的模式。核心層主要由數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、核心交換機(jī)、出口路由器、出口帶寬、入侵檢測(cè)、防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，核心交換機(jī)數(shù)據(jù)處理交換能力強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)各種路由、DHCP、VLAN間通信等功能;核心層下面是匯聚層，之間用光纜相連，在匯聚交換機(jī)上也可以實(shí)現(xiàn)DHCP、路由、VLAN等功能;匯聚層下面是接入層，它們之間由普通線纜連接，一般包含接入交換機(jī)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、電腦、打印終端等設(shè)備。接入層主要起著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、連通終端設(shè)備等簡(jiǎn)單功能。如圖1所示：

2當(dāng)前存在的問題

我國(guó)現(xiàn)階段校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作對(duì)于高校信息化建設(shè)和信息化教育、管理水平的發(fā)展具有重要作用。目前，我國(guó)的高校校園網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)具備了一定基礎(chǔ)，取得了很多成果。伴隨著我國(guó)大專院校的快速發(fā)展，高校校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有前期投入成本高、后期運(yùn)維投入少等特點(diǎn)，也缺乏專業(yè)的管理人員[3]。由于高校校園信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶人數(shù)的增加，校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，也越來越復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能和管理維護(hù)提出了更高的要求。這種傳統(tǒng)三層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在的問題有：學(xué)校下屬二級(jí)學(xué)院建立的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室子網(wǎng)數(shù)量增加，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，運(yùn)維管理越顯艱難，網(wǎng)絡(luò)環(huán)路、廣播風(fēng)暴、ARP攻擊等影響了整個(gè)學(xué)校教學(xué)、工作的順利開展。一卡通、門禁、LED顯示屏、打印機(jī)的增加使得網(wǎng)絡(luò)安全管理變得復(fù)雜起來。隨著校園無線網(wǎng)的快速發(fā)展，無線用戶數(shù)量迅猛增加，師生們對(duì)無線網(wǎng)的使用體驗(yàn)提出了更高的要求。針對(duì)不同的環(huán)境，需要部署多種AP來滿足超高性能和高并發(fā)的需求。

顯然，傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已不能適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的不斷拓展和變化[4]。實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的業(yè)務(wù)往往需要多個(gè)層面設(shè)備的配合。隨著校園應(yīng)用系統(tǒng)、智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、校園網(wǎng)用戶的增加，校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的管理的問題也逐漸暴露。網(wǎng)絡(luò)管理人員普遍面臨的問題是：在三層架構(gòu)下網(wǎng)絡(luò)維護(hù)難度和任務(wù)增加，不能做到對(duì)用戶上網(wǎng)的安全認(rèn)證、訪問控制。目前，絕大多數(shù)高校的網(wǎng)絡(luò)管理主要保障網(wǎng)絡(luò)基本正常通信，安全管理策略也不完善，沒有對(duì)用戶接入網(wǎng)絡(luò)行為的管控[5]。針對(duì)當(dāng)前存在的問題，優(yōu)化或重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)層次，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的上網(wǎng)認(rèn)證訪問，將更多的設(shè)備管理配置功能集中到核心層面，建立一套更加高效、安全、便捷的網(wǎng)絡(luò)管理體系勢(shì)在必行。

3高校校園網(wǎng)運(yùn)維管理的建議

隨著校園網(wǎng)的規(guī)模和復(fù)雜度增加，高校校園網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理難度也增加，現(xiàn)階段在保障教職工及學(xué)生的正常上網(wǎng)的同時(shí)，還必須要能夠及時(shí)處理各種網(wǎng)絡(luò)安全問題。我國(guó)高校在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)校園網(wǎng)安全不重視的情況，如網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)擴(kuò)建及升級(jí)快，非法子網(wǎng)接入，經(jīng)常出現(xiàn)私接路由器ARP攻擊、網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的問題[6]。同時(shí)，高校網(wǎng)絡(luò)信息中心的地位經(jīng)常比較尷尬，學(xué)校主要的資源投入在教學(xué)上，網(wǎng)絡(luò)后期的維護(hù)投入較少，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)人員不足，專業(yè)性也不強(qiáng)，跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的腳步，無法及時(shí)處理各種設(shè)備故障，遇到大的問題時(shí)、只能求助于售后。而且大部分校園網(wǎng)絡(luò)沒有安全認(rèn)證訪問機(jī)制，校內(nèi)人員可以隨意接入訪問校園網(wǎng)，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全漏洞。

高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一項(xiàng)需要持續(xù)性投入建設(shè)的工作，網(wǎng)絡(luò)日常使用時(shí)的維護(hù)和管理的內(nèi)容比較繁多，須建立長(zhǎng)效的運(yùn)維機(jī)制，提出以下幾點(diǎn)建議：

首先，從底層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層面出發(fā)，壓減傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為大二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。即將核心、匯聚、接入層壓縮為核心、接入層，將匯聚的路由、DHCP等三層功能上升到核心層，核心層配置所需的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、默認(rèn)、VLAN間路由;完成所有的IP地址、網(wǎng)關(guān)、掩碼、DNS地址下發(fā)業(yè)務(wù);相關(guān)聯(lián)的安全策略如流量控制、防環(huán)路策略在核心和接入交換機(jī)上部署。同時(shí)在核心上還可以監(jiān)管所有接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，精確到每個(gè)接入交換機(jī)端口的管控。同時(shí)，對(duì)全校各子網(wǎng)、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、線纜、安全設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識(shí)，規(guī)范布局。

其次，校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)部署與運(yùn)維相關(guān)聯(lián)的認(rèn)證、網(wǎng)管系統(tǒng)、如銳捷的SAM計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、eportal認(rèn)證系統(tǒng)、RIIL網(wǎng)管系統(tǒng)。通過這些運(yùn)維系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、流量狀態(tài)、用戶上網(wǎng)行為的精確管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)非法接入的阻斷，在保障網(wǎng)絡(luò)安全的同時(shí)還能大大減小網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的工作量，提高維護(hù)效率。

最后，完善規(guī)章制度，明確信息中心作為業(yè)務(wù)主管部門對(duì)各部門、院系信息系統(tǒng)、終端接入設(shè)備的監(jiān)管;尤其是自己組建的子網(wǎng)，私接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備須得到信息中心管理人員的協(xié)助才能接入，信息中心部門也需及時(shí)請(qǐng)外部網(wǎng)絡(luò)公司給予信息中心人員和他相關(guān)聯(lián)老師必要的技術(shù)培訓(xùn)。

通過上述從優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、部署各運(yùn)維系統(tǒng)和建立人員規(guī)則制度，能夠高效地多方位、多角度地保障校園網(wǎng)絡(luò)的正常通訊、安全穩(wěn)定，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入和用戶上網(wǎng)行為做到精細(xì)化可控可管。

4結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)校園網(wǎng)的管控、性能及安全性的要求不斷提升。進(jìn)一步完善或重構(gòu)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)化管理，建立統(tǒng)一管理的校園有線和無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活，老師的教學(xué)、辦公等提供更加快速、穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的高效性、針對(duì)性、便捷性是今后校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1] S.Liu，J. Wu. A 25 Gb/s（km2） urban wireless network beyond IMT-Advanced[J].IEEE.Communications Magazine，2011，（2）：112-129.

[2] 謝勝軍，殷鋒，周緒川.有線無線一體化的扁平校園網(wǎng)設(shè)計(jì)[J].通信學(xué)報(bào)，2013，34（Z2）：79-83.

[3] 肖群，焦慧華.高校校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，（1）：19-22.

[4] 楊敬民.高校園區(qū)網(wǎng)扁平化方案研究[J].科技傳播，2014，25（13）：

223-224.

[5] 盧小華，劉靜.高校校園網(wǎng)的安全維護(hù)策略與技術(shù) [J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2015，（5）：10，14.

[6] 趙穎科.論高校校園網(wǎng)絡(luò)的管理與維護(hù)[J].電子商務(wù)，2014，（8）：30.