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校园网扁平化改造设计

作者：袁学松

来源：《电脑知识与技术》2020年第22期

????????摘要：本文针对校园网传统三层架构运行中存在的问题，应用扁平化网络结构理念对网络架构和认证计费方式进行了重新设计，同时对学校有线和无线网络如何改造给出了方案。

????????关键词：校园网;扁平化;改造

????????中图分类号：TP311文献标识码：A

????????文章编号：1009-3044（2020）22-0239-02

????????开放科学（资源服务）标r码（OSID）：

????????1引言

????????安徽师范大学校园网基础设施大规模建设始于2003年，校园网络主干线路采用千兆光纤、百兆到桌面。整个网络承载了全校校内网络资源访问及互联网资源的访问、校园一卡通系统、智能水电系统、办公网络、多媒体教学网络、标准化考场网络、各类实验室和机房网络的互联等各类业务系统。

????????经过十多年的发展和运行，校内的汇聚、接人设备的使用年限都比较长，部分甚至已经超过了正常使用周期，很多设备处于无维保状态。很多网络设备间基础环境较差，线路老化、标识不清。室内信息点分布不合理，线路质量参差不齐，人为造成了很多网络故障点，造成容易掉线、网络不稳定。校园无线由于覆盖不足而造成信号不好等。这些都极大地影响了用户的使用效果。校领导多次提出有线不掉线，无线能泛在的要求。为此，作为校园网建设和管理部门，必须行动起来，做好网络改造工作。

????????2网络架构和存在问题

????????2.1网络架构

????????校园网的网络架构如图1所示，采用核心、汇聚和接人三层网络架构建设，通过多台H3C7506核心交换设备组成网络核心设备。采用核心交换设备上的“无线控制业务板卡+放装AP”的方式，组成校园无线网络。有线、无线网络覆盖了赭山校区、花津校区、皖江学院、教職工公寓、附属中学等区域。

????????2.2存在的问题

????????目前，学校校园网的拓扑比较清晰，但是存在的问题也是比较突出的，主要体现在以下几个方面：

????????1）网络架构中存在的问题

????????学校校园网采用传统的三层网络架构，网络中存在着大量的汇聚、接人交换机，核心层为H3C三层路由交换设备，主要提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的应用特点。校园网络结构建设较早，使用过程中在安全、维护、管理方面逐渐显现出很多不足的地方。随着互联网应用业务系统的发展与建设，各种网络应用系统的层出不穷，对校园网建设提出了更高的要求，如：更细致的流量控制功能、更便捷的网络维护方式等。

????????2）校园网认证计费存在的问题

????????目前，学校师生可通过有线、无线两种接人方式连到校园网，并采用了802.1X认证、WEB认证的认证方式。学校校园网用户量约为2-3万，用户接入网络的终端的种类繁多，如：台式电脑、笔记本电脑、智能手机、智能平板电脑，终端的系统也有IOS、安卓、WindowsXP、Windows7、Windows10等。802.IX的认证方式，需要在客户的电脑上安装认证客户端，不同的类型终端、不同的终端系统对于客户端软件的兼容性不一，导致网络运营维护人员大量的时间用于客户端软件设置的处理上，增加了网络运营维护的工作量的同时，也给用户使用上带来很多的不便，终端用户使用网络的体验逐渐下降。另外，目前访问外网资源需要进行二次认证，给用户使用带来不便。

????????3）校园无线网络存在的问题

????????在学校前期的无线网络建设中，以架设“放装式AP”的方式覆盖了大部分办公区、教学区及宿舍区，随着学校教职工和学生对移动终端的依赖性增加，无线网络的覆盖问题成为目前迫切需要提升和解决的问题。

????????学校无线网络建设较早，无线网络信号覆盖、无线设备的性能等方面存在些不足之处。例如：无线控制器支持的AP数量有限，已经无法满足学校无线网络扩展的需求;无线网络的使用环境相对复杂，无线信号受到的干扰也比较多;办公楼中很多办公室因为无线信号覆盖不到位的问题，私自架设了很多小的无线路由设备，影响原本的无线覆盖，也给无线网络的管理和使用带来各种各样的问题。

????????3校园网改造主要内容

????????3.1网络架构和计费认证改造

????????首先是改造当前学校采用的传统三层网络架构（核心、汇聚和接人），通过增设2台BRAS网关，实施逻辑大二层网络架构改造（核心控制层、用户接入层），解决传统网络在安全、维护、应用、管理等方面显现出的很多不足，实现网络和用户精细化管理，减化终端维护工作，减少对终端设备的性能要求，节约终端设备的建设资金。

????????以网络拓扑示意图（图2）中所示，扁平化二层架构和传统的三层架构从其