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中国药科大学高校宿舍网运营模式探索(2)

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图1 中国药科大学宿舍网拓扑

技术架构

1. 宿舍网的网络架构

宿舍网采用与运营商主流网络架构相同的扁平化（QinQ）架构，该架构既具有相当程度的安全性，又方便与运营商网络顺利完成对接。采用两台园区网核心交换机，作为组团汇聚交换机光纤汇集以及与校园网和运营商网络对接的核心设备。核心交换机通过双路由万兆光纤与宿舍组团汇聚交换机相连，汇聚交换机下连组团内各楼宇的接入交换机， QinQ外层标签配置汇聚交换机的下连接口上。接入交换机通过千兆光纤与汇聚交换机相连，接入交换机接口划分不同的Vlan，作为QinQ的内层标签，通过Vlan之间的隔离，一定程度上保障网络内部的安全。此外，将学校玄武门校区的宿舍网也纳入到了此架构之中，两校区之间互联通过运营商提供的多对专用城域网光纤相连，保证了业务的可靠性。

2. 与校园网对接

宿舍网通过一台某品牌MX960的BRAS设备与校园网对接。用户在宿舍通过PC等终端接入宿舍网时，首先会获得MX960下发的IP地址，完成IPoE认证（DHCP+OPTION扩展字段认证）。同时该Mx960与校园网核心交换机相连，通过ACL控制列表的方式，使通过IPoE认证的宿舍网用户仅可访问校园网内部资源。

3.与运营商网络对接

用户接入宿舍网后，可以在PPPoE拨号客户端设置不同的运营商服务名称（Service Name，其中电信为“njxy”,联通为“njlt”,移动为 “njmobile”），然后根据运营商提供的账号和密码即可拨入相应的运营商网络。在该模式下，同一网络接口可拨入多家运营商网络，网络接口与运营商不是一一对应的关系。

图2 带ServiceName的多BRAS设备网络中PPPoE会话建立过程

其原理为在用户进行拨号连接的PPPoE Discovery阶段，用户端（PPPoE client）广播发送的PADI（PPPoE Active Discovery Initiation）报文中包含该账号所属的运营商名称，而运营商宽带接入服务器（PPPoE Server）在收到PADI报文后，将其中的服务名称与自己的服务名称相比较，如果匹配则单播回复PADO（PPPoE Active Discovery Offer）报文，如果不匹配则丢弃。而后PPPoE client单播发送PADR（PPPoE Active Discovery Request）报文请求建立会话，PPPoE Server回复 PADS（PPPoE Active Discovery Session-confirmation）报文，其中包含Session-ID，而后PPPoE 会话建立，宽带拨号连接建立完成。会话建立过程如图2所示。

经验总结与展望

学校多运营商共同接入的宿舍网自建成并成功运营一年多以来，一方面将每用户的上网带宽由4Mbps提升至20Mbps，大大提升了用户的上网体验，降低了学生的上网费用和通信费用，另一方面为学校争取了大量的运营商资源，给学校信息化发展提供充足支持，此外还为各运营商提供了公平竞争、发展用户的平台，在保证各方利益的同时，实现了多方共赢。

1.三家运营商共同接入，可提高学生的入网人数和改善用网体验。在电信独家运营时宿舍网出口最高下行带宽仅4.6G，三家运营商共同接入后第二个月（2016年10月）最高下行带宽已达6.45G，该巨大增长原因一方面在于学生使用宿舍网的人数明显增加，另一方面在于学生使用网络的行为大量增多，此外还在于每账号的网络带宽标准获得提升。

2.宿舍网体量巨大、牵涉利益方多，建设要循序渐进，切忌一蹴而就。学校宿舍网建设采用分步走的战略，首先升级线路，其次升级设备，最后确定采用的技术架构，与运营商进行合作谈判。即便如此，从开始谈判到合作合同签订，经历的流程与手续异常繁琐复杂。

3.宿舍网用户量大，虽然用户使用时间较为集中，但空闲时段亦有不少用户使用，因此要全天候做好宿舍网运维服务工作。学校组织了专门的宿舍网运维团队，通过电话接障和微信接障多重手段，建立了7×14小时（8∶00～22∶00）可上门、7×24 小时可接障的宿舍网运维服务工作制度。

4.宿舍网的建设和运营过程中，需与运营商保持充分沟通，及时处理各种问题，双方要有明确的联络人，负责相关的对接事务处理。对接人除负责宿舍网的建设和运营中的相关事务外，还负责高校与运营商就信息化合作中其他事务处理，如校园内弱电间和通信基站的管理、运营商在校园内相关活动的监管以及高校办理运营商相关业务等。建立联络人制度可简化工作流程、提高合作效率。

5.从提供的服务来看，宿舍网除可视作校园网的一部分外，同样可视作三家运营商接入网的一部分，因此要采取多重技术手段保证宿舍网的稳定运行。在设备选型上，学校宿舍网所选用的网络设备均为国内外知名品牌的主流产品，设备性能稳定，厂商具有强大、高效的服务保障能力；在网络架构上，两台核心交换机通过虚拟化组成双机，上行通过双路由万兆光纤接口与运营商设备相连，下行通过双路由万兆光纤接口与组团汇聚交换机相连，双核心、双路由的部署模式，将全网故障的可能性降为零；充足的备件，保证在组团汇聚或接入交换机出现故障的情况下，也可在半小时内将其替换而完成业务恢复。

文章来源：《中国药科大学学报》网址: http://www.zgykdxxbzz.cn/qikandaodu/2020/1011/348.html