大学生宿舍子网解决方案

2019-11-04 21:26:52

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供稿：网友

　　华中科技大学东校区学生宿舍网的建设目标是将学校新建的l5栋学生公寓共10，694个信息点连入校园网，进而访问Internet。
　　
　　需求分析
　　l.核心交换设备要求具有强大的处理能力和良好的安全性、可靠性、可扩展性;支持各种成熟技术，未来能平滑升级到万兆。
　　2.接入层网络设备需要支持基于MAC地址802.1x功能和基于端口802.1x功能，以此保证账号的惟一性.同时，支持远程Te1net治理、mib-及远程开关交换机端口功能;此外还要求适应大量用户并发认证及复杂的工作环境等。
　　3.要求能够实现对用户名、ip地址、MAC地址、交换机端口、交换机IP的同时绑定，以此杜绝非法用户恶意盗用合法用户的用户名、密码、IP和MAC等现象，确保计费工作。
　　4.解决用户私自架设代理服务器的现象。
　　5.支持标准Radius认证计费，可连接多种接入设备。一方面要求设备支持802.1x认证方式;另一方面又要求系统支持基于时长、流量以及包月的计费模式，从而为网络治理提供完善、灵活、可定制的计费策略;同时还需要保证30，000个以上用户并行时网络运营的稳定和治理简便。
　　6.网络必须具备高可靠、易治理等特征。
　　
　　网络设计原则
　　学生宿舍网既有一般网络设计的特点，又有其非凡性，除了一般网络所必需的可靠性、稳定性和安全性等条件外，在进行学生宿舍网建设规划时，还应该考虑所有信息点的可控性、高性能以及要害业务的QoS保证等。另外在网络设计中，如何预留扩展空间和进行投资保护，以满足新应用的需求以及信息量增长和变化需要，也是学生宿舍网建设过程中需要重点考虑的因素。
　　在充分考虑学生宿舍网的多应用、易治理的同时，本方案同时还遵循如下原则:
　　
　　1.高性能
　　构建宿舍网的组网技术必须是高带宽的组网技术。骨干交换设备必须支持线速交换，以保证无阻塞的数据交换;另外，从网络结构设计上，需要考虑到一些高流量多媒体应用的分布式部署，以降低跨骨干网的流量，提高网络的性能。
　　
　　2.要害业务服务质量保证
　　宿舍网中有各种各样的应用业务数据流，当网络流量处于高峰期时，必定会影响要害业务数据流的响应时间，对于多媒体业务来说就会有说话结巴、图像马赛克的情况。因此，高性能的网络也还是需要QoS服务质量保证的。
　　
　　3，信息点可控性
　　宿舍网的信息点分布很广，与一般企业网比较，宿舍网用户的流动性大，比较难治理，为了保证网络资料的有效利用，对信息点的可控性要求是必须的。除了对访问带宽限制，还必须提供基于用户的接入认证、授权和计费。为了不影响网络性能，应该在接入层设备分布式实现信息点的控制。
　　
　　4.先进性
　　所选的设备必须具有很好的扩展性，当网络规模或带宽需要扩展时，能够以最小的代价满足新的需求。
　　
　　5.可靠稳定性
　　可靠稳定的网络平台是应用业务系统得以实施和推广的基石。网络平台的设计必须从设备、网络拓扑结构、网络技术等几个方面保证网络的可靠稳定性。
　　
　　6.安全性
　　宿舍网网络平台的安全，除了要保障网络平台的安全性，还需要在一定程度上保障应用业务系统和其它网络资源的安全。网络平台应该从几个方面保证网络安全:1)设备本身的访问安全;2)内部网之间资源访问安全;3)路由系统的安全;4)互联网访问安全。
　　
　　网络解决方案
　　针对用户需求，我们采用了千兆骨干、百兆到桌面，整个网络采用分布式三层交换构架，具有超高的带宽和良好的可扩展、可治理性。
　　
　　核心层:在网络核心层选用锐捷网络(原实达网络)自主研发的万兆核心交换机RG-S6806。RG-S6806具有256G的交换容量、143M的包转发率;最大可以支持8个万兆/96个千兆/128个百兆端口;硬件本身采用分布式交换体系，用硬件实现多种复杂功能，具有良好的可扩展性和超高的交换性能，不但可以满足目前的接入需求，同时也能满足未来发展的需要。
　　
　　汇聚层:在楼栋汇聚层选用说捷网络的STAR-S3550系列三层交换机。通过在楼栋做本地分布式三层交换，大大减少了骨干网的负担。STAR-S3550系列交换机具有12.8/18.5Gbps的交换容量、6.6/10.1M的二、三层包转发率，保证所有端口的线速转发。同时，STAR-S3550还提供24/ 48个百兆电口、2个千兆扩展槽，通过L2 Trunk技术提供全双工4G的主干带宽。
　　
　　接入层:接入层选用锐捷网络的支持802.1x的千兆智能交换机RG-S2126G/2150G。此款交换机具有超高的交换处理能力和超强的接入控制能力，同时，作为智能交换机，它不仅可以支持2-7层的智能交换，能识别各种应用流、数据流，如:视频、语音等对网络延时、抖动要求较高的应用，还具有全面的QoS保障体系，支持802.1P、DSCP数据标记技术，支持SP、WRR、CAR、WRED等队列及阻塞控制技术，可以为用户提供全程端到端的QoS保障。

　　
　　安全计费:采用锐捷网络提供的安全认证计费解决方案结合接入层S2126G/S2150G交换机对学生接入控制进行治理。这样一来就为学校提供了四个重点服务:一是可以最大程度上做到分布认证，认证效率高;二是可以有效减少宿舍楼栋交换机的负担;三是能够对接入用户实行有效、全面、完整的控制;四是扩展性好，为大规模的用户认证计费提供了保障和技术基础。
　　
　　网络治理:为了对整个网络的设备进行治理，建议配置STAR View网管系统。STAR View治理系统能提供整个网络的拓扑结构，能对以太网络中的任何通用1P设备、SNMP治理型设备进行治理，结合治理设备所支持的SNMP治理、Telnet治理、Web治理、RMON治理等构成一个功能齐全的网络治理解决方案，实现从网络级到设备级的全方位的网络治理。
　　
　　网络方案特点
　　高性能
　　◆ 复杂功能硬件实现:核心的RG-S68O6硬件实现三层路由和交换，要害功能如ACL、QoS、策略路由等复杂功能均通过硬件实现。核心交换机RG-S68O6采用板卡智能分布式处理设计，用户接口模块可以独立实现路由、交换、ACL、QoS、收集用户信息等功能，这种分布式处理可以极大地提高整体处理能力。汇聚的STAR-S3550也是硬件实现三层交换、ACL以及QoS。
　　◆分布式三层交换:在汇聚层引入第三层交换，减轻核　心交换机的压力，可有效减少广播包，并提高网络传输效率。
　　◆超高背板保证所有数据包线速转发:本方案采用的核　心、汇聚、接入层交换机均具有超高的交换容量和二、三层　包转发率，确保所有数据线速转发。
　　
　　智能化
　　◆端到端的QoS.由接入交换机到汇聚到核，b，全面覆盖端口速率限制、应用流分类识别，要害业务流量带宽保证等多层交换质量保证。
　　◆ 基于流的智能识别:全程基于交换机物理端口、MAC 地址、1P地址、TCP/UDP端口号来区分同的业务流。
　　◆ 基于流的带宽控制:全程基于交换机端口、MAC地址、1P地址、协议、应用组合进行带宽限速。
　　
　　高安全
　　◆ 全局网络安全:通过安全控制协议建立一种联动机制，以Radius为核心，支持第三方的防火墙、IDS、安全交换机联动起来，实现全局的网络安全。
　　◆事前的准确认证和身份定位:用户使用网络前，通过用户帐号与IP、MAC、交换机P、端口、VLAN六元素的复合绑定，对用户进行准确的身份认证，其中帐号与交换机以及接入端口的绑定，实现了准确的用户定位。
　　◆事中的实时处理:当网络中有对受保护的要害服务器或系统进行恶意攻击的时候，IDS入侵检测系统能够检测到发起攻击的源IP地址，通过S-SCP安全控制协议，IDS实时将攻击源IP通知S-Radius，S-Radius在在线用户表中找到源恶意攻击者，通过SNMP协议将恶意攻击者剔除下线。这一整个过程实现了全自动的实时处理。
　　◆事后的完整审计:日志服务器记录有用户完整的访问记录，包括源1P、目的1P、源端口、目的端口、源MAC、目的MAC、访问开始时间、访问结束时间、发送流量、接受流量等，结合日志治理查询系统，可以进行快速完整的审计。
　　◆ 入网即认证:用户只要使用网络即要进行身份认证，保证只有申请开户的合法用户才可以使用网络。
　　◆强大的接入控制:对接入用户进行帐号与IP、MAC、交换机1P、端口、VLAN六元素的复合绑定同时实现帐号漫游。
　　
　　高可靠
　　◆链路级冗余备份及负载均衡:核心的RG-S6806和汇聚的STAR-S3550除了支持传统的802.1d生成树协议外，同时支持最新的802.lw,802.1s生成树协议，在保证链路冗余的情况下，实现了两个链路间的负载均衡。
　　◆要害部件冗余.RG-S6806提供冗余的治理交换引擎、冗余的电源等要害部件的冗余，配合锐捷先进的RAPS(锐捷自动保护系统)，实现系统高的稳定性和可靠性。

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