校园网机房扁平化

备 中心机房 的物理要求 比较相近 ，差别就 心设备上 ， 使得光纤信道物理联通 。 该方案 安 全 性 。
在于无人值守还是有人值守 。显然有人值 实施起来 比较方便 ，投资也少 。 守的 中心机房展示 出明显 的优势 。这些优
４ 通 过机房扁平化方 案的改造 建设 ， ．
２ 由于原先放置在区域汇聚设 备机 房 某校 区将 原有 的 ６个核心 聚设备机房缩 ． ［
１保 留原 区域汇聚设备机房 ， ． 将其作为
Ｄ 数据 中心机房的建设 ， 逐步达到信息化 网络区域汇聚的无源汇聚点 。 将各个楼宇接 能力的控制更灵 活方便 ，使得网络传输的 Ｉ Ｃ 人设备机房上联到原区域汇聚设备机房的多 负载能力得 到了有效的增 强。通过核心交 基础设施 物理 上集 中管 理 ，各种 资源统一 模光纤改造成单模光纤 ， 再新敷设若干根从 换 设备的集中和负载平衡的调节 ，某校原 分配 ，网络结构更加优化 ，同时也为使用 ＩＣ机房到 区域汇聚机房的单模光纤 （ Ｓ 光纤 网络核 心汇 聚需要６ 台交换设备的工作 ， 现 Ｂ Ａ 宽带接入认证系统 ）打下基 础。固 Ｒ Ｓ（ 芯数应大于各个楼字到区域汇聚机房的单模 在只需 由４ 台核心交换设备 即可承担 ， 而富
不仅要保持设备工作的机房温度相对稳定 ，
余的２ 台核心交换设 备即可用作 冗余设备 ，也可用作备份设备。 ２ ．网络核心设备 的灾备性 得到 了显著地改善 现在 的校 园
网里 ，当４ 台核心交换设备 中的 任意一 台设备发生物理故障时 ，
还要保证 汇聚设 备工作 的 电力稳 定可靠 ，
机房扁平化的效果分析
造后 ，呈现 的特点如下 ：
算 阶段过渡作 出准备。 先前 校园网里区域交换 机和各单位 的 域， 给管理工作和使用带来许多麻烦 ，是高
校园网的交换设备机房经过扁平化改 各种 应用 服务器分 散在校区的各个物理 区 １对 网络核心交换设备静态负载平衡 校信 息化发展 的瓶颈 ， ． 通过 ＩＣ Ｓ 交换中心和
网络 的物 理传 输 介质 通 常采 用 多模 光纤 房 。使 网络核心设备 的工作环境得 到可靠 时均是无人值守 的。 （ 最大传输距离５ ０ ）由于这 种因素的影 ５米 。
区域汇聚设备机房
区域汇聚设备一般 ຫໍສະໝຸດ Baidu 担着 １ — ０幢楼宇 的网络 ０２
响导致 校园网的交换设备放置 的物理位 置 比较分 散 ，校园 网的 网络拓扑结构通 常为
此交 换设备 的工作 可靠性
显得 相 当的重要 ，而设备
校 园网建设 发展 中发挥 了巨大 的作 用 ，同
时也存 在一些问题 ，特别是 区域核 心汇聚
图 １传统 四层 网络组 网模式拓扑 图
的工作环境也 是设 备可靠
性运 行 的关 键 因素之 一 。
２ 中 教 网 ０ 国 育 络５１ １５ ２
在校园里每个楼宇 内的接人信息点都
约 ５—０ 个 ， ４ 极大地增强 ，同时还 显著的节约 了建设投 的区域核 心汇 聚机房的建设 ，将原有 的网 比较多 （ ３ ０ ８０ ） 通常需要配置 ２ 资 的效 果 。 ２ ０ 同时还需配置 络 区域核 心汇聚设备集 中安 置在 Ｉ Ｃ机房 口接入交换机 １ 台至４ 台 ， Ｓ — 台汇 聚交换机 。 由于这类交换机涉及 的 随着 高校校园网十几年的建设 ，校 园 里 。同时将楼 道汇聚交换机上联到 区域核 １ ２
缮
题 ，本文提 出一个校 园网的交换设 备机房 不能及时恢复 ） ，网络核心设 备失却静态负
扁 平化 的方法 。该方法就是在 校园网络建 载平衡能力 （ 当该 区域新增 若干栋学生宿
设时， 或者在 网络升级更新时 ， 中心汇聚 舍时 ，原 区域核心 汇聚设 备处理能力不足 将
设 备 机 房 升 级 改 造 成 Ｉ （Ｉ ｒ ｔ 时 ，只能更换吞 吐能力 更强的汇聚设备或 Ｃ ｅ ｅ Ｓ ｎｔ ｎ
Ｓ 机房 ， 减为一个 ＩＣ Ｓ 机房 ， 出５ 退 间房间减少 占用 势引导我们在校 园网的建设 上一个创 新的 里 的核心交换机 已经集中放置在 ＩＣ 举措——废 除区域汇聚层结构 ，以 ＩＣ代 因此光纤 汇聚点 就不需要 电源供给了 （ Ｓ 即 面积近 ８ 平方米 ， ０ 同时还免除 了５ Ｐ 设 台Ｕ Ｓ 之 。物理上省 略了区域 汇聚设备机房的建 无 源汇聚点 ） 因此可以根据 网络新 的布局 备和５ 机房温控设备 。 。 套 不仅极大地降低了
网络光纤改造方案实施路线
将分散在各处 的区域汇聚设备集 中安
Ｓ 机房 ， 则接入汇聚交 联 。该方案可 以使得 网络传输 的可靠性显 里的光纤 已经直连 ＩＣ
著提高 ，线路故障的排 除更快捷高效 。
上述方案 既可独立使用 ，也可视环境
换机具备 了绕过核心汇 聚设备直接连到 出 口核心汇聚设 备上 的条件 ） 又由于核心汇 。
网络也从高 速发 展期 步入稳健成长期 。保 心汇 聚交换机 的传输光纤全部更新为单模 用 户数 量较 少并且均在楼 内，因此交换机 障 网络运行 和增 强服务成为当前 的工作重 光纤 ，原 中心机房与原 区域核心汇 聚机房 所需 的电源可以直接使用市 电。而这类机 点 ，而如何满 足师生 日益增强 的信息化需 或新 的汇 聚点之间铺设足够多芯数 的单模 房 通常相对封闭 ，机房建筑结构 的保温性 求， 为教学和科研提供多元化 的服务 ， 为学 光纤 ，使 得原核心机房或新 的汇 聚点建成 也 较好 ，由此导致机房 的网络设备 累积发
必须安装 Ｕ Ｓ 不问断电源 ） Ｐ（ 以免局部停 电
导致该区域 网络 中断 。其次 和接入设备机 房一样 ，区域汇聚设备机房平 时也是无人
值守 的。
出口和核心设备中心机房
出 口和核 心设 备是校园网与互联 网之 间相连 的枢纽 ， 其重要性 已得到共识。 其可 靠性 和安 全性 是校 园网里最高的 。保障设 备工作环境的机房里的辅助设施 ，无论是 趱
校 园 网机房 扁 平化
■文 ／李金方 饶德胜 汪鸿伟 层的 网络核心设备 的工作环 境不能得到可 的保障和监控又使得设备 的灾 备性 ，静态 靠的保障 ，网络核心设备 的灾备性存在瑕 负载平衡能力得 到极 大地增 强 ，同时还显
针对校 园网区域 汇聚层存 在的一些问 疵 （ 当核心设备发生物理故障时 ， 网络运行 著地节约了建设投资的效果 。
校发展提供 有用的决策支持 ，让校 园网用 为网络传 输信 道的无源汇聚点 ，这样在校 热量非常大 ，保持机房 的工作温度相对稳
户充分享受信 息化成果 ，则是我们 的工作 园网物理 区域里只有两类放置交换设备 的 定 是保 障网络设备运行 的关键 因素 。因此 目标 。 由于受 到建设资金 的影响 ， 早期校 园 机房——Ｉｃ ｓ 机房和楼道汇聚与宽带接入机 必须考虑通风降温措施 。另外这类机房平
四层结构：出 口核心汇聚 、 区域汇聚 、 道 楼 汇 聚与宽带接入 ，见 图 １ 。
上联 的汇聚和信息交换 工
作 。由于它在 网络 中所 处 的位 置 ，其重要性 和影响 面比接入设备大得 多 ，因
而根据 网络交 换设 备所承 担的作用 ，
交换设备放 置的物理位置通常划分 为中心 汇聚机房 、 区域核心汇 聚机房 、 楼道汇聚与 宽带接 入机房三类 。这种 网络组 网模式 在
校园网络设备机房的几种形式
受传统 的校 园网络组 网形式 的影响 ，
Ｓ ｉ ｈ Ｃ ｎ ｅ） ｗ ｔ ｅ ｔｒ即互联 网交换 中心 ，免除 另增网络核心汇聚设备 ） ｃ 。针对上述 问题文 网络拓扑结构通 常为四级结构 ，交换设备
网络核心设备存放 的区域 核心汇聚机房 的 章提 出一个校 园网的交 换设 备机房扁平化 机房涉及 出 口和核心设备 中心机房 、区域 建设 ，将原有 的网络 区域 核心汇聚设备集 的方法。 该方法就是在校园网络建设 时， 或 汇 聚机房 和楼道 汇聚与接人设备机房三种
图 ２网络机房扁平化的 网络拓扑图
可 以及时地使用备份设备替换 ，
极大地缩短 了网络恢复的时间 。 网络 的可靠性得到明显地增强 ， 资源 的利用率得 到提升 。 ３ 现在尽 管网络设备 的监 ．
ＵＳ Ｐ ，还是机 房温度都需要得 到重点 的关 光纤敷设的芯数总和 ， 并且留有一些余量 ） 控管理在 自动化 、智能化方面程度越来 越 ， 但是绝对不能替代人工干预的作 用 ， 随 注。各方面的条件均优于区域汇聚设备机 对 于校 区部 分楼 宇距 离 原 中心机 房小 于 高 ， 房 ，并 且机房平 时均安 排专人值 守监控 。 ５ ０ 的原光纤线路可 以视情况不必改造。 着核心设备的集 中，增强了 网络人工管理 ０Ｍ 提升了网络管理 的效率 ， 降低 了 从 校 园 网络设 备 机房 的 几种 形 式分 在区域汇聚点用光纤跳线按照网络需要将各 的方便性 ， ｓ 机房的核 网络管理 的工作量 ，进一步提高 了网络的 析 ，对 区域汇聚设备机房和 出口和核心设 个楼宇接入设备 的光纤上联到Ｉｃ
置在 ＩＣ Ｓ 机房里是实现网络机房扁平化 、 虚 和具体情况混合 采用 。
拟化的一个首要步骤 ，而另一个关键步骤
聚设备 的大集 中使得 网络虚拟化 的工作得
以实现 ，为最终 面向信息技术服务 的云计
是对校园网主干光纤传输信道 的改造 。如 何改造光纤传输信道达到既能保证 网络运
行 的安全可靠 ，还要尽量 降低光纤 改造项 目的经费投资。以下几种方案可 以参考 ：
中安置在ＩＣ Ｓ 机房里。 达到 了使 网络核心设 者在 网络升级更新 时 ，将 中心汇聚设备机 类 性 。
备 的工作环境得 到可靠 的保障和监控又使 房升级改造成 ＩＣ（ｎ ｒｃＳ ｉｈＣ ｎｅ）Ｐ 楼道汇聚与接入设备机房 Ｓ Ｉｔ ｎｔ ｗｔ ｅｔｒ ｅ ｃ Ｕ
得设备 的灾备性 ，静 态负载平衡能力得到 互联 网交换 中心 ，免除 网络核心设备存放
（ 作者 单位 为河海大学信息中心）
５ 国 育 络２ ２中 教 网 ｏ １５ ２
高 ，使得核心设备的工作环境得到可靠的
５ 为网络结构扁平化提供 了物质基础 ．
有 ＩＣ机房和楼道汇 聚与接 入设 备机房这 Ｓ
两类机房 。其网络拓扑结构 如图 ２ 所示 。
３ 直接从各个楼宇接入设备机房敷设 保障 ，网络 的可靠性进一步得到提高。 ． 单模光纤上联Ｎ Ｉｃ ｓ 机房 ， 两端再用光纤跳 线连接到交换机上 ，使得光纤信道物理直 和技术准备 （ 由于在楼道汇聚与接人机房
设 ，只需 对中心机房进行改造形成 ＩＣ机 在地下弱电管道井近旁设 置室外无 源汇聚 网络建设 的成 本和运维 成本 ，还显著地减 Ｓ
又因为ＩＣ Ｓ 机房 的建设标准较 房 ，达到将分散在各处 的区域汇聚设 备集 点 ， 这样 可以使得 网络线路更清晰、 分布更 少能源消耗 。
中安置在 ＩＣ Ｓ 机房的 目的。 使得校 园网内只 合理。