今天全球最敏感的数字是石油的价格,石油业在创造着巨大财富的同时,也决定着国家发展的动力和速度。中国石油大学是我国石油行业一所专业性综合学府。这所大学的最大特点是在全国拥有三个校区,分别位于北京和山东省的青岛、东营。其中北京校区占地460亩,拥有1000多名教师和近万名在校学生;而东营、青岛两个校区占地面积高达4500多亩,将近北京校区的10倍,拥有3000余名教职工和26000多在校学生。
跨时空的网络
巨大的教学规模和跨地区的发展方式,给学校实现教育的跨越式发展提供了实力,但同时也给学校带来了教学方式、教学手段、人员、资金和管理等诸多方面的问题。基于对学校现实情况的充分研究,石油大学的管理者们认为,利用当前国际主流大学普遍采用的多媒体、网络技术,创建一流的数字化生活空间和虚拟化大学是必由之路。
中国石油大学(华东)信息中心主任王建表示,“异地办学的格局必然要求石油大学建立一个跨地区的统一通信平台。以该网络为依托,IP电话、多媒体教学、网上课堂/讲座、视频会议等应用将使师生们的学习工作和生活更加有效和便利。”
高可用的架构
基于层次化、整体性的校园网将信息更好地组织分类,实现校园的各项资源数字化,最终形成整合的统一通信平台,使现实的校园环境在时间和空间上得到延伸。
为此石油大学主要针对东营校区和青岛新校区的网络进行了扩容,数据网络整体性全面覆盖了其三个校区、为将近4万名师生提供全新的“零距离”教学、办公支持。
青岛新区是此次校园网升级改造的重点,为方便跨区域的网络管理和扩展,同时节省投资,青岛校区的网络拓扑采用星型结构,以高性能的北电核心交换机ERS8600、ERS1600构建校园网核心。核心交换设备采用双核心组成冗余备份配置,以双骨干链路连接相邻节点,双核心构建成集群(cluster)系统,并发工作;汇聚层的上连链路同时得到利用,实现了二、三层的网络流量负载分担,又能够在故障的时候快速切换,使得整个网络既高效又可靠。
ERS8600核心交换机采用了目前为止业界最为先进的中心交换矩阵加上分布式交换芯片和共享内存架构,其分布式的交换架构很好地解决了在新的应用环境下核心交换机所面临的高性能和灵活性的挑战。
传统情况下,路由交换机冗余的2块CPU/交换矩阵只能做到普通热备份方式:即一主一备方式,在主模块出现故障的情况下,备份模块接替主模块继续工作。但在这种备分方式下,备份模块接替主模块工作需要经过CPU的启动、启动配置文件中的配置、路由计算、路由表及策略下发等一系列工作,然后才能正常工作,这一切工作视网络规模和配置策略的复杂度至少需要30秒或更多时间来完成,在此期间网络处于不可用状态。对于用户的话音、视频、以及相关实时关键应用而言,这显然是是无法忍受的。
北电网络在Passport 8600交换机的2块引擎上(CPU/交换矩阵)上实现了HA功能(高可用性功能):Passport 8600的2块引擎在HA模式下同时工作并进行负载均衡,所有数据实时同步。这样,实现网络无丢包和业务间断情况发生,真正做到不间断工作。
安全性和应用优先级分配功能是网络的基本能力,北电网络Passport高端路由交换机通过PXC(Passport eXpress Classification)技术在网络中提供这些业务。PXC是基于特殊的高性能专用集成电路(ASIC),它使Passport路由交换机可以执行线速过滤、业务分类、实施策略、记帐、交换和路由分配功能。
青岛校区数字化校园网的一个重要特点是内部网各种应用的使用率和流量都比较大。为了保证正常的数字化教学、科研应用以及未来新技术、新应用的扩展,高性能、高可用是新网络的关键。北电在汇聚层采用全千兆组网并可平滑扩展至10G骨干网,保证教学和学校师生生活网络的带宽需求,通过该跨广域网连接,在任何一个校区内轻松访问其他校区网的资料和BBS,三地老师也可以充分借助这个平台共享教学资源,开展科研交流。
接入层采用北电的ES470、ES450、ES425以太网交换机及BLN多协议路由器协同工作,接入层与汇聚层交换机的相联通过2条光纤链路进行连接,保证网络的高度可靠性。