上海第二医科大学是国际著名的医科院校,同时又是上海教育科研计算机网络的核心主干节点之一。上海第二医科大学有着丰富的医学教学和医学信息资源,在满足学校应用的同时可通过开发利用来服务于社会。利用目前的互联网信息技术,建设一个校园信息网络,有利于更有效地开展信息的交流、开发和利用。校园网建设的最终目标是:连接上海第二医科大学系统范围内的所有应用节点并实现与城域网的互联,建立上海第二医科大学信息资源服务体系,在满足第二医科大学系统内信息化需求的同时,向教育单位和社会提供信息资源服务。在校园网络建设的技术选择方面应适当地超前,以保持现代化教育技术的优势,同时校园网主干技术和设备的选择关系到校园网的建设应用和发展方向,至关重要。
一、总体技术选择
上海第二医科大学的校园网不是简单的一个校区网络,需要实现多个校区的城域互联,无论规模上、结构上还是业务需求上,都接近IP城域网,是名符其实的校园IP城域网。
IP城域网的建网有很多技术模式,最典型和成熟的有纯以太城域网、SDH综合传输城域网和RPR。
纯以太城域网是全部由以太交换机组成的城域网,把城域网看成一个大规模以太网,采用千兆以太网主干结构。优点是成本低,缺点是可靠性差、组网不够灵活,难以支撑大型城域网络。
具体分析一下,千兆以太网主干结构在大规模校园网内将面临以下问题:
■ 不带冗余,难以保障网络可靠性和稳定性。这是以太网技术的本质所造成的,以太网不适合组环网来获取高可靠性,在出现故障时,需要通过生成树算法重新收敛,保护时间远超过50ms,不能保证业务的不中断,难以胜任高质量的业务需求;
■ 上海第二医科大学要建设的不仅仅是一个校区网络,最终需要覆盖系统内众多附属医院的城域网,千兆以太网主干结构的扩展性和支撑规模方面无法满足要求,有较大风险;
■ 千兆以太网主干结构对先进的MPLS VPN、组播、QoS等网络技术的发展缺乏有效的适应能力,不能满足网络未来开展业务的需要。
这些问题导致纯以太城域网的技术模式无法满足上海第二医科大学校园网的建网要求。
采用SDH构建IP城域网具有可靠性高、支持的业务类型多等优点,很好地解决了IP城域网中的一些问题。但是,SDH组网成本高、性价比较低,不适合运用在学校。
RPR城域网模式采用RPR技术组网,RPR结合了IP和SDH技术的优点,代表了IP城域网的最新方向。
RPR(弹性分组环Resilient Packet Ring)技术是IEEE组织的最新城域网技术(IEEE 802.17),应用于校园网(校园网的广域互联)时,除了能提高校园网主干传输的可靠性之外,还能有效地保证中央环上的各个节点公平地共享带宽。同时,它能减少不断增加的网上信息资源服务对主干带宽要求的压力,非常适合学校校园网技术的应用和发展,并能最大限度地避免以太城域网和SDH城域网的缺点。
基于以上考虑,上海第二医科大学最终采取了RPR技术构建其网络的核心骨干。
二、网络拓朴设计
1、第一阶段组网方案
上海第二医科大学的校园网,按照校区位置,分为西院网络中心、西院科研楼和东院三个主要的网络区域。考虑到今后还要与各关系医院进行网络互联,建设校园城域网,因此建议采用环组网方式,在保证带宽、可靠性的同时,提供灵活的可扩展性,网络拓扑图如图1所示。
图1 上海第二医科大学校园网第一阶段组网图
校园城域网核心层由三台核心路由器NE80通过RPR 2.5G互连组成环网。NE80具有强大的路由能力、2.5G线速转发能力和电信级可靠性,RPR具有良好的保护特性、灵活、高带宽以及高利用率等特点。核心层主要作用是实现校园城域网各大区域的互联。
校园城域网汇聚层(分布层)由核心交换机组成,分别通过GE接入核心路由器。具体组网如下:西院网络中心采用S8016核心交换机,西院科研楼区域采用S6506,而东院则采用利旧的C6509。汇聚层主要实现接入层以太网的流量汇聚,完成各区域内部互联。
校园城域网接入层采用接入交换机,在各大楼放置S3026接入交换机,上行提供GE连接到汇聚层,下行提供FE连接各楼层接入交换机。各楼层接入交换机下行提供10/100M连接,实现桌面主机接入。
此校园网方案采用多出口,连接到上海教育科研网、上海科技网以及运营商网络中去。出口部分设置防火墙、边缘路由器,防火墙主要实现安全过滤和地址功能,边缘路由器提供出口功能。
这种组网方案是合理、实用、可靠、科学的,具有以下优点:
层次分明、结构清晰,适用于大规模校园城域网