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
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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 核心层设备负责各区域之间的互联以及各区域内部大楼之间的互联，接入层负责大楼内部楼层之间互联以及接入到桌面的能力。结构简单、各司其职，便于管理维护。
可靠性高
众所周知，核心层的可靠性是最重要的。在这个方案中，核心层采用RPR环组网，可以实现目前网络最高的保护特性，即小于50毫秒的环切换保护，而且核心路由器具有冗余热备份和不间断路由转发能力，整个网络可靠性非常高。
可平滑扩展，适应校园城域网大规模发展的要求
核心层采用RPR环组网，非常容易在环上增加新节点，扩大核心层规模，覆盖新的区域。区域内部规模扩大后，很容易地增加新的核心交换机后，不会影响核心层结构，可以轻松面对未来的校园城域网扩建。
效率高，带宽充裕
核心层有2.5G共享带宽，今后还可以扩展到10G。汇聚层到接入层采用GE，接入层下行采用FE，带宽非常充裕。而且核心层采用空间重用和公平共享等技术进一步提供带宽利用率，NE80、S8016、S6506等核心设备的转发能力高达96Mpps、48Mpps，实现2.5G和千兆链路的线速转发。整个网络效率很高，可以满足今后几年内的带宽需求。
■ 业务能力强
NE80提供功能强大的MPLS VPN、组播和QoS等业务，这些业务可以组合起来，与RPR结合一体，便于各种业务的开展并提供服务质量的保障，如实现VPN用户的带宽保证、传输质量保证和时延抖动控制等。
■ 可管理性强
华为Quidway系列产品支持统一的网络管理平台，可以对全网设备实施及时、专业的网元级管理（拓扑、告警、性能、安全日志、配置）。华为公司一向倡导"可运营、可管理、可增值"的城域网理念，并将其融合到产品特性中，提供完整的运营管理。不仅支持各种网络管理业务，同时也提供功能丰富的用户管理。
2、第二阶段组网方案
随着校园网业务的发展以及各单位信息化程度的提升，网络规模将进一步扩大，校园网发展成为校园城域网。在校园城域网中把其它相关单位接入，实现了新校园城域网的组网。新的校园城域网，一方面方便了网上节点共享和交流信息，另一方面也为这些节点提供了网络业务运营的商机。
采用RPR技术，可以很灵活地扩张校园城域网，延伸覆盖范围，图2是扩建后的校园城域网组网图的核心层部分。
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图2上海第二医科大学校园网第二阶段组网图
核心层由于采用了RPR技术，各主要区域能够很容易地加入环网新节点，实现平滑扩展。这种组网的优点非常明显，光纤资源利用率极高、稳定可靠并且带宽充裕。
一些其他单位如果想加入环网，可以通过接入到就近的环网节点的方式。由于核心节点采用的是核心路由器，提供的接口非常丰富，接入方式可以非常灵活，包括GE、FE、POS、ATM甚至E1等各种接口，可以满足大规模校园城域网组网、业务开展及发展扩建的需要。
三、小结
伴随着技术的发展、社会对信息化的强烈需求，越来越多的专家意识到校园网不再是一个相对封闭的网络，而是一个担负着推动中国信息化建设使命的网络。但是，网络的发展不是跃进式的，需要平滑演进，RPR环网技术的应用，展示了这一历史角色。RPR在提供高效、高安全网络的同时，为网络的扩容打下了良好的基础，在上海第二医科大学校园网的建设中起到了非常重要的作用。
