学生宿舍一体化多运营商接入解决方案初探
学生宿舍一体化多运营商接入解决方案初探
裴 纯 江西财经职业学院 江西九江 332000
【文章摘要】
分析学生宿舍网络情况，采用一套网络硬件搭建统一平台，实现多运营商平等接入，市场化竞争，为学生提供优质服务。
【关键词】
多运营商接入；无线网络；radius ；bas
1 学生宿舍网络现状
为了满足学生日益增长的上网需求， 便于对学生上网行为进行规范和管理，以及为了将网络学习资源引入学生寝室，江西财经职业学院自2008 年开始经过三年时间建成了覆盖所有学生宿舍的有线宽带网络。2011 年学生上网用户数即迅速增涨到6000 人，且随着学生网络应用的发展，带宽需求也大幅提高，原有 1G 的出口带宽远远满足不了学生的接入需求，按此人数的实际带宽需求应在6G 以上，出口带宽不足严重影响了学生宿舍网络的正常使用，为此学院于2012 年6 月与中国电信九江分公司签订协议，由其提供接入带宽和维护人员，负责学生宿舍网络的运营工作。
九江电信运营学生宿舍网络后，接入带宽和服务得到了明显改善。但是由于学生宿舍宽带由一家运营商运营的垄断格局给学院的网络管理带来了诸多的新问题。按照有关文件，任何运营商不得在高校进行独家垄断经营。同时，学生宿舍网络和校园网络的互通也出现问题，导致学院的教学资源不能很好得被学生使用。
随着信息技术的迅猛发展，学生上网需求、上网行为也在发生重大改变，智能移动终端的普及使得学生对于无线接入的需求呈现爆发式增长，以台式电脑为服务主要对象设计的学生宿舍有线网络已无法满足学生的需求，建设无线校园已经成为校园网络建设的必然选择。
2 校园网络功能设计
2.1 实现一个由学院进行统一管理的开放式校园网络，国内主要通信运营商均可平等接入，提供市场化的商业竞争环境，为全院学生提供多样化的网络接入服务。
2.2 建设一个高可用、高安全、高稳定、易使用、易管理、易扩展的无线校园网络与基础设施平台，通过支持802.11N 标准，实现无线网络的无缝高速覆盖，以适应信息技术的飞速发展和学生多种移动终端的便捷接入和未来数字校园和智慧校园的建设需求。为实现优质资源班班通，网络学习空间人人通构建一个良好的基础平台。
2.3 实现学生接入的一体化认证，不区分学生的接入终端类型，采用统一的校园帐号实现宿舍网络认证。
2.4 提升学生宿舍网络与校园网络的连接带宽，提高学生访问校内得实精品课程平台、金智教学资源共享平台、教育部财政部网络教育数字化学习资源中心分中心、学院数字图书馆、学院VOD 等教学资源公共平台的体验水平。
2.5 重建校园网络管理模式，保障网络服务质量。一是要保证学生宿舍网络的上网带宽，确保用户上网体验效果；二是要保证网络维护工作响应及时准确，确保用户在出现故障后能及时得到有效处理。三是保障各运营商在校园内的有序竞争。
3 校园网络建设内容
3.1 网络核心建设
有线网络建设是对构建一个新的学生宿舍网络核心体系，构建一个高性能的核心平台，以实现多家运营商的平等接入、一体化认证和管理运营。
3.2 无线网络建设
无线网络建设实现学生宿舍区、办公区及生活区域的无线覆盖。全面进行多种灵活接入方式建设，通过完善的高速无线网络来实现整个校园范围内无盲点区域的网络覆盖。无线网建设完成后，数字信息化渗透到校园的所有角落，在教学、科研、管理、服务等多个方面为师生带来的变化。
4 网络核心方案
4.1 网络构架
以校园BAS 为核心，现有校园网络和宿舍有线网络构架基本保持不变，在核心设备上各添加两个万兆接口，接入校园网核心BAS 设备，各运营商的学生宿舍网络出口通过一个或多个万兆接口接入校园核心BAS，无线网络核心交换机通过2 个万兆接口接入校园核心BAS，校园核心RADIUS 旁挂在校园核心BAS 上。
4.2 一体化认证
有线网络采用PPPOE 方式，使用校园帐号经校园网radius 设备认证后，根据域名后缀不同经BAS 设备分别路由至各运营商出口或校园网入口，需要接入INTERNET 的再经由运营商认证后接入。
无线网络采用potal 认证，移动终端用户根据选择不同的无线SSID 号分配地址，使用校园帐号经校园网radius 设备认证后，radius 向BAS 推送信息，按所选SSID
接入运营商出口或校园网入口，需要接入INTERNET 的再经由运营商认证后接入。
有线无线使用的radius 系统为统一系统，采用同一数据库，学生认证帐号具有唯一性。接入INTERNET 需要经运营商进行二次认证，此过程由校园radius 进行代理，学生将运营商帐号密码通过自助方式存于radius 中，由校园radius 向运营商提请认证，过程对学生透明，学生仅需要记住校园帐号密码即可。
5 无线网络
通过部署支持802.11N 的无线AP 建设覆盖全校的独立的无线网络，并和现有有线校园网进行融合。 整个无线网络分为三层结构，分别由核心交换机、汇聚交换机、POE 接入交换机和无线接入AP 组成，并部署网络管理系统、认证计费系统，
实现无线统一管理，统一认证。核心互联采用虚拟化技术。
无线区核心交换机启用虚拟化功能， 每台配置双冗余引擎和1+1
电源冗余、提供万兆光纤接口和千兆光口以及电接口用于互联以及未来扩展。
汇聚交换机通过双链路和核心交换机互联，分别在学校宿舍楼、教学及实验楼、图书馆及行政楼等楼栋区域部署汇聚交换机。
为了对大量的AP 进行统一和方便的管理，在主校区两台核心交换机上部署无线控制器，无线控制器双千兆分别上行至两台核心交换机。
接入交换机建议采用全千兆POE 接入交换机，每台提供24 个千兆接入GE 电接口、4 个非复用的千兆SFP 上行光接口。通过千兆光纤或网线上联。
无线AP 采用802.11n 型AP，其中在宿舍区采用智分802.11n 无线AP（每个AP 带4 个房间），支持双频双流入室覆盖， 在教学办公区采用100mw 的放装802.11n 无线AP 实现双频双流覆盖；在室外（例如：体育馆、操场等）采用500mw 的防水防尘的室外AP，每台AP
都配置足够的馈线、天线等配件, 并支持IPv6/IPv4 双栈协议并能提供独立的纯IPv6 SSID 通道。
为了支持未来的数字化校园建设，并在校园网有线区域部署认证计费系统、网管系统。当学生和老师接入校园网时配合实现校园网无线统一帐号认证和权限控制，实现无线有线网络的统一认证、管理和运维。
6 网络管理
6.1 开户业务办理
在学院信息中心的统一监管下，鼓励多家通信运营商向全院师生自行开展形式多样的各具特色的网络接入服务融合套餐。师生凭各运营商的办理凭证和有效证件到学院网管中心免费办理校园BRAS 账号，学院信息中心可通过校园内的BRAS 设备有效地监管各通信运营商运营情况。
6.2 网络管理维护
校园INTERNET 接入部分由各通信运营商管理，各运营商可根据各自用户数动态调整接入带宽。校内网络由具有相应网络管理维护资质的第三方专业网络公司进行维护，各运营商根据各自用户数承担相应比例的维护费用。
本方案搭建了一个校内统一的开放的接入平台，允许多家通信运营商同时提供有线和无线接入服务，有效解决了独家运营商垄断校内网络接入服务从而导致不公平竞争及由此所产生的一系列问题。同时解决了有线无线一体化认证问题，师生采用任何一种终端设备、采用有线或是无线接入方式，只需一个校园帐号，即可便捷地访问既定网络，各家通信运营商的二次认证对校园用户而言是透明的。这为多家通信运营商同时提供有线和无线接入服务提供了技术基础，极大地简化了校内网络管理问题。
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