CNGI项目与校园网升级改造工程

　　由国家发改委组织实施的下一代互联网业务试商用及设备产业化专项“教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范”项目于2008年12月正式启动，项目建设内容包括：对100所学校的校园网实现下一代互联网技术升级改造，用户总数达到100万人以上；研究完善面向校园网的试商用网络支撑技术和公共服务功能，为下一代互联网运营提供业务运营和网络管理平台；实现10项现有教育科研资源和应用的技术升级改造，新开发和推广10项教育科研重大应用示范；逐步扩充连接国际下一代互联网的线路带宽，增强国际出入口网络管理能力。同济大学作为子项目《教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范项目同济大学校园网IPv6技术升级》的承担者，借助这一项目的推动，开展了对下一代校园网络技术的研究和探索，携手运营商，完成同济大学校园网向下一代校园网的升级改造。

　　我们的升级改造工程分四个阶段完成：

　　1) 新建校园网主干网，支持IPv4/IPv6双栈和组播，完善校园网主干的链路冗余体系，将部分链路纤冗余的校园网主干改造成缆全冗余结构；

　　2) 改造教学区校区和重要楼宇的汇聚设备，升级教学区全网支持IPv4/IPv6双栈和组播；

　　3) 宿舍区BRAS(宽带远程接入服务器)设备的改造，支持IPv4/IPv6双栈和组播；

　　4) 高起点建设覆盖主要教学和公共区域的无线网。

　　1. 校园网主干拓扑设计

　　校园网主干是整个校园网稳定、可靠运行的基础，主干网必须要有很强的冗余能力，这个冗余包括了设备冗余、链路冗余、流量负载均衡等，同时支持冗余的协议要简单可靠，收敛快，配置简单方便。因此，我们选择新一代交换机虚拟技术(VSSVirtual Switching System)构建支持IPv4/IPv6双栈、MPLS VPN、组播等特性的双万兆交换平台。

　　同时凭借和运营商之间良好的合作关系，利用运营商城域网的光缆系统，各校区汇聚节点都通过缆冗余的方式链接主校区核心交换平台，以保障校园网校区之间物理链路的稳定可靠。核心交换节点的VSS(虚拟交换系统)技术可以在不配置冗余协议(如VRRP等)的情况下具备汇聚点设备和主干层设备在链路冗余、流量负载均衡等高可靠性、可用性特性。

　　为了能够充分利用校园网电信高带宽出口资源和教科网免费地址列表的特性，同时能够根据出口带宽使用状况，动态控制两个出口的流量，我们在主干交换机和校园网边界路由器之间通过IS-IS动态路由协议，实现IPv4/IPv6路由的动态调控和管理。改造后的校园网拓扑图如图2所示。

图2 改造后校园网拓扑

　　整个校园主干网IPv6的技术升级工作比较复杂，由于牵涉的部门比较多，涉及电信、Cisco、华为、H3C以及上述厂商的集成商，超过5家厂商异种设备互联，涉及端口聚合协议、VSS协议、VRRP与OSPF协议透传等。在各方的通力配合下，克服各种技术、管理上的困难，顺利完成本次升级，为随后的升级积累了经验，也奠定了坚实的基础。

　　2. 教学区汇聚节点的升级

　　使用《教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范项目同济大学校园网IPv6技术升级》项目的国拨经费，对四平校区、南校区、嘉定校区、沪北校区和沪西校区汇聚节点、四平校区、嘉定校区图书馆等汇聚节点升级为H3C 7500系列高性能交换机，对桥梁馆等38 幢大楼汇聚设备升级为H3C 5500系列智能交换机。受预算所限，未替换汇聚交换机的楼宇，其用户VLAN改为终结于校区汇聚节点，原楼内三层汇聚设备仅使用二层转发，保证了全部教学区楼宇IPv4/IPv6全覆盖。

　　3. 宿舍区BRAS(宽带远程接入服务器)设备的改造

　　在CNGI项目的推动下，经过学校与中国电信的充分协调和沟通，在宿舍区开展IPv4/IPv6双栈改造。根据宿舍区组网的特点，宿舍区的接入方式是全网PPPoE，使用QinQ技术将用户端口聚合后直接连接到BRAS设备上，所有用户二层隔离。 由于宿舍区用户在逻辑上仅仅只和B-RAS设备有联系，因此在IPv6 技术升级时仅需替换BRAS设备。通过与电信协商，学生宿舍区选择了全面支持IPv4/IPv6双栈业务的华为新一代BRAS ME60 ，并通过配置在各校区的华为9300系列汇聚交换机接入宿舍区各楼宇的接入交换机，实现宿舍区网络全面升级支持IPv4/IPv6双栈。