综 述

　　清华大学校园网于1992年建成使用，初期主要是用于办公和实验室使用，1994年6月伴随清华大学信息网络工程研究中心(简称网络中心)的成立，清华校园网得以快速发展。网络中心负责规划设 计、建设、运行和管理中国教育和科研计算机网（简称CERNET）主干网、CERNET华北地区网和清华大学校园网。同时，围绕计算机互联网和下一代互联网网络的关键技术开展学术研究，承担大量信息网络领域的重大科研项目。

　　作为实现教育信息化的“金智”工程的实施者，网络中心管理着我国第一个由国家投资建设的、基于TCP/IP体系结构的全国性学术计算机互联网络，这是全国最大的公益性互联网络，也是全国最大的公众互联网之一，其用户层面覆盖电信公众网和企业网用户之间，因而宽带用户的管理极为重要，急需一套完善的宽带计费系统，在加强计费管理的同时，完善并提高服务。

　　2000年，网络中心对清华大学校园网的计费系统进行改造，由基于IP地址改为基于用户身份认证的方式，实现以动态地址分式计费，这样每个用户以用户名作为唯一的计费标识，不管用户在哪个网口接入互联网都可以实现统一的计费。在加强网络管理的同时，全面提升了清华大学在大学校园网建设的领航地位。清华大学计费和用户信息以Oracle9iRAC为平台，应用联想解决方案，保证数据在安全性、可用性、可靠性、可扩展性和可管理性等方面满足计费系统的要求。

　　行业背景

　　在世界范围内，各个知名大学都十分注重自身的网络基础建设，改善自身的办学环境，为社会培养更多的高素质人才。另一方面，名校互连、分布运算等教研手段对带宽提出更高要求的同时，也对校园网的管理提出了更高的要求。

　　在国内的大学领域，各高校的早期信息化主要集中于多媒体网络教室、公共计算机室的基础设施建设。随着高校校园网、城域网、电子图书馆、远程教育系统、e-learning培训系统等一系列新项目和新应用在各高校的陆续启动，我国高等教育信息化建设已经进入了一个深化应用的新时期。

　　随着信息时代的到来，广大师生越来越不满足于只能在办公室、实验室上网，区别于以往校园网单纯的教学区群体，当今的校园网还包括了学生宿舍区群体与教工区群体。高校校园网的用户群体开始多元化，用户需求逐渐多样化。高校校园网已经告别了免费的企业网时代，校园网建设需要新的商业运营思路。

　　因而，清华网络中心应用先进的计费管理体系有着异常重要的意义，网络中心以Oracle先进的Oracle9iRAC技术平台为数据中心，建立起“基于用户身份认证的安全计费系统”，这是一个集用户的帐号管理、IP管理、计费管理为一体的综合管理系统。用户可以“一次性注册，其后通过帐号/密码认证上网”。同时，系统“以帐号/密码认证身份，按其当时所用IP地址计算网络流量”完成计费，引领高校校园网建设走向一个新高度。

　　应用需求

　　在清华大学网络中心正运行着校园网计费系统，此系统是建立在联想NS10000 2节点 Oracle并行数据库集群系统之上，是2002/02/01日正式上线运行的。随着紫荆学生公寓区的建设，校园网将会增加2万多个信息点，原有的数据库系统需要扩展，能够容纳更多的用户访问。

　　同时，此系统集中建设在网络中心内，当整个网络中心出现意外情况时无法保证系统正常的运行，例如网络中心整体掉电。

　　为此在本次系统扩建中，计划建设异地（紫荆学生公寓区信息中心内）的第二个计费系统，两个地点的系统可以既同时运行，在性能上解决由于信息点增加而带来的系统压力。另外新建的系统与现有的计费系统还能够形成备份，提高计费系统的整体可靠性，确保系统在7×24小时正常稳定运行。

　　在计费系统的扩建中，如何实现用户可以同时访问两个地点的数据，并且还能够实现两个地点的数据复制是设计的关键。

　　解决之道

　　计费系统数据库设计的总体结构如下图所示：

　　在上图中，

　　网络中心计费系统和紫荆公寓区计费系统通过千兆以太网相连。

　　两地的SAN存储区域网通过SAN交换机连接，为了保证系统的可靠性，两台SAN交换机之间可以用两条光纤线缆冗余连接(Brocade交换机需要提供额外的license)。

　　网络中心、紫荆公寓区的2套服务器系统分别通过本地SAN交换机与两地磁盘阵列柜相连，即，系统中的每台服务器通过SAN交换机访问两地的磁盘阵列柜，对它们来说，相当于两块大硬盘。

　　两地磁盘阵列柜中的数据将通过Oracle DATA Guard保持同步。在数据库配置上，网络中心磁盘阵列柜上的数据库做为主数据库（primary），而紫荆公寓区磁盘阵列柜上的数据库配置为备份数据库（standby）。

　　在服务器配置上，在网络中心的2台节点机上各启动1个实例（instance），连接到主数据库（primary），而紫荆公寓区中的2台节点机上各启动2个instance，1个instance连接到主数据库（primary），另1个instance连接到备份数据库（standby）上做备份操作。通过以上配置，两地共4台服务器和主数据库构成4节点的Oracle9i RAC集群系统，承担日常数据服务任务；而紫荆公寓区中的2台服务器和备份数据库系统形成2节点Oracle9i RAC standby db系统，当网络中心计费系统出现意外情况时启用。

　　为什么选择ORACLE

　　作为全球最大的企业级软件供应商，Oracle在数据库产品领域的优势不仅体现在市场份额上，同时也体现在重要用户对Oracle数据库的充分信任上。在FactPoint公布的“财富100”家企业应用研究报告中显示，Oracle已无可争议地成为“财富100家”企业的首选。

　　最新一代数据库产品——Oracle9i数据库，提供了无限的可伸缩性和总体可用性，是第一个能够跨越多个计算机集群系统运行的数据库软件，它在集群、高可用性、数据储存、安全功能、系统管理和内容管理等方面提供了最完整和最先进的数据库功能。由于RAC可以把一个或多个节点添加到集群中，这样，清华大学网络中心可以根据容量的增加情况方便、快捷地向集群中添加节点，从而可以按需扩大系统真正节省资金投入。同时，RAC能够动态地在集群服务器上优化数据库资源，从而能够为综合计费系统提供最佳的性能。

　　为什么选择联想

　　联想是国内著名的高科技IT企业，联想万全服务器在行业用户中拥有广泛的应用层面，并积累了丰富的实施部署经验。同时，项目获得联想应用方案中心的大力支持，方案中心是联想与INTEL共同投资建设的，可以为清华网络中心提供移植、测试、优化、选型、培训和咨询等服务。

　　2002/02/01日，第一套2节点集群系统由联想应用方案中心为清华大学网络中心成功部署并上线运行。上线以来，数据库一直高效、稳定、可靠地运行，没有出现集群系统整体故障，充分保障了整个计费系统的运行。实际运行的系统是最好的检验标准，第一套系统的成功使我们赢得用户的信任。在本次系统的扩容中，联想方案中心的工程师提出了多个方案，经过与清华大学老师多次讨论、分析、比较，最终确定了目前的方案。该方案既充分发挥了硬件资源，又切实保障数据安全性。再次赢得了用户的肯定。

　　展望未来

　　未来，清华校园网即将进行新一轮工程改造，向万兆以太网全面迈进。提供更高的带宽的同时，也对计费管理提出更新的需求。联想应用方案中心和清华网络中心将针对计费系统的每一个环节进行讨论、分析和测试，优化平台软件的参数，使整个系统适应新的应用环境的发展，推进整个清华校园网的整体建设。

　　对于清华网络中心来讲，倾心推进清华校园网建设也必将为自身的发展创造出更大的机遇！