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海南师范大学(以下简称海师大)已经有着10余年的校园网建设历史,也是海南省最早拥有校园网的高校,是CERNET节点院校。2004年,海师大进行了核心设备的升级,整个网络的IPv4交换性能已达768Gbps。
建设IPv6校园网-待成为CERNET2节点
基于CNGI项目的考虑,作为CERNET节点院校,海师大希望能够成为CNGI项目核心网CERNET2的节点院校。在CERNET2一期工程的节点院校中,海师大没有被选入,因此,网络中心主任刘家宁希望,在CERNET2二期工程选择节点之前,通过对IPv6网络的建设,获得一些研究和使用经验,而不是被动等待。“IPv6的好处很多,最大的特点是IP地址的丰富,这样,校园内的摄像头、卡具等信息设备都可以拥有自己的IP地址,有利于校园网的管理和实现数字化校园。此外,不用再在地址转换方面投入很多资本,增加了网络通信效率,而且报头的变化更增加了网络应用的安全性。” 刘佳明说。2005年6月开始,海师大开始频繁进行技术、产品和方案的选型,到9月,提出要建设IPv6实验网。
选择最佳方案
在选型过程中,海师大选择了神州数码网络作为合作伙伴,共同建设IPv6校园网。在2005年6月和9月,神州数码网络分别通过了IPv6 Ready第一阶段和第二阶段认证,是目前为止国内首家,也是唯一一家通过IPv6第二阶段认证的公司,具备很强的技术实力。
经过总结,神州数码网络为海师大提供了三种IPv6建设方案,包括:
(1)建设IPv6实验室,这种建设方案成本最低,实现简单,对现有网络无影响;拥有众多成熟的软IPv6交换实现方案,功能实现比较丰富;对性能要求不高。
(2)建设高性能IPv6试验床,这种建设方案成本较高;选择局部网络进行全新IPv6网络改造,要求高速IPv6多层交换;一般为IPv6 Only网络,实现简单,对现有网络影响较小。
(3)建设IPv6/IPv4双协议网,实现大规模IPv6校园网。这种建设方案成本较高,可以将IPv4网络大规模向IPv6迁移;对设备整体交换性能和可靠性要求很高,功能要求很丰富;建网方式最复杂,对网络改动较大;提供IPv6接入服务范围广;需要与CNGI通过BGP4+进行IPv6互连;示范性强,可获得较大规模IPv6建设和使用经验。
经过反复比较,根据自身实际需求出发,海师大最终选择了性价比最高的大规模IPv6校园网升级方案。
在建设IPv6校园网时,要考虑如何在对原有网络没有影响的情况下使网络过渡到IPv6,这就要求在设计方案时尽可能考虑学校投入网络的利益保护与设备稳定性。
最终的具体方案是,在核心处添加一台IPv6/IPv4双栈核心路由交换机DCRS-7604,两台核心之间配置VLAN trunk,DCRS-7604连通所有二层VLAN,DCRS-7604上为每个VLAN同时配置IPv6/IPv4地址,DCRS-7604配置隧道和BGP4+路由协议,与CERNET2互通,原核心交换机DCRS-7508负责IPv4三层转发流量,DCRS-7604负责IPv6三层转发流量(见海南师范大学IPv6校园网拓扑图)。
海师大IPv6校园网案例是通过NP硬件路由转换方式,它的性能比之前很多高校使用软件方式实现IPv6提高得非常明显。神州数码还主推了最新的硬件ASIC转换技术,它的性能比NP方式增加了50~60倍。
双方经过周密的准备和设备调试,于2005年11月建成了海师大IPv6网络,并开始试运行,核心交换机通过IPv6/IPv4双栈模式为全校师生提供IPv6接入服务,并以隧道方式加入CERNET2 IPv6试验床。
到目前为止,海师大IPv6网络运行情况良好。在这个基础上,学校把试验网重新定位为IPv6校园网,不仅为学校师生服务,为其他学校也提供IPv6服务。目前海师大已经为海南医学院提供IPv6接入服务,这是一个从小范围试验到大范围的校园网,再进一步跃升为成长型网络的典型案例。
神州数码网络高级技术顾问郭献峰参与了整个项目的设计与实施。郭认为,海师大大约几千个信息点的规模,用核心设备扩展IPv6功能升级,正常情况下大约需要十几万到二十几万元,这样一个项目投入成本并不高,用IPv4设备的钱即提供了IPv6的功能。目前,海师大通过隧道方式已经连接到了CERNET2,同时,海师大还向海南当地的大学提供接入IPv6的服务。当CERNET2光缆接通之后,不需要任何调试就可以接通,已经做好了成为CERNET2节点的准备。
有了成功的建设经验,海师大IPv6校园网下一步的发展计划是对IPv6的安全进行控制;添加IPv6防火墙;并计划添加IPv6汇聚层设备,加强IPv6高速交换性能;在校内开展IPv6相关技术培训或教学课程;深入开展IPv6相关应用研究,使IPv6更好地为学校师生服务,并且为海南省内更多的院校提供IPv6接入服务。
开拓新应用
时至今年3月份,海师大所有校园网用户都已能够接入IPv6网络,学生在宿舍楼里就可以轻松访问到IPv6网站。校园网上的IP地址也不再紧张——海师大现在已经拥有1.2亿亿亿(1.2×280)个IPv6地址,相比国内一些IP地址较为紧缺的学校只能在校园网内使用虚拟地址的方式,海师大的IP地址资源已经极度丰富。
网络建成以后,海师大除了为用户提供接入IPv6服务以外,学校也在网络上做一些研究工作。首先学校开通了IPv6网站,还为学生提供基于IPv6的视频服务,也提供定制服务,学生可以开一些个人网站,一方面吸引爱好者,另外一方面也方便学生在网上宣传自己,方便就业和做一些研究工作。
海师大校园网建设完成之后对教学和科研有很大的帮助。在教学方面,学校里有很多多媒体课件,基于IPv6传输多媒体课件或者多媒体教学,无论在性能和快捷性上都可以明显感觉到有很多优于IPv4之处。在科研方面,海师大作为师范类院校,担负着为海南省高中、中学、大专院校培养教学类人才的任务,其中一块是培养计算机类人才,现在,学校为教师、学生们提供了便利的IPv6研究实验环境。
神州数码网络常务副总经理兼CTO向阳朝博士认为,完全基于IPv6的杀手级应用目前是不可能有的,但是,随着未来3G网络的架设,越来越多的终端需要分配IP地址,随着现有虚拟IP方式出现的瓶颈,运营商对IPv6的需求就会迫切起来,IPv6商用网的建设步伐也会加快。目前很多高校仅仅是建设IPv6试验网,在国家政策的大力推动下,类似于海师大这样的全校IPv6网络会越来越多。对此,神州数码网络早在1999年就开始了对IPv6的研发,在不久的将来,神州数码将对其全线产品支持IPv6,以保护用户的投资。
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