美麗的“鷺島”廈門市是中國最早實行對外開放政策的四個經濟特區之一,五個開發開放類國家綜合配套改革試驗區之一(即“新特區”),“中國(福建)自由貿易試驗區”三片區之一。同時廈門也極其重視教育事業,截至2012年末,全市擁有普通中等學校116所,在校學生數16.33萬人;小學287所,在校學生數22.35萬人;幼兒園612所,在園人數11.42萬人。為解決轄區內學校合理接入教育網、設備需要更新換代等需求,廈門市教育局計劃通過調優光纖接入方案、升級網絡設備來實現教育城域網升級改造。
為滿足教育網業務系統帶寬、接入規模在幾年內幾何級數增長的需求,廈門市需要建設一張先進、前瞻、高度可靠的IP城域網作為統一骨干通信平臺,以便教育部門可以針對寬帶多媒體應用等需求,迅速推出一系列嶄新教育信息化業務。首先要將目前散布在廈門市各中小學的接入統一至所屬區教育局,建設獨立、安全、可靠的城域網出口;第二建議將骨干網絡節點延伸至區教育局,在各區教育局分別放置1臺骨干路由器,采用雙鏈路的方式連接至市教育局,防止單點故障,接入方式十分靈活,全網具有多條冗余路徑,保障網絡的可靠性、穩定性、可擴展性;最后,建設骨干網核心:市教育局,各區骨干路由器由市教育局進行統一配置和管理,在連通各學校的同時兼顧安全性,有效避免病毒或攻擊在不同學校之間蔓延,有效保障整個教育系統業務的安全和暢通。
廈門市相關領導非常重視此次教育城域網的建設,在多次邀請廈門市網絡技術專家就建設方案做論證之后,選擇了華為公司承接教育城域網的方案設計和建設,采用多級星型的網絡架構,優化原有環形網絡構架。市教育局以雙路由器為核心,同時部署核心交換機、安全網關等設備。并將教育骨干網拓展至區,在6個區教育局各放置一臺遠端核心路由器NE40E,采用雙萬兆鏈路的方式與市教育局新部署的核心路由器NE40E互聯,同時相鄰區教育局之間同樣雙萬兆互聯,在保障鏈路帶寬的同時又可以防止單點故障。
該方案采用層次化設計,并借鑒業界領先的SDN軟件定義網絡的思想,具備先進前瞻、業務敏捷、高可靠等特點:
l 前瞻架構,支持SDN的高速核心骨干網絡:骨干設備采用華為高性能NE40E路由器,網絡核心節點采用萬兆鏈路連接,面向未來提供強大的業務承載和擴容能力。同時NE40E路由器采用全可編程架構,可通過自定義轉發流程快速支持新協議,強大的業務擴展能力可適應教育城域網未來5-10年快速發展的需要。
l 業務敏捷,精細化控制兼具高性能網絡:首先隨著網絡技術的發展,通過網絡對語音、數據、視頻等業務進行統一承載的趨勢越來越明顯,而且在實際應用中,需要對不同的業務進行不同的服務質量保障,NE40E路由器具備完善的QoS調度機制:精細化管控策略,支持面向接入側的H-QoS五級調度機制,多樣化、差異化滿足接入側不同層次用戶的業務需求。實現了不同學校間接入教育局網絡帶寬、優先級精細化控制,以及同一所學校不同業務的帶寬、優先級精細化控制。其次,教育網絡節點的多樣化使得ARP表、路由表持續膨脹,同時骨干網中經常存在網絡高峰,出現卡、頓等現象,NE40E路由器憑借其先進的架構,提供了強大的路由轉發能力,同時任一單板支持200ms包緩存,在突發流量時不丟包,保障了教育用戶高峰時間段網絡暢通無阻,且無掉線情況;
l 高可靠,提供永續的教育信息化業務:通過包括設備冗余、鏈路冗余、路由冗余等在內的全冗余結構消除單點故障,充分保障整體廣域骨干網絡的高可靠性。核心NE40E路由器采用硬件BFD配合完善的FRR技術,可達到端到端故障檢測到完成倒換200ms以內。骨干核心交換機S12700設備采用CSS2硬件集群技術實現網絡的虛擬化來簡化網絡的管理,同時通過1+N備份技術實現只要一個主控正常工作就能保障整個核心正常工作,實現在部分設備宕機的情形下,也可以保障教育業務7*24小時不間斷運行,并且做到用戶側對網絡故障無感知。
“教育不是無源之水,不是無本之木。”,廈門市教育局此次建設教育城域網項目正是為了促進教育發展,此次工程建設完成后其覆蓋的一千多所中小學將充分享受到先進網絡所帶來的優勢,實現教務辦公自動化、學籍管理系統、互動課堂、在線點播、在線交流、在線考試評測、在線交流、電子書包等多項教學管理應用。廈門市教育城域網的建成不僅豐富了教學手段,而且促進了教學資源的共享,教學效果和質量也得到大幅度的提高。