打造直通式教育城域網(wǎng)

打造直通式教育城域網(wǎng)

構(gòu)建穩(wěn)定可控的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境李雨2013.12一、城域網(wǎng)建設(shè)的背景1、政策要求湖南省教育信息化三年行動計劃（2013-2015年）2015年基礎(chǔ)教育信息化發(fā)展目標中第一點明確提出“中小學(xué)校信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)極大發(fā)展：基本實現(xiàn)“寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通”，實現(xiàn)所有學(xué)校10M以上寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)，以區(qū)域網(wǎng)方式接入的不低于1000M到校、100M到班的帶寬接入?！币?、城域網(wǎng)建設(shè)的背景2、應(yīng)用要求（1）湖南省教育信息化三年行動計劃（2013-2015年）提出“各級各類教育“專遞課堂”、“名師講堂”、“網(wǎng)絡(luò)課堂”資源建設(shè)與應(yīng)用推廣”。（2）湖南省基礎(chǔ)教育資源網(wǎng)建設(shè)的需要。當“優(yōu)質(zhì)資源班班通”應(yīng)用水平達到一定的程度，對資源的需求將出現(xiàn)“井噴”，如果都從省資源中心獲取，將對省中心帶來巨大的壓力，只有通過分中心，區(qū)域應(yīng)用在區(qū)域，才能穩(wěn)定并持續(xù)。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)1、前期探索復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)2008年我們開始探索直通式教育城域網(wǎng)的建設(shè)模式，是否可以將復(fù)雜問題簡單化：每個學(xué)校都要接入100M互聯(lián)網(wǎng)，每個學(xué)校需要經(jīng)費3-5萬元，能否將所有學(xué)校捆綁打包，將各個學(xué)校裸光纖接入城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一出口（就相當于將一個校園網(wǎng)擴大），各校不再建數(shù)據(jù)中心。一中校園網(wǎng)二中校園網(wǎng)三中校園網(wǎng)四中校園網(wǎng)城域網(wǎng)中心網(wǎng)通電信100M互聯(lián)網(wǎng)...機房1000M荷塘區(qū)蘆淞區(qū)天元區(qū)石峰區(qū)二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)2、直通式教育網(wǎng)的要素及好處（1）首先是“裸光纖”，突出“裸”。租用運營商的裸光纖，光纖不再跑運營商別的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。一中校園網(wǎng)二中校園網(wǎng)三中校園網(wǎng)四中校園網(wǎng)城域網(wǎng)中心網(wǎng)通電信100M互聯(lián)網(wǎng)...機房1000M荷塘區(qū)蘆淞區(qū)天元區(qū)石峰區(qū)二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)2、直通式教育網(wǎng)的要素及好處（2）中心統(tǒng)一。建立城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，由運營商提供交換設(shè)備及接入終端設(shè)備（光收發(fā)器），各校無需建中心，只要有一個瘦校園網(wǎng)即可。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)2、直通式教育網(wǎng)的要素及好處（3）應(yīng)用統(tǒng)一。各種應(yīng)用集中在數(shù)據(jù)中心，城域網(wǎng)學(xué)校無須購置各類平臺，如數(shù)字化校園管理平臺、辦公平臺、資源平臺等，全市統(tǒng)一部署，各校使用。（4）維護統(tǒng)一。由運營商統(tǒng)一提供城域網(wǎng)的維護，省去網(wǎng)絡(luò)維護人員。（5）安全統(tǒng)一區(qū)域網(wǎng)綠色上網(wǎng)的安全可在出口位置部署上網(wǎng)行為控制設(shè)備就可解決以前各校分散部署帶來的管理與資金的壓力。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)2、直通式教育網(wǎng)的要素及好處（6）費用統(tǒng)一打包費用統(tǒng)一支付。（7）出口統(tǒng)一直通城域網(wǎng)出口可采用電信、聯(lián)通、移動，整合分流。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題一：思想觀念部分學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員存在不理解。比如：統(tǒng)一出口，那么學(xué)校大的就上網(wǎng)快一些，學(xué)校規(guī)模小的上網(wǎng)慢一些。解決辦法：組織不同層面的統(tǒng)一思想會議，先以兩個不同規(guī)模學(xué)校為試點，現(xiàn)場展示效果，動之以情，曉之以理。并采用“鼓勵一批、孤立一批、打擊一批”的政策，逐步推進。

二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題二：運營商選擇在選擇運營時，我們也在糾結(jié)到底選擇那家好。問題的根本就是誰能給予我們更大的優(yōu)惠。解決辦法：選取電廣、電信、網(wǎng)通三家進行溝通，采用“激、爭、退、撫”四字方針。最后通過競爭，最后選取電廣為裸光纖提供方，網(wǎng)通與電信為出口提供方，網(wǎng)絡(luò)為主400M連接網(wǎng)通骨干網(wǎng)，200M電信出口。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題三：流量問題建設(shè)初期，我們也在考慮，統(tǒng)一出口后帶寬要多少才合適，按常規(guī)的理解，一個高中學(xué)校至少需要100M帶寬才能滿足需要，市直共10個學(xué)校，需1000M帶寬。解決辦法：采用逐步累加的方式，先2個學(xué)校，分析流量，再4個、7、10個，最后發(fā)現(xiàn)，10個累計峰值流量最大維持在300M左右。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題三：流量問題

兩個結(jié)論：

一是運營商提供的100M帶寬只是端對端的流量，事實訪問速度快慢與運營商上聯(lián)的出口、他們骨干網(wǎng)絡(luò)的流量有關(guān);二是用戶訪問的有間隔性特點，當一部分用戶發(fā)出請求訪問某個頁面時，另一部分用戶已經(jīng)完成下載正在閱讀了。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題

三個教訓(xùn)：教訓(xùn)一：為保障正常的運轉(zhuǎn)，每年的維護費50多萬元，光電費一項就需要25萬元左右。教訓(xùn)二：是5、6年以后，設(shè)備運行問題層出不窮，故障率非常高，出了保修期，維護成本成倍增加，最關(guān)鍵是各種應(yīng)用的開展受到很大的影響，出現(xiàn)“食之無味，棄之可惜”的尷尬局面。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題

三個教訓(xùn)：教訓(xùn)三：因應(yīng)用的需求不同，某些服務(wù)器經(jīng)常沒事干。（比如：裝備管理軟件平臺，訪問量比較?。?，而某些服務(wù)器卻滿負荷運行（比如：資源平臺），干著急。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題

三個教訓(xùn)：解決辦法：小型化（機房），節(jié)能化（刀箱及刀片），虛擬化（動態(tài)遷移）。單位設(shè)備名稱參數(shù)數(shù)量經(jīng)費(萬元)云服務(wù)中心云計算中心核心交換機萬兆核心交換機，模塊插槽：10個，背板帶寬：15T，交換容量：3.2T/7.68T（可擴展至15T），包轉(zhuǎn)發(fā)速率：二層轉(zhuǎn)發(fā)2380Mpps/5714Mpps以上，三層轉(zhuǎn)發(fā)達2380Mpps/5714Mpps，需支持Syslog系統(tǒng)工作日志，支持故障后報警和自恢復(fù)、支持SPAN/RSPAN/ERSPAN，支持IPFIX流量分析。含以下模塊：2、3層引擎，24口萬兆模塊1個，48口千兆1個。126教育云存儲中心雙電源，雙控制器，24GB緩存，13塊600GBSAS,2塊200GBEFD5T容量118統(tǒng)一云計算平臺刀片式服務(wù)器，刀箱：不少于8個刀片服務(wù)器插槽。刀片服務(wù)器：4個（可選兩個5600系列CPU,高達12M三級緩存，可共享內(nèi)存池，內(nèi)存池容量：96G129虛擬化軟件VMware企業(yè)增強版教育版（12CPU授權(quán)）+VCENTER管理套件110其它windows2008授權(quán)費用等506云中心網(wǎng)絡(luò)安全高端千兆防火墻提供12個千兆Combo接口，1個百兆管理口；1U；111千兆入侵檢測防御系統(tǒng)，固化6千兆電口和一擴展槽，2U冗余電源，自帶1年License18超級內(nèi)容緩存加速系統(tǒng)，2U機架式支持文件下載、視頻、P2P緩存加速；固化2個千兆電口+2個千兆光口（可選4GE電或4GE光），內(nèi)置4×4GBDDR3ECC內(nèi)存，內(nèi)置2×300G企業(yè)級SAS硬盤，7×1TB企業(yè)級SATA硬盤，112合計120二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題為了能爭取局里對該方案的支持，我編寫如下《建設(shè)教育“云中心”的構(gòu)想》在局辦公會上進行匯報：(1)、現(xiàn)狀分析序號系統(tǒng)名稱服務(wù)器臺數(shù)年份功能描述業(yè)務(wù)科室1學(xué)籍管理平臺32003學(xué)業(yè)水平考試學(xué)生管理，全市基礎(chǔ)教育學(xué)生信息管理基礎(chǔ)教育科2株洲教育網(wǎng)32003其中一臺提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，一臺用于信息的上傳與下載，一臺用于網(wǎng)站的發(fā)布宣傳科3教育局財務(wù)管理平臺22003一臺提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，一臺用于財務(wù)管理系統(tǒng)的布署，教育局財務(wù)管理財務(wù)科4無紙辦公平臺32003一臺提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，一臺用于無紙平臺的布署，一臺用于短信的發(fā)送，實現(xiàn)公文、通知的發(fā)送辦公室5域名解析服務(wù)12003負責(zé)及域名的解析，該功能是株洲教育網(wǎng)正常開通的核心服務(wù)數(shù)據(jù)中心二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題為了能爭取局里對該方案的支持，我編寫如下《建設(shè)教育“云中心”的構(gòu)想》在局辦公會上進行匯報：

（1）擺現(xiàn)狀一是服務(wù)器相互之間有著不可分割的關(guān)系。二是會出現(xiàn)有些服務(wù)器很閑，有些服務(wù)器很忙。三是以上大部分設(shè)備至今已運行9年。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：數(shù)據(jù)中心建設(shè)問題為了能爭取局里對該方案的支持，我編寫如下《建設(shè)教育“云中心”的構(gòu)想》在局辦公會上進行匯報：（2）談構(gòu)想核心是布署一個云平臺，它是所有服務(wù)器的指揮所，所有的服務(wù)器都由它來調(diào)配與管理，所有的應(yīng)用平臺都由指揮所（云平臺）提供，所有用戶只與指揮所（云平臺）打交道，至于由那臺服務(wù)器來提供，用戶是不知道的，也無須關(guān)心，這就是“云中心”核心技術(shù)，所以它完全可以做到彈性部署，動態(tài)遷移。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)3、建設(shè)過程中碰到的問題問題四：經(jīng)費問題這個問題是關(guān)鍵問題，如何說服領(lǐng)導(dǎo)支持這個項目。以上眾多直通式城域網(wǎng)的好處與領(lǐng)導(dǎo)去溝通，說得再多也沒有節(jié)約費用來得快。解決辦法：將各校每年用于上互聯(lián)網(wǎng)的帶寬與費用摸底，形成對比列表：株洲市教育城域網(wǎng)直通改造前后網(wǎng)絡(luò)接入情況對比表單位名稱直通前帶寬直通后帶寬直通前費用直通后費用株洲市二中100M1000M32.8株洲市三中100M1000M32.8株洲市四中100M1000M3.52.8株洲市八中100M1000M32.8株洲市十三中100M1000M3.52.8株洲市十八中100M1000M32.8株洲市南方中學(xué)100M1000M3.52.8株洲市九方中學(xué)100M1000M3.52.8株洲市特校100M1000M32.8株洲市三職100M1000M32.8合計38.528節(jié)約了10萬元，而且各校不再分散建數(shù)據(jù)中心、不再建各類平臺，節(jié)約了大量的成本。二、直通式教育城域網(wǎng)建設(shè)4、如何建設(shè)（以我市荷塘區(qū)城域網(wǎng)建設(shè)為例）。（1）充分了解區(qū)域內(nèi)的學(xué)校情況，做好規(guī)劃，頂層設(shè)計，將建設(shè)納入到“區(qū)域三通”建設(shè)的總體規(guī)劃中。荷塘區(qū)制定了：《