打造直通式教育城域网

打造直通式教育城域网

构建稳定可控的网络环境李雨2013.12一、城域网建设的背景1、政策要求湖南省教育信息化三年行动计划（2013-2015年）2015年基础教育信息化发展目标中第一点明确提出“中小学校信息化基础设施建设极大发展：基本实现“宽带网络校校通”，实现所有学校10M以上宽带接入互联网，以区域网方式接入的不低于1000M到校、100M到班的带宽接入。”一、城域网建设的背景2、应用要求（1）湖南省教育信息化三年行动计划（2013-2015年）提出“各级各类教育“专递课堂”、“名师讲堂”、“网络课堂”资源建设与应用推广”。（2）湖南省基础教育资源网建设的需要。当“优质资源班班通”应用水平达到一定的程度，对资源的需求将出现“井喷”，如果都从省资源中心获取，将对省中心带来巨大的压力，只有通过分中心，区域应用在区域，才能稳定并持续。二、直通式教育城域网建设1、前期探索复杂的网络结构二、直通式教育城域网建设2008年我们开始探索直通式教育城域网的建设模式，是否可以将复杂问题简单化：每个学校都要接入100M互联网，每个学校需要经费3-5万元，能否将所有学校捆绑打包，将各个学校裸光纤接入城域网数据中心，统一出口（就相当于将一个校园网扩大），各校不再建数据中心。一中校园网二中校园网三中校园网四中校园网城域网中心网通电信100M互联网...机房1000M荷塘区芦淞区天元区石峰区二、直通式教育城域网建设2、直通式教育网的要素及好处（1）首先是“裸光纤”，突出“裸”。租用运营商的裸光纤，光纤不再跑运营商别的数据业务。一中校园网二中校园网三中校园网四中校园网城域网中心网通电信100M互联网...机房1000M荷塘区芦淞区天元区石峰区二、直通式教育城域网建设2、直通式教育网的要素及好处（2）中心统一。建立城域网数据中心，由运营商提供交换设备及接入终端设备（光收发器），各校无需建中心，只要有一个瘦校园网即可。二、直通式教育城域网建设2、直通式教育网的要素及好处（3）应用统一。各种应用集中在数据中心，城域网学校无须购置各类平台，如数字化校园管理平台、办公平台、资源平台等，全市统一部署，各校使用。（4）维护统一。由运营商统一提供城域网的维护，省去网络维护人员。（5）安全统一区域网绿色上网的安全可在出口位置部署上网行为控制设备就可解决以前各校分散部署带来的管理与资金的压力。二、直通式教育城域网建设2、直通式教育网的要素及好处（6）费用统一打包费用统一支付。（7）出口统一直通城域网出口可采用电信、联通、移动，整合分流。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题一：思想观念部分学校领导及技术人员存在不理解。比如：统一出口，那么学校大的就上网快一些，学校规模小的上网慢一些。解决办法：组织不同层面的统一思想会议，先以两个不同规模学校为试点，现场展示效果，动之以情，晓之以理。并采用“鼓励一批、孤立一批、打击一批”的政策，逐步推进。

二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题二：运营商选择在选择运营时，我们也在纠结到底选择那家好。问题的根本就是谁能给予我们更大的优惠。解决办法：选取电广、电信、网通三家进行沟通，采用“激、争、退、抚”四字方针。最后通过竞争，最后选取电广为裸光纤提供方，网通与电信为出口提供方，网络为主400M连接网通骨干网，200M电信出口。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题三：流量问题建设初期，我们也在考虑，统一出口后带宽要多少才合适，按常规的理解，一个高中学校至少需要100M带宽才能满足需要，市直共10个学校，需1000M带宽。解决办法：采用逐步累加的方式，先2个学校，分析流量，再4个、7、10个，最后发现，10个累计峰值流量最大维持在300M左右。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题三：流量问题

两个结论：

一是运营商提供的100M带宽只是端对端的流量，事实访问速度快慢与运营商上联的出口、他们骨干网络的流量有关;二是用户访问的有间隔性特点，当一部分用户发出请求访问某个页面时，另一部分用户已经完成下载正在阅读了。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：数据中心建设问题

三个教训：教训一：为保障正常的运转，每年的维护费50多万元，光电费一项就需要25万元左右。教训二：是5、6年以后，设备运行问题层出不穷，故障率非常高，出了保修期，维护成本成倍增加，最关键是各种应用的开展受到很大的影响，出现“食之无味，弃之可惜”的尴尬局面。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：数据中心建设问题

三个教训：教训三：因应用的需求不同，某些服务器经常没事干。（比如：装备管理软件平台，访问量比较小），而某些服务器却满负荷运行（比如：资源平台），干着急。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：数据中心建设问题

三个教训：解决办法：小型化（机房），节能化（刀箱及刀片），虚拟化（动态迁移）。单位设备名称参数数量经费(万元)云服务中心云计算中心核心交换机万兆核心交换机，模块插槽：10个，背板带宽：15T，交换容量：3.2T/7.68T（可扩展至15T），包转发速率：二层转发2380Mpps/5714Mpps以上，三层转发达2380Mpps/5714Mpps，需支持Syslog系统工作日志，支持故障后报警和自恢复、支持SPAN/RSPAN/ERSPAN，支持IPFIX流量分析。含以下模块：2、3层引擎，24口万兆模块1个，48口千兆1个。126教育云存储中心双电源，双控制器，24GB缓存，13块600GBSAS,2块200GBEFD5T容量118统一云计算平台刀片式服务器，刀箱：不少于8个刀片服务器插槽。刀片服务器：4个（可选两个5600系列CPU,高达12M三级缓存，可共享内存池，内存池容量：96G129虚拟化软件VMware企业增强版教育版（12CPU授权）+VCENTER管理套件110其它windows2008授权费用等506云中心网络安全高端千兆防火墙提供12个千兆Combo接口，1个百兆管理口；1U；111千兆入侵检测防御系统，固化6千兆电口和一扩展槽，2U冗余电源，自带1年License18超级内容缓存加速系统，2U机架式支持文件下载、视频、P2P缓存加速；固化2个千兆电口+2个千兆光口（可选4GE电或4GE光），内置4×4GBDDR3ECC内存，内置2×300G企业级SAS硬盘，7×1TB企业级SATA硬盘，112合计120二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：数据中心建设问题为了能争取局里对该方案的支持，我编写如下《建设教育“云中心”的构想》在局办公会上进行汇报：(1)、现状分析序号系统名称服务器台数年份功能描述业务科室1学籍管理平台32003学业水平考试学生管理，全市基础教育学生信息管理基础教育科2株洲教育网32003其中一台提供数据库服务，一台用于信息的上传与下载，一台用于网站的发布宣传科3教育局财务管理平台22003一台提供数据库服务，一台用于财务管理系统的布署，教育局财务管理财务科4无纸办公平台32003一台提供数据库服务，一台用于无纸平台的布署，一台用于短信的发送，实现公文、通知的发送办公室5域名解析服务12003负责及域名的解析，该功能是株洲教育网正常开通的核心服务数据中心二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：数据中心建设问题为了能争取局里对该方案的支持，我编写如下《建设教育“云中心”的构想》在局办公会上进行汇报：

（1）摆现状一是服务器相互之间有着不可分割的关系。二是会出现有些服务器很闲，有些服务器很忙。三是以上大部分设备至今已运行9年。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：数据中心建设问题为了能争取局里对该方案的支持，我编写如下《建设教育“云中心”的构想》在局办公会上进行汇报：（2）谈构想核心是布署一个云平台，它是所有服务器的指挥所，所有的服务器都由它来调配与管理，所有的应用平台都由指挥所（云平台）提供，所有用户只与指挥所（云平台）打交道，至于由那台服务器来提供，用户是不知道的，也无须关心，这就是“云中心”核心技术，所以它完全可以做到弹性部署，动态迁移。二、直通式教育城域网建设3、建设过程中碰到的问题问题四：经费问题这个问题是关键问题，如何说服领导支持这个项目。以上众多直通式城域网的好处与领导去沟通，说得再多也没有节约费用来得快。解决办法：将各校每年用于上互联网的带宽与费用摸底，形成对比列表：株洲市教育城域网直通改造前后网络接入情况对比表单位名称直通前带宽直通后带宽直通前费用直通后费用株洲市二中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株洲市南方中学100M1000M3.52.8株洲市九方中学100M1000M3.52.8株洲市特校100M1000M32.8株洲市三职100M1000M32.8合计38.528节约了10万元，而且各校不再分散建数据中心、不再建各类平台，节约了大量的成本。二、直通式教育城域网建设4、如何建设（以我市荷塘区城域网建设为例）。（1）充分了解区域内的学校情况，做好规划，顶层设计，将建设纳入到“区域三通”建设的总体规划中。荷塘区制定了：《