在全球數(shù)字化浪潮的影響之下，高等學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè)受到廣泛的重視，全國(guó)各地的高校借中國(guó)教育科研網(wǎng)（CERNET）建設(shè)的強(qiáng)力推動(dòng)，正在從各個(gè)側(cè)面接觸數(shù)字化校園建設(shè)這個(gè)主題。近年來(lái)，隨著智能卡的推廣和使用，將多項(xiàng)管理職能和社區(qū)服務(wù)、認(rèn)證融為一體的校園“一卡通”正在各高校普及開來(lái)。校園“一卡通”以智能卡為信息載體，結(jié)合了微電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等諸多高新科技，使其具有電子身份識(shí)別和電子錢包的功能，替代校園傳統(tǒng)的日常生活所需的教師工作證、學(xué)生證、借書證，以及與現(xiàn)金相關(guān)交易的食堂飯卡（券）、醫(yī)療證、上機(jī)證、門票等，達(dá)到教、學(xué)、考、評(píng)、住、用的全面數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，真正實(shí)現(xiàn)“一卡在手，走遍校園”。

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)處于整個(gè)校園一卡通系統(tǒng)中的底層，也是校園一卡通的基石，銳捷網(wǎng)絡(luò)公司有著7年服務(wù)于教育信息化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過深入的分析和考察，設(shè)計(jì)了具備高穩(wěn)定和高安全特性的一卡通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)支撐校園一卡通的運(yùn)行。

一、需求分析

底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)是校園一卡通成功實(shí)施的基石。不能選擇合適的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)架將會(huì)帶來(lái)以下的問題：系統(tǒng)性能降低，高故障率，大量的安全問題及繁瑣的維護(hù)管理問題，這對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是不可接受的。此外，如果沒有正確的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)將很難滿足高速發(fā)展的校園一卡通的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張和升級(jí)能力?！靶@一卡通”系統(tǒng)涉及到資金運(yùn)用、結(jié)算和與銀行系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，并關(guān)系到廣大教職員工和學(xué)生的教學(xué)、學(xué)習(xí)和生活正常進(jìn)行，所以穩(wěn)定性和安全性是一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

（一）安全性需求

雖然校園網(wǎng)已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)安全措施，為保證“校園一卡通”系統(tǒng)的安全，防止非法用戶通過校園網(wǎng)侵入，應(yīng)該獨(dú)立構(gòu)建“校園一卡通”網(wǎng)絡(luò)，使“校園一卡通”網(wǎng)絡(luò)相對(duì)封閉，不與外部系統(tǒng)，特別是互聯(lián)網(wǎng)直接聯(lián)接，即建設(shè)“校園一卡通”專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)和“校園一卡通”專網(wǎng)的邏輯隔離。

如果由于業(yè)務(wù)需要，必須要在校園網(wǎng)和“校園一卡通”專網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)通訊，可以采用IPSec隧道的方式，對(duì)校園網(wǎng)和“校園一卡通”專網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換采用加密的方式，防止“校園一卡通”數(shù)據(jù)被人惡意竊取，并在校園網(wǎng)和“校園一卡通”專網(wǎng)中針對(duì)關(guān)鍵服務(wù)器制定嚴(yán)格的訪問控制策略，禁止非授權(quán)用戶對(duì)這些重要服務(wù)器的訪問，從而保護(hù)“園一卡通”專網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全。

（二）穩(wěn)定性需求

校園一卡通承載了校園的大量業(yè)務(wù)開展，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠性就顯得愈發(fā)重要——網(wǎng)絡(luò)隨便斷開幾小時(shí)也無(wú)所謂的歷史已經(jīng)過去了。另一方面，在應(yīng)用豐富的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也變得異常惡劣，安全攻擊事件呈指數(shù)級(jí)上升而所需要的知識(shí)卻越來(lái)越弱化，各種攻擊工具在網(wǎng)絡(luò)上可以隨手拈來(lái)。這也對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)攻擊或者病毒泛濫情況下的穩(wěn)定可靠提出了挑戰(zhàn)。因此構(gòu)建校園一卡通網(wǎng)絡(luò)首先需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身具有穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，其次在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上也要保證設(shè)備的鏈路多級(jí)冗余，最后在多校區(qū)之間的鏈接上的不僅要進(jìn)行傳統(tǒng)的鏈路冗余備份，也需要通過不同的鏈路接入形式進(jìn)行備。

二、網(wǎng)絡(luò)校園一卡通網(wǎng)絡(luò)解決方案

一卡通網(wǎng)絡(luò)主干是數(shù)據(jù)信息流動(dòng)的動(dòng)脈，同時(shí)還肩負(fù)著信息流動(dòng)的總調(diào)度任務(wù)。因而我們認(rèn)為星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫悄壳白詈玫倪x擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

匯聚層交換機(jī)選用RG-5750交換機(jī)，可以通過萬(wàn)兆和千兆鏈路上聯(lián)至核心交換機(jī)。通過千兆光纖或者雙絞線連接接入層交換機(jī)

對(duì)于大量的接入點(diǎn)交換機(jī)，我們選用RG-S21系列交換機(jī)產(chǎn)品，提供100M接入的同時(shí)，通過千兆鏈路與核心交換機(jī)鏈接。

（一）系統(tǒng)可靠性

網(wǎng)絡(luò)作為校園一卡通系統(tǒng)的基石，對(duì)安全可靠運(yùn)行有很高的要求，要求網(wǎng)絡(luò)能提供7*24小時(shí)的穩(wěn)定服務(wù)，因此核心設(shè)備的選擇穩(wěn)定可靠是第一位的。

RG-7606采用無(wú)源背板的設(shè)計(jì)所有源器件都設(shè)計(jì)在線卡和引擎上，極大提升背板的可靠性；SPOH（基于硬件的同步式處理）技術(shù)設(shè)計(jì)，針對(duì)不同數(shù)據(jù)行為對(duì)端口依賴性的不同而采用各自不同的處理方式來(lái)最大限度地提升整機(jī)處理能力，確保骨干設(shè)備在復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境下，設(shè)備7×24不間斷可靠運(yùn)行；同時(shí)還采用了多路電源供電，主控引擎冗余等多項(xiàng)提升設(shè)備穩(wěn)定的技術(shù)

（二）鏈路備份

核心和匯聚之間采用雙鏈路連接，一旦數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕顒?dòng)鏈路失效以后可以自動(dòng)切換到另一條鏈路，保障數(shù)據(jù)的正常轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，從全網(wǎng)架構(gòu)上，核心層雙鏈路交換系統(tǒng)不存在單點(diǎn)故障，是一種高級(jí)別交換完全冗余的容錯(cuò)方案，這樣即使其中一條鏈路斷線或一個(gè)主干交換機(jī)發(fā)生故障，都能在用戶覺察不到的極短的時(shí)間內(nèi)啟用備份恢復(fù)數(shù)據(jù)傳遞，從而保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高可靠性、穩(wěn)定性的運(yùn)行。

當(dāng)多個(gè)校區(qū)間的數(shù)據(jù)需要同步時(shí)，在新老校區(qū)各部署了兩臺(tái)萬(wàn)兆核心交換機(jī)，兩個(gè)校區(qū)的核心設(shè)備之間采用2條1G鏈路，構(gòu)成校園一卡通網(wǎng)絡(luò)的骨干交換平臺(tái)，其中一條鏈路出現(xiàn)問題時(shí)，另一條鏈路會(huì)立刻自動(dòng)啟用；同時(shí)在兩個(gè)校區(qū)間放置兩臺(tái)路由器，在兩臺(tái)路由器間通過ISDN鏈路鏈接，當(dāng)校區(qū)間鏈接的兩條光纖鏈路都中斷時(shí)，還可以通過ISDN鏈路傳輸數(shù)據(jù)。匯聚交換機(jī)同核心交換機(jī)間也都采用了兩條鏈路鏈接的方式，實(shí)現(xiàn)鏈路級(jí)的冗余。整個(gè)方案充分保障了關(guān)鍵區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠。

（三）網(wǎng)絡(luò)的高安全性

在網(wǎng)絡(luò)攻擊泛濫的今天，一卡通網(wǎng)絡(luò)也不可避免的會(huì)受到攻擊。一卡通網(wǎng)絡(luò)的安全主要受到兩方面威脅，一個(gè)是來(lái)自黑客的諸如DDoS等攻擊，另一種是來(lái)自內(nèi)網(wǎng)的病毒傳播如ARP欺騙等；對(duì)于前者最有效的方法是部署防火墻，而對(duì)于后者則需要核心、匯聚和接入交換機(jī)具備安全防護(hù)功能。

在本方案中部署的防火墻設(shè)備采用了RGOS操作系統(tǒng)，是銳捷全系列防火墻使用的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了防火墻的全部功能。RGOS的設(shè)計(jì)，完全拋棄了目前國(guó)內(nèi)主流防火墻還在使用的IPtables安全協(xié)議棧，脫離了通用操作系統(tǒng)，無(wú)通用操作系統(tǒng)漏洞，是新一代的防火墻軟件，使用了分段直接尋址搜索算法（MSDAL）、樹形搜索算法等先進(jìn)的算法，采用了安全規(guī)則預(yù)編譯技術(shù)，使得防火墻的處理性能大大提高。

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