关键点控制在高校校园网中的应用

查贵庭　彭其军

摘 要：校园网整体效益的发挥主要取决于一些薄弱环节，这些薄弱环节将是校园网管理和控制的关键点。通过分析和定位校园网中存在的关键点和薄弱点，借鉴关键点控制理论，运用相关技术和措施对关键点进行有效控制，可显著提高校园网的整体性能，发挥其建设成效。

关键词：关键点 薄弱环节 校园网 有效管理

中图分类号：TP393.18 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2009）03-0015-03

国内高校校园网经过十余年的建设与发展，其基础条件得到了极大地改善和提高，校园网网络基础设施已达到或超过了发达国家高等院校的水平，为学校的教学、科研和管理信息化做出了积极的贡献。[1] 但是，相对高校校园网先进的设施条件而言，由于少数资源缺乏所形成的管理薄弱点，却严重影响着校园网整体效益的发挥。

一、关键点控制理论

一个企业拥有的资源总是有限的，人才、资金、物资、信息、管理能力等都是如此，而企业对这些资源的需求却是无限的，用有限的资源来满足无限的需求，这时就必须有一个前后顺序和轻重缓急的考虑，对于企业而言，将有限的资源分配到对企业的效益有重要影响的关键部位将是最有效的。

关键点控制理论是成效管理的重要组成部分，它是以资源不足和薄弱点为前提的，是多元化、复杂化的经济活动中进行有效控制的理论。[2] 管理活动的成效取决于最薄弱的环节，而不是最具优势的部分，这个薄弱的环节便是管理中的关键点。

二、校园网关键点的定位

关键点控制过程主要包括关键点定位或薄弱点定位、控制措施运用和成效评价等多个环节，其中关键点定位是关键点控制中的首要任务。目前，寻找管理的关键点主要依据问题导向和市场导向两个原则，而定位和寻找关键点的方法却很多，常见的有鱼骨图法（问题主线）、帕累托法（二八定律）和木桶短板效应（薄弱环节）等方法。

根据校园网管理的特点，木桶短板效应方法是较容易实施的方法之一。木桶短板效应是指“木桶盛水的多少往往是由那个最短的木板决定，而不取决于最长的板”。校园网中同样也存在着一些“最短木板”，这些“最短木板”（薄弱环节）制约着校园网整体效应的发挥，因此，校园网中的那些“最短木板”（薄弱环节）将是校园网有效管理中的关键。

通过对校园网拓扑结构、用户问题的反映分析，校园网的薄弱环节主要分布在核心设备至校园网出口部位，其中，核心交换机是校园网的“心脏”，网络出口是校园网的“咽喉”，而测量校园网“心脏”和“咽喉”的重要指标就是网络带宽。

由于国内ISP的体制和主干网资源制约，相比较校园网核心设备，目前校园网的出口带宽已经成为制约高校校园网应用的最主要薄弱点。所以，通过相关技术手段与方法有效改善网络出口性能，充分挖掘网络出口潜力和利用率，已成为当前校园网管理与控制的关键点，成为校园网管理技术与手段的热点。

三、校园网关键点控制的应用实践

针对当前校园网出口带宽这一薄弱点，近年来我们已开始探索并采取一系列措施，通过校园网薄弱环节的关键点控制，合理配置相关网络资源，发挥校园网的整体性能，提高校园网建设成效和服务质量。

1.加强网络无效流量控制，提高带宽有效利用率

我校校园网利用“十五”、“211工程”项目，建成了主干为千兆的星型校园网体系。运行五年多来，校园网主干和出口带宽一直处于不足状态，据我们分析：在校园网内和出口流量中，有超过90％以上的流量都为病毒无效流量，或者是多线程下载、新型网络应用等“额外应用”，而真正有效的网络应用却被“排挤和压制”，影响了正常的教学、科研和管理的用网需要。

因此，在目前校园网带宽资源、特别是出口带宽十分有限的条件下，必须通过技术手段，强化网络技术管理，科学调配带宽资源，严格控制病毒等无效流量、净化网络带宽，合理安排新型网络应用带宽、促使正常用网和新型应用达到“和谐与平衡”。

为此，我们在校园网中采用统一病毒防杀系统，有效控制病毒流量的同时，还部署了校园网出口流控设备，通过相关策略有条件放开新型网络应用，即在办公时段严格限制如迅雷、PPLive等高耗带宽的网络应用，将这些P2P应用调配到晚上或休息时间。

通过这些流控措施，大大减少了网络中的无效流量，有效调配了新型应用流量，规范了用户用网行为，提高了网络带宽资源的利用率。

2.加强校园网内资源建设，缓解网络出入口流量压力

当前，部分高校的校园网主干已经达到了万兆水平，校园网内部带宽非常充裕，但是校园网出入口带宽仍然难以满足需要，出入口网络瓶颈还将长期存在。根据相关研究，校园网出入口流量中，有较大部分属于视频等占用带宽的流量资源，随着高清视频的逐步应用，未来校园网出入口中视频流比例可能会不断提高。

为了充分利用有限的出入口带宽资源，提高视频服务效果，我们在充分调研的基础上，在校内建成了可以进行8路电视直播的网络组播系统，实现了部分高清教学电视节目校内24小时不间断直播。特别是奥运会期间，广大师生完全可以通过校内组播系统流畅地收看奥运直播，从而回避了视频流资源仍然依赖网络出口的状况，不仅提高了用户视频收视效果，也减轻了视频流对网络出口的压力。

组播试验系统的开通，大大丰富了校园网中视频学习资源，满足了广大师生快速、高效获得视频学习资源的要求，也为校园网其他应用调配出更多的出口带宽发挥了作用。

3.规划出口均衡与分流，合理配置网络出口带宽

为了满足校园网用户对不同网络资源访问的速度需要，同时也为了满足互联网用户快速访问校内公共信息资源的要求，我校校园网现已租用了5条网络出口，其中，教育网1条、网通1条、电信2条、IPv6出口1条。为了调配好这些宝贵的出口资源，在重点满足教学、科研和管理需要的同时，尽可能满足师生学习、生活的用网需要，充分发挥出口资源的效率，我们在网络均衡和带宽分流方面进行了积极的探索和尝试，如图1所示。

为了均衡多出口带宽资源，学校先后投资建成了两套网络出口负载均衡设施，为5条出口带宽的调配提供了条件。另一方面，为了优先保证教学区正常用网的需要，我们对教学区、机房、宿舍区进行了出口分流工作，即宿舍区、机房网络出口与教学区网络出口严格分开，从而保证了宿舍、机房用网不会对教学区网络构成影响，不仅方便了网络管理，而且提高了教学区用网的效果、增强了教学区信息服务系统的安全性能。

4.积极利用新技术，寻找网络出口新突破

CNGI-CERNET2是国家第二代互联网的先行者，随着2005年CNGI-CERNET2驻地网建设项目的启动，“211工程”高校都建起了IPv6网络应用环境。我校在积极推进基于IPv6的网络建设的同时，也积极展开和推广校内IPv6的应用试验。

随着CNGI驻地网设备的到位，学校采用纯IPv6、双栈和隧道等多种技术实现了校园网全网用户的IPv6接入，同时通过积极宣传和引导，不断提高了广大师生运用IPv6网络的热情和积极性。自IPv6驻地网建成以来，我校IPv6出口流量一直处于200M左右，如图2所示，一举成为校园网带宽最大的网络出口。

IPv6的成功推广和不断普及，不仅创造了良好的第二代互联网应用环境、培养了必要的应用人才，而且也大大分流了IPv4出口的流量。随着IPv6网络资源的不断丰富，IPv6将逐渐成为缓解IPv4网络出口带宽压力的新突破口。

5.宿舍网络两网并存，缓解校园网压力

因学生用网的特殊性和复杂性，宿舍网流量压力和服务质量问题一直是校园网日常管理的难点之一。为此，很多高校都在探索多种宿舍网建设与管理模式，主要有自主建设管理、校企合作建设管理和完全社会化管理等方式。

自2005年，我校针对研究生宿舍开始探索社会化宿舍网建设与管理模式，对缓解当时学校经费负担、加快信息化进程、及时满足师生需要等都发挥了积极的作用，实现了阶段性的目标。但是，随着用户规模的增加和新需求的不断提高，单纯的社会化宿舍网运营和管理模式不断暴露出一些难以克服的缺陷。首先，宿舍网与校园网互联带宽难以及时升级，导致宿舍网与校园网互联常常出现拥塞；其次，运营商网络服务模式难以适应学生特点，致使服务投诉增加、服务效率低下；第三，学校难以参与日常网络管理，致使学生利益难以保障；第四，学生接入规模迅速提高与网络运营商投入之间的矛盾突出。

为此，经过仔细研究和调研，我校决定采用“在学校统一规划的前提下，宿舍网利用校园网与社会化网络共同进入的模式”。针对社会网络企业的投入，将宿舍网信息点按“1：（X－1）”的方式进行划分，布线工程由学校投资、统一配线，每宿舍保留和预留1个社会网络接口，剩余接口全部接入校园网。项目实施后，取得了较好的效果。学生学习使用校园网、生活娱乐使用公网，大大缓解了校园网带宽不足的压力；同时，校园网与社会网络并存形成了比服务、比性价比的网络“竞争环境”，提升了宿舍网络服务质量，有效保障了学生利益。

四、结束语

学校通过关注校园网部分薄弱环节的关键点管理与优化，取得了初步的成效，用户反映较好。但是，随着网络技术的发展和用户需求的不断提高，校园网管理仍然面临很多新的问题与挑战，新的薄弱环节还会不断出现、转移和变化。校园网管理部门只有不断加强研究，积极开展技术创新和管理创新，准确定位制约校园信息化应用与发展的关键点，及时采取关键点控制措施，才能够减少薄弱环节对网络基础设施投资效益发挥的影响，有效地配置有限的资源，不断满足广大师生教学、科研、管理等方面的无限需要。

参考文献：

[1]查贵庭.美国高校信息化成功的经验与启示[J].教育信息化,2006(5):5-7.

[2]王冲.关键点控制:实现最佳成效的管理方式[M].北京:地震出版社,2004.1.