北京大学校园网基础建设发展之路

文/陈萍

北京大学校园网始建于1989年“中关村地区教育与科研示范网络”，历经二十多年的建设历程，目前已成为国内高校规模最大的校园网络之一，具有规模庞大、结构复杂、用户活跃、使用率高等特点。截至2013年4月，校园网主干带宽达10Gbps，IPv4出口带宽为4.43Gbps，IPv6出口带宽为10Gbps，联网楼宇344栋，联网信息点8.4万个，联网计算机9万余台，平均在线计算机2.5万台，高峰时达3万台。校园网覆盖校本部校区、昌平校区、圆明园校区和所有家属园区。校园网也已成为支撑北京大学教学、科研、管理和服务的重要信息基础设施。经过二十余年的建设，北京大学校园网规模不断扩大、信息服务体系不断完善、安全防护体系初见成效、多项网络视频技术逐渐服务教学科研、IPv6建设稳步推进、CERNET/CNGICERNET2建设稳步发展。

目前，校园网拓扑如1图所示。

校园网规模不断扩大

以信息点数量、出口带宽、接入用户数量、出口流量、邮件系统用户数量等几个方面为例展现校园网规模变化，如图1～6所示。

信息服务体系不断完善

图1 北京大学校园网拓扑

图2 信息点增长5.8倍

图3 出口带宽不断增长

图4 有线无线用户数量稳定增长

图5 出口流量稳步增加

图6 邮件系统用户活跃

校园网信息服务逐步全面、立体化，服务体系不断完善。目前，所提供的主要信息服务有邮件系统、视频会议服务、桌面防病毒服务、Windows补丁更新服务、VPN服务、入校代理服务、主机/应用托管服务、电子支付服务、数字证书服务、IPTV服务、上网认证服务、安全评估服务。服务体系主要包括：热线电话、BBS、网上报告、Email、“挑战杯”调查等多渠道用户沟通；专人、分层次负责用户问题处理，一年365天技术骨干参与值班；制定校园网应急预案，设置网络应急响应小组；内部交流：文档共享、定期例会等；网络设备动态管理与跟踪、IP地址管理、信息点管理、光纤管理等网络固定资产规范化管理等多个方面。

图7 北京大学校园网安全体系

图8 IPv6出口链路使用情况

安全防护体系初见成效

保障校园网的安全和稳定是校园网建设的核心目标之一。近年来，积极自主研发和吸取前沿技术，从不同层次和角度在校园网部署了安全策略和安全系统，提供了面向全校的安全服务，减少了校园网中病毒传播和安全事件发生，有效提高了校园网安全性和稳定性，整体提高了校园网安全防范能力和个人计算机安全防护能力，校园网安全防护体系已初见成效。目前，在线使用的安全技术措施主要有：部署于校园网出口的防火墙、流量控制、入侵检测等服务，用于保护重要应用服务的防火墙、应用系统漏洞扫描、负载均衡、源代码安全扫描等服务，邮件病毒网关和垃圾邮件网关等邮件系统安全防护，详细记录服务器访问情况的堡垒主机服务，服务于全校用户的统一用户管理系统、校园网IP网关、桌面防病毒服务等等。除了技术层面之外，计算中心花费大量人力物力进行技术支持，协助用户进行网络安全、系统安全、应用安全的风险评估和加固，完成安全预警、应急响应、保密检查等工作，大力改善了校园网安全状况。

网络视频在教学科研中日益发挥重要作用

校园网提供IPTV、视频会议、重大事件网络直播、桌面视频会议系统等多项视频会议服务，助力学校教学、科研，推动国际合作。其中，网络电视系统IPTV共40个频道，支持直播和点播、组播和单播自动选择、认证和频道分级管理、客户端录制等功能。2006年建设的视频会议系统共支持8个院系10门课程的国际教学活动和20多个院系及行政部门350余次的视频会议服务，范围涉及20多个国家和地区，累计服务时间近千小时。基于网络的视频会议系统逐渐成为北京大学与国外一流大学进行教学和交流的重要平台，支持学术讨论、专题讲座、远程教学、工作会议、学生入学面试、实时转播等多种会议形式。

图9 美国、中国、台北多地实时授课

表1 北京大学校园网十五年前后对比

大型活动网络直播

面向校内外提供大型活动网络直播是主要视频服务之一。每年的开学典礼、毕业典礼、校长和同学共同庆祝的新年晚会、知名学者讲座等等重大事件和活动，都同步进行网络视频直播，方便了无法亲临现场的师生的亲身参与。

美国、中国多地实时授课

“世界课堂”是北京大学在本科教育改革和教学方法创新工作上的一个重要举措，它通过网络多媒体支撑平台，让进入北大的“中国最好的学生”能够通过“互动教学”的方式与全球一流的本科生一起修课、直接切磋、共同学习，在毕业时成为“世界最好的学生”。

桌面视频会议服务

这项服务的方便之处在于，只要有计算机、耳麦和摄像头，打开Web浏览器，老师同学坐在办公室就能随时随地召开视频会议，如合作项目的定期研讨、国际会议的筹备组织、校外学生答疑、外地求职面试等。使用起来简单、方便，深受老师同学喜欢。

IPv6建设稳步推进

北京大学自1999年开始参加中国下一代互联网的研究、建设和应用推广工作，承担国家中国高速互连研究试验网络NSFCNET、下一代互联网中日IPv6合作、中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网CNGI-CERNET2/6IX、CNGI-CERNET2北京大学核心节点、CNGI北京大学驻地网、IPv6关键技术研究等一系列国家课题，积极探索IPv4向IPv6网络过渡技术，解决全球IPv4地址面临枯竭的问题。2008年基本实现校园网IPv6覆盖，2013年4月实现IPv6校园网全面覆盖，局部纯IPv6网络试验，为学校下一代互联网络研究、IPv6网络建设和运行管理积累经验。目前，IPv6已经在校园网普遍使用，IPv6出口链路使用情况如图8所示。

图10 桌面视频会议服务

CERNET主节点/CNGICERNET2 核心节点建设

作为中国教育和科研计算机网华北地区主节点之一，北京大学主节点承担着华北地区部分教育单位和科研机构通过教育网接入Internet的工作。经过“211”工程和CNGI等国家重点项目的实施，IPv4连接国家网络中心的带宽已经达到100Gbps，IPv6连接国家网络中心的带宽也达到10Gbps。目前为北京、天津、河北等接入单位提供有关域名、IP地址等方面的支持和服务，共有北京理工大学、中国人民大学等三十二个单位使用IPv4接入CERNET，中央民族大学、中医药大学等二十二个单位使用IPv6接入CNGI-CERNET2。