江苏开放大学远程教育地域网网络架构

摘 要：该文根据江苏开放大学建设的目标,对江苏开放大学地域网的网络需求和架构进行了分析,针对百万级用户、地理位置分散、带宽要求高、海量数据等需求特点,提出了一种高性能的网络拓扑模型,并对其网络体系架构、负责均衡、网络安全等方面进行了研究.

关 键 词：江苏开放大学；网络体系结构；地域网

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）13-2985-03

1概述

江苏开放大学是一所面向全省,综合运用现代信息技术、教育技术等多种手段,进行远程开放教育的省属本科高等学校,其中,数字化终身学习网络的构建将是江苏开放大学重点研究内容之一.江苏开放大学拥有学习者数量大、学习需求多元化、教学网络分布广、资源海量等特点,使得江苏开放大学对网络、硬件软件的怎么写作提出了很高的要求[1,2].作为江苏开放大学,现存的仅靠公网作为各校与省校信息传输,各校网站各自为政的局面,无论从数据量、传输速度还是网络安全上均已经明显不能符合江苏开放大学的发展,全省远程教育地域网虚拟专网建设迫在眉睫.

2江苏开放大学远程教育地域网网络架构需求分析

2.1全省各级学校机构网络高速互联的需求

江苏开放大学物理办学点覆盖全省各级市县,并同时为全省提供非学历和学历继续教育.为满足各类资源的快速推送,提高各级院校间的协作管理效率,将全省的学校网络资源组织起来建成一个一体化网,建立覆盖全省的江苏开放大学地域专网,是江苏开放大学面向社会成员推送优质教育资源实现全省各级院校网络的综合管理和运行,提高网络运行的时效性和共享化的基本要求,是提供高质量网上教学支持怎么写作的首要保证,也是体现江苏开放大学怎么写作社会、促进教育公平的重要途径.

2.2满足“人人,时时,处处”的学习环境的地域网网络平台的需求

江苏开放大学是一所为社会有学习需求的人提供学习机会的学校,“人人享有优质教育”是江苏开放大学的办学原则.这就意味着,每年都会有数以十万乃至百万的学生在全省或全国各地接受各类培训.面对逐年递增的学生,海量的优质教育资源也必将作为江苏开放大学信息化建设中的重要建设内容.届时,面对数据量、信息访问量的暴增,仅仅满足基本互联互通功能的网络架构已经远远不能满足未来江苏开放大学的需求.

此外,随着移动终端、手持设备的普及,利用移动终端进行学习的方式将会更有效的扩展学习时间和学习地点,更能满足“人人,时时,处处”的办学目标.因此,在考虑传统的pc终端之外,江苏开放大学网络架构也必须支持多种网络协议、多种高层协议和移动应用.

面对学生生源数量多,分布地域广、网络教学时间不定、远程交互性强的特点,我们有必要在地域网架构中加入新的网络功能,提供一些新的怎么写作,使其具有更良好的可扩展性和升级能力,建立一种能将资源方便快捷推送到分布广泛、层次不同的用户终端,同时还能满足全省用户人人随时随地可以访问的江苏开发大学网络（泛在网络）平台,并享受其提供的各种教育支持怎么写作的网络架构.

2.3安全易维护的地域网网络架构的需求

3江苏开放大学地域网网络架构探索研究

3.1江苏开放大学地域网研究的重点与难点

江苏开放大学的办学实体是一个覆盖全省的巨型学校,其网络的特性不同于一般企业网络或者其他一般的普通高校的网络.目前,江苏开放大学在各级市县拥有成百上千台怎么写作器,但其性能参差不齐,分布地理位置也不尽相同,如何将它们有效的组织在一起,保障地域网络的安全稳定,提高网络性能,这就是网络规划设计时需要考虑的问题.

总结江苏开放大学地域网网络研究的重点与难点主要有以下几个方面：

1）目前江苏开放大学在全省各地分布着上千台的怎么写作器,这种复杂的硬件状态需要被组织进地域网并提供全省的网络支持,这需要设计一个合理高效网络拓扑结构保证数据的畅通传输,消除瓶颈并保证整个系统的稳定性.

2）江苏开放大学地域网网络架构由于面向大量的用户群并承载学校大量的资源和业务处理,除了网络内部数据流量大之外,这种对网络的极度依赖性需要地域网的规划设计必须考虑到失效或者阻塞的发生,并有效避免这些情况的发生.

3）江苏开放大学地域网是一个长期建设的工程,这需要地域网具有好的可扩展性同时还要防止扩展所带来的效率降低或网络瓶颈问题.

其中,核心交换层关系到整个网络的效率、稳定性和复杂度.如仅考虑建成一个抗毁性强稳定性高的网络,那仅需在拓扑设计时将所有核心交换节点全部互通,而这样的设计大大提高了网络管理难度,更加重了网络搭建成本及后期维护扩展费用.根据现在江苏开放大学目前的情况,现考虑核心层拓扑结构为较为普及的环网结构.在光纤承载技术方面,RPR（ResilientPacketRing,弹性分组环）技术已经得到了广泛的应用,然而其只传输以太网业务,仅支持环网,不支持其他组网方式的缺点,对于将来开放大学地域网的扩展将是一个问题.因此,江苏开大地域网因采用PTN（PacketTransportNetwork,分组传送网）技术,由于其采用分组交换,系统开销不过多占用资源,因此网络承载效率将大大提高；其具备强大的OAM（OperationAdministrationandMaintenance）集中运维管理平台,保证网络可监控,实现高效的保护,从而确保网络的可靠性.其设备接口丰富,可承载多种多样的业务,如以太网业务、TDM业务、ATM业务.

为了使网络架构适应海量资源的大访问量及高速访问的要求,建立一个完善全面的CND内容分发系统,将资源分发到边缘怎么写作器,使用户能以最快的速度在最近的节点获取信息,的确可以有效的解决速度及拥塞问题.然而,随着边缘节点的不断增加,其源怎么写作器负载也将越来越大,最终不堪重负.考虑到江苏开放大学的发展需求,江苏开放大学地域网架构采用CDN与P2P融合的方案,在核心主干交换层采用CDN系统的架构和功能,在此基础上,核心节点将各类资源分发至各子网汇聚节点缓存下来,由此减轻核心节点的负荷.同时,引入P2P技术将内容分摊至CDN网络的各个中心节点和边缘节点,使它们互为资源怎么写作的获取者和提供者,即是内容分发的客户端,又是内容分发的怎么写作器端.这种以CDN为基础,以P2P为怎么写作边缘的架构,有效的提升了带宽的利用率,使系统的可伸缩性得到了很大提高.

4结束语

江苏开放大学是一所网络信息技术依赖度极高的新型大学.其办学范围覆盖之广在江苏还没有先例,其网络建设与普通的校园网建设相比复杂程度高、技术难度大,这些都需要我们在实际建设和使用中不断积累经验,不断探索完善.