朗讯千兆以太网方案
中国教育科研计算机网（CERNET）于1994年正式启动以来，已与国内几百所学校相连。为广大师生及科研人员提供了一个全新的网络环境。1998年10月,中国教育科研网(CERNET)二期工程正式启动,工程计划到2000年二期工程完成时,除达到连接1000所大学的目标外,对有条件的中小学也提供接入上网服务。的确,随着信息技术的飞速发展,中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。但是我国目前大多数校园网上的应用还不丰富，与学校原有一些计算机业务系统还没有充分发挥，应用水平的低下是对校园网资源的极大浪费。只有提高校园网上的应用水平，才能切实提高学校各项业务水平，适应信息时代的要求。因而，如何利用当前先进的计算机技术与校园网资源，实现学校各项业务系统的集成，提高应用水平将是学校校园网建设的下一个工作重点。
当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网（Internet）和内部网（Intranet）技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算（NetworkCentricComputing）时代。人们传统的交互和工作模式正在改变。处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术（GroupWare）进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对学校传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便。更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。
校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。
我们在规划某学校络时，不仅考虑到现有局域网的情况，更主要的是着眼于为未来的某学校提供既符合经济原则，又具有技术先进性和实用性的发展策略。为此我们在网络总体设计上采用了朗讯公司先进成熟的网络交换技术。并充分考虑了今后向ATM交换技术过渡的具体策略。这样不但可确保某学校顺利平滑连接，以快速有效的方式使网上用户共享网上的信息而且可以避免将来因LAN及工作站的不断增加及多媒体的推广应用，而导致网络交通量的剧增和网络效率降低的情况发生。同时在设计时，必须十分重视大楼各种布线系统统一规划,按照国际标准和工业标准规范化布线,避免线缆零乱,繁多和移动增加和改变通信电缆时的困难。
校园网建设的必要性：
是否在学校采用最先进的信息和传播技术是一个有决定性意义的问题,而且十分重要的是,学校应该处于影响整个社会深刻变革的中心地位。
随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设，是非常必要的，也是可行的。主要表现在：
1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。
2、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素,因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面,信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的,特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路,每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。
3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统，并且越来越形象化、实用化，迫切需要网络环境。
4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节，从而引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问,校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题的基本工具。
5、随着经济发展，我国各级学校对教育的投入不断加大；计算机技术的飞速发展，使相应产品价格不断下降；同时人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭，使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。
用朗讯千兆位以太网技术建设校园网
北京邮电大学1994年9月开始启动校园计算机网络工程。根据当时计算机网络技术和通信技术、网络设备制造商所能提供的设备和需要在校园网上运行的计算机应用的状况，校园网采用了具有100Mbps光纤分布式数据接口（FDDI）的路由器（Router）作为主干，安装在各教学楼的10Mbps可网管共享式集线器（Hub）作为接入的拓扑结构，支持TCP/IP与IPX/SPX两种协议。网络初期连接局域网30余个，计算机400余台。1995年4月校园网与设在清华大学的中国教育与科研计算机网（CERNET）通过64kbps速率DDN线路互连。
5年多的运行数据表明，采用具有双环冗余结构特征的FDDI主干环运行稳定，网络主干带宽可以满足当时和现在传统的网络应用对网络传输的要求。但是，随着计算机技术与网络技术的普及和发展，校园网运行中出现了一些必须解决的问题：
学校教学、科研、管理等方面对计算机网络的需求不断扩大，连网局域网超过100个，连网计算机超过1800台。网络规模与业务规模的扩大，造成主干路由器接入端口拥塞。
CERNET国际接口带宽和国内互连单位的互连带宽不断提升。校园网与CERNET之间的网络流量增加，校园网广域网带宽提升很快，目前达到100Mbps，更高速率的连接正在安排实施。主干带宽应当与之相适应。
随着教学手段现代化，部分应用要求网络提供实时业务保证。传统路由器相对而言数据转发速度慢，时延和时延抖动大，不能满足这部分业务的需求。
随着时间的迁移，长期在线运行的网络设备因老化等原因故障率增加，个别模块损坏。
传统路由器设备造价高，模块的扩充与更换投资大，且由于计算机网络技术和制造技术发展很快，产品更新换代间隔越来越短，单纯采取在原有的路由器上扩充模块的方法解决校园网运行中出现的问题无论从技术还是从经济角度分析均不可能。
经过反复论证，决定实施校园网二期改造工程，建设一个可以支撑学校未来几年内教学、科研、管理等业务需求的、可管理的高速互连网络。
从目前校园网网络主干技术分析，FDDI仍不失为一种优秀的主干网技术。它的主要技术特点－双环冗余容错能力和极高的传输效率（超过90%）,目前其它技术还难以匹敌。由于协议实现复杂，在与占统治地位的以太网等局域网互连时还必需完成数据的帧格式转换，设备造价长期居高不下，影响其市场占有率，100Mbps以上速率的FDDI技术研究和装备进展缓慢甚至停滞，现在多应用于一些特定的环境。
ATM技术采用固定长度的信源交换技术，具有包交换与电路交换双重特点，多服务特性，可以提供QOS保障，为不同的传输提供不同类型的服务。ATM的设计初衷是面向电信运营商的（目前在电信领域仍有很好的应用），因为种种原因在IP领域得到了更多的应用。不难看到，为实现IP在ATM网上的运行，无论采用哪一种具体的实现手段（IPOA，LANE或MPLS），都存在协议复杂，协议开销大，维护困难等问题。ATM自身QOS等服务特性由于缺少native ATM应用也无法体现。因此，在园区主干网中ATM端口的装机比例逐步呈下降趋势，随着千兆位以太网技术的出现与成熟，渐渐地退出园区网IP主干市场。千兆位以太网最大的优点在于它对现有以太网的兼容性。
同100M位以太网一样,千兆位以太网使用与10M位以太网相同的帧格式和帧大小,以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级,而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时,千兆位以太网还继承了以太网的其它优点,如可靠性较高,易于管理等。在园区网主干网中，目前逐步占据了主要地位。
作为校园网应用的一个特点，大部分应用对延迟及带宽不太敏感，可以通过TCP/IP“慢启动”机制自动识别延迟的变化，动态地适应TCP所提供的带宽，部分应用要求实时业务传输支持，QoS服务保障。这部分应用目前所占比例很小，随着教学手段现代化进程的加快，多媒体课件制作工具的逐步普及，多媒体课件的逐步丰富，该比例预期将逐步提高。IP网络传输实时业务的主要瓶颈是路由器采用软件实现路由识别、计算和包的转发，由于路由识别、数据转发的速度慢，时延和时延抖动大，不能保证服务质量(QoS)。自1997年下半年以来，一些公司陆续推出采用硬件专用电路（ASIC）进行路由识别、计算和转发的新型线速路由交换机。这种线速路由交换机的结构与L2交换机相似，兼有L3路由器包转发功能和L2交换功能，有些厂商还在其中加入一些L4应用层功能。
在包交换的IP网上提供QoS，必须对服务进行分类，实行分类服务（CoS）。设备生产厂商一般采用拥塞管理保证网络性能，为一些专门的业务提供所要的带宽。一种做法是采用RED（随机早期丢失）探测和智能识别流量的瞬时剧增，将其与真正的网络拥塞区别开来，以避免网络拥塞。通过从IP包头中IPv4服务分类标识（TOS）识别服务类别（802.1P），确定该数据流的优先级，并根据某种队列优先算法以保证QoS的能力。还可使用访问控制表（ACL）定义策略，确定数据流的优先级。随着技术的进步，可以预见，高速IP网络上的QoS能力将达到FR/ATM网类似的水平。
在分析比较市场上多种L2/L3/L4线速路由交换机性能、价格、服务的基础上，选择美国朗讯（Lucent）公司的Cajun P550R路由交换机共11台，作为新的北京邮电大学校园网主干交换机。其主要技术、性能指标为：
背板能力 45.76 Gbps
交换吞吐能力 22.88 Gbps
第2层交换能力 33,000,000 pps
第3层交换能力18,000,000 pps
多种L2/L3接口模块
冗余风扇、电源
OpenTrunk/VLAN互操作性
CoS/QoS/RSVP支持
在网络设计中，主干交换机彼此之间通过千兆位以太网互连。所有交换机均配置L3交换引擎，实施分布式的路由策略，从而降低对中心交换机L3路由解析、包转发的压力并控制广播域的范围。网络设计和设备配置中仔细地考虑了设备与线路及路由的物理与逻辑冗余、网络中心服务器群的防火墙设置及安全策略。设备自1999年11月起开始陆续安装、运行，运转情况良好，基本符合设计要求。原FDDI主干仍在继续运行，并与新网互通。我们将根据应用要求和网络布局的调整，逐步完成应用在不同网络上的定位。
出处：朗讯