西安交通大学:流量镜像监控IPv6

  西安交通大学于1994年开始校园网的建设,是国内最早接入互联网的高校之一。中国教育和科研计算机网 CERNET西北地区网络中心,设在西安交通大学,是我国CERNET中建立最早、规模最大的地区网络中心之一。经过10年多的建设,到目前为止,已建立起了一个规模大、管理良好的校园计算机网络。共完成光纤铺设120公里,校园联网机器40,000多台,网络出口带宽3.2Gb,实际流量超过了2.5Gb。校园网为10GE主干、1GE到楼、100Mb交换到桌面,覆盖了所有的四个校区的的所有教学区域、和学生宿舍、附属医院、家属区、附中、附小等多个区域。

  网络现状

  在国家下一代互联网(CNGI)计划中,西安交通大学是CNGI-CERNET2的主节点之一,通过CNGI-CERNET2主干网建设、驻地网建设、校园网IPv6技术升级应用示范项目建设,以及自行组建的校园Native IPv6科研网建设,西安交通大学已经建成了覆盖全校的IPv6/IPv4双栈校园网;同时在电子与信息工程学院、科学馆、网络中心、图书馆等局部区域建设了一个Native IPv6试验网络。

网络结构图

  IPv6的部署

  西安交通大学校园网络IPv6经过多期建设,尤其是通过校园网IPv6技术升级应用示范项目及其配套项目的建设,新增、更换核心设备7台,汇聚设备100余台,接入设备近千台;机房环境得到了全面改善;进行了大量的光纤线路改造,使整个校园网全部达到了全面开通IPv6/IPv4双栈的条件。因此在设计IPv6组网方案时,主要采用了IPv6/IPv4双栈覆盖的校园网与Native IPv6试验网相结合的方案。

双栈校园网IPv6出口流量

  Native IPv6试验网是西安交通大学于2005年底建设完成的纯IPv6试验网,核心采用了三台华为的NE40,覆盖了校内多个区域,主要用于IPv6的相关试验研究,该网络用户自由度大,主要用于科研目的。

  IPv6/IPv4双栈覆盖的校园网是在原有的IPv4校园基础上升级,改造成新型校园网络,向用户提供安全、稳定、可靠的IPv6/IPv4网络服务。两个网络相互结合,优势互补,分别为IPv6的研究和IPv6的应用推广提供服务。

服务器运行监控平台

  用户接入与地址分配,使用无状态方式分配IPv6地址,只要安装IPv6协议就能分到地址。

  IPv6/IPv4双栈网络与纯IPv6实验网络分别利用1Gbps线路采用纯 IPv6协议接入CNGI-CERNET2西安主节点。

  西安交通大学旨在建设一套统一的全面的网络管理平台,使西安交通大学在CNGI项目设备更新完成后,能够提供融合有线、无线、多厂商多品牌设备(锐捷、H3C、神码)、IPv4/IPv6等的统一用户接入认证管理,并保证用户身份与所分配的网络资源(IP\IPv6\DNS)相对应向终端用户提供统一的用户认证终端;向管理者提供统一的用户管理平台,从而能够保障新型的IPv6/IPv4双栈校园网的可控、可管。

  IPv6应用

  1. DNS

  申请了专用于IPv6服务的域 xjtu6.edu.cn,并采用Bind9建设了域名服务,向IPv6用户提供域名解析服务,对应的服务器地址为:2001:250:1001::23。

  目前,支持双栈的操作系统,无论是Windows系统还是Linux系统,访问时都默认先尝试使用IPv6的地址,当IPv6不稳定时或不可达时,用户会明显感受到网络延时增大,为了避免此类情况出现,西安交通大学域名申请时不建议同一域名同时对应A记录(IPv4地址)和AAAA记录(IPv6地址),建议用户IPv4地址采用xjtu.edu.cn域;IPv6地址采用xjtu6.edu.cn。

校园网系统逻辑

  2. Web & FTP

  采用IIS 6,Apache 建设了多个IPv6信息站点:

  
http://www.xjtu6.edu.cn

  
http://ftp.xjtu6.edu.cn

  3. IPTV & VOD

  采用media sevice 搭建了IPTV&VOD服务:

  
http://iptv.xjtu6.edu.cn

  4. BBS

  
http://bbs.xjtu6.edu.cn

网络接入示意图

  5. 基于CNGI-CERNET2的国家高性能计算西安交通大学网格中心

  西安网格中心结点基于CNGI-CERNET2,主要功能为:

  a) 提供1000亿次的计算能力和1T存储容量;

  b) 支持网格接入;

  c) 提供不少于10个以服务方式提供的共享软件;

  d) 支持一个以上的应用网格;

  e) 结点资源利用率不低于70%;

  f) 保证7×24小时的正常运行。

  西安网格结点中计算资源的拓扑结构如下图所示。

西安网格节点计算资源拓扑

  西安网格结点,IPv6的接入工作已完成,华为IPv6路由器NE40-8 与曙光4000L和浪潮TS20000同处一个机房(西一楼),目前已通过S3026(上行为1G光纤,24口100M双绞线)将浪潮TS20000接入IPv6网,并参与计算所、科学院网络中心和北航等单位组成环境的联调测试工作。

  6.建成了CNGI实时教学系统IPv6 Class

  西安交通大学承担了中国下一代互联网示范工程“CNGI远程教学公用通信平台系统”中的子项目建设工作,至2007年已建成基于IPv6的网络实时教学系统IPv6Class,该系统可在纯IPv6和IPv4/ IPv6混合环境中运行。

  该系统主要解决IPv6网络环境中实时授课过程中的多源流媒体的采集、高质量传输、点播等问题,为下一代互联网的远程教学奠定基础。系统具有的主要功能包括:

  a)支持纯IPv6及IPv6/IPv4混合环境多媒体高质量的传输;

  b)集成智能教室功能;

  c)支持授课模式、交互模式,支持MPEG4、H.264等视频解码;支持MP3、G.711、G.729,G.723协议(ini文件可调) ;

  4)多场景课堂的大规模并发直播;

  5)课堂场景的在线录制及流媒体化;

  6)基于MSML的多源流媒体课件的点播支持;

  7)电子教鞭、自然板书。

  (作者单位为西安交通大学信息网络中心)

文章来源:《中国教育网络》杂志2010年8月刊

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