校園網的現狀
校園網是學校和外界交流的重要平臺,也是展現學校面貌的重要舞臺。隨著學校硬件設備的不斷健全,用戶的復雜性及多樣性,對網絡提出了安全認證的需求,網絡需要運營,因此也有了計費收費的需要。各個學校根據自身特點,選擇一套合理、有效的認證計費系統是十分有必要的。中國的高校信息化建設經過從無到有的10年發展,許多高校正在或已經完成了校園網的建設,并經過一段時間的運行,校園網已為教育的信息化做出了貢獻。
根據目前我國校園網的建設情況來看,重點高校這部分,認證計費已基本滿足。學校通過對辦公區、學生區、家屬區進行合理的收費,并把這些費用用在網絡的擴容和維護上,實現"以網養網"可持續發展。但是在這個滿足的基礎上,仍然出現了各種各樣的問題。
按流量計費的必要性
在收費方面比較簡單的方式是包月制,用戶一個月只需交納一定金額的費用,就可以享受隨時上網的權利。由于網絡出口帶寬有限,很輕易出現因用戶無節制的通過FTP、BT、eMule下載或者進行網絡游戲、在線視頻等應用,一方面造成網絡資源的浪費,另一方面,導致出口寬帶被少數人占用,影響大部分人瀏覽網頁等普通應用的網速。
甚至在用戶上網高峰期,尤其在高校非凡的環境里,學生上網是間斷性的,在某些高峰期,網絡將承受巨大的帶寬壓力,而學生也時常抱怨網速太慢。另外,家屬區通常也由學校這邊來治理,當學校這邊占了過多的帶寬資源后,留給家屬區的是非常有限的,家長的抱怨則成了家常便飯。
但在現有硬件條件下,以及目前還未能找到快速提高帶寬的解決方案,給網絡減負就只能通過人為控制,使網絡資源得到合理利用。比較直接有效的控制方式就是使用按流量計費的方式。

能否實現?如何實現?
按流量計費涉及到很多技術上的問題,就現在而言,主要有兩種實現途徑。
比較簡單的方式是采用網關式解決方案。在網絡出口處部署一臺BASE設備,用來采集用戶的數據,在BASE設備的后臺連接認證計費軟件,實現對用戶的認證計費。另一種就是旁路式的解決方案,通過與接入層交換機的數據采集配合,或者在網絡出口獲取數據包,數據再傳送到網絡中心通過認證計費軟件進行處理,進而實現用戶的認證計費。
以上是技術實現的原理,同時對于可運營的校園網絡來講,采用合理的計費策略也是校園網運營的基本保障,能夠適應現代校園網"以網養網"的需求。
在采集到用戶上網的流量信息后,針對流量及收費相一致的原理,流量多的交錢多,流量上的交錢少,并制定一系列的資費模式,讓用戶可自主選擇,享受對應的服務。如此一來,那些經常使用FTP、BT、eMule下載或者進行網絡游戲、在線視頻等應用的用戶,由于網絡流量大,不得不交納更多的費用。通過這種人為控制,一方面有效的減少了網絡帶寬的資源浪費;另一方面,通過合理配置資源,達到各個區域資源的相對平衡,也能相對滿足大部分用戶的網絡需求。
對比項
旁路式
網關式
能否實現按流量計費
能
能
支持的用戶數
基本沒限制,由交換機性能決定
一般工控架構支持最大并發用戶數為500-8000
對網絡架構的影響
不影響網絡架構
需要部署網關設備
系統穩定性
由于把數據采集功能分發到各交換機,系統穩定性大大增加
采用集中治理的方式,輕易出現單點故障
網絡整體性能的影響
幾乎沒影響
采用集中治理,輕易產生網絡瓶頸,對帶寬損耗在18%-20%間
支持的認證方式
802.1x,web potal,PPPoE,客戶端等
web potal,PPPoE,客戶端等
對網絡的可控性
通過交換機來實現控制,功能相對較弱
通過硬件網關控制,可控性較強
成本
只需購買一套軟件
需要購買BASE設備及軟件系統
擴容影響
只需購買License(用戶許可)進行平滑擴容
隨著用戶增加,BASE負荷加重,對性能影響加重,擴容需升級BASE設備并進行重新部署
從上圖中可以看出,旁路式解決方案從支持的用戶數、架構影響、性能影響、穩定性、支持的認證方式、成本及擴容方面都好于網關式,僅僅在網絡可控性上不及網關式。所以旁路式的解決方案優勢是很明顯的。

圖:中國人民大學應用拓撲圖
方案特色:
此外,概要日志模塊全面提供用戶上網的URL、FTP、E-mail、MSN等日志信息,區別以往的日志系統,不但文件尺寸大大減小,而且具有方便靈活的查詢和篩選功能,提供了可視化視圖界面,除實現用戶上網行為的審計、異常流量監控外,還為治理員做網絡優化決策提供了重要的數據及圖形基礎。
通過此次網絡改進,中國人民大學構建了一個高效、穩定、安全、易治理的現代智能網絡。
首先,用戶的上網速度明顯提高,網絡使用率顯著增加。以前網絡上P2P軟件的風行,導致帶寬擁擠,但是采用流量計費后,用戶就會更加注重適度下載,減少了帶寬資源的浪費,也讓有效的帶寬資源更好的用在提高上網速度上。
其次,現有資費模式更合理,用戶可以自主選擇。因為國內外流量帶寬租用費用的巨大差距,采用國內外流量分開計費的方式是今后的趨勢,因此人大目前的資費政策也是順應了這種趨勢。而用戶可以根據自己的喜好選擇任何一種資費方式,比如主要訪問國內網站的可以選擇按國內的資費項,訪問國外資源較多的可以選擇按國外的資費項,而用戶訪問校內資源是免費的。
再次,有效減少了帶寬壓力。就目前而言,在采用流量計費后,帶寬峰值由之前的700-800M降低為現在的300-400M,降幅超過50%,有效緩減了帶寬壓力。
最后,采用"以網養網",走可持續發展之路。學校之前所有的網絡投資全由學校資助,受學校資金影響較大,現在通過向用戶收取合理的費用,讓這些費用有效投放在設備維護更新或新一輪的網絡建設上,實現了高校校園網的良性循環和可持續發展。
經過一段時間的運營,各不同部門不同用戶在基本需求已得到滿足的基礎上,還能充分享受自己網絡偏好的選擇,而網絡中心的帶寬壓力得到大大緩減,上網速度有了大幅度的提升,通過人性化的操作治理界面,更是可以方便快捷的做到對用戶的有效控制和治理,極大地減少了事故發生率,此外,校方也實現了以網養網可持續發展的目的,因此得到了師生的一致認可。
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