萧纬豪

(珠海城市职业技术学院，广东 珠海 519000)

0 引言

随着校园网络业务量的急剧增长以及扩容新建工程的持续开展，职业院校的校园网络规模不断扩大。但是，由于频率资源受限，在当前较大的网络规模下，职业院校的网络干扰问题日益严重，传统的网络结构面临网络干扰失控、网络扩展性差、网络建设效益逐步下降的发展瓶颈，现存的网络结构已经难以满足院校师生的正常需求。在当前职业院校网络发展环境下，为突破网络快速发展和持续稳定之间及网络容量、覆盖和质量之间的矛盾，必须对职业院校网络结构进行优化，在无线网络结构重整的基础上开展专项优化工作，解决频率复用瓶颈。文章以规范网络结构作为基点，提高网络优化成效，实现网络质量逐渐恢复和稳定提升[1]。

1 职业院校网络结构优化研究与应用的现状分析

1.1 职业院校网络结构安全存在的问题

目前职业院校的网络为学生和教师的办公生活学习提供了巨大的便利，但同时校园网的安全问题也受到了严重威胁，所以职业院校的网络结构安全必须予以重视。职业院校的网络结构安全优化即是从多个方面来对网络系统进行必要的保护，以此来保证网络系统的正常工作，避免其被外界其他因素所影响与破坏，在网络畅通的情况下，实现持续运行，服务于人们的工作与生活。网络的出现与发展给人们的生活与工作都带来了较大的便利，而职业院校在我国的现代化建设中有着特殊的地位，因而职业院校的网络建设更是重中之重，针对职业院校网络进行必要的安全管理与系统优化也就成了其中的重要课题。

1.2 职业院校网络管理系统不够完善

就珠海城市职业技术学院的网络管理体系来看，管理系统不够完善，管理人员工作也没有逐一落实到位，从而造成院校网络管理困难的状况。特别是传统的院校网络结构采用的是3层网络结构，因为网络结构层次多，职业院校设置网络结构管理层次多，间接复杂了职业院校网络结构的管理，从而影响了职业院校网络结构的正常管理，导致网络性能低下[2]。

2 职业院校网络结构优化研究与应用的必要性分析

2.1 职业院校网络结构优化是时代发展的趋势

随着社会的发展和进步，人们的生活观念和精神追求发生了质的变化，不管是物质所需还是精神所向，人们都倾向于高质量、高效率，并且可以说“快捷”已经成为当代的代名词，那么对于职业院校这一小知识分子群体，在生活质量与学习质量的要求和追求更是不言而喻。校园网络作为职业院校师生办公学习与生活的重要承载体，具有十分重要的地位和作用，因此职业院校网络结构优化是必然的。首先，职业院校网络结构优化符合消费者的使用需求。就目前的职业院校网络的发展状况来说，难以满足消费者的使用需求。因为受到网络结构与网络平台等原因的影响，职业院校网络不够流畅和高效，特别是在使用人员过多的情况下，网络经常出现崩溃的现象。例如，在院校选课时，职业院校网络因为使用人员过多，而出现选课页面卡顿或者直接进不去的现象，极大地浪费了学生的时间，这样不管是对院校的利益还是使用者自身来说都是十分令人不满的。其次，国家科技与经济的快速发展极大地刺激和推动了职业院校网络结构的优化。现在的经济状况与科技水平足以支持职业院校研发新的网络平台，优化网络结构。

2.2 国家推动了职业院校网络结构优化

2017年11月26日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》，2018年8月教育部办公厅印发了关于贯彻落实《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》的通知，2019年8月30日广东省教育厅印发了《全省教育系统加快推荐IPv6规模部署实施意见》的通知(以下简称“通知”)，明确要求进行教育局城域网、各高等院校校园网的IPv6升级改造，全面支持IPv6业务承载，加快网络基础设施和应用基础设施升级步伐，促进下一代互联网与社会经济各领域的融合创新[3]。在国家战略的推动下，加快推进校园网络IPv6基础设施规模部署和应用系统升级，促进下一代互联网与职业教育的融合创新是高职院校网络发展亟须解决的问题。截至2019年12月14日，全省列入统计的149所高等院校中，仅16所完成IPv6改造，另外133所高校处于改造中，其中53所高校因改造效果存在问题受到省教育厅全省通报，改造任务艰巨且紧迫。

2.3 职业院校网络结构问题逐渐暴露，网络结构优化刻不容缓

传统的职业院校网络结构采用的是3层网络结构，即核心层、汇聚层、接入层，其在使用过程中的问题已逐渐暴露出来。首先，囿于建设经费不足。受经费等因素的影响，大部分职业院校的网络建设只能分期进行，缺乏统一规划管理，难以整体优化；其次，职业院校网络管理体系不够完善。就目前大部分职业院校来说，网络结构层次和网络管理层增多，导致网络性能低下；最后，传统的职业院校网络结构的网络扩容配置烦琐，操作难度大。因此在传统网络结构下进行的校园网络IPv6升级也面临许多实际问题，很多研究学者在部署升级方案时没有针对职业院校的校园网络特点，均未就IPv6升级与网络结构优化的关系和方法做进一步研究分析，大部分高等院校在IPv6升级改造时，也只单纯进行了IPv6的升级，没有针对校园网络的特点进行网络结构优化，依然沿用传统的三层网络结构，造成升级费用庞大、效率低、升级效果不佳等问题。

3 职业院校网络结构优化研究与应用的途径分析

3.1 职业院校网络结构优化的思路分析

由于IPv6最大的问题在于无法向前兼容IPv4协议，并且随着校园网络的不断升级，校园网经过多次的设备增加和网络扩展，其网络结构变得越来越复杂，管理运维的工作难度不断加大，智慧校园、智能教学建设工作面临着越来越多的挑战，我们考虑结合现行IPv4地址分配方案，实现IPv6地址规划与分配方案平滑过渡，即考虑现有IPv4地址分配方案的地理位置、组织结构、接入方式区别，分配不同的IP地址段。在深入了解国内外IPv6网络部署情况，参考国内高校、企业IPv6网络实施情况的基础上，结合目前珠海城市职业技术学院校园网络现状及特点、需求分析，确定IPv6网络改造实施方案，通过细致的分步实施规划，实现大二层网络扁平化结构调整，做到网络结构更合理可靠、安全性更强、管理更智能化，为全体师生提供优质的网络服务，也为广大社会人员访问学校资源提供有力保障。即在原有的IPv4线路上，融入IPv6，从而建立双栈网络，促进职业院校网络结构的优化。

3.2 引用大二层扁平式网络结构的基础上实现IPv6改造

依据教育部办公厅《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》，本项目总体框架围绕校园网络中IPv6的升级改造，将IPv6升级与大二层扁平式网络结构优化相结合，实现IPv4网络向IPv6网络安全平稳地过渡，探索系统科学的建设方案，项目研究涉及IPv6升级方面是3大改造，分别是基础网络改造、网站群改造、内部办公终端IPv6接入改造。涉及结构优化主要是进行大二层网络扁平化结构调整。大二层扁平式的网络架构是将网络划分为业务控制层和用户接入层两大层次。其结构特点和优势是：第一，扁平化架构，网络结构简单，实施难度降低，便于业务开展；第二，使用单独出口，带宽资源充足；第三，有效控制服务质量，多层网络结构增加了全网Qos实施的难度；第四，提高用户访问水平，提高网络效率。在IPv4过渡至IPv6的升级改造过程中，与大二层网络扁平化结构调整相结合，可以提供平稳的转换过程，将对校园网用户的影响减到最小。

3.3 IPv6改造项目的优点与价值分析

随着时代的不断进步，职业院校网络结构的优化十分迫切。珠海城市职业技术学院IPv6改造项目在原有的网络结构上，进行了一定的改造和创新，对职业院校网络结构的优化具有巨大的意义。首先，珠海城市职业技术学院IPv6改造项目中，用大二层网络扁平化结构代替传统的三层网络结构实现了校园网高性能、精细化和易管理的建设预期。并且结合现行IPv4地址分配方案，实现了IPv6地址规划与分配方案平滑过渡，更新现有网络管理工具，实现IPv6网络自动化管理，解放人手、降低人为错漏。不管是从结构还是特性上来说，IPv6改造项目极大地加强了院校网络的安全性。其次，珠海城市职业技术学院IPv6改造项目产生了一定的经济效益和社会效益。一方面，IPv6的升级部署和网络结构的优化将更好地保障学校网络安全和各应用系统的高效运行，提高各单位部门的工作效率，具有明显的经济效益。另一方面，IPv4平稳过渡至IPv6的升级方案，给相关高职院校优化校园网络结构提供了思路。

4 结语

珠海城市职业技术学院IPv6改造项目在院校原有的网络结构基础上对其加以改造，通过本项目研究分析成果适用于高职院校IPv4平稳过渡至IPv6的升级方案，给相关高职院校优化校园网络结构提供思路，提升校园网络安全，为全体师生提供优质的网络服务，也为广大社会人员访问学校资源提供有力保障。