[01376982]网络核心新技术在万兆级校园网集成应用的示范研究

1.项目来源及背景 该项目为2006年3月正式立项为山西省科技攻关计划项目，编号为2006031178。 在知识管理与知识集成越来越成为效率与效益的关键时代，面对校园网建设中技术的“效率与效益”内涵，该项目从对核心技术实施基于知识系统工程的集成应用研究与开发，从战略与策略的高度，筛选校园网建设的核心新技术，集成新技术并应用于校园网建设实践，为校园网建设提出技术与经济相结合的示范，从而提高我省信息技术在校园网中应用的技术含量。在山西大学商务学院的校园网建设过程中，为了能实现海量知识的自动、简易集成；提高教学效率服务，实现稳定、可靠、低耗的数字化校园网络。2006年申报了山西省科技攻关计划项目“网络核心新技术在万兆级校园网集成应用的示范研究”。 2.简要技术原理与性能指标 (1)快速可靠便捷易管理用户注册技术 该技术即将认证体系结构中“可控端口”和“不可控端口”的逻辑功能进行功能细分，通过嵌入整个网络的基于802.1X的注册软件系统SAM来实现认证功能与业务功能的分离，从而保证校园网络传输的效率。 (2)"LPM+HDR"三层交换技术 LPM+HDR三层交换技术的应用节约了缓存空间，极大地提高了路由效率，避免了病毒和攻击对网络设备本身的影响，提高设备的稳定性。 (3)“同步式硬件处理的软件控制技术” 针对ACL、QOS等独立端口的数据处理行为进行彻底的分布式设计，实现端口级分布式硬件处理，利用同步式硬件处理的软件控制技术，实现各不同端口的同步处理功能。 (4)Web智能信息检索平台软件的开发 利用自然语言理解技术，对传统算法进行了改进，给出了信息内容过滤算法的数学模型，建立用户兴趣模型并动态更新，设计了一个基于增量学习的用户兴趣更新系统。 主要技术指标体现在“提速、增效、降耗”。简轻了网络封装开销，降低了建网成本；极大地节约存储空间，避免了存储溢出问题，保障设备的正常运行。 3.技术的创造性与先进性 网络核心新技术在万兆级校园网集成应用的示范研究实现了集“快速可靠便捷易管理用户注册技术”、“一次路由多次交换+长匹配交换优化新技术”和“同步式硬件处理的软件控制技术”等3大网络核心新技术在山西大学商务学院万兆级骨干校园建设中单项应用并提供了应用示范。 本项目的创新之处主要有以下几点： (1)首次提出准万兆概念，并在核心冗余部位实现了准万兆技术应用。 (2)设计并实现了一种基于三项技术的集成模型。该模型以“快速可靠便捷易管理用户注册技术”、“一次路由多次交换+长匹配交换优化新技术”和“同步式硬件处理的软件控制技术”等3大网络核心新技术为基础，以数字校园结构体系为框架，以实现丰富多业务数据流高速、安全为目标。在课组研究过程中，由于可以借用一些基本现成的数字校园网络体系结构，使得在研发相应的软件时，研究方向及思路定位比较全面、准确。特别是，所有参予项目的软硬件都兼顾对IPV6的支持，紧密结合山大商务学院未来五年规划目标，较大限度地保护用户的投资，考虑了未来的发展需求。 (3)设计并研发了基于三项技术万兆骨干网络的部分应用软件。课题组在项目研究过程中，根据商务学院的专业建设的需求，按照数字校园模型进行了二次开发，如电子商务商用平台与教学平台的功能模块比较研究，商院办公系统的模块化开发，教务管理系统（与山大现代教育技术中心），山大商务学院校外通系统，计算机等级考试网上报名系统等。这些软件系统都经过本课题组万兆网络测试应用，即使在使用率很高的时候，网络核心及汇聚层设备CPU及内存使用率依然维持在较小水平。 (4)构建了较简易的基于ISO质量认证的山大商院校园网建设知识集成库，并对校园网建设知识集成模式进行了研究。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性 该项目的完成具有一定的技术经济效益。即将山西大学商务学院数字化校园建设建立在新技术支持的基础上，并向全省校园网建设提供了技术示范；同时，将项目研究成果向电子政务、电子商务领域的推广应用会获取一定的经济效益。 目前，作为该项目研究成果的嵌入式“提高网络速度、增大网络效率、降低网络资源消耗”的技术和软件已经在山西财贸职业技术学院得以推广和应用，并取得良好的效果，受到被推广单位的充分肯定；同时可在同类网络的应用上，有一定推广应用的价值和前景。 该项目采取的具体推广措施如下： (1)采用“先近后远，先小后大”的推广方针。 该项目即在山西大学商务学院、山西财贸职业技术学院得以推广和成功应用之后，将有意向在省内其他院校，如山西大学工程学院、山西省交通学院、山西大学等院校签定项目推广应用协议书，使得三项新技术的集成应用在数字化校园网络的“提速、增效、降耗”方面取得显著效果，为学校组织开展各种培训和活动、日常教学行政事务提供稳定可靠的网络平台，供更多院校借鉴。 (2)采用“先硬后软，软硬结合”的推广手段。 各类突发事件：如地震、交通事故、甲型H1N1流感等，一直是社会关注的焦点。Web智能信息检索平台的研究对突发事件这一领域问题的解决有深刻的指导意义；Web智能信息检索平台针对互联网信息处理特点的研究，为管理者提供相应的决策支持依据，对从互联网信息检索角度解决突发事件预防处理这一难题有重要指导意义。 5.应用情况及存在的问题 网络核心新技术在万兆级校园网集成应用的示范研究在山西大学商务学院万兆级骨干校园建设中单项应用并提供了应用示范。项目研究过程中，根据山西大学商务学院的专业建设的需求，按照数字校园模型进行了二次开发，如电子商务商用平台与教学平台的功能模块比较研究，商院办公系统的模块化开发，教务管理系统，山大商务学院校外通系统，计算机等级考试网上报名系统等，这些软件系统都经过本课题组万兆网络测试应用，即使在使用率很高的时候，网络核心及汇聚层设备CPU及内存使用率依然维持在较小水平，而且从未发生网络拥堵现象，提供了网络速度与质量的保证。今后进一步研究主要是利用本项目已经建立三项技术集成模式基础上，进行全面平滑溶合IPV6技术后的网络平台研究工作。