大学校园的网络出口通常不止一条。教育网一条,教育网内部有大量学术资源——知网、万方、CNKI、各高校的镜像站点、学术期刊数据库;公网出口一到两条,电信或者联通的宽带,学生刷视频、打游戏、聊微信走这条路。这两条出口怎么分工、学生访问学术资源时能不能自动走教育网而不占公网流量,是学校网络计费系统在出口运营上要回答的一个问题。
为什么要区分教育网和公网
教育网是中国教育和科研计算机网,高校之间通过教育网互联,访问教育网内的资源通常不计流量费或者费用很低。学校买了教育网的带宽,主要就是给师生查文献、下资料、访问校内学术系统用的。公网出口是学校花钱向运营商买的商业带宽,学生上淘宝、看视频、玩游戏走这条。
如果学生访问知网、下载论文的时候走的是公网出口,那相当于学校花公网的钱在跑学术流量——学术流量本来应该走免费或者便宜的教育网。一年下来,公网出口被学术流量占掉一块,实际给学生娱乐和日常生活用的带宽就少了。反过来,学生刷短视频如果走了教育网,又会挤占学术资源的带宽,老师下文献反而慢了。
所以出口选路的核心目标是:学术流量走教育网,普通流量走公网。让两条出口各尽其用,不要互相挤占。
选路策略在计费系统里怎么体现
技术上,出口选路主要由学校的出口路由器或者防火墙做——根据目标IP或者域名判断这个请求应该走教育网还是公网。学校网络计费系统在这件事里的角色是:按用户和按区域记录不同出口的流量,在账单和统计报表里能区分"教育网流量"和"公网流量",让管理员知道每个学生、每个区域到底用了多少学术流量、多少普通流量。
更重要的是计费策略上的差异。教育网学术流量通常是免费的,不扣学生的套餐流量——学生下载一篇十兆的论文,不应该从他的月度流量配额里扣。公网流量才计入套餐。学校网络计费系统在统计每个用户的流量消耗时,要能区分这两类流量,分别记账。否则学生下了几十G学术资料后发现自己套餐流量没了,会觉得不合理。
这个区分要求BRAS或者出口设备能在Radius计费包里把"走的哪条出口"这个信息传上来。不同厂商的设备对这个字段的支持程度不一样,具体能不能拿到、字段叫什么,需要在项目实施时和网络设备厂商确认。不是所有学校的出口架构都能做到精确区分,做不到的话就只能粗略按目标网段划分。
学生选运营商时的出口分配
在多运营商环境下,学生入学时会选一个运营商——电信、联通或者移动,然后在运营商那里买自己的上网套餐。学校网络计费系统在这个场景里做二次认证:学生Portal登录后,学校先做合法性判断,然后根据学生选的运营商,把认证请求转发到对应的运营商AAA。这是之前提到的高校二次认证场景四——多运营商分区域认证。
这个场景里,学校网络计费系统要根据学生的运营商归属,把他的流量自动引导到对应运营商的出口。选了电信的学生上网走电信出口,选了联通的走联通出口,不要让选联通的学生流量跑到电信出口上去。这种引导通过RADIUS属性下发,BRAS根据属性自动选路。
选路过程中还有一个问题:教育网资源怎么走?不管学生选了哪家运营商,访问知网、学校图书馆这些学术资源应该统一走教育网出口,不能让选了运营商的学生因为选了电信,访问学术资源时还要绕一圈公网。这就要求出口策略里有一条默认规则:所有学生访问教育网网段的流量,不管他是哪个运营商,都优先走教育网出口。
出口带宽的监控和调优
出口选路配好之后,不是一劳永逸的。学校网络计费系统里要持续看几个数据:教育网出口利用率多少、公网出口利用率多少、高峰时段是不是有某条出口堵死了。如果晚上十点公网出口利用率常年在95%以上而教育网出口才用了30%,说明选路策略可能有问题——有些本应该走教育网的流量跑到公网去了,或者反过来。
还有一种常见情况:新生入学时大家集中选了某一家运营商——比如电信——结果电信出口被挤爆,联通出口空着。这时候学校网络计费系统的Portal页面可以做智能引导:根据当前各运营商出口的实时负载,推荐新生选负载低的那家。这种动态推荐能避免出口负载严重不均。
出口运营的最后一件事是和运营商的分账。如果学校和运营商签了运营分成协议,那学校网络计费系统里的认证日志、拨号日志、计费日志就是分账的依据。学生在哪个运营商买了套餐、用了多少流量、学校应该分多少,这些都要从系统日志里算出来。这种分账不能只凭某一类日志,要三类日志交叉核对——认证日志确认这个人是谁,拨号日志确认他走了哪条线路,计费日志确认他用了多少资源。三类日志对得上,分账数字才站得住。
校园网出口选路不是个纯技术问题。它关系到学校每年在带宽上花多少钱、学生访问学术资源快不快、多运营商合作怎么分账。学校网络计费系统在这件事里不只是收费工具,它是整个出口运营的数据底座。