基于层次结构优化模型的学校网络优化系统的制作方法

1.本发明涉及网络构建，尤其涉及基于层析结构优化模型的学校网络优化系统。


背景技术：

2.目前，随着网络的发展，校园内学生数量的庞大，其对于学校网络的建设要求也越来越高。然而，目前的学校网络的网络结构复杂、无法根据实际情况对学校网络进行扩展，不能满足高校对网络的日益增长的需求。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于层次结构优化模型的学校网络优化系统，其能够增强学校网络的建设以及可扩展性。
4.本发明的目的采用如下技术方案实现：
5.基于层次结构优化模型的学校网络优化系统，包括校园子网、核心服务器、认证服务器和内网服务器；其中，所述校园子网包括用户侧终端装置、光分路器和站侧终端装置；所述校园子网的站侧终端装置通过对应光分路器形成若干个光纤线路；每个光纤线路的一端与光分路器的一个输出端连接、另一端与用户侧终端装置连接；用户端设备通过网线接入用户侧终端装置，从而使得用户侧终端装置将用户访问请求通过光分路器转发到站侧终端装置；所述校园子网的站侧终端装置与核心服务器通信连接，用于将用户访问请求发送给核心服务器；所述核心服务器，还用于对用户访问请求进行解析，进而将解析结果发送给认证服务器，以使得所述认证服务器对用户访问请求进行认证判断用户访问地址是否为校园内网；所述核心服务器，还用于当用户访问地址为校园内网时，将用户访问请求转发至内网服务器，从而使得所述内网服务器对用户访问请求进行处理；以及当用户访问地址为校园外网时，将用户访问请求转发至外部的运营商网络进行处理。
6.进一步地，所述内网服务器包括内网主服务器和若干个内网分服务器；所述内网主服务器的一端与所述核心服务器通信连接、另一端与若干个内网分服务器通信连接，用于接收核心服务器发送的用户访问请求并将用户访问请求转发对应的内网分服务器或对用户访问请求进行处理。
7.进一步地，所述内网主服务器将用户访问请求转发对应的内网分服务器具体包括：将多个内网分服务器的空闲度进行对比，并将用户访问请求转发给空间度高的内网分服务器；或者将多个内网分服务器的优先级进行对比，并将用户访问请求转发给优先级高的内网分服务器。
8.进一步地，每个内网分服务器还定时向内网主服务器反馈信号，以使得内网主服务器获取每个内网分服务器的资源使用率，从而计算得出每个内网分服务器的空闲度。
9.进一步地，所述校园子网有多个，每个校园网均包括多个站侧终端装置；每个站侧终端装置均通过对应光分路器形成若干个光纤线路，从而与若干个对应的用户侧终端装置通信连接；每个校园子网的站侧终端装置均与核心服务器通信连接。
10.进一步地，所示校园子网包括教学区子网、宿舍区子网、图书馆子网、办公区子网和生活区子网；其中，所述教学区子网有多个，按照教学楼进行划分；所述宿舍区子网有多个，按照宿舍楼栋进行划分；所述生活区子网有多个，按照学校的生活区域进行划分。
11.进一步地，所述光分路器包括第一级光分路器和/或第二级光分路器；所示第一级光分路器的一端与对应站侧终端装置连接、另一端与对应的若干个用户侧终端装置连接或通过第二级光分路器与对应的若干个用户侧终端装置连接。
12.进一步地，所述核心服务器有多个；多个核心服务器的优先级相同；所述校园子网的站侧终端装置还按照预设随机算法将用户访问请求发送到对应核心服务器；所述预设随机算法依据网络状况、核心服务器的忙闲度进行设置。
13.进一步地，当系统中的校园子网增加时，将新增的校园子网的站侧终端装置初始化并接入任意一个核心服务器，从而使得该核心服务器将新增的校园子网的站侧终端装置通知到所有的核心服务器。
14.进一步地，所述认证服务器判断用户访问地址为校园外网时，还从系统中获取用户的账户信息并判断用户的上网费用是否足够，若否，则向核心服务器返回上网受限通知；若是，则向核心服务器返回上网允许通知；所述核心服务器，用于将上网受限通知反馈到用户端；以及根据上网允许通知将用户访问请求转发至外部的运营商服务器进行处理。
15.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
16.本发明通过将校园内的网络划分子网，并采用无源光器件olt和用户侧终端装置实现用户的接入；同时设置认证服务器对用户进行认证，以判断用户访问地址为内网还是外网，若为内网时将用户访问请求通过内网服务器直接处理，加快数据处理效率；若为外网，通过核心服务器将用户访问请求转发到运营商服务器，保证校园网络的数据安全。本发明在保证校园网访问安全的情况，提高访问校园网络的速度；同时，通过子网的方式可提高校园网络的建设效率以及可扩展性。
附图说明
17.图1为本发明提供的基于层次结构优化模型的学校网络优化系统中各个模块以及运营商服务器之间的连接意图；
18.图2为本发明提供的多个校园子网、多个内网服务器以及多个核心服务器与认证服务器、运营商服务器之间的连接示意图。
具体实施方式
19.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
20.本发明提供一种基于层次结构优化模型的学校网络优化系统，如图1-2所示，包括校园子网、核心服务器、认证服务器和内网服务器。
21.其中，校园子网是指位于学校内的内网。本发明中的校园子网有多个，可根据学校的宿舍区、教学区、生活区、图书馆以及各个楼栋进行划分。也即，校园子网可包括宿舍区子网、教学区子网、生活区子网、图书馆子网；同时，宿舍区子网还可根据宿舍楼栋划分成多个
宿舍区子网，比如第一楼栋宿舍区子网、第二楼栋宿舍区子网等，如图2中所示的各个子网(本实施例中的图示只是给出了子网可以有多个的具体实例，并不代表实际的应用过程中子网的数量)。教学区子网、生活区子网同理设置。
22.每个校园子网均包括用户侧终端装置、光分路器和站侧终端装置。其中，用户通过用户端设备接入到用户侧终端装置。站侧终端装置通过光分路器形成多个光纤线路。每个光纤线路的一端与光分路器的输出端连接、另一端与对应的一个用户侧终端装置，用于将来自于用户侧终端装置获取的用户端发送的访问请求通过光分路器反馈到站侧终端装置。
23.校园子网与核心服务器通信连接。具体地，校园子网的站侧终端装置与核心服务器通信连接，用于将用户访问请求转发核心服务器。
24.更为优选地，一个校园子网内有若干个站侧终端装置，每个站侧终端装置均通过一个光分路器与若干个用户侧终端装置连接。进一步地，本发明中的光分路器包括n级光分路器。通过层次化的结构设置多条光纤线路。更加具体地，n小于或等于2。也即，本实施例最大只采用二级分路，光分路器包括第一级光分路器和/或第二级光分路器，以便简化子网的网络拓补结构。其中，第一级光分路器的一端与站侧终端装置连接、另一端与用户侧终端装置连接或通过第二级光分路器与用户侧终端装置连接。
25.比如，正常来说，一个宿舍的人数一般为4-6个人，则光分路器可设为1分8光路分路器。对于教学区的来说，由于其上网人数可能有多个，对于每个站侧终端装置的资源有限，因此，光分路器也不能设置较多的光纤线路，比如光分路器也可以设为1分8路的光分路器。
26.优选地，核心服务器与认证服务器通信连接，用于对接收到的用户访问请求进行解析处理并将解析后的结果发送给认证服务器。认证服务器，用于对解析结果进行认证以判断用户访问地址为校园内网还是校园外网。
27.具体地，当用户访问地址为校园外网时，核心服务器将用户访问请求转发给运营商网络进行处理，以及接收用户访问结果并通过对应的校园子网的站侧终端装置、用户侧终端装置反馈到用户端的设备。
28.当用户访问地址为校园内网时，核心服务器将用户访问请求转发给内网服务器，从而使得内网服务器对用户访问请求进行直接处理。同时内网服务器，还用于得到的用户访问结果直接通过校园子网的站侧终端装置、用户侧终端装置反馈到用户端的设备，大大提高校园内网的访问效率。
29.优选地，内网服务器包括内网主服务器和若干个内网分服务器。其中，内网主服务器的一端与核心服务器通信连接、另一端与若干个内网分服务器通信连接，用于接收核心服务器发送的用户访问请求并将用户访问请求转发对应的内网分服务器，或对用户访问请求进行处理。
30.更为具体地，内网主服务器将用户访问请求转发对应的内网分服务器具体包括：将多个内网分服务器的空闲度进行对比，并将用户访问请求转发给空间度高的内网分服务器；或者将多个内网分服务器的优先级进行对比，并将用户访问请求转发给优先级高的内网分服务器。通过设置内网主服务器和若干个内网分服务器，可以保证数据处理的效率，同时还可为后续系统扩展提供了可能性。同时，也可避免一个内网服务器出现故障时，导致整个系统瘫痪，提高系统的运行安全性。
31.更为优选地，每个内网分服务器还定时向内网主服务器反馈信号，以使得内网主服务器获取每个内网分服务器的资源使用率，从而计算得出每个内网分服务器的空闲度。
32.优选地，核心服务器也有多个。多个核心服务器的优先级相同。通过设置多个核心服务器，保证系统运行的安全性，避免一个核心服务器出现故障时系统运行出现障碍。
33.更为具体地，校园子网的站侧终端装置在向核心服务器发送用户访问请求时，还根据预设随机算法来实现。其中，预设随机算法依据网络状况、核心服务器的忙闲度进行设置。
34.优选地，为了限制用户对于外网的访问需求，本发明还对用户访问外网的进行计费。具体地，当认证服务器判断用户访问地址为校园外网时，还从系统中获取用户的账户信息并判断用户的上网费用是否足够，若否，则向核心服务器返回上网受限通知；若是，则向核心服务器返回上网允许通知。其中，核心服务器，用于将上网受限通知反馈到用户端，或者根据上网允许通知将用户访问请求转发至外部的运营商服务器进行处理。
35.优选地，本实施例中用户的上网费并不仅仅是指实际的费用，其可以为任何的虚拟性货币，可根据上网时长进行设定。针对教师、学生等对外网的访问需求的不同，通过设置上网费用，可保证过度的外网访问需求，影响学习或教学工作。再比如，对于不同年级的学生来说，其对外网的访问需求也不同，避免低年级的学生过度访问外网而影响学生学习的问题。也即，本发明通过对用户对访问外网的需求量进行设定不同的上网费用，既可以保证资源的有效利用，还可对学生加以限制，避免过度娱乐而影响学习的问题；同时，后续还可对学生访问外网的数据记录进行收集，为教学内容或其他授课内容提供数据支撑。
36.优选地，本发明提供的基于层次结构优化模型的学校网络优化系统来说，通过构建层次化的网络拓补结构，可大大提高校园网络的可扩展性。具体地，当系统中校园子网增加时，将新增的校园子网的每个站侧终端装置初始化并接入任意一个核心服务器，从而使得该核心服务器将新增的校园子网的每个站侧终端装置通知到所有的核心服务器，实现校园子网的扩展，方便校园网络的扩展。
37.优选地，本实施例中的核心服务器采用me60设备实现，设备为多业务控制网关，具有高性能、大容量、业务智能处理和强也去融合的特点，能够承载的业务不仅包括传统的宽带业务，还可以提供强大的安全控制功能、业务隔离手段、高可靠性保证、qos保障能力保证多业务的承载，同时可降低网络的建设成本和运维成本。
38.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。