当前高校网络已成为每个学校必备的信息基础设施，也成了学校提高教学、科研及管理水平的重要途径和手段。随着信息化发展，高校网络建设逐步走向数字化、智慧化，传统的人力巡检、运维逐渐难以支撑高校校园稳定运行。因此，如何在有限的投入下建立高效的校园网络运维系统，实现对网络设备、服务器、交换机、存储、虚拟化、业务系统等软硬件的运维管理，助力学校实现信息化建设，为校园网整体稳定运行保驾护航。
第1章大学高校校园网运维背景
“十一五”“十二五”期间，大部分高校的基础设施得到了根本的改变。校园网通过部署四台高性能的核心设备，形成由交换层、区域汇聚交换层、终端用户接入层组成的“大”二层网络拓扑结构，设备之间通过光纤链路互联，组成一个“环形”主干网络，保障数据交换时的链路带宽。核心校园网具备万兆或千兆到汇聚，千兆或百兆到终端用户桌面的传输速率，办公、教学、学生宿舍等区域已通过有线、无线方式实现校园网接入，能够满足教学、科研、管理、学习对校园局域网的基本要求，为更终实现“智慧校园”打下了坚实的基础。
国务院关于印发国家教育事业发展“十三五”规划的通知中明确指出：支持各级各类学校建设智慧校园，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。在“十四五”规划文件中，对智慧校园、智慧教室等信息化项目都有较清晰的目标与规划，各地学校已启动“十四五”信息化建设，积更奔向教育信息化2.0时代。
第2章大学高校校园网运维需求及痛点分析
目前，大多数高校校园网覆盖全校所有办公区楼、公共场所和学生宿舍。高校网络接入主要分有线和无线两种形式，方便师生随时随地接入校园网。一般情况下，有线网在办公区按每房间部署一个网络信息点，在学生宿舍区按每学生床位部署一个网络信息点。因此，在智慧校园的建设过程中，面临数量巨大的设备、复杂的网络环境以及庞大的用户数量等基本特点。
2.1.统一管理难
2.2.网络结构展示不直观
高校普遍有主校区还有分校区，网络跨校区部署，高校网络结构、链路关系无法可视化展现，设备节点位置不明确，故障难以实时定位。同时，不同校区的高校网络由不同运维人员负责，出现网络故障后无法明确故障发生在哪一个管理区域内，由于没有明确的责权分配及规范的层次管理，导致学校运维部门效率较低、运维流程不固定、责权划分不清。
2.3.网络安全管控是难题
高校网络环境复杂，网络层级建设层级多，网络安全管控存在两方面难题，一方面是没有全局设备的管理机制，如何进行安全管控，建立设备准入机制；另一方面是如何加强安防建设，如摄像头设备遍布整个校园，如何避免视频摄像设备故障等问题造成校园安防的缺失。
2.4.IP资源使用管理难
目前高校针对高校网络没有严格的管理政策，IP地址使用与管理相对比较混乱，运维人员对IP的管理多处于通过EXCEL的模式进行，难以知晓IP资源使用详情，记录常出现与实际使用情况不一致的问题，导致无法准确掌握IP资源分配情况，对IP子网难进行有效规划。
2.5.故障预警难及时
2.6.运维数据展示不直观
在高校网络运维过程中，缺乏统一的数据分析标准，导致数据统计不规范，难以为决策提供准确支持。且不同园区间数据分散，分析维度限于单个模块内部，难以实现跨功能数据交互分析。
2.7.资产浪费大、维护难
在高校网络运维工作中，对IT资产的管理往往通过EXCEL表格进行，资产采购部门、使用部门、维护部门缺乏相互沟通，造成信息差异，由于人员流动、工作交接等情况造成资产使用人不明确，资产难以得到专人管理和维护，更难明确责任。
第3章智和信通运维一体化解决方案
高校网络运维主要功能需求体现在网络可视化、故障管理、性能管理、业务管理、配置管理、自动化运维、安全管理、资产管理、工单管理、数据分析等。通过智和信通一站式平台，从而在整体上提高网络中各资产间的运行协调性、安全性和共享性，发挥智慧高校网络建设的更大效益，适应未来更加复杂多变的网络环境。
3.1.全方位IT架构可视化
在拓扑图上展现设备状态，通过树形、平面结构联动展示设备间链接关系，或按片区、按地域、按层级等多种布局方式划分网络，使用不同颜色、粗细、图标表示被管理对象的状态信息，颜色级别自定义。
3.2.无线AC、AP设备智能管理
持将AP作为单独设备进行管理，享受和常规网络设备一样的拓扑，告警分析、资源展示、性能、事件等功能。可自动搜索发现AP设备的下挂设备并生成拓扑图，获取下挂设备的IP、MAC、端口等信息。
3.3.视频设备集中监控
方案可对不同品牌、不同型号的摄像头进行统一运维，融合网络高清、智能分析、多级管控为一体。并通过网络拓扑一键自动发现生成能力，直接生成视频系统可视化拓扑，通过定时轮询和事件上报进行可用性和健康度检查。
轻松对接多品牌、型号摄像头，通过智能化识别技术，实现对视频画面自动侦测、自动提取，主动监控发现和分析出摄像机设备常见的故障，如设备不连通、画面偏色、信号缺失、清晰度异常、亮度异常等问题和原因，并及时在拓扑图中显示出当前视频监控的可用情况。
视频监控效果示意图
3.4.基础IT资源自动巡检
3.5.设备模型库监管无限制
采取用户自定义设备类型及其设备资源的方式，赋予用户自定义适配设备的能力，更大可能地支持对不同设备类型的支持。通过自定义设备类型及其设备资源，更大限度上提高了智和网管平台的管理范围，真正实现了对设备及其资源的化管理，达到管控万物的目标。
3.6.IP地址分配与管理
方案支持端到端规划、部署、管理和监控IP地址。通过智能IP扫描能力，定义多层次子网，然后扫描其范围内每个IP地址的当前状态，包括IP地址，MAC地址等信息，也可以查看IP段内地址使用详情，便于学校进行IP地址分配管理等。
可手动、自动获取子网信息，并根据网络结构对子网信息进行管理。定时获取全网的MAC-IP信息，并自动保存，可根据MAC或IP对在线设备进行查询。以端口图的形式显示当前网段内端口的使用情况。
支持通过端口视图及列表视图的形式，展示当前IP地址的使用情况，可查看某个子网的IP现网详情信息，如IP、掩码、主机名、设备类型、现网MAC、现网接入设备、现网接入端口、规划MAC、规划接入设备、使用人等，可批量分配IP地址。
3.6.3.IP地址异常追踪
方案支持通过追踪IP地址的历史关联MAC、接入设备/端口变更记录等与规划绑定MAC、规划接入设备/端口进行对比分析，当与规划不一致时生成一条异常记录，从而审核IP/MAC是否正确使用。
3.6.4.黑白名单配置
3.6.5.IP-MAC绑定
对全网MAC和IP进行配对绑定，并周期性对MAC-IP进行检测。自动将规划表中的IP-MAC设置为绑定关系，自动扫描在线终端，当IP-MAC的绑定关系发生冲突时产生告警，保证入网终端安全可信。
3.6.6.历史IP地址追踪
可追踪指定日期内，指定的IP地址的分配情况，匹配的MAC地址、使用人和变更记录。
3.7.业务可用性管理
大学高校内的监控、视频、邮件、电子图书馆等规模的扩展，产生巨大的业务压力，智和信通业务运维方案以实现业务价值为核心，以保障业务可用性为基础，通过对承载业务的IT基础设施构建真实的业务模型。通过智能化、自动化的业务监管方案，将IT设备对业务的价值可视化，构建业务分析模型，从业务的角度透视IT设施的分布和价值收益。
3.7.1.业务可用性拨测分析
针对业务应用性能与用户体验进行检测分析，无需安装插件即可提供开箱即用的主动拨测试业务监测。直观、便捷地帮助运维人员对高校内办公OA系统、教务系统、迎新系统、学工系统、财务系统等进行监控，从前端用户体验、网络延迟到后端的业务服务和基础架构，全栈溯源为用户提供端到端的完整全链路数据融合和关联分析，为用户快速发现业务性能瓶颈，提升用户体验奠定基础。
3.7.2.业务瓶颈根因定位
提供业务数据可视化能力，既可集中呈现业务数据的用户体验状态，也可以基于应用、设备实时监控、呈现业务各节点的实时运行状态，包括用户体验、节点可用性、节点负载等状态信息。基于自定义阈值自动监测，异常指标自动触发告警，快速定位业务瓶颈根因，并可根据用户自愈策略，触发自动运维实现故障自愈。
3.8.实时故障预警，及时洞察异常信息
智和信通高校网络运维方案，通过统一的故障管理平台，将各个模块中的监控信息统一采集、分析，实现整个校园网中各种事件信息、设备故障、网络异常、流量异常等告警，以智能化手段进行标准化的分析、压缩、并归关联等，通过多种方式实时传达告警信息，保证落实到指定人员进行处理，为学校提供主动式的故障解决方案。
3.9.跨校区线上配置运维
方案提供跨校区的设备策略远程配置管理工，可以自动批量进行设备配置修改，并可对设备配置进行备份、对比、恢复。宕机后设备配置可快速复原，保障设备及时恢复运行，提升配置效率、质量和安全性。
交换机策略查询与自动化配置：对交换机提供多设备、多资源批量策略下发，包括ACL策略、QOS策略、路由配置、端口流量限速、账号安全、终端准入、策略备份等，满足运维人员日常基本运维需求，
服务器远程管控：通过设备远程控制能力，对服务器进行批量分发配置文件、一键开关机、管理进程、管理应用等，配合自动化运维能力，实现自动化服务器管理，解放人力。
视频摄像头远程配置：通过智和网管平台独有的设备远程控制能力，单个或批量对摄像头进行远程控制，如远程调整摄像头角度、控制摄像头传输流量、修复摄像头故障等。
云设施远程监控配置：实现公有云、私有云、混合云等一体化管理，自动化配置，对云上云下资源统一纳管，云部署架构可视化展现，对云上各类云服务器、云磁盘等云产品及各类IP、NAT、DNS等资源，实时监测，快速定位异常资源。
设备策略备份对比：方案通过配置文件批量备份、下载、周期性备份、查看等功能，为用户管理网络做出合理的建议提供数据支撑。
3.10.工运维与故障自愈结合
方案通过智和网管平台将高校网络运维中涉及的服务、命令、操作、执行组件化、策略化，将需要进行的运维服务、操作等以组件、策略的形式托管至平台中进行维护和管理，用户根据需求从策略库中选取对应的策略，并采取可视化拖拽的编排方式装配成运维业务流程，最后触发执行即可完成期望的运维变更任务，从而实现高效、稳定、安全的智能运维。
3.11.实时监控网络流量
方案基于海量流量数据的存储挖掘，实现对网络流量的侦测分析。通过网络流量分析技术，采集、分析、存储所有网络流量，回溯分析数据包特征、异常网络行为，以多维数据分析和深度挖掘为手段，实现数据包层面的流量追踪，发现潜伏于网络中的未知攻击。帮助用户进行流量趋势分析、网络优化、网络监控等工作，并为网络规划、优化调整和业务发展提供基础依据。
提供端到端的流量监控能力，从设备、接口、IP、服务、应用、会话、QoS等层级的实时流量监控和历史流量分析，识别带宽消耗较大的应用程序、服务、协议或IP地址，避免网络容量过载，并提升更终用户网络体验。
3.12.可视化数据分析
3.13.资产全生命周期监管
方案通过资产管理模块将资产实物与运维数据库一一对应，将为高校运维提供更加便捷高效资产生命周期管理，资产跟踪、维护和统计分析。方案通过全栈合一的智和网管平台，将资产与运维结合，动态感知纳入监控的资产运行状态，分析IT资产的生命周期，实行IT资产全生命周期管理，从资产入库、领用、变更、维修、调拨、到报废处置，资产每一步操作均实现完整记录，并对资产真实运行情况进行分析，通过状态数据采集分析，预估资产将面临的风险，驱动资产维护保养。
3.14.定制化高校运维工单体系
结合高校网络运维的需求实现定制化运维工单，通过自动触发与用户报修等方式快速响应运维事件，解决突发故障和请求，实现整个运维流程规范化、标准化，运维协同高效透明，运维结果可查可控。
3.15.适配国产软硬件环境
智和信通国产信创能力采用Java、HTML5跨平台技术，兼容国产化操作系统、数据库、中间件、CPU和虚拟化等，支持包括：中标麒麟、银河麒麟、中科方德、达梦、人大金仓、南大通用、神州通用、华为虚拟化、H3C虚拟化、深信服虚拟化等。
4.多种部署方案适配校园网络结构
提供分布式部署和多级运维平台部署的方式，适配校园网网络结构，满足大学、高校统一运维需求。
4.1.分布式部署
在智和信通高校网络运维分布式部署方案中，采取核心网络部署综合运维平台，下级网络部署采集器的方式，用户可以在综合运维平台建立多个账号，进行权限划分，对下级网络进行管理。整个分布式部署方案采用综合运维平台－设备集的结构，综合运维平台获取不同设备集的监控信息，综合运维平台可以管理所有设备，实现对每个设备集中网络设备运行数据的采集、管理、存储。
部署方案优势：
4.2.多级运维平台部署
在多级运维平台部署方案中，采用综合－区域－设备运维平台－设备的结构，部署多级架构运维平台方案，上级运维平台可以查看下级运维平台（包含其子集）的监控信息，综合运维平台可以管理所有设备，下级运维平台对本区域内单位或本单位网络进行管理。每级运维平台可以单独监控各自的网络设备，也可以由综合运维平台集中管理。实现上级运维平台对各二级单位的网络设备运行数据的采集、管理、存储，集成数据库进行数据的本地存储，并通过安全的传输方式将数据上传至综合运维平台。
第4章方案应用价值
通过部署北京智和信通高校一体化运维方案，可以实现对高校网络、业务、应用系统的24小时不间断监控，做到事前预警，解决被动救火的局面。通过多种拓扑方式，直观、展示被管设备的实时运行状态，整合业务、流量、资产、工单等能力，为运维人员掌控所辖范围内智慧校园网络状况提供基础。
通过跨校区设备配置和自动化运维，改善手工运维的工作方式，将手工运维变为自动化运维，在解放人力的同时兼顾运维效率与准确度，在运维的过程中实现信息、知识的共享，提高工作效率。
第5章大学高校样板用户
5.1.中国音乐学院项目
中国音乐学院位于北京市，是以国学为根基，独具中国音乐教育和研究特色，培养从事中国音乐理论研究、创作、表演和教育的专门人才的高等音乐学府，国家首批“双”世界学科建设高校，素有“中国音乐家的摇篮”、“中国音乐的殿堂”的美誉。
5.1.1.核心需求
中国音乐学院是全交换机的网络，网络设备单一，但是对监控指标要求较高。中国音乐学院提出了以下网管核心需求：
5.1.2.智和信通方案
通过对中国音乐学院的需求分析，智和信通提出了智和网管平台+开放接口的方案，具体方案如下：
5.1.3.方案成果
在上线智和网管平台，中国音乐学院实现了对校内网络设备的管理，对整个交换机网络的通断情况、链路通断情况、流量情况、非法组播告警、广播包告警进行实时监控。在故障处理方面，告警信息自动产生工单，发送到学校的工单处理平台中，提高运维人员的处理效率和师生的满意度。