CERNET主干网和重点学科信息服务体系升级扩容工程可研报告补充报告.docx
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CERNET主干网和重点学科信息服务体系升级扩容工程可研报告补充报告
“十一五”211工程高等教育公共服务体系
CERNET主干网和重点学科信息
服务体系升级扩容工程
可行性研究报告
补充报告
主管部门：
教育部
承担单位：
中国教育和科研计算机网CERNET网络中心
XX大学、北京大学、上海交通大学、
西安交通大学、东南大学、华南理工大学、
东北大学、北京邮电大学、华中科技大学、
电子科技大学等高等学校
报告编制日期：
XXXX年九月
附件：
细化和补充后的项目建设方案
第1章补充报告的总体说明
2007年10月，中国电子工程设计院编制完成了由中国教育和科研计算机网CERNET网络中心（简称：
CERNET网络中心）、XX大学、北京大学等高校承担的《“十一五”211工程高等教育公共服务体系“CERNET主干网和重点学科信息服务体系升级扩容工程”》项目可行性研究报告。
2007年11月国家发改委委托有关机构对该项目进行了评审。
经过认真调查、分析和研究，我们认为，虽然从编制可研报告至今已经过去了近两年时间，但是当初的需求分析是基本正确的，建设方案是基本可行的。
我们对原可研报告进行了适当的细化补充，编制完成了《“十一五”211工程高等教育公共服务体系CERNET主干网和重点学科信息服务体系升级扩容工程》项目可行性研究报告的补充报告。
我们首先根据2008和2009年CERNET主干网的实际流量对2007年的带宽和流量预测进行了验证，得出的结论是，2008和2009年CERNET主干网实际流量基本符合当时所做的预测，这说明原可研报告的需求分析基本正确。
报告进一步说明，原可研报告提出的项目建设目标和建设内容基本可行，可以满足未来需求。
由于两年来有些情况还是发生了一些变化，比如，网络设备不断升级完善，价格略有降低；2008年发生的金融和经济危机，导致一些设备供应商无法对原来的设备进行升级和维保；网络视频等新应用的不断涌现，导致CERNET主干网某些主要线路流量增势明显，超出平均预期，需要尽快增加带宽等。
针对这些变化，我们对原项目可研报告中部分专题的个别建设内容做了适当的补充和扩展，以便更好地满足项目建设目标。
补充报告首先对原项目可研报告主要内容进行了回顾，然后对近两年的CERNET主干网流量进行了分析，接着对原建设方案部分内容的细化和补充进行了说明。
最后对补充和细化的建设目标和经费与原项目可研报告进行了对比说明。
第2章原可研报告主要内容
2.1项目建设总体目标
本项目的总体目标是：
继续加强中国教育和科研计算机网（CERNET）的建设水平，扩大CERNET传输网络的覆盖范围和传输容量，提高主干网及核心节点的性能，支持全国1000多所大学的高速接入，加强国际国内互联能力，成为达到世界先进水平的国家教育和科研信息基础设施。
在此基础上，健全和完善高性能网络运行管理和安全保障系统，建立公共网络应用基本支撑系统，完善大容量重点学科信息资源服务系统。
通过本项目建设，全面提高CERNET的技术水平和服务能力，支撑面向全国高等教育的普遍服务和面向全国高校重点学科建设的科研服务，使其成为现代国民教育体系和国家科技创新体系的重要基础设施。
概括地讲，本项目的总体目标，是在211工程多项建设任务中，CERNET这一国家教育和科研信息基础设施要率先达到世界先进水平。
实现这一目标的形象化描述，就是达到或超过4个1000：
CERNET传输网带宽能力达到1000Gbps以上，主干网核心节点的交换能力达到T比特（1000Gbps）以上，具有为1000所高校提供100M/1G/10Gbps高速接入的能力，与国内外主要互联网的互联速率均超过1000Mbps。
2.2项目建设主要内容
在211二期工程公共服务体系建设项目“CERNET高速地区网和重点学科信息服务体系建设项目”的基础上，结合互联网技术的发展趋势和“十一五”期间全国211学校和重点学科建设对互联网环境的新需求，本期建设内容分为以下七个方面。
1、传输网扩展和扩容工程建设内容
为适应“十一五”期间CERNET网络流量预计增加的需要，将已经建成的CERNET高速传输网向西部扩展，使DWDM（密集波分多路复用）系统从原来覆盖23个省、市、自治区扩大到覆盖全国29个省、市、自治区（只有新疆和西藏未覆盖）。
进一步提高DWDM系统的传输能力，通过扩容和新增设备，使CERNET传输网主体部分（三环结构、东北、西北链路等）的设计容量达到800G，并具有升级到1.6T的传输能力；通过原有设备的搬迁和使用，使西北、华南等支路的设计容量达到80G。
传输网扩大覆盖范围和提升设计容量，以满足CERNET主干网和CNGI-CERNET2未来几年的带宽增长需求。
2、主干网升级和扩容工程建设内容
在CERNET高速传输网扩展和扩容基础上，进一步实现CERNET主干网的升级和扩容。
根据网络流量增长需求以及传输能力，将主干网38个核心节点分成三类（一类节点8个、二类节点16个、三类节点14个），连接一类节点的带宽达到20Gbps以上，连接二类节点的带宽达到10Gbps以上，连接三类节点的带宽达到2.5Gbps以上。
在此基础上，进一步提高网络的可靠性，增加冗余线路和冗余设备，每个核心节点配置核心路由器和核心备份路由器各1台，进一步改善主干网性能。
3、高速接入体系和核心节点环境建设内容
在CERNET主干网升级和扩容基础上，在分布全国36个城市的38个主干网核心节点上建立CERNET高速接入系统。
为提高系统的可靠性，在每个节点配置接入路由器和接入备份路由器各1台，并配置速率为100Mbps/1Gbps/10Gbps的高速、高密度接入能力。
在已有的节点环境基础上，按照三类不同标准，进一步改善每个节点环境，包括机房、供电、空调等。
4、国际国内互联系统建设内容
为改变目前CERNET国际国内互联互通存在瓶颈的现状，建设CERNET国际国内互联系统，在位于北京、上海、广州的国内互联点配置国内互联路由器各1台，实现与国内中国电信等主要互联网运营单位的高速互联；在位于北京的国际出口处配置国际互联路由器1台，使国际互联总带宽达到20Gbps，并建设稳定可靠的国际互联管理系统（另行安排）。
5、高性能网络管理和安全保障系统建设内容
在211二期建成的主干网运行安全基本保障系统基础上，建立和完善高性能网络管理和安全保障系统，在CERNET网络中心和38个核心节点开发和部署分布式网络管理系统，分布式网络服务质量管理系统，主干网有害行为监测系统，应急响应协同服务系统，对网络运行状态做到“知情可控”，加强安全防范能力，提高服务质量，保证CERNET主干网的稳定可靠运行。
6、公共网络应用基本支撑系统建设内容
基于CERNET主干网，初步建立CERNET公共网络应用基本支撑系统，包括CERNET安全服务系统和CERNET视频服务系统。
在CERNET网络中心建立安全服务中心，面向教育系统提供数字证书服务；建立视频服务中心，为视频应用提供网络性能保障和视频管理服务。
开展若干安全服务、视频服务示范应用。
尝试为各类教育信息化应用系统提供公共支撑服务，提高网络使用效益。
7、重点学科信息服务系统升级和扩展建设内容
在211二期工程建立的重点学科信息服务系统基础上，进一步升级和完善重点学科信息服务平台，在CERNET网络中心以及北京、上海、广州建立分布式信息服务节点，扩展重点学科信息资源系统，对已经建立的14个重点学科信息资源系统扩容，并新增40个左右重点学科资源系统，构成覆盖12个重点学科门类、完整覆盖理工一级重点学科、总计50个以上重点学科点的分布式、大容量、多学科的高校重点学科信息服务系统。
2.3投资估算
经过测算，本项目工程估算总投资为36240.02万元。
按专题投资估算见下表。
编号
建设内容名称
投资估算（万元）
1
传输网扩展和扩容
10479
2
主干网升级和扩容
7560
3
高速接入体系和核心节点环境建设
6468
4
国际国内互联系统
1800
5
高性能网络管理和安全保障系统
2927
6
公共网络应用基本支撑系统
1050
7
重点学科信息服务系统升级和扩展
1535
8
项目总体
4421
9
合计
36240
第3章近两年的需求变化分析
3.12007年所做CERNET主干网流量预测
2007年CERNET主干网总流量80G，总带宽137G，平均线路利用率为58%。
根据CERNET流量统计情况，流量按年增长率为20％计算。
为了满足CERNET主干网流量逐年增长的需求，为了有效利用投资、提高线路利用率、减少网络拥塞，CERNET主干网的总带宽需求以按年增长率27％计算。
2007年对未来网络流量增长和带宽需求情况预测见表3-1。
表3-1CERNET主干网流量增长和带宽需求预测
年度
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
总流量（G）
80
96
115
138
166
199
239
287
344
带宽需求（G）
137
174
221
281
356
453
575
730
927
根据表3-1的带宽需求预测，为了满足未来5年的网络发展需求，原可研报告中主干网升级扩容工程的设计总带宽为450G，升级后的带宽平均利用率的预测情况见表3-2。
表3-2CERNET主干网带宽平均利用率预测
年度
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
总流量
（G）
80
96
115
138
166
199
239
287
344
目前总带宽（G）
137
137
137
平均利用率（％）
58
70
84
设计总带宽（G）
450
450
450
450
450
450
平均利用率（％）
31
37
44
53
64
76
3.2近两年CERNET主干网流量实际情况与预测
2007年至2009年，CERNET主干网的实际流量分别为80G、98.3G和121G。
图3-1是CERNET网管系统统计的CERNET主干网2007年至2009年的总流量图。
从图中可以看出，流量呈明显的上升趋势。
表3-3给出了预测流量和实际流量的对比，从表3-3可看出，近两年CERNET主干网的实际流量和2007年所作预测基本符合。
这说明近两年的变化符合当时所作的需求分析，因此，我们得出结论：
原可研报告所做流量预测基本正确。
图3-1CERNET主干网2007年-2009年总流量
表3-32007-2009年实际流量与预测值对比情况
年度
2007
2008
2009
预测总流量（G）
80
96
115
实际总流量（G）
80
98
121
根据表3-1的带宽需求预测，2007年设计可研报告时，为了满足未来5年，也就是至2012年的网络发展需求，主干网升级扩容工程的设计总带宽为450G。
根据表3-2，按照这个设计带宽，2013年以后，带宽平均利用率将超过50％，主干网需要进一步升级扩容。
但是由于截至2009年项目还没有启动，预计完成时期将推迟，如果按照450G的设计带宽，从现在起未来5年，也就是截至到2014年，带宽利用率已经超过50%，主干网已经需要扩容。
考虑到目前部分CERNET主要主干网链路拥塞非常严重，急需在原建设方案基础上再进行升级，因此，我们将主干网的设计带宽提高为5
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