论文部分内容阅读
摘 要：随着国家“三通两平台”建设的快速推进，广西梧州市93.6%以上的中小学已经连上了互联网，网络终端不断增多，慕课、优课、微课等应用需求强烈，资金不足的学校出口带宽成为最大瓶颈。本文通过对网络缓存系统的研究，提出适合中小学的应用策略，有助于实现提升出口网络使用效率，降低资金压力的目标。
关键词：免费；缓存；出口带宽；效率
中图分类号：TP393 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2017）15-0065-03
一、前言
中小学校园网络是教育信息化建设的基础和重要组成部分，它为学校的教育教学、日常办公等方面提供了强有力的支持。随着国家三通两平台建设的快速推进以及信息化应用在广大中小学的深入开展，拥有稳定高效的校园宽带出口显得尤为关键。《广西教育信息化建设三年行动计划（2015-2017年）》对我区“宽带网络校校通”的建设明确了“到2017年，全区基本实现各级各类学校宽带网络接入，网络条件下的基本教学环境建设基本满足教学应用需求，有条件的农村学校班均出口带宽不小于2M，城镇学校班均出口带宽不小于4M” 的目标，以4个平行班的城市六年制小学为例，出口带宽需求接近100M，同规模的农村小学接近50M。本地电信运营商百兆带宽的月租价格高昂，对于大多数中小学来说是个不小的挑战。
二、梧州市中小学校园宽带出口现状及困境
我国各地电信宽带资源的分布并不均衡，如作为全国首批国家教育资源公共服务平台规模化应用试点市的浙江省东阳市早在2013年就已完成城域网改造，实现主干万兆、千兆到校，互联网总出口为3条2G的光纖链路宽带（涵盖电信、联通和移动的网络），接入点为155个；广东省肇庆的教学点能达到百兆出口；就拿广西区内来看，防城港东兴市（县级市）部分中小学已实现了两百兆出口，教学点能达百兆出口。反观梧州市的情况，各县（市、区）的大部分中小学普遍仅达到4-12MB宽带，虽然市直中学的带宽已提高到50-100兆左右，但与先进地区相比，差异依然巨大。不少师生对于校园网络网速提出了抱怨，一方面是由于部分学校的网络管理水平不高造成的，另一方面也真实地反映出学校的出口带宽提升速度难以跟上教育教学需求增长速度的尴尬局面。
传统的解决方案主要有以下两种[1]：一是通过对出口路由做流量控制，优先保证Web页浏览、教育视频直播类等重要业务；二是增加宽带经费预算，提高出口速率。面对日益增长的在线视频、软件下载以及移动端视频、应用商店等应用需求，这些措施或是在一定程度上影响了用户体验，或是导致每月须更多投入，且无法从根本上解决问题。
出口带宽不足的问题不仅仅只有中小学“独享”，小至网吧、大到高校甚至是电信宽带运营商这类网络应用密集型行业都遇到过类似难题。通过实践证明，为内网架设网络缓存设备（系统）已经成为了解决上述问题的重要手段，如2012年在海南师范大学、华中科技大学、华南农业大学等高校测试使用的锐捷网络的RG-PowerCache内容加速系统实现了“外网资源内网化”[2][3]，可以针对HTTP下载、流媒体、P2P等资源进行热点缓存，提高用户访问速度，并可实现20%-30%出口带宽节省。网络巨头H3C等也推出了类似的专业级设备。但是，动辄数万甚至十万元以上的昂贵设备只适用于对设备资金不敏感的大、中型企事业单位，对于广大中小学来说，实在是遥不可及。
三、解决方案简介
2014年发布的网络应用层缓存加速系统iXcache在实现类似锐捷RG-PowerCache主要功能的前提下，提供了完全免费的标准版，还能轻松部署在普通的PC硬件设备上，这对于资金、技术能力均严重不足的广大中小学来说无疑是个福音。
iXcache缓存是基于北京派网公司PanaOS操作系统基础上研发出来，通过底层优化，使iXcache在稳定性、高性能上得到了保障。iXcache可缓存的资源类型丰富，目前支持对Web视频、移动视频、网络硬盘、Web音乐、移动音乐、应用商店、软件下载、网络电视以及其他等十大类资源的缓存，另外还可以自定义下载内容。iXcache支持交换机镜像和Panabit牵引两种部署模式，部署简便，配合智能应用网关产品Panabit牵引部署，不仅使得iXcache单机部署和分布式部署在PPPOE以及非PPPOE网络环境下皆能应付自如，且能够在大流量网络环境下依旧保持稳定和高性能的输出。iXcache配置简单，各项资源的分时段输入输出的历史数据都通过图形化界面加以展示，直观简洁。
四、软件部署建议
1.版本选择
iXcache目前有两个版本：标准版和专业版，主要区别有以下几方面：
从使用需求看，大部分中小学的同时联网的终端数量毕竟有限，没有强烈的分布式部署/群集部署/集中监控等需求，一块千兆网卡输出也能胜任，免费的标准版功能完全能满足学校的使用需求；拥有教育城域网以及多出口的大型教育机构可以考虑使用专业版获取更高的使用效益。
2.硬件配置
iXcache对于系统硬件配置并没有苛刻要求，七八年前的主流办公PC配置也能正常运行，如果计划长期使用，建议用比较新的、稳定的设备。
iXCache最低硬件配置要求如下：
3.组网模式的选择
根据学校的网络设施设备的使用情况，iXcache可以与Panabit智能应用网关联动组成牵引模式，也可以利用中心交换机的端口镜像功能，使用iXcache的镜像模式来单独部署。相对来说，牵引模式效率更高，加速效果更明显，应该作为日常使用的首选项。对于只想尝试一下的用户，可以使用iXcache的镜像模式，通过旁路监听为内网用户提供透明的加速服务。
4.简单测试提速效果
要简单检验系统是否正常使用，可以通过360安全卫士的宽带测速工具进行测试，第一次的结果是正常的带宽测速，第二次开始就能体会内网物理网络极限的加速的效果。通常Web视频、移动视频、网盘共享加速等效果非常明显。
关键词：免费；缓存；出口带宽；效率
中图分类号：TP393 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2017）15-0065-03
一、前言
中小学校园网络是教育信息化建设的基础和重要组成部分，它为学校的教育教学、日常办公等方面提供了强有力的支持。随着国家三通两平台建设的快速推进以及信息化应用在广大中小学的深入开展，拥有稳定高效的校园宽带出口显得尤为关键。《广西教育信息化建设三年行动计划（2015-2017年）》对我区“宽带网络校校通”的建设明确了“到2017年，全区基本实现各级各类学校宽带网络接入，网络条件下的基本教学环境建设基本满足教学应用需求，有条件的农村学校班均出口带宽不小于2M，城镇学校班均出口带宽不小于4M” 的目标，以4个平行班的城市六年制小学为例，出口带宽需求接近100M，同规模的农村小学接近50M。本地电信运营商百兆带宽的月租价格高昂，对于大多数中小学来说是个不小的挑战。
二、梧州市中小学校园宽带出口现状及困境
我国各地电信宽带资源的分布并不均衡，如作为全国首批国家教育资源公共服务平台规模化应用试点市的浙江省东阳市早在2013年就已完成城域网改造，实现主干万兆、千兆到校，互联网总出口为3条2G的光纖链路宽带（涵盖电信、联通和移动的网络），接入点为155个；广东省肇庆的教学点能达到百兆出口；就拿广西区内来看，防城港东兴市（县级市）部分中小学已实现了两百兆出口，教学点能达百兆出口。反观梧州市的情况，各县（市、区）的大部分中小学普遍仅达到4-12MB宽带，虽然市直中学的带宽已提高到50-100兆左右，但与先进地区相比，差异依然巨大。不少师生对于校园网络网速提出了抱怨，一方面是由于部分学校的网络管理水平不高造成的，另一方面也真实地反映出学校的出口带宽提升速度难以跟上教育教学需求增长速度的尴尬局面。
传统的解决方案主要有以下两种[1]：一是通过对出口路由做流量控制，优先保证Web页浏览、教育视频直播类等重要业务；二是增加宽带经费预算，提高出口速率。面对日益增长的在线视频、软件下载以及移动端视频、应用商店等应用需求，这些措施或是在一定程度上影响了用户体验，或是导致每月须更多投入，且无法从根本上解决问题。
出口带宽不足的问题不仅仅只有中小学“独享”，小至网吧、大到高校甚至是电信宽带运营商这类网络应用密集型行业都遇到过类似难题。通过实践证明，为内网架设网络缓存设备（系统）已经成为了解决上述问题的重要手段，如2012年在海南师范大学、华中科技大学、华南农业大学等高校测试使用的锐捷网络的RG-PowerCache内容加速系统实现了“外网资源内网化”[2][3]，可以针对HTTP下载、流媒体、P2P等资源进行热点缓存，提高用户访问速度，并可实现20%-30%出口带宽节省。网络巨头H3C等也推出了类似的专业级设备。但是，动辄数万甚至十万元以上的昂贵设备只适用于对设备资金不敏感的大、中型企事业单位，对于广大中小学来说，实在是遥不可及。
三、解决方案简介
2014年发布的网络应用层缓存加速系统iXcache在实现类似锐捷RG-PowerCache主要功能的前提下，提供了完全免费的标准版，还能轻松部署在普通的PC硬件设备上，这对于资金、技术能力均严重不足的广大中小学来说无疑是个福音。
iXcache缓存是基于北京派网公司PanaOS操作系统基础上研发出来，通过底层优化，使iXcache在稳定性、高性能上得到了保障。iXcache可缓存的资源类型丰富，目前支持对Web视频、移动视频、网络硬盘、Web音乐、移动音乐、应用商店、软件下载、网络电视以及其他等十大类资源的缓存，另外还可以自定义下载内容。iXcache支持交换机镜像和Panabit牵引两种部署模式，部署简便，配合智能应用网关产品Panabit牵引部署，不仅使得iXcache单机部署和分布式部署在PPPOE以及非PPPOE网络环境下皆能应付自如，且能够在大流量网络环境下依旧保持稳定和高性能的输出。iXcache配置简单，各项资源的分时段输入输出的历史数据都通过图形化界面加以展示，直观简洁。
四、软件部署建议
1.版本选择
iXcache目前有两个版本：标准版和专业版，主要区别有以下几方面：
从使用需求看，大部分中小学的同时联网的终端数量毕竟有限，没有强烈的分布式部署/群集部署/集中监控等需求，一块千兆网卡输出也能胜任，免费的标准版功能完全能满足学校的使用需求；拥有教育城域网以及多出口的大型教育机构可以考虑使用专业版获取更高的使用效益。
2.硬件配置
iXcache对于系统硬件配置并没有苛刻要求，七八年前的主流办公PC配置也能正常运行，如果计划长期使用，建议用比较新的、稳定的设备。
iXCache最低硬件配置要求如下：
3.组网模式的选择
根据学校的网络设施设备的使用情况，iXcache可以与Panabit智能应用网关联动组成牵引模式，也可以利用中心交换机的端口镜像功能，使用iXcache的镜像模式来单独部署。相对来说，牵引模式效率更高，加速效果更明显，应该作为日常使用的首选项。对于只想尝试一下的用户，可以使用iXcache的镜像模式，通过旁路监听为内网用户提供透明的加速服务。
4.简单测试提速效果
要简单检验系统是否正常使用，可以通过360安全卫士的宽带测速工具进行测试，第一次的结果是正常的带宽测速，第二次开始就能体会内网物理网络极限的加速的效果。通常Web视频、移动视频、网盘共享加速等效果非常明显。