作为最早拥有网络并接入互联网的高校之一，北京理工大学的校园网建设已经经历了二十年左右的时间。虽然作者目前在网络中心工作，但基础网络建设并非作者的分管工作，本文站在一个网络深度使用者和知情人的视角对校园网的发展进行一下回顾。
起步
1996 年的北京，家用互联网虽然算不上普及，却也有好几家 ISP 可供选择了，那时我还是一名计算机专业的大一学生，因家住北京而比别人更早地得到了使用互联网的机会。可是家用网络实在是太慢了，使用 Modem 通过电话线拨号，33.6Kbps 的接入速度已经可以算是最快速度。虽然使用这样的网络可以聊 ICQ、打 MUD、浏览一些简单而又原始的网页，但要想下载点东西真是又慢又贵，即便是 1.44M 一张的软盘镜像，也不知道要等多久。
在 1997 年的时候，受到《大众软件》杂志的影响，很想搞一套 Linux 来玩儿一下。无奈家里的网络实在是太慢了，得知学校的机房接入了教育网，便买了几元一小时的机票，拿着一堆软盘去计算中心的机房了。要不了多长时间，就从北京大学的 FTP 服务器上下到了十几张 1.44M 的 Slackware 的安装盘镜像，再把它们一张一张地拷贝到软盘上抱回家安装。那时校园网给我的感觉就是很快，但用起来很不方便，因为只能访问教育网，并且机房也不是你想去它就一定开的。
那时宿舍里是完全没有网的，我们一群计算机专业的学生都已经买了电脑，就开始琢磨着怎么把挨着的一片宿舍连起局域网来。经过一番研究，发现除了使用交换机构成的星型网络，还有一种使用同轴电缆构造的环形网络。前者不仅造价高昂而且还要在楼道里拉很多线，必然被宿管阿姨发现，于是就选择了后者。使用同轴电缆的方式，只要每个屋子买一块网卡，再用一根类似有线电视电缆的线把每个房间的电脑串起来就可以了。这种方式虽然便宜，但却有一个致命的缺点，哪个房间不小心把线弄松了，整个网就断了，而且还完全不知道究竟是哪个房间出了问题。后来这张网的最大用途就是打游戏了，对于玩儿腻了单机 RPG 的人来说，哪怕是在局域网上打一把 CS，也能体会到“与人斗”的“其乐无穷”。
大概到了 1998 年的时候，我所在的实验室中就已经开始有网络了。但那时网络并不普及，因为网络作为一种特殊的办公和科研条件，网路中心只是把光纤扯到楼宇的设备间，需要接入的院系要分担相关的一次性安装接入费用。这种谁使用、谁付费的原则一直延续了很长时间，以至于到今天当一个实验室搬入教学楼的某个房间时，会忽然发现这个房间居然没有网口。除了装修时粗暴施工把原有的网口搞没了以外，就是原本就没人要求给这个房间联网。
虽然信息点数量不是特别多，但这时的校园网已经开始采用“接入-汇聚-核心”的典型三层网络的结构。这是一种星型结构网络，可以最大程度地降低局部故障和局部负载对整个网络结构的影响，从而保障网络的稳定运行，比我们自建的那种同轴电缆网，不知好了多少倍。
发展
校园网的大规模发展，是在 2000 年以后。纳斯达克科技股泡沫破的破灭并没有浇灭人们对于网络的热情，学校里也有越来越多的人意识到了网络对于教学和科研的重要性。学校的网络开始越来越多地接入各个楼宇，而最大的突破便是开始兴建宿舍网。与运营商 64K 的 ISDN 和 512K 的 ADSL 相比，校园网 100M 的接入速度绝对可以用“光速”来形容，当然校园网也有其致命弱点，就是出口带宽极度紧张，而且访问“国外”网站每兆 3 元的收费也真可谓贵的离谱。不过由于我们在实验室专门拉了一条 ADSL，配置好路由表就可以在校园网和电信网之间自由切换取长补短，既享受了高速的校内网，又完全不受出口速度和访问区域的影响。
为了应对网速缓慢背景下校内资源的匮乏，2003 年以校内资源分享为核心关注点的学生网站 “北理 FTP 联盟”成立并迅速地火了起来。宿舍网的发展更是直接带来了校内 FTP 服务的大繁荣，攒台机器、搞块硬盘、往阳台一扔，成为 FTP 站长们津津乐道的事情。
这时接入校园网的楼宇大规模增加，但铺设光纤的成本相对于可投入资金而言却非常高昂。为了降低各个楼宇的接入代价，网络中心在图书馆旧馆和十四号宿舍楼建设了分核心机房，所有宿舍楼都连接到十四号宿舍楼后再通过一条光纤接入核心机房，而所有中心花园南侧的办公教学楼都接入到图书馆再通过一条光纤接入到核心机房。在网络结构层面，依然采用“接入-汇聚-核心”的三层网络结构，楼宇间线路的速度，逐步从千兆升级到了万兆。
瓶颈
到了 2008 年，校园网内部已经基本达到了“百兆到桌面、千兆到汇聚、万兆到核心”的水平，商业互联网也早已普及。校内网络速度越来越快、接入人数越来越多、人们对网络的依赖越来越严重，各种各样的问题也层出不穷地暴露出来。最为严重的问题就是出口带宽极度紧张和校内网络非常不稳定。
校园网出口的逐步扩容和计费策略的调整并非本文讨论的重点，下面就重点说说网络不稳定的问题：
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大面积断网：由于在校园网建设过程中很多楼宇通过位于图书馆和十四号宿舍楼的分核心接入核心交换机，这两个分核心一旦出现问题就会导致大面积断网。网络中心的核心机房是按照双路供电、精密空调恒温恒湿的标准改造的，但分核心设备所处的都是很普通的房间，无论是突然的断电、灰尘积累还是难耐的酷暑都会影响到分核心的运行。一旦分核心出现故障，就会出现成片的楼宇断网。
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整楼层断网：校园网一直采用的是“接入-汇聚-核心”的三层网络结构，这种结构对于一个宿舍楼层而言，相邻的一片房间是处于一个共享的局域网中的。而随着个人电脑的性能增加和 ARP 欺骗、ARP 泛洪等网络病毒的进化，一台电脑中毒就有可能造成一台接入交换机故障，进而造成一整个楼层断网。这种事情通常在某个特定的时间段发生，原因就是那个电脑中毒的人上完自习回来了。如果说设备间条件恶劣导致的断网还可以通过运维来降低故障率的话，这种因病毒导致的断网就只能说让人抓狂了。
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总是拿到错误的 IP：智能手机、笔记本电脑普及后，人们为了方便地使用无线网开始在校园网上接入各种家用无线路由。这种设备既可以当成路由使用，也可以作为室内无线 AP 使用，物美价廉。但错误的配置连接方法却会造成同一个网络上的用户无法上网，因为这些设备总是拼命向其它用户的电脑发送错误的 IP 配置。“关掉 DHCP” 的话说了一遍又一遍，但学生也是一茬一茬在换啊。
虽然还有一些其它的问题如 DNS 服务宕机等造成断网，但都逐步通过运维工作而逐步得到了改善。上述几个问题却成为了网络中心“无法解决的问题”。
突破
校园网自建网开始就是按照“接入-汇聚-核心”的典型三层架构建设的，这是一种典型的企业级网络解决方案，而校园网使用核心交换也是最典型的园区网级别的交换机思科6509。可随着信息接入点数量和网络速度的不断增加，量变最终导致了质变，建成十五年后的校园网特别是宿舍网已经不再是典型的企业网络，而更像一种家庭、办公接入网。
今天我们可以在家庭中使用的无论是小区宽带、光纤入户还是 ADSL，都不会因为邻居家的电脑中毒或错误配置而影响自家的网络。究其原因，是因为由运营商构建的面向家庭的宽带网络使用的是电信级而非企业级的技术。在逐步意识到这一点后，经过一系列分析、调研和测试，网络中心于2014年开始对校园网进行“扁平化”技术改造。
“扁平化”改造的重点有两个：
一是拆掉分核心，实现中关村校区各主要楼宇到网络中心核心机房的光纤直连。这一方面是扁平化技术的需要，另一方面铺设于地下管线的光纤线路更不容易受到供电、天气等外界环境因素的影响，只要没被施工挖断，是不会轻易断掉的。
二是用电信级的技术重新构建校园网，首当其冲的就是同学们怨声载道的中关村校区的宿舍网，核心就是要解决用户电脑等设备在局域网上的互相干扰问题。
如果说网络是高速公路，那么在进行“扁平化”改造前，整个楼层的信息接入点是共享一个局域网，就好像大家都开着车在同一条路上走，如果有人横着开、乱停车，那么所有人的车都得停下来等。而在“扁平化”改造后，实际上是给楼层里墙上的每一个信息接入点修了一条专用车道，无论别人家的车正着走还是倒着走，都跟你没有关系了。
虽然目前整个校园网的“扁平化”改造还没有完成，但经过改造后的区域其改善是非常明显的，“无法解决的问题”越来越少了。
未来
2016 年，网络中心的一项工作是完成对良乡校区宿舍网的扁平化改造，从而大幅度提高良乡校区宿舍网的稳定性。
而对两个校区教学办公区的网络改造工作应当如何进行，目前还在进一步的分析和调研中。相信随着相关工作的逐步开展，校园网也会越来越稳定。
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