校园网络设计原则

 一、学校需求分析

随着计算机、通信和多媒体技术的发展，使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求，对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点，学校未来的教育方法和手段，将是构筑在教育信息化发展战略之上，通过加大信息网络教育的投入，开展网络化教学，开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。随着学校网络发展和各个学校之间互连网络的建成，现有的网络结构与水平已经不能适应高速发展的信息网络建设，主要表现在：

1、由于各网络应用系统是各系根据本专业组自己的教学、实验、工作的需求组建的，因而各种信息既有大量的冗余，又有相互冲突。因此信息的规范化程度低，各部门信息无法共享，交互操作的难度很大。

2、各专业组、各工作终端有自己的传输线路，传输速率不等，速率低且安全性、可靠性差，不利于统一管理，随着工作终端的增多，此问题将日益突出。

3、由于大部分系统没有实现客户/服务器模式。因此系统远程互访时，需要较大的带宽

4、由于校园内计算机之间对INTERNET都只能通过自己使用拨号网络方式连接，而目前学校已经拥有了自己的INTERNET 网络出口与自己的IP地址。这使得这些优势资源大家不能实现共享。6、随着多媒体教学、远程教育、图象监控等业务的开展，校园网本身的业务范围不断扩大，对学校的网络性能提出了新的要求。        

校园网建设应做到培训在先、建网建库同行、重在应用。切实做好学校教师、技术与管理及行政人员的不同层次的培训，形成一支能使校园网充分发挥使用效益的应用队伍、教学软件开发队伍和能保证校园网正常持续运行的软、硬件管理队伍。积极开发和推广使用教育教学软件，建设信息资源库，充分发挥校园网的使用效益。

　　在建设校园网的同时，要充分利用原有设施设备，继续实施实验教学和电化教学。并努力将TCP/IP网络与原有闭路电视网和广播网紧密结合，保证资源优化配置和合理应用。

二职高自身调研情况

    学校有几栋建筑需纳入局域网，其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方要求，总的信息点将达到1000个左右。信息节点的分布比较分散。将涉及到计算机中心、办公室、教学楼、宿舍楼等。主控室可设在教学楼的二楼，教学楼的计算机中心为信息点密集区。

需求功能

    校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进现有的管理体制和管理方法，提高学校办公质量和效率，以促进学校整体教学水平的提高。

二、设计特点

    根据校园网络项目，我们应该充分考虑学校的实际情况，注重设备选型的性能价格比，采用成熟可靠的技术，为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划，在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的发展，最大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设，可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源，发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势，真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校校园网具体功能

和特点如下：

    设计过程中，充分考虑到教育管理和多媒体教学的要求，并且网络技术上应该具有一定的先进性，同时还要为以后的扩展留有一定的空间。为此校园网应该能达到以下要求：

　　1、网络具有传递语音、图形、图像等多种信息媒体功能，具备性能优越的资源共享功能；

　　2、校园网中各终端间具有快速交换功能；

　　3、中心系统交换机采用虚拟网技术，对网络用户具有分类控制功能；

　　4、对网络资源的访问提供完善的权限控制；

  5、网络具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全；

　6、校园网与Internet网相连后，应具有“防火墙”过滤功能，以防止网络黑客入侵网络系统；

7、可对接入因特网的各网络用户进行权限控制。

三．校园网布局结构

    校园比较大，建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重，又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心，设几个主干交换节点，包括中控室、计算机中心、办公室、教学楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。

三、资源建设要在合理的范围内共建共享

资源建设是制约教学应用的最为关键的一环。信息化教学能不能普及，关键在于资源。

目前的现状是：如果教师要上一节信息技术与课程整合的公开课，通常要花30个小时左右的时间准备这节课，而其中大约28个小时是用来找资源、做课件。可想而知，如果上一节课要花这么长的时间备课，那么想普及基本上是不现实的。产生这种状况的原因可能有多种，但其中很重要的一点就是学校缺乏配套的教学资源。如果有丰富的资源，教师可以节省28个小时找资源的时间，这样信息化教学的日常化才有可能成为现实。没有相应的资源支持，普及教育信息化只能是纸上谈兵，也只能做到面子工程、表面功夫。由此可见，教育资源建设跟网络建设一样，是不可或缺的一环。

但是资源建设的现状却不容乐观。市场上有很多资源库产品，这个公司号称几十个G，那个公司号称几百个G，甚至上千G。从量上看，非常多，然而没有参考价值的资源占了其中的大部分，真正能满足教学需要的资源却总是难以找到，可以说我们在资源的海洋里却忍受着资源缺乏的饥渴。我们将这种市场上的资源过剩和教育上应用的资源缺乏之间的矛盾，称为结构性缺乏。

我们认为，造成这种结构性缺乏的原因有以下几个方面：一是实施新课改以后，教材趋向多样化，各个地方都有自己的地方教材，使得公司不知所措。以前开发一套教材的课件包就可打天下，现在做一套课件只能在很小的区域内使用，公司无法满足各地的不同需要，于是只好做一些针对性不强的素材资源试图满足不同教材之间的通用性。

二、是公司资源开发人员以及课件开发人员对教育教学的规律不了解，对教学的实践不了解，资源是通过“闭门造车”的方法开发出来的。这样开发出来的东西更多还是停留在帮助教师讲授的层次上，而没有真正为实现教与学的转变服务，技术和教育的融合很不理想。

三、是资源内容建设合理体系尚未形成。一方面，绝大部分厂商建设资源内容主要是通过各种途径收集资源，而非制作资源，并且由于其收集的资源与新课程标准、新教材不相符合，使其可用性比较差；另一方面，由于知识产权意识薄弱，不同厂商之间存在相互抄袭的现象，使得不同资源产品出现内容雷同的局面。再者，由于原创性资源得不到有效保护，企业大投入不能大产出，打击了原创资源建设者的积极性，造成当前教育资源总体质量不高；还有的公司为了防止盗版，把课件做成“铁板”一块，无法根据教师的需要定制，老师应用的时候很不方便，禁锢了教学思路，在一定程度上强迫教师按照课件的思路进行教学，其结果教师还是没有资源可用。

　　有效资源内容匮乏的核心问题是资源内容建设模式。目前资源内容建设主要来源于两个方面，一是由厂家批量提供，二是由学科教师开发。完全由厂家提供的资源由于缺乏针对性和系统性，大部分是一些旧教材、网上图片、声音等文件的堆积，对教学缺乏支持，从而使得可用性比较差；由教师制作的资源虽然能满足个别教师的应用需求，但难以规模化，而且这些资源散落在互联网的各个角落，如果不加以有效管理，就难以共享。

针对有效资源内容匮乏这一现状，在资源整合、开放、共建、共享过程中需要注意以下五方面：

（1）资源整合规模要适中。在资源整合、共享过程中，不能一味贪大求全，比较理想的方式是以基层教育行政部门为主体，即以学校的上一级机构为单位，比如以一个区或县为单位，进行资源整合、共享。基层的单位好协调，没有大的利益冲突，好调整，教材统一，便于共享，而且也有一定的规模效应。

　　（2）建立畅通的资源建设渠道。很多地区一说资源整合，就是发文，要求学校交资料到电教站，结果往往不了了之。比较好的方式是由主管部门牵头，建立学科网站群系统，资源由教师直接提交、上传到网站中。

　　（3）学生也是资源建设主体。资源的作用不仅仅是帮助教师教学，更重要的是帮助学生来学。学生搜集资料的过程实际是开拓视野、体验知识、迁移知识的过程。学生自己搜索素材的过程既是资源积累的过程，也是学习的过程。因此，学生也是资源建设的生力军，他们和教师都是资源建设的主体。

　　（4）要给教师和学生真正易用、直观、有价值的工具。目前各类教育资源中心对教育资源的管理大多采取了数据库存储方式，其最大的优势是可以存储大容量数据，便于资源的快速检索和定位，但其采用的以数据记录为核心的界面视图过于生硬，不符合人们的习惯性认知思维，而且，各学科的资源混杂在一起，干扰信息太多，会导致资源使用的效率低下。比如对于语文教师来说，往往不太希望在他使用的资源环境中看到无关的数学方面的资料；如果他还想利用这些资源管理系统管理自己的资源，比如在100G的资源库中放入一张图片，此时却犹如一滴眼泪落入大海，无影无踪，难以寻觅，他看不到自己的东西，肯定不会有成就感，从而降低了使用资源库的兴趣。

　　资源管理目的并不是为了管理资源数据而管理，而是为了更好地在实际教与学的过程中应用这些资源内容。因此在资源建设的过程中，不能仅仅关注资源数据库的数据管理，更应关注基于数据库管理的资源应用环境的建设。以用户为中心的资源服务体系大多以门户网站作为基本呈现方式，具有友好的界面和便捷的资源获取方式，能提供及时的服务，如信息查找和常见问题解答等。按照学科建立专题网站，为资源整合、管理、应用、交流搭建服务环境，应是今后资源建设的发展方向。

（5）建立有效的激励机制。资源整合的过程不是完成上级任务、应付上级检查的过程，在资源整合上应建立有效的激励机制，激发教师参与整合资源的积极性。

通过区域性的资源开放、共建、共享，还可以带出一批骨干老师，通过这些老师的带动，其他教师使用信息技术的意识和能力都会有大幅度提升，这本身也是推动应用的重要的途径。

校园网络解决方案

一、网络技术需求

　　网络系统的建设，是为教学应用服务，因此网络性能的好坏直接影响到应用系统的运行。由于中小学/职业中学的单位特殊性,它对整个网络系统的性能要求相对来说比较高。

　　其中，网络速率要求主要的信息点100M交换到桌面，网络技术可支持数据、语音、图象等各种信息的传输。

　　对于网络管理，要求采用智能化网络管理软件，实现对网络的自动监测和控制。并支持虚拟网络功能。

　　对于核心网络设备，要求骨干交换机具备第三层交换能力，要求支持今后的视频点播、电视电话会议的宽带多媒体应用，并要求留有一定的扩充千兆能力。

　　对于网络可靠性，要求骨干设备应具有很高的容错能力，配备冗余电源，所有的设备接口模块可以进行热插拔更换，网络设备和线路应有冗余考虑。

二、网络系统建设目标及方案设计中注意的几个问题

职业中学网络系统还是学校的一项基础性建设，她为提高学校的教学水平、科研水平创造一个良好的环境，为重点工程的建设提供一个良好的

应用、开发和研究平台，是新世纪的一项重要工程。尤其在教学水平上，将突破了传统教学方式呆板的模式，可以通过网络系统的设施，采取更新颖、更开放活波的教育方式，通过网络多媒体系统，学生与教师之间形成一个互动的教学模式。对传统教学方式是一个完善及补充，在科技新技术新思想的传播普及方面，有着更生动更直接易被学生接收的优势。在科研水平上，新的校园网系统，通过INTERNET将带给学校一个与世界沟通最直接简洁的窗口，教师员工可以直接在网络上与其它院校师生们交流信息，共享数据。在学校内部，可以在良好的网络系统环境里

进行学术研讨交流，科研手段将更加灵活，整体的水平将会得到更大的促进。

三、可靠性和安全性

    二职高校园网络是各种应用的统一通信平台，平均无故障时间以及故障恢复时间，要保持在一个可容忍的许可范围之内。在这种前提下，主干设备应有一定的冗余度，这种冗余度不单单只是设备级的，也应该考虑物理线路，数据链路层、网络层以及应用层的容错能力。

    对于二职高校园网络，安全性问题不仅来自外部网络，更主要的威胁还是来自内部网络，很多来自学生出于好奇心或其它心理而采取的网络地址盗用、网络攻击等方式无疑是网络系统中的一个隐患。如何有效的设计安全方案是一个很重要的问题。

四.　网络管理 

　　学校网络系统将会分布在学校各个楼宇、楼宇内楼层的各个角落，日常的网络维护和操作的工作量大大增加，网络系统需要一个可靠，便捷、功能强大的网络管理系统来充分有效的管理和利用网络资源。

以上提出了一些在二职高校园网络设计中应考虑的因素，它与我们的设计原则是相符合的。在二职高校园网络系统方案的设计中，我们必须坚持从学校实际需求出发，利用先进的网络技术，为用户构建真正适合自身的网络系统。

        计算中心

2007年10月