农村中小学计算机相关装备集成与应用.doc

六 安 市 金 安 区 中 小 学 电 化 教 育 论 文 题 目 农村中小学计算机相关装备集成与应用 方 向 装备建设与应用 制作时间 2011-06-01 完成时间 2011-06-12 论文作者 赵国庆李子中 作者单位 马头镇胡楼小学 二零一一年六月十二日农村中小学计算机相关装备集成与应用赵国庆 男 小学一级 本科 金安区马头镇胡楼小学Q:200317222 E-mail:SunBirdTECF Post:237157李子中 男 小学高级 本科 金安区马头镇胡楼小学Q: 164585090 E-mail: 164585090QQ.com Post:237157摘要：大量国家投入,大量装备落户,农村基础教育得到了国家前所未有的重视,如何把这些现代化教育装备更好的集成一体,更好的为一线教师、学生服务,笔者一直在自己可以影响的范围里实践着.本文讲叙小型校园网建设,计算机教室软件建设及校用服务器建设.关键词：校园网 计算机教室服务器信息管理 前 言随着国家对农村中小学基础设施上投入的遂年增加，使得学校现代化教学设备越发丰富，从单一的到计算机教室，更有造价四、五万一个的多媒体教室，投影、实物展示台，校园广播系统，校园监控安保系统，可以说这是近十年来教育现代化装备最齐全的时代。笔者身在基层教学一线，又机缘巧合的参与了其中一些项目的规划与建设，有一些经历觉得可以和大家分享，本着接受指导与共同进步的原则，写下此文。肯请读到此文的您，不吝赐教，发来宝贵的改进意见.文中将涉及农村初中和小学各两所，都位于安徽省六安市金安区马头镇，是地地道道的农村学校，离最近的六安市三十公里。单位名称分别为十字初中、马头初中、十字路小学和胡楼小学，下文中涉及的所有参数与实例均出自这四所学校。校 园 网 随着同一所学校教师拥有计算机数量的增多，各用户之间互相成为信息孤岛是不能容忍的，构建一个快速安全而费用低廉的数据共享与交换平台就成了可行且必行的工作，校园网无疑是最优选择。校园网内部网络建设分规划与施工两个阶段。从规划上来说，需要重点兼顾的是原计算机教室、多媒体教室、各办公室及教师宿舍通信线路的长度，尽量减少不必要结点的出现，做好强弱电的分离。 施工上，必须考虑走线的可行性，无线AP点的最佳布署位置，用户控制的方便性，防破坏性（也即网络的健壮性）。第二步是校园网与internet的互连。一般农村初中，教师数量基本都在三四十人左右，而小学基本在二十人以内，从目前的通信费用与应用需求之间折衷平衡，初中使用10光纤，小学使用6光纤，是不错的internet接入方案。（1）ISP的带宽及费用现把本地可用ISP（互联网接入提供商）的接入方案及费用作一简要分析。我们所处区域，属于江淮之间，基本处于电信的绝对势力范围内，所以从网络速度和通信设施的保有量来讲，电信无疑是最好的，只是其接入年费偏高，一个10有光纤，年费基本都在1100*12元；移动10M光纤，相对于电信费用来说，那是优惠相当大，一般年费在750*12元，局限是他们的网关和电信的网关各自限制，导致访问移动网络资源时突发速度可达20，但访问电信资源时只有100200；联通方面，暂时在我们这边的乡镇还没有有线宽带业务,但从营业厅传来的消息也是即将提供这项业务，从初步获得的信息和联通一贯比移动便宜的原则，他的10光纤资费应该更便宜，很可能低于500每月，即每年500*12元。本镇十字路初中接入的是移动10光纤，马头初中接入电信10光纤，十字路小学使用电信4MADSL（159元/月）,我所在的胡楼小学是2电信（129元/月）。(2)内网规划对网络作一个全局规划是必要的，一是为了制作预算，控制成本，方便布线施工，二是方便日后的管理与维护。对于少于200台机器的单位来说,使用一个C类子网已经足够,但为了方便日后扩展与维修定位,还是建议以功能划分子网,比如依网络设备,办公,教学,宿舍划分四个子网。下表是十字路初中的IP分割方案，机器不多，故不划分子网。起始IP结束IP掩 码所属区域0255/3网络设备及服务器00255/3教学区域(计算机教室)050255/3办公区554255/3宿舍区 十字路初中网络IP规划简表 网络设备及服务器。这里的机柜上将放置核心路由，光纤收发器，主干交换机，还将安放学校的核心服务器，比如文件服务，WEB服务，数据库服务器，监控服务器，资源库等等，是整个校园网络的核心。办公区。要连通各办公室，保证校园广播服务器时间的及时同步，处在这一块的，是一些相对更基础的设施，所以保证他们的通讯通畅显得极为重要。主要是保证教师备课，校园可控的广播系统，校园安保中监控主机与管理人员电脑的连通，考勤机数据上传服务的稳定。教学区。重点是教学资源服务器，包括农远的接收服务器，学校自建的，ail,等一系列机组，还有计算机教室。对教学资源控制，对学生网络行为的限制。宿舍区.这是比较难管理的区域，最好还是给他一个独立的网段和一个独立的防火墙，省得那些精力过剩的年轻人，整天捣鼓那些网络攻击性软件，或是四处乱逛中了招，搞的四邻不安。这里要进行的战斗有网络资源分配（也即限速），所以配置一个可控交换机是少不了的，对付那些BT狂人、迅雷狂人，只有这样的装备才有效。虽然一般我们不关闭核心路由的DHCP服务,但为了保证网络的安全,尽可能避免ARP类病毒或人为攻击对网络造成的拥堵,建议用固定IP并进行MAC地址的绑定（3）线路施工 从主干交换机出去，距离最远的接入点，有四五百米，传输距离之远，无论是通讯质量，经济考虑，单线直连肯定是不现实的，为此需要增加中转设备，普通交换机是廉价的首先方案。由于以太网理论传输距离的限制，所以每百米就需要一个中继设备，因而像四五百米这个距离就得五个以上交换机，是公用网络，他们还得安放在户外，防水的问题首先跑了出来。因为造价有限，只能采用普通的防水电表箱，基本算解决问题。而交换机还是个有源设备，下一步是每一个机箱里的供电，当时头疼的很，毕竟还要走一路强电过去，如果处理不当，线号干扰就比较头疼了。好在新的装备总层出不穷，用POE顺利解决（相关资料请参见/view/368387.htm（4）网络管理因为要对外提供一些服务，所以要用到能对内做端口映射的路由器，目前国内的华为，中兴，华三(H3C)都有不错的产品可供选择，如果能使用思科（Cisco）的路由，那将会是网络使用与管理者的福气。而为了有一个稳定而公平的网速，一款可管理的核心交换机也是必须，同样，上述几家大公司的产品是最佳选择。选择时，主要关注一下路由的处理器速度，内存大小，flash容量，背板带宽,如果可能，尽量选择有双路口的路由，以防止以后宽带不够时扩容或者多通信商接入。计 算 机 教 室对网内的计算机进行管理，主要依赖于软件进行，宿舍区的电脑分的比较散，不便于管理，只能要求他们尽量做好自身系统的安全，安装杀毒软件，及时更新系统补丁，中毒后及时联系技术人员处理。这里重点说明一下可控区域，主要是办公室电脑和计算机教室。1.计算机教室系统布署 由于计算机教室使用人员的流动性，随意性，使用习惯和安全意识各不同，这里的系统部署必须考虑三大因素：系统安全，新应用布置容易，方便管理。因为笔者一直在做网吧技术维护工作，感觉计算机教室与网吧有着基本相同的功能性要求，所以采用了一些较流行的网吧管理技术，具体说来有以下几点：第一点要明确的是，客户机使用有盘站还是无盘站。有盘站指的是每台电脑拥有自己的硬盘，并从自己的硬盘引导启动系统，其优点是与服务器较独立，缺点是系统保护需要占用较多资源；无盘站指不挂硬盘，或者挂了硬盘（即混合模式）但不从本地引导启动系统，其优点是容易管理与扩增新机器，对病毒（特别是ARP类网络攻击病毒）防护性能极佳，缺点是机器尽量要统一，对启动服务器依赖性高，网络和服务器负载偏大。考虑到目前学校拥有的机器有多个批次，型号不统一，我们采用了有盘模式。系统初始安装我们采用网络克隆。先分别完成各类机型一台母机的系统安装。分区以系统保留15G，其余全部做D盘，IP地址采用dhcp动态获取，系统初装后，对其做精减优化，然后用maxdos server 做服务端，客户端使用U盘启动后，进入maxdos网刻录模式，做全盘刻录。刻录完毕，请手动修改计算机名，以其具体物理位置分区编号。 当然，做网络克隆除上文提及的MAXDOS，还有如浪朝的易动快车，小哨兵，迅闪英保通等等。2.内容更新系统 基本系统布置完毕后，这个教学小环境就可以工作了，但教学软件的更新就会有些麻烦，所以一款自动内容更新系统必不可少。目前世面上比较好的游戏更新系统有易游，八爪鱼，迅闪等，个人觉得迅闪比较稳定与成熟，故笔者采用迅闪2011.安装时分服务器端和客户端。服务器端系统要windows server 2003，硬盘大一点，其他没有更多限制。客户端安装时需要关闭防火墙，根据提示操作即可完成安装。安装完成后，桌面的菜单就可以通过服务器获得通讯与内容更新。3.系统还原保护. 计算机教室中机器的还原保护是必不可少的，否则的话维护老师会累死掉。市面上比较流行的此类软件有国内南京产的还原精灵,国外的冰点系列，更有易用且免费的迅闪,易游，他们安装简单，集中式管理，即可远程保护/解保护，亦可现场单机保护/解保护。我们采用集成于迅闪2011中的迅闪还原系统。4.机器管理系统课堂管理，是限制调皮学生组织好教学的有效支撑。此类软件中已应用于教育领域的有湖南的长海，还有南京的极域电子教室系统，他们专注于教育市场多年，细节考虑比较周全，其中电子白板、屏幕控制是非常出色的。遗憾的是他们全为商业软件，收费还相当不菲。好在万象、pubwin及摇钱树这类通用计算机管理软件都可以找到绿色版，他们基本上能满足一般教学管理需求，故推荐使用。 以上软件均在马头初中应用至今，运转正常，从管理老师的反馈来看效果良好.服 务 器 鉴于目前到处是满天的云，云的强大也被广大计算机用户所接受，我们在校园里也有必要搭建一朵云，比较可行的是简化的云存储文件共享服务器，或者叫NAS。如果采购新的专用网络存储设备，势必增加开销，本着挤干榨尽的原则，我们利用学校原来的农远服务器，资源库服务器，或者普通PC完成以上服务的搭建。1.文件服务器中小型文件服务器，一般我们可以使用的windows 2003内置的FTP功能，或者使用Server-u专业软件来搭建。Windows内置FTP的使用比较简单，控制面板，添加删除程序里，跟着向导一步一步走，即可完成配置，但管理功能稍显弱了些，比如对用户的控制，磁盘配额的控制明显不如Server-u上手容易。 Server-U是一款专业文件FTP服务器程序，由美国商业公司Rhino Software开发，功能齐全，安全性能极高，能以WEB方式登陆，配置和管理都极为方便，很多高校与公司的内部文件服务器都在使用他。遗憾的是他是商业付费软件，当然，绿色版是可以长期使用的。2.服务 ISS是微软自己的WEB服务程序，给我们搭建千人次访问的小型web服务器已经性能足够。中小学一般来说，新闻量都比较小，所以没有必要采用颇费资源的动态网页，而直接采用静态html即可，如果想来点锦上添花，可以在服务器上叠加一个论坛服务，动网也好，Discuz!也罢，系统已经很成熟，其数据库后台的配置和前台的安装都极易上手，支撑教程和资料更是多如牛毛，这里就不再展开叙述。3.协同办公系统.这是稍显花哨却是将来趋势的一项功能，协同的成绩录入分析，学生的素质报告书的全面公正书写，教学统计与反馈，校务的公开公示，公众事件的参与等等，都离不开这项技术。目前提供此类专用服务的有很多家，其中以勤哲较为突出，其底层支撑是微软的Excel，上手快，操作灵活。当然，人家是商业软件，绿色的只能做实验用。4.农远工程资源服务器. 这个在农远工程第一期时，基本就已经安装调试结束，现在要做的是对其进行优化，比如增加其访问的便捷性，给他一个好记的域名，增强其安全性，给他一个防火墙，增加其易管理性，给他一个阿飞开发的农远服务器管理系统。 这是一个强大的专业数据平台，跟我们的工作息息相关，利用好他既是对李嘉诚基金会的回报，也是新媒体为我所用的真正体现。5.校园安全监控服务器 师生安全重于泰山，近年屡发的校园安全事故，纠緾不清的师生体罚冲突，时有发生的学校财物失窃，迫使学校不得不加强对师生安全的安保，为了方便取证，安装一套视频监控系统是学校普遍采用的方式。目前的主流监控系统，都提供网络访问系统，这个监控主机我们称其为监控服务器，由我们搭建的十字路初中，十路小学，胡楼小学的监控网络系统，目前运转良好，可以在任何可以接入网络的地方观看实时画面。6.考勤服务器得益于通讯网络的无所不在，管理方式也更加方便直接，我们的主管部门（教育局）如果需要考勤各个下属单位，安装网络指纹考勤机无疑是最经济而方便的手段。考勤服务器可以直接安装在办公室入口处，数据经网络中转可以直接局服务器，这将会是极高效的。结 语校园网络，计算机教室，服务器