某大学校园网建设方案

摘要摘要 在学校市场化的竞争过程中 学校对信息的掌握程度 信息获取是否及时 信息能否 得到充分的利用 对信息的反应是否敏感准确 已越来越成为衡量一个学校市场竞争能力 的重要因素 校园网的建成和使用 对于提高教学和科研的质量 改善教学和科研的条件 加快学校的信息化发展 开展多媒体教学与研究 以及使教学多出人才 出高精尖人才 使科研多出成果 出一流成果 有着十分重要而深远的意义 同时 校园网在宣传学校 树立学校形象 吸引生源 提高管理水平和管理效率方面都有着不可替代的作用 当前各 校面临市场的机遇与挑战 纷纷规划建设一流的学校 一流的学校必然要有一流的管理水 平 一流的管理水平需要校园网的支持和配合 随着国民经济的发展 社会信息化 电子 化水平的不断提高 这些作用将愈加显现 第一章第一章 引言引言 当今世界 各种先进的科学技术飞速发展 给人们的生活带来了深远的影响 它极大 的改善我们的生活方式 在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异 从各个 方面影响和改变着我们的生活 而其中的计算机网络技术的发展更为迅速 已经渗透到了 我们生活的各个方面 人们已经离不开计算机网络 并且随着因特网的迅速普及 给我们 的学习与生活条件带来更大的方便 我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求 促使网络技术的产生和快速发 展 计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化 自 1995 年中国 教育教研网 CERNET 建成后 校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段 校园网的 建成和使用 对于提高教学和科研的质量 改善教学和科研条件 加快学校的信息化进程 开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才 科研多出成果有着十分重要而深远的意义 其主要包括各种局域网的技术思想 网络设计方案 网络拓扑结构 布线系统 Intranet Internet 的应用 网络安全 网络系统的维护等内容 对于高校而言 建立校 园网的作用有以下两个方面 一是外部网络连接 实现与 INTERNET 连接 提供本校的信息 服务 融入世界信息潮流 了解外面世界 加强学术交流与合作 另一个就是建立本校的 管理信息系统 实现管理的科学化 现代化 利用现代化的手段提高教学质量和管理水平 通过网络 使用多媒体和通讯技术实现远程教学 实现师资力量互补 随着管理信息系统 的相对完善 网络应用的展开 校园网建设的重要性与效益才能充分体现 一 计算机网络 计算机网络是指通过传输媒休连接的多部计算机组成的系统 使登录其上的所有用户 能够共享软硬件资源 计算机网络如按网络的组建规模和延伸范围来划分的话 可分为局 域网 Local Area Network LAN 城域网 Metropolitan Area Network MAN 广域网 Wide Area Network WAN 我们经常用到的因特网 Internet 属于广域网 校园网属局域 网 未来的网络技术将向着使用简单 高速快捷 多网合一 安全保密方向发展 二 局域网简介 局域网是同一建筑 同一校园 方圆几公里远的地域内的专用网络 局域网通常用来 连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站 以共享软 硬件资源 美国电气和电 子工程师协会 IEEE 局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征 局域网在通信距离有一定的限制 一般在 1 2Km 的地域范围内 比如在一个办公楼内 一个学校等 较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征 在广域网中用电话线连接的 计算机一般也只有 20 40Kpbs 的速率 因为连接线路都比较短 中间几乎不会爱任何干扰 所以局域网还具有始终一致的低误码率 局域网一般是一个单位或部门专用的 所以管理起很方便 另外局域网的拓扑结构比较简单 所支持连接的计算机数量也是有限的 组网时也就 相对很容易连接 三 网络的体系结构 网络通常按层或级的方式来组织 每一层都建立在它的下层之上 不同的网络 层的 名字 数量 内容和功能都不尽相同 但是每一层的目的都是向它的上一层提供服务 这 一点是相同的 层和协议的集合被称为网络体系结构 作为具体的网络体系结构 当前重 要的和使用广泛的网络体结构有 OSI 体系结构和 TCP IP 体系结构 OSI 是开放系统互连基本参考模型 OSI RM Open System Interconnection Reference Model 缩写 它被分成 7 层 这 7 个层次分别定义了不同的功能 几乎所有的网络都是基 于这种体系结构的模型进行改进并定义的 这些层次从上到下分别是应用层 表示层 会 话层 运输层 网络层 数据链路层和物理层 其中物理层是位于体系结构的最低层 它 定义了 OSI 网络中的物理特性和电气特性 TCP IP Transmission Control Protocol Internet Protocol 传输控制协议和互连 网协议 缩写 TCP IP 体系结构是当前应用于 Internet 网络中的体系结构 它是由 OSI 结构演变来的 它没有表示层 只有应用层 运输层 网际层和网络接口层 四 网络协议 网络协议是通信双方共同遵守的约定和规范 网络设备必须安装或设置各种网络协议 之后才能完成数据的传输和发送 在校园局域网上用到的协议主要有 ICP IP 协议 IPX SPX 协议等 1 TCP IP 协议 TCP IP 协议是目前在网络中应用得最广泛的协议 ICP IP 实际上是一个关于 Internet 的标准 并随着的 Internet 广泛应用而风靡全球 它也成为局域网的首选协议 TCP IP 是一种分层协议 它共被分为个 4 层次 大约包含近期 100 个非专有协议 通过这 些协议 可以高效和可靠地实现计算机系统之间的互连 TCP IP 协议中的核心协议有 TCP 传输控制协议 UDP 用户数据报协议 和 IP 因特网协议 TCP 协议可以在网络用户启动的软件应用进程之间建立通信会话 并实现数据流量控 制和错误检测 这样就可以在不可靠的网络上提供可靠的端到端数据传输 UDP 协议是一 种无连接的协议 它在传输数据之前不建立连接 也不提供良好的可靠性和差错检查 只 仅仅依赖于校验来保证可靠性 UDP 不进行流量控制 没有序列或者确认 因此它处理和 传输数据的速度快 还被用来传输关键的网络状态消息 IP 协议的基本功能是提供数据传输 数据包编址 数据包路由 分段等 通过 IP 编 址约定 可以成功地将数据通过路由传输到正确的网络或者子网 每个网络站点具有一个 32 位的 IP 地址 它和 48 位 MAC 地址一起协作 完成网络通信 IP 协议也是一种无连接的 协议 2 超文本传输协议 HTTP HTTP HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议 是 WWW 浏览器和 WWW 服务器 之间的应用层协议 是用于分布式协作超文本信息系统的 通用的 面向对象的协议 HTTP 协议还是基于 TCP IP 协议之上的应用层协 3 文件传输协议 FTP FTP File Transfer Protocol 文件传输协议 是由支持 Internet 文件传输的各种规 则所组成的集合 这些规则能使网络用户把文件从一个主机拷贝到另一个主机上 FTP 是 采客户 服务器方式服务的 4 远程登录协议 Telnet 远程登录协议的目的是提供一个全面的 双向的 面向 8 个比特字节的通信工具 其 主要目标是提供终端设备与面向进程接口的标准方法 Telnet 是应用层的协议 采用客户 服务器模式工作的 Telnet 不仅允许用户登录到远端主机上 还允许用执行远端主机的 命令 这样用户就能以极小的网络资源代价完成大型的网络应用 五 常用网络设备 网络设备主要是指硬件系统 各种网络设备之间是有着相互关联而不是相互独立的 每一部分在网络中有着不同的作用 缺一不可 只有把这些设备通过一定的形式连起来才 能组成一个完整的网络系统 网络设备主要包括网卡 集线器 交换机 路由器 传输介 质等 1 网卡 网卡 简称 NIC 也网络适配卡或网络接口卡 网卡作为计算机与网络连接的接口 是不可缺少的网络设备之一 无论是双绞线网络 同轴电缆网络还是光缆网络 都必须借 助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接 是计算机与局域网相互连接的惟一接口 每块网卡上都有一个世界惟一的 ID 号 也就是 MAC Media Access Control 地址 计算 机在连入网络之后 就是依靠这个 ID 号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换 网 卡有很多种 不同类型的网络需要使用不同种类的网卡 不同速度的网络需求也要使用不 同的网卡 如根据带宽来分的话 有 10Mbit s 网卡 10 100Mit s 自适应网卡和 1000Mbit s 网卡 如按总线分 有 ISA 总线 PCI 总线 PCMCIA 总线网卡等 从目前校园网建设的 实际情况来看 工作站网卡选择 PCI 总线的 10M 100Mbit s 自适应网卡最适合 2 交换机 交换机 也称交换式集线器 是专门设计的 使各计算机能够相互高速通信的独享带 宽的网络设备 作为高性能的集线设备 随着价格的不断降低 交换机已逐步取代了集线 器而成为集线设备的首选 由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速率 而 且交换延时很小 使得信息的传输效率大大提高 适合于大数据量并且使用非常频繁的网 络通信 被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络 交换机具有很强的网络管理功 能 它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络 因为交换机采用了独享网络带宽 的设计 3 路由器 路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介 过滤和隔离网络数据流及 建立路由表 还有控制和管理复杂的路径 控制流量 分组分段 防止网络风暴及在网络 分支之间提供安全屏障层等到功能 根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由 根据 路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的 路由器工作在网络层 因此它可以 在网络层交换和路由数据帧 访问的是对方的网络地址 当数据帧到达路由器后 路由器 查看数据帧的目标地址 并在路由表查看到达目标地址的路径 根据路径的代价 选择一 条最佳的路径 然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址 4 传输介质 网络要求把各个独立的计算机连接起来的 这样就必然要求有一种介质将计算机连接 起来 这就是传输介质 局域网的传输介质可分为有线介质和无线介质两种 一般情况下 都是用有线介质的 因为它的稳定性高 连接可靠 无线介质只是在特殊环境下才使用的 传输方式 常用的有线介质主要有以下几类 同轴电缆 同轴电缆以硬铜线为芯 外包一层绝缘材料 这层绝缘材料用密织的网状导体环绕 网外又覆盖一层保护性材料 同轴电缆有许多种不同的规格 最常用是细同轴电缆和粗同 轴电缆 细同轴电缆主要用于建筑物内的网络连接 而粗同轴电缆则常用于建筑物间相连 它们的区别在于粗同轴电缆屏蔽更好 能传输更远的距离 同轴电缆是由中心导体 绝缘 材料层 网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成 双绞线 双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质 双绞线由两根具有绝缘保护层的铜 导线组成 把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起 可降低信号干扰的程度 每一 根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消 与其他传输介质相比 双绞 线在传输距离 信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制 但价格较为低廉 目前 双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线 光纤 光纤是一种直接为 50 100um 的柔软的 能传导光波的介质 一般由玻璃制造 光纤分 为 传输点模数类分单模光纤 Single Mode Fiber 和多模光纤 Multi Mode Fiber 单模 光纤的纤芯直径很小 在给定的工作波长上只能以单一模式传输 传输频带宽 传输容量 大 多模光纤是在给定的工作波长上 能以多个模式同时传输的光纤 与单模光纤相比 多模光纤的传输性能较差 5 服务器 校园网中的服务器主有数据库服务器和代理服务器 数据服务器与代理服务器主要是 面向校园网内部用户的服务 对来自 Internet 的用户服务也很多 主要是对校园网内部用 户进行 Internet 代理服务 目前 绝大多数校园网都要求内部服务用户通过代理访问 Internet 这样内部用户就不能直接访问 Internet 同时代理服务器保存着内部用户访问 Internet 的日志 以作为记费的依据 由于用户数量非常大 也非常集口中 所以在选型 代理服务器时 主要考虑的是要有较大的容量 较高的处理速度和较高的稳定性 一般来 说都选用大型服务器作为代理服务器 6 网络设备选型 1 骨干网络采用 CISCO WS C3550 12G 配置 1000M 光电模块 Cisco Catalyst 3550 系列智能以太网交换机是一个可堆叠多层交换机系列 可通过 高可用性 服务质量 QoS 和安全性来改进网络运行 凭借一系列快速以太网和千兆位以 太网配置 Cisco Catalyst 3550 系列堪称一款适用于企业接入应用的强大选择 2 接入层网络采用 CISCO WS C2950G 48 EI 配置 1000M 光电模块 Cisco Catalyst 2950 系列智能以太网交换机是一个固定配置 可堆叠的独立设备系 列 提供了线速快速以太网和千兆位以太网连接 这是一款最廉价的 Cisco 交换产品系列 为中型网络和城域接入应用提供了智能服务 作为思科最为廉价的交换产品系列 Cisco Catalyst 2950 系列在网络或城域接入边缘实现了智能服务 3 外部访问网络采用 CISCO3600 路由器和 CISCO 专用防火墙 配置 1000M 光电模块 路由器采用 CISCO3600 路由器 CISCO3600 路由器包含两个同步 Serial 口与一个以太 网接口 支持 E1 DDN X 25 PSTN 等多种远程通信协议 同时还包括一个控制口和一个 辅助端口 用于远程和本地管理 软件的安装等 另外 CISCO3600 路由器还包含 16 个 ASYNC Serial 口 可以提供远程用户拨号访问 CISCO 专用防火墙 PIX535 4 服务器采用 APC SURT7500XLI UPS 不间断电源 Smart UPS RT 系列 以其更高的性能 为高性能服务器 网络设备 电信系统 工业 设备 和医疗器械 以及其它关键应用提供电源保护 秉承 Smart UPS 的卓越品质和高可 管理性 Smart UPS RT 系列采用双变换在线式结构 具有更高的电性能输出指标 零转换 时间 输入功率因数校正等特色功能 Smart UPS RT 系列配有 SmartSlot 附件卡插槽 随机赠送 PowerChute 电源管理软件 并可与 APC 的全线附件软件产品配合使用 Smart UPS RT 的原装外接电池可轻松级联 Smart UPS RT 不论是 UPS 还是外接电池 都可以 塔式形式安装 如加订机架式转换附件 更可轻松改装成 19 机架式 UPS 第二章第二章 化工学院榆中校区网络平台组建要求及原则化工学院榆中校区网络平台组建要求及原则 一 兰州大学化学化工学院简介 兰州大学化学化工学院是国家首批具有学士 硕士 博士学位授予权和首批设立博士 后科研流动站的单位之一 下设 2 个系 8 个研究所 3 个研究中心 拥有功能有机分子化 学国家重点实验室 化学学科国家理科基础科学研究和教学人才培养基地 无机化学 分 析化学 有机化学 物理化学 高分子化学与物理 5 个博士点 无机化学 分析化学 有 机化学 物理化学 高分子化学与物理 化学工艺 应用化学 7 个硕士点 拥有中科院院 士 1 人 博士生导师 27 人 教授 41 人 副教授 33 人 与 10 多个国家和地区的 40 多个国际知名研究机构有学术交往 化学专业基地班 国家理科基础科学研究和教学人才培养基地 本着优化配置 分流培养 集中优秀学生 配置优秀教师的管理理念 将有志于在化学科学领域成就事业 的最优秀学生集中到该基地班 进行重点培养 毕业生主要为国家一流大学 科研院所研 究生生源或国家基础科学教学与研究机构高素质化学专业人才 化学专业 含无机化学 分析化学 有机化学 物理化学 高分子化学与物理 5 个 专业方向 培养具有坚实化学基础理论和实验技能 较宽知识面和较强独立工作能力的 化学专业人才 主要课程有 无机化学及实验 分析化学及实验 有机化学及实验 物理 化学及实验 结构化学 仪器分析等 毕业生适宜在科研 高校 化工 石油 环保 医 药 冶金 地质 轻纺等部门从事科研 教学 技术和管理工作 应用化学专业 含应用化学 放射化学 2 个专业方向 培养具有良好科学素养 掌握化学基本理论并受到应用研究 科技开发 科技管理训练的专门人才 主要课程有 化工制图 化工原理 化学反应工程学 电工电子学 化工仪表及自动化 环境化学 放 射化学基础 核材料仪器分析等及相关实验 实习 毕业生适宜到科研部门 高等学校 厂矿企业和行政部门工作 化学工程与工艺专业 精细化工方向 培养掌握精细化工产品的合成原理 生产 工艺及设备设计 具有化学 化工和相关应用技术的专业人才 主要课程有 无机及分析 化学 有机化学 物理化学 高分子导论 化工分离工程 计算机化工应用 精细化工工 艺设计 化工过程开发与技术经济 化工优化过程生产实习等 毕业生适宜从事科技开发 化工设计及相关管理工作 二 网络平台的建设思路 校园网的建设是一项非常复杂的系统工程 校园作为一个特殊的网络应用环境 它的 建设与使用都有其自身的特点 在选择局域网的网络技术时要体现开放式 分布式 安全 可靠 维护简单的原则 校园网的建设主要应用局域网技术以及多媒体技术为主的各种网 络应用技术 局域网技术是一项在 20 世纪 70 年代发展起来的计算机互联技术 经过多年 的发展 技术已经成熟 并得到了广泛的应用 局域网技术成为网络技术的重要组成部分 计算机多媒体技术是伴随着多媒体信息的应用而得到迅速的计算机应用技术 在网络环境 下 多媒体得到了更快更好的应用 使我们得到了更好更多的信息 校园网是使用了局域 网技术以及各种多媒体应用技术 并结合 Internet 应用等其它的技术来建设 使得校园网 能满足现代教学对信息处理的要求 使计算机的应用能对教学管理现代化起重要的促进作 用 能实现信息查寻 教务管理 并与外部网络系统进行交流等多种需要 建设校园网的根本目的 就是为各种教学和管理软件提供基础 校园网的建设可以采 取分步骤 分层次建设的方法 校园网的建设可以具有不同的层次 如网络电子教室 小 型办公管理对等网 基于客户机 服务器的局域教学网 以及面向全校的计算机辅助教学管 理信息网络等 在校园网建设过程中 硬件设备不是问题 只要花钱就可以做到 关键在于你花了那 么多钱 究竟用校园网干什么 主要从两个方面考虑的 一个是管理方面 就是学校的网 络化管理 这一点同任何一家企业的网络化相同 通过网络化给学校带来现代化管理 而 另一个更重要的方面 就是要通过现代教育技术去推动和改变传统的教学模式 改革那种 灌输式的 老师讲 学生听 死记硬背的传统教学方式 如果建好了校园网 还是沿袭传统的教学模式 只是把粉笔 黑板换成了计算机 投 影仪 还是沿袭过去那种灌输式的教学形式 那么这种教学模式并没有质的变化 大趋势 应该向自主式教学发展 每个学生都有一个侧重点 有自己的特点 不像现在的孩子培养 出来都是一样的 这才是网络教育带来的本质上的区别 在校园网建设后 学校应注重 四件 平衡 即硬件具备 软件跟上 智件 超前 潜件 保障 其中 智件 意为掌握教育技术的教师队伍 潜件 则是针对教育技术 的各种服务和管理 学校的全员培训必须引起足够的重视 只有认识到校园网的功能与作 用 以及相应的环境才会促使教师学习和使用校园网 校园网本质是应用 一般认为 校园网是为学校学习活动 教学活动 科研活动和管 理活动服务的校园内局域网络环境 并且它是建构在多媒体技术和现代网络技术之上并与 因特网连接的 这个概念比较强调局域网概念 强调多媒体技术 这样的概念会不会造成 导向上的失误 现实生活中我们可以看到 目前校园局域网建设的封闭型倾向和设备堆砌 技术高难的贵族化倾向 一方面 资源的重复建设 另一方面 又是教育资源的匮乏 一 方面 设备堆砌闲置 教师对高难度技术望而生畏 另一方面普通学校却难进校园网的门 槛 再看目前校园网应用往往是放放 Powerpoint 幻灯 通过共享调阅调阅文件 学校网站 开设的栏目主要有 学校简介 校长寄语 师生风采 校园新貌 教学设施 学校荣誉 校友通讯等内容 这是校园网应有的功能吗 值得深思 校园生活的核心是学习活动 校园生活的主体应该是学生与教师 网络的基本技术特 质是开放 交互与共享 它的主要功能是促进人们主动学习 实现资源的交流与共享 因 此 校园网络环境必需基于互连网应用 所谓校园网络环境 俗称校园网 是指基于互 连网应用的 提供以学习活动为核心的 兼顾教学研究与学校管理的网络媒体教学环境 校园网的基础是管理创新 虽然校园网的建设面临各种困难 也遭受了很多的失败 但多年来也积累了一些成功的经验 校园网的建设是学校中的 纲 不仅是教育技术的 变革 更是思想创新 管理创新 方法创新和手段创新 在校园网投入运行之后 应对现 存的组织机构 管理制度 教学模式进行适当调整 充分发挥校园网的作用 校园网的建 设是一个系统工程 做好总体规划可以保证各个系统的集成与协调发展 避免重复投资 不合理地利用资源 在总体规划下分层次逐步扩大 使工程形成良性循环 校园网的目的 是提高教学管理水平 拓宽教师和学生的知识面 所以一定要注重实际效果 选择急需解 决 见效又快的环节作为建设校园网的突破口 能够提高师生对校园网的热情 在校园网 建设过程中应尽量使用成熟技术 既可以减少风险 又能做到实施快 见效快 维护更新 更有保障 另外 要加强基础工作 做好调研 弄清学校的真正需求 找到制约学校发展的瓶颈 制订整体规划 研究制订学校的信息规范 做好标准化工作 为教学资源交流与共享打下 良好的基础 三 网络平台的组网要求 校园网建设是一项综合性非常强的系统工程 它包括了网络系统的总体规划 硬件的 选型配置 系统管理软件的应用以及人员培训等诸多方面 因此在校园网的建设工作中必 须处理好实用与发展 建设与管理 使用与培训等关系 从而使校园网的建设工作健康稳 定地开展 首先 校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作 因此在校园 网的规划建设过程中 必须从学校长远发展规划出发 以服务于教育为基本点 结合学校 当前教育教学的实际需要 做出科学的规划部署 在校园网的规划建设中 一般学校应遵 循 统一规划 整体设计 分步实施 的原则 其次在校园网的建设中必须坚持硬件建设 与组织管理协调发展的原则 在重视硬件建设的同时 加强网络的组织管理水平 不断开 发网络的功能 从而充分发挥校园网络的功效 提高校园网对学校教育的服务水平 1 高校教育信息系统的需求和目标 国内高校由于校园网络发展不平衡 目前在信息系统方面同时并存三种模式 第一种 模式是单机管理模式 在一些学校里 计算机网络还没有建立起来 计算机之间不能进行 数据交换和信息共享 这些学校仍然停留在面向部门的单项事务处理的水平上 这种状况 决定他们的系统经常出现数据不一致 容易发生数据丢失 系统感染病毒等问题 第二种 模式是局域网管理模式 可以开展网络上的工作 比如建立局域网上的管理信息系统 数 据集中在部门服务器上 为本部门的管理人员提供数据共享 这种方式对于部门内部的管 理工作起到了促进作用 解决了部门内部的数据冗余和不一致的问题 但是应用软件都在 工作站上完成 工作站负担过重 服务器只是实现文件的存储 数据存储和打印共享 网 络利用率较低 校内很多单位都有自己的局域网 各行其事 不能实现不同单位间的数据 共享 更不能实现信息资源的合理流动 第三种模式是校园网上的全校信息系统 这个信 息系统以各部门管理系统为基础 各部门管理的数据除了满足部门内部人员的使用之外 还可以为其他部门甚至全校教职员工提供信息服务 高校教育管理信息系统面临着下列需求 加强学校与国内外科技信息的往来 为学校 主要信息部门建立部门的事务处理系统 在疏通各部门之间的信息渠道的基础上 建立全 校共享数据库 取代传统的落后手工办公方式 现代化办公的支撑环境 提高办公效率 建立基于 Web 的在线网络教学系统 利用校园网作为教学媒体 传送教学内容 在校园网 上实施教学 管理教学 并进行网上测试和网上交流 2 高校教育信息系统的实现 根据对一般高校情况的分析 可得出学校的信息需求有 服务信息 办公信息管理信 息和教学信息 这些需求决定了高校的信息系统是一个全校范围的 开放的 分布的 多 媒体的信息系统 根据这些信息需求建立学校的信息子系统 即综合信息服务 办公自动 化 行政管理信息和网络教学系统 这些子系统面对的用户范围不同 数据的组织方式不 同 因此需要采取不同的技术方案解决 对于面向国内外 校内外用户使用的系统 用户 使用 www 浏览器最方便 在职能管理部门 大多数信息为结构化数据 用户对数据有复杂 的操作 应以数据库的管理方式为主 在各办公室之间流通的信息 大多数是非结构化数 据 且信息流程复杂 采用 Lotus Notes 的数据组织方式 2 1 用 WWW 技术开发综合信息服务系统 Internet Intranet 出现以后 以 WWW 技术为主流的信息服务系统迅速发展 由于采 用 WWW 技术 打破了原有信息服务的范围 学校的信息除了面向校内服务 还可以面向全 国乃至全世界 综合信息服务系统以校园网为物理环境 对外与 Internet 相连 提供的信 息类型是多种多样的 在信息的类型上除了日常使用的文字信息之外 还可以提供以音频 视频形式出现的服务信息 比如学校领导的重要讲话录音 内容广泛的学术报告 可以陶 冶学生情操的音乐等 视频的信息内容也很丰富 综合信息服务系统以 WWW 方式提供各种 多媒体信息服务之外 还实现了与部门级的管理信息系统 RDBMS 和学校办公自动化系统 NOTES 的有机结合 使信息服务的类型从文件系统扩展到 SQL Server 数据库和 Notes 数据库 由于信息系统用户的广泛性 决定了客户端必须使用通用的跨平台软件 WWW 浏览器 为信息服务系统提供了良好条件 该系统采用 B S Browser Server 的体系结构 具有 易于操作 客户机的软件安装简单以及便于维护等特点 综合信息服务系统由分布在校园网上的多台信息服务器组成 其中一台是面向众多用 户的信息主服务器 其他服务器用户可以用指定的专用端口直接访问 也可以从信息主服 务器上建立连接 通过主服务器进行访问 2 2 采用 Notes 技术实现校园网办公自动化系统 在高校的管理部门中 办公信息以两种方式的流动 一个是上下级之间的信息流 如 校长办公室给系办公室发通知 系办公室再给教师和学生发通知 另一个是横向信息流 如教务处给人事处信息 人事处给科研处信息等 要提高办公效率 必须改变传统的手工 办事方式 应用现代办公技术 建立全校的办公系统 办公系统是建立在校园网上的面向 多类用户的信息系统 它采用 Lotus Notes 作为系统开发平台 Notes 具有先进的文档数 据库处理功能 不但能够处理结构化数据 还能够处理一般的文档数据 图形 图像 声 音等非结构化数据 可以与用户熟悉的软件如 MS Word MS Excel 进行集成 对办公系统 的功能进一步扩展留有充分余地 现在已经开发出文档管理 电子邮件 会议管理 办公 讨论区 公文运转和信息发布等通用办公功能 2 3 采用数据库技术开发行政管理信息系统 以校园网为物理环境建立各职能部门的管理信息系统 用以支持各行政部门的具体业 务工作 学校的基本数据有教师 学生 科研 财务和设备资产信息 这些信息原来都分 散在各部门的微机或部门局域网的服务器上 在校园网建立起来以后 为了实现学校基础 信息为全校共享 必须将数据集中存放 统一管理 3 高校教育信息系统的安全策略 校园网络与管理信息系统建成后 任何人都可以通过计算机访问高校的校园网络 其 中就可能有 黑客 试图攻击网络 破坏网络 传播计算机病毒 还有的可能窃取保密的 技术资料及数据等等 这样安全管理显得尤为重要 网络与管理信息系统的安全主要包括 物理安全与逻辑安全 物理安全主要指网络硬件的维护和使用以及管理等 逻辑安全是从 软件的角度提出的 主要指数据的保密性 完整性 可用性等等 由于高校信息系统支持全校各部门的办公活动 采取集中存放 统一管理数据的方式 因此这些信息的安全至关重要 为了保证共享信息的安全 从数据管理安全和系统管理安 全两个方面加以保证 在数据管理安全方面 录入数据要进行有效性检验 建立完善的数 据备份和归档制度 系统管理员责任制度 关键程序的管理制度和服务器机房的管理制度 在系统管理安全方面采用多层安全机制 即信息服务器的网络安全 操作系统安全 数据 库安全和应用程序安全的 4 层安全保证 在信息服务器的网络安全方面 为了保护服务器 上的信息资源 在信息服务器与校园网的连接处设置了防火墙 使用防火墙用以防止非法 用户的频繁登录 猜测系统密码 对服务器的开放端口进行限制 设置允许用户访问端口 的时间 限制用户访问端口的 IP 地址等 在操作系统安全方面 系统管理员对用户权限严 格控制 有些用户必须在指定的机器上进行某种操作 在数据库安全方面 对用户设定权 限控制表 做好数据库审计记录的检查 校园网与管理信息系统的安全管理是一个大问题 只有很好的重视安全性管理 采取很好的管理措施 才能保证校园网与管理信息系统的正 常运行 因此 基于以上各方面的考虑 我院网络平台的建设应遵循以下原则 1 是一个满足数字 语音 图形图象等多媒体信息 以及综合教学 管理 科研信 息传输和处理需要的综合数字网 并能符合 TCP IP 网络协议 2 先进性 技术上的先进性将保证处理数据的高效率 系统工作的灵活性 网络的可 靠性 技术上的先进性也使系统的扩充和维护变得十分简单 3 可靠性 网络骨干线路的冗余备份 网络核心设备的冗余备份和电源冗余备份等 方面保证网络的可靠性 4 开放性和可扩充性 主干网络设备的选型及其模块 插槽个数 管理软件和网络 整体结构 以及技术的开放性和对相关协议的支持等方面 来保证网络系统的开放性和扩 充性 5 可管理性 网络管理应的信息服务系统迅速发展 由于采用 WWW 技术 打破了原 有信息服务的范围 学校的信息除了面向校内服务 还可以面向全国乃至全世界 综合信 息服务系统以校园网为物理环境 对外与 Internet 相连 提供的信息类型是多种多样的 在信息的类型上除了日常使用的文字信息之外 还可以提供以音频 视频形式出现的服务 信息 比如学校领导的重要讲话录音 内容广泛的学术报告 可以陶冶学生情操的音乐等 视频的信息内容也很丰富 综合信息服务系统以 WWW 方式提供各种多媒体信息服务之外 还实现了与部门级的管理信息系统 RDBMS 和学校办公自动化系统 NOTES 的有机结合 使信息服务的类型从文件系统扩展到 SQL Server 数据库和 Notes 数据库 由于信息系统用户的广泛性 决定了客户端必须使用通用的跨平台软件 WWW 浏览器 为信息服务系统提供了良好条件 该系统采用 B S Browser Server 的体系结构 具有 易于操作 客户机的软件安装简单以及便于维护等特点 综合信息服务系统由分布在校园网上的多台信息服务器组成 其中一台是面向众多用 户的信息主服务器 其他服务器用户可以用指定的专用端口直接访问 也可以从信息主服 务器上建立连接 通过主服务器进行访问 2 2 采用 Notes 技术实现校园网办公自动化系统 在高校的管理部门中 办公信息以两种方式的流动 一个是上下级之间的信息流 如 校长办公室给系办公室发通知 系办公室再给教师和学生发通知 另一个是横向信息流 如教务处给人事处信息 人事处给科研处信息等 要提高办公效率 必须改变传统的手工 办事方式 应用现代办公技术 建立全校的办公系统 办公系统是建立在校园网上的面向 多类用户的信息系统 它采用 Lotus Notes 作为系统开发平台 Notes 具有先进的文档数 据库处理功能 不但能够处理结构化数据 还能够处理一般的文档数据 图形 图像 声 音等非结构化数据 可以与用户熟悉的软件如 MS Word MS Excel 进行集成 对办公系统 的功能进一步扩展留有充分余地 现在已经开发出文档管理 电子邮件 会议管理 办公 讨论区 公文运转和信息发布等通用办公功能 2 3 采用数据库技术开发行政管理信息系统 以校园网为物理环境建立各职能部门的管理信息系统 用以支持各行政部门的具体业 务工作 学校的基本数据有教师 学生 科研 财务和设备资产信息 这些信息原来都分 散在各部门的微机或部门局域网的服务器上 在校园网建立起来以后 为了实现学校基础 信息为全校共享 必须将数据集中存放 统一管理 3 高校教育信息系统的安全策略 校园网络与管理信息系统建成后 任何人都可以通过计算机访问高校的校园网络 其 中就可能有 黑客 试图攻击网络 破坏网络 传播计算机病毒 还有的可能窃取保密的 技术资料及数据等等 这样安全管理显得尤为重要 网络与管理信息系统的安全主要包括 物理安全与逻辑安全 物理安全主要指网络硬件的维护和使用以及管理等 逻辑安全是从 软件的角度提出的 主要指数据的保密性 完整性 可用性等等 由于高校信息系统支持全校各部门的办公活动 采取集中存放 统一管理数据的方式 因此这些信息的安全至关重要 为了保证共享信息的安全 从数据管理安全和系统管理安 全两个方面加以保证 在数据管理安全方面 录入数据要进行有效性检验 建立完善的数 据备份和归档制度 系统管理员责任制度 关键程序的管理制度和服务器机房的管理制度 在系统管理安全方面采用多层安全机制 即信息服务器的网络安全 操作系统安全 数据 库安全和应用程序安全的 4 层安全保证 在信息服务器的网络安全方面 为了保护服务器 上的信息资源 在信息服务器与校园网的连接处设置了防火墙 使用防火墙用以防止非法 用户的频繁登录 猜测系统密码 对服务器的开放端口进行限制 设置允许用户访问端口 的时间 限制用户访问端口的 IP 地址等 在操作系统安全方面 系统管理员对用户权限严 格控制 有些用户必须在指定的机器上进行某种操作 在数据库安全方面 对用户设定权 限控制表 做好数据库审计记录的检查 校园网与管理信息系统的安全管理是一个大问题 只有很好的重视安全性管理 采取很好的管理措施 才能保证校园网与管理信息系统的正 常运行 因此 基于以上各方面的考虑 我院网络平台的建设应遵循以下原则 1 是一个满足数字 语音 图形图象等多媒体信息 以及综合教学 管理 科研信 息传输和处理需要的综合数字网 并能符合 TCP IP 网络协议 2 先进性 技术上的先进性将保证处理数据的高效率 系统工作的灵活性 网络的可 靠性 技术上的先进性也使系统的扩充和维护变得十分简单 3 可靠性 网络骨干线路的冗余备份 网络核心设备的冗余备份和电源冗余备份等 方面保证网络的可靠性 4 开放性和可扩充性 主干网络设备的选型及其模块 插槽个数 管理软件和网络 整体结构 以及技术的开放性和对相关协议的支持等方面 来保证网络系统的开放性和扩 充性 5 可管理性 网络管理应支持 RMON 和 RMON2 以及标准的 MIB 利用图形化的管理 界面和简洁的操作方式 合理的网络规划策略 提供强大的网络管理功能 一体化的网络 管理使网络日常的维护和操作变得直观 便捷和高效 6 安全性 内部网络之间 内部网络与外部公共网之间的互联 利用防火墙 杀毒 软件等对访问进行控制 确保网络的安全 7 实用性 网络系统的设计在性能价格比方面充分体现系统的实用性 既要采用先 进的技术 又能在经费允许的条件下实现建网目标 第三章第三章 着重需要解决的问题着重需要解决的问题 进入 21 世纪 社会的高度国际化 信息化使现代教育面临着深刻改变 传统的教育模 式也因此受到冲击 以计算机为核心的信息技术必将导致教育教学领域的深刻改变 网络 教学 远程教学 教育资源共享的教育新时代正向我们走来 校园网络的建设 为建构现 代教育新型教学教育模式提供了最理想的教学环境 如何充分发挥校园网的作用 成为摆 在我们面前的一个新课题 也是我们着重需要解决的问题 一 管好校园网 发挥校园网的作用 校园网概括地讲是为学校师生提供教学 科研和综合信息服务的宽带多媒体网络 也 就是利用先进的综合布线技术构架安全 可靠 便捷的计算机信息传输网路 利用成熟 领先的计算机网络技术规划计算机综合管理系统的网络应用环境 利用全面的校园网络管 理软件 网络教学软件为学校提供教学 管理和决策三个不同层次所需要的数据 信息和 知识的一个覆盖全校管理机构和教学机构的基于 Internet Intranet 技术的大型网络系统 建设校园网 丰富多彩 健康清新的校园网络文化将成为学校培养学生思维方式 道 德品质 创造能力的新环境 成为面向全体学生 培养全面发展的高素质人才的崭新平台 同时对于转变陈旧教育理念和手段 促进教学内容 方法 结构和教学模式的改革 加快 建设现代化的教育手段和管理手段 提高教育质量和效率起着决定性作用 尤其是对于培 养 面向现代化 面向世界 面向未来 的创新人才更具深远的意义 1 莫使校园网成摆设 计算机硬件和软件的发展日新月异 特别是硬件 差不多每一年多 有的甚至几个月 就降价 有的学校资金短缺 建立一个校园网动辄投资上百万元 但使用率严重不 高甚至闲置 眼看着教育资源在浪费 造成这种局面的关键可能还是在于管理者的观念 一是没有建立一个校园网教学与管理的环境 信息时代的到来和计算机技术的发展应 用 极大地丰富了教育资源 同时也使教育风格更加精细和个性化 更使教育格局打破时 空的局限更具开放性 同样也丰富了教育手段 使教育更具高效率 因此 建立一个良好 的校园网教学与管理的环境是发挥网络功能的基础 在一个好的校园网环境里人们用计算 机和网络进行工作 交流和学习 计算机改变了人的教学方式 同时也改变了人的思维方 式和学习方式 这是对教育的挑战 也是为教育的改革发展提供了千载难逢的机遇 二是没有建立教师利用网络技术教学的评估机制和学生学习的评价机制 没有合理配 置终端设备 更新观念 管理者应充分认识教育现代化首先是教育观念现代化 通过 各种手段 强化教师现代化教育意识 确立现代化教育新思路 新观念 应用现代教育技 术深入教学改革 教师也要转变陈旧教育理念和手段 促进教学内容 方法 结构和教学 模式的改革 加快建设现代化的教育手段和管理手段 提高教育质量和效率 利用网络技 术的先进 快捷充分为教育服务 也鼓励 培养学生实现网上 个性化学习 学会从网 上获取知识和处理信息的能力 努力培养 面向现代化 面向世界 面向未来 的创新人 才 因此 建立完善的教师利用网络技术教学的评估机制和学生学习的评价机制 为促进 现代教育的发展 确保网络资源的开发利用 其有相当的重要性 转贴于中国论文下载中 心 2 网管人员的网络技术管理水平 网络功能的强弱 使用效率的高低 作用发挥的大小很大程度上依赖管理人员和使用 人员的水平 网络建成后 学校应及时设置网络管理中心 需要安排至少两个具有良好思 想业务素质的网络管理人员来维护网络的正常运行 保证线路设备正常运转 制订校园网 管理条例 负责网络的系统管理 信息管理 网页维护 确保网络的畅通和安全 开展各 种网络应用的培训 推动各种管理软件的使用和数据维护 并不断对他们进行网络技术培 训 使他们成为网络技术应用和开发的骨干 校园网络的管理涉及面大 范围广 技术要 求高 需要学校各方面的配合和共同合作 3 加强网络队伍建设 要发挥校园网络的巨大能力 培养和培训大批会使用计算机和网络的人才 加强网络 队伍的建设是确保校园网的运作和教育科研顺利进行成败的关键 这些人才应包括 网络 管理 软件技术 视音频多媒体制作 素材资料收集 培训维护等人员 要让每个教师和 学生懂得在信息高速公路上驰骋 充分享受校园网带来的方便快捷 学校应为通过信息技 术考核的教职工和学生班级优先配置网络电脑 提高教师 学生学习和使用校园网的积极 性 并建立教师利用网络技术教学的评估机制和学生学习的评价机制 这样 才能充分体 现校园网络的价值 提高网络的效价比 二 用好校园网 应用才是它生存和发展的根本 硬件的建设可以在几个月内完成 但基于校园网的应用则可能需要几年甚至更长时间 去精心组织和实现 这是一项工作量大 技术复杂的长期任务 1 应用方式和发展方向 校园网的应用主要体现在学校管理和教学应用两个方面 学校管理是办好一个学校的重要环节 充分利用现代网络技术为学校管理服务 信息 化办公 无纸化办公 让每个办公室通过校园网进行办公 管理和获取校内外的信息 同 时能够通过网络进行即时通信和协同工作 加强对学校资源 教师和学生的充分调动和管 理 可以提高学校管理效率和管理水平 教学应用是校园网最主要应用 电子图书馆 电子阅览室 教师资源中心 多媒体教 室 网上学校 网络教室 课件制作中心 家长访问系统 网上选课 网络应用功能 多种多样 有待于不断开发和完善 它的每一个功能都会使教育产生巨大的 多层次 多 方面的变革 无论是教育思想 教育观念 人才观念 教育结构还是教育手段 教育方法 学习方法等等都会带来巨大的改革 社会在进步 教育同样在不断改革 E 校园和现代远程教育是校园网应用发展的方向 数字教育 是世纪教育发展的基本方向 也是学校信息化教育的基本特征和长期任 务 要实现教育信息化 必须先开展校园信息化 即数字化校园 E 校园 数字化校园的营 建将更充分体现 以教育教学为本 以教师学生为本 的思想 现代远程网络教育的形式将促使人们的教育观念发生根本转变 学历教育不再是一劳 永逸的了 终身学习是信息社会发展的必然趋势 为人类社会人员提供多层次 多类型的 教育服务 开放教学资源 实现校园网与互联网 教育城域网互联 共享国内外教育资源 了解教育发展的新局势 新动态 新信息是校园网应用发展的另一个方向 2 教育教学资源和网站的建设 校园网络的建设 为现代教育新型教育模式的建构提供了最理想的教学环境 网络的 开放性 交互性 共享性 使教育资源能够被充分共享和利用 然而 网络仅仅是信息化 的形式 丰富的共享信息资源库才是信息化的实质内容 教育教学资源库包括教育管理资 源和教学资源两大部分 在校园网平台上 建立教育教学资源库 确保学校行政和教学管 理的网络化 提供学校教师制作课件的环境 备课工具和资讯 确保教学内容的不断更新 和充实 提高教学质量 同时让计算机进课堂 为学生的交互式 自主探索学习提供充分 的学习资源 建立一个强大教育教学资源库是势在必行 否则 将不可避免地出现校园网使用上巨 大的浪费 当然 资源库的建设也不是容易的 尤其要把所有教材的知识点 文