数字校园信息化建设思路与规划

1 数字校园信息化建设思路与规划数字校园信息化建设思路与规划 新加坡新电子系统有限公司新加坡新电子系统有限公司 李林教授李林教授 摘摘 要要 本文介绍了数字校园信息化建设的思路和规划 结合自身实践分层次进行了深入探 讨和阐释 本文通过数字校园建设实施方案 着重介绍了网络数据中心在数字校园建 设中的重要意义 以及数字校园数字化应用系统的组成和各应用子系统的技术特点 关键词关键词 数字校园 信息化 数字化 智能化 数字化应用系统 网络数据中心 1 信息化建设总体思路与规划信息化建设总体思路与规划 信息数字化的基本概念就是 在一个企业 一座建筑 一个校园 一个城市的管理和服务中 采用现代网络和信息科技 来提升自身对信息管理和信息综合利用的能力 这种能力建立在信息 共享 网络融合 功能协同的数字化应用的基础上 数字化应用的能力涵盖了信息的采集和综合 信息的分析和处理 以及信息的交换和共享 数字化应用的内容包括 数据的综合与存储 事务 及监控信息的集成与管理 网络及信息的增值与服务 企业 建筑 校园 城市在事务及事件的决策 计划 组织 指挥 控制和协同的过程中 以网络融合 电话网络 电视网络 计算机网络 控制网络 和一体化信息集成管理系统作为数字 化应用的支撑平台 可以更充分 更合理的利用人 财 物 信息等有形和无形的资源 高效率 和高效益的实现管理者和使用者对其所追求预期目标的完美体现 对数字校园信息化 数字化的建设十分重视 为实现 创建国内一流的科学校园创建国内一流的科学校园 的战略目 标 招商引资 引进新加坡新电子系统有限公司配合数字校园发展总公司建立校园信息化 数字 化建设发展企业 该企业负责数字校园整体信息化 数字化的规划和建设 通过制定数字化校园 建设规划到目前的校园 网络数据中心 筹建的各项工作在稳步进行中 数字校园建设的首要问题是 需有一个宏观的指导方案 制定数字校园建设规划成为当务之 急 通过新加坡新电子系统有限公司的参与 进行了国内外的广泛调研 以及对国内外大型数字 校园 新加坡智慧岛 香港数码港 和国内高校校园网的现状进行对比分析 以及新加坡新电子系 统长期从事智能建筑和数字住宅社区建设的经验和教训的总结 我们确定了数字校园信息化数字 化建设的总体思路 1 制定合理的信息化 数字化校园建设整体规划 2 落实组织机构和运营企业 组建数字校园 网络数据中心 IDC 3 脚踏实地 提高效率 分阶段实施信息化项目建设 4 合理分配资源 使硬件基础建设 应用软件环境与人才培养同步展开 5 落实项目建设 注意自主 合作和委托开发相结合 抓好项目管理 6 以信息化应用为最终目的 把应用的广度与深度作为衡量数字校园信息化 数字化建设 2 视频视频 会议会议 数字校园智能信息门户网站 数字校园智能信息门户网站 数字校园智能信息门户网站 数字校园智能信息门户网站 IASP net IASP net IASP net 共享数据库共享数据库共享数据库共享数据库 网络基础服务网络基础服务网络基础服务网络基础服务 网络基础设施网络基础设施网络基础设施网络基础设施 WWW数据存储数据存储 统一身份认证统一身份认证 通用工作流通用工作流 异构数据集成异构数据集成 Email认证系统认证系统电子身份电子身份域名服务域名服务网络管理网络管理网络安全网络安全目录服务目录服务 校校 园园 网网 络络 学学 校校 校校 园园 电电 子子 政政 府府 虚虚 拟拟 社社 区区 平平 台台 校校 园园 物物 业业 公公 司司 校校 园园 医医 疗疗 机机 构构 网网 络络 数数 据据 中中 心心 VOD 点播点播 软件软件 资源资源 服务服务 网络网络 教育教育 电子政电子政 务务 虚拟社虚拟社 区区服服 务务 物业管物业管 理理 监控监控 管理管理 信息发信息发 布服务布服务 医疗医疗 服务服务 后勤后勤 服务服务 电子商电子商 务务 一卡一卡 通通 家庭智家庭智 能能 分析分析 工具工具 基于基于Web 的界面的界面 应应 用用 功功 能能 MIS 硬件硬件 硬硬件件 电子电子 商务商务 系统系统 电子政务数据库电子政务数据库 企业数据库企业数据库 一卡通数据库一卡通数据库 电子商务数据库电子商务数据库 综合监控数据库综合监控数据库 物业管理数据库物业管理数据库 研究生库研究生库 职工库职工库 科研库科研库 软件软件网络网络 一卡一卡 通管通管 理系理系 统统 家庭家庭 智能智能 化系化系 统统 校校 园园 管管 理理 部部 门门 门户门户 网站网站 系统系统 服务服务 器集器集 群系群系 统统 综合综合 监控监控 系统系统 物业物业 管理管理 系统系统 成败的重要指标 针对数字校园的建设与发展目标 我们认为确定数字校园信息化建设水平要与国际接轨 要 改变以往各信息系统孤立分散 缺乏有效的信息采集渠道与信息共享机制 资源投入不合理等现 象 在校园信息化建设统一规划 统一组织实施的原则下 实现资源的整合共享 建设信息化 数字化校园的有机整体 通过对形成国内外一流数字校园的关键成功因素 主要流程及其关系进 行分析 确定了数字校园信息化建设的总体目标 1 建立校园内综合数字化应用和数据集成管理的交互式平台 2 为校园企业和住宅社区提供统一规划和整体的数字化 智能化实施方案 3 建立数字校园 网络数据中心 IDC 提供高效和规范化的校园信息化网络基础服务 以 及物业管理 综合楼宇机电设备与安防监控 校园电子商务 一卡通及智能家庭等一系列网络与 信息增值服务 4 提高数字校园内物业管理 设施管理 以及综合监控管理的效率 建成一体化集成的校 园综合监控管理信息支持系统 数字校园信息化 数字化建设提出基于网络化的 NES net New Electronics S 新 电子系统网络 模式 在对内服务与对外交互的过程中强调智能信息门户网站 IASP net 概念 既提倡信息交互的个性化 更强调信息资源的整合和共享 NES net 体系结构见图一 图一 数字校园 NES net 体系结构图 3 数字校园把制定完整的信息化 数字化校园的规划作为工作的重点和切入点 可使得数字校 园建设获得事半功倍的效果 制定规划的过程也就是理清建设思路的过程 规划使我们明确了数 字校园的建设目标 在实践中避免了盲目无序的投入 改变了以往校园各企业和住宅社区 以及 校园管理部门各自为政 想起什么上什么 各应用系统信息屏蔽等弊病 使数字校园建设有了统 一的规划和优化的实施方案 做到了有理可依 有据可循 共享软硬件资源 节省建设投资 从 而为数字校园数字化建设提供了有力的保障 从战略分析到数字校园体系结构分析 管理规范 安全策略 以及各阶段实施计划等 规划给出了详尽的描述 并在建设过程中 不断加以完善 以下我们将结合数字校园信息化 数字化建设思路与规划作进一步阐释 2 数字校园建设实施方案数字校园建设实施方案 2 1 基础设施与网络基础服务层设计基础设施与网络基础服务层设计 所谓基础设施层 主要由硬件设备 系统软件平台和网络基础设施等三方面基本设施组成 网络基础服务主要包括最常用的 Internet 服务 如电子邮件 文件传输 主页发布等 和实现上层 网络应用所依赖的基础服务 如域名服务 目录服务 认证系统等 它是连接校园网的基础设施 和网络应用服务的中间层 是衡量网络系统功能是否完善的一个重要标志 它的存在使网络应用 服务成为可能 基础建设虽然技术发展已比较成熟 但基础工作一定程度上决定了上层应用的好 坏 会影响数字校园内进驻企业和住宅社区用户的认可程度 因此决不能忽视其重要性 数字校园信息化建设的基础工作 就是要完成校园内主干千兆以太网和核心主干交换机 路 由器等设备配置 实现校园网络的高速处理能力 实现校园进驻企业和住宅社区均实现了千兆到 企业 工厂 商店 以及居民住宅楼 并拓宽互联网 Internet 接入带宽 网络数据中心 IDC 核心机房按照设备的功能规划布局 分为交换接入机房 网络基础服务服 务器机房 应用子系统服务器机房 配套 UPS 机房 网管值班机房等 提高了管理效率 为校 园信息化的建设完成和顺利运行打下坚实的基础 与有关 ISP 合作 校园计划超过 50000 个信息接入点 分布于校园内不同区域的企业 工厂 商店 住宅社区等 实现校园内免费 e mail 服务 形成了一个近 10 万用户的高效 稳定的邮件 系统 通过网络基础服务直接服务于校园用户 结合校园物业管理 综合监控管理 校园电子商 务 校园 一卡通 及家庭智能化 以及校园电子政务 视频会议 音视频直播点播 BBS 搜 索引擎 虚拟社区 网上教学 网上医疗等多种多样的数字化应用和增值服务 使校园网络的优 势得到了充分的发挥利用 将在校园形成一个集通讯 应用 信息检索 收集 整理 反馈集成 一体化的校园信息网络化 数字化 智能化的综合应用环境 校园 网络数据中心 是面向校园内所有用户 政府职能部门 企业 工厂 住宅社区 公共 设施 家庭 提供数字化应用和增值服务的运营支撑平台 网络数据中心 是校园上连互联网或 城域网 下连校园高速局域网的中心站点 运用数字化应用系统服务器 资源数据库 网站托管 主机托管 服务托管 应用托管等多种形式 为校园内的企业和用户提供全面的数字化管理和信 4 息网络增值服务 网络数据中心 作为校园的管理及资源中心 服务中心 数据中心 它不仅仅 是一个校园管理与服务的门户网站 更是一个校园数字化应用的服务提供商 eASP 网络数据 中心 的建设包括 硬件设备 校园智能网站服务器 信息及数据处理中心服务器 各应用子系 统服务器 网络数据库服务器 E mail Web DNS 服务器 1000Mbps 中心交换机 网络管理服 务器 流量管理服务器 Internet 宽带接入网 Intranet 校园光纤局域网 软件应用系统 IASP net 智能网站信息集成软件 以及各应用子系统软件如 IDC net IPMS net BMS net ICMS net eBS net IHS net 等 2 2 建立校园建立校园 网络数据中心网络数据中心 的意义的意义 在数字校校园内建设 网络数据中心 IDC 主要有以下几方面的重要意义 图二 数字校园网络数据中心结构图 1 利用数据中心的硬件优势 提高数字校园所提供的 Internet 服务的质量 数据中心具有较大的网络出口带宽 高性能的服务器系统 为数字校园内企业单位对外提供 Internet 服务创造了较好的条件 缓解了数字校园内各进驻企业单位在硬件投资与收益之间的矛 盾 5 2 利用数据中心的技术优势 保障服务的稳定高效 数据中心具有强大的技术优势 具有更稳定的内部网络环境和更安全的数据存储环境 能够 保障各种应用服务能够稳定 高效 安全地运行 免除了数字校园进驻企业单位在维护硬件设备 方面的后顾之忧 3 降低了校园各进驻企业在信息化 数字化应用方面的投资成本 数字校园内各进驻企业单位如果自主提供同样高质量的 Internet 服务 需要建设具有相当规 模的网络出口带宽和网络及服务器硬件设备 这需要投入大量的资金 同时 维护这些设备需要 一定的专业技术人员 还需要进一步的软 硬件投资 而这些费用 并不是一般数字校园内一般 进驻企业单位所能够担负的 这一点 对于校园内进驻的中小型企业单位来说 更是至关重要的 因为数据中心及其所提供的服务 能够让中小型企业单位在信息化商业竞争环境中 具有与大型 企业相同的竞争环境 使它们有限的投资 能够获得商业上的极大经济利益的回报 4 统一管理和统一建设 降低整个信息化建设的投入 数据中心的建设 免除了校园大多数进驻企业单位信息化 数字化建设的投入 降低了企业 和住宅社区在楼宇设备监控管理和综合保安方面的投资费用 从总体上来说 降低了整个数字校 园信息化 数字化建设的投入费用 提高了投资效率 改善了数字校园引用外来投资的软环境 2 3 共享数据库 为共享数据库 为 NES net 构筑数字化应用数据平台构筑数字化应用数据平台 贯彻数字校园 新电子系统网络 NES net 的思想 实现信息共享 离不开合适的共享机制 在 IDC 等基础硬件平台条件成熟 结合基于数据平台的新型数据 应用 管理三结合的应用模式 全面建立数字校园电子政务数据库 校园综合信息数据库 校园企业数据库 校园物业管理数据 库 校园综合监控管理数据库 校园电子商务数据库 校园 一卡通 及家庭智能化数据库 将 个校园应用子系统信息写入各分布式网络数据库中 提供数据库共享中获取自己需要的信息 通 过数据库共享实现信息交流 避免重复录入 数据来源多头等弊端 不断完善数据挖掘和数据分 析功能 进一步为校园企业和住宅社区住户提供数字化应用的支持和服务 随着各应用子系统的 相继建设和应用 以及数据量不断增加和功能不断扩充 基于数据库共享和基于网络的各 net 应 用子系统的信息共享 资源整合和服务集成的 NES net 平台会逐步展现出信息化独特的优势 2 4 基于共享数据平台的校园数字化应用子系统基于共享数据平台的校园数字化应用子系统 校园各数字化应用子系统是数字校园中极为重要的组成部分 也是数字校园应用体系组成的 基础 新建的各数字化应用子系统不再是独立的 信息孤岛 而是校园信息化 数字化应用整体 中的一个有机组成部分 系统的设计开发始终强调接口的规范性 数据的共享性 通过数据库共 享平台实现系统间信息交互 以下我们就数字校园数字化应用系统组成和各应用子系统技术特点作一个简单的介绍 2 4 1 数据中心服务器集群应用系统数据中心服务器集群应用系统 IDC net 校园数据中心服务器集群应用系统是由一组独立的主机组成 这些主机一起工作以运行一系 6 列共同的应用程序 同时为客户和应用提供单一的系统映射 用户访问集群系统就像访问一个高 性能的服务器一样 集群内的主机物理上通过电缆连接 程序上则通过集群软件连接 这些连接 允许主机使用故障应急与负载均衡功能 而故障应急与负载均衡功能在单机上是不可能实现的 服务器集群应用系统是一个松耦合的多处理器系统 主机之间通过网络实现进程通信 应用 程序可以通过网络共享内存进行消息传送 是分布式系统的优化处理模式 在前端有一个负载均 衡器 能无缝地将网络请求调度到某一个真实服务器上 从而使客户访问集群系统提供的网络服 务就像访问一台高性能 高可用的服务器一样 称为虚拟服务器 构成现代网络系统的综合服务 平台 由负载均衡器 服务器集群 后端存储三个部分组成 集群技术是使多个单独服务器实现 物理和程序上的连接 并在服务器之间进行协同通讯 以使它们能够执行共同的任务 即便某一 台服务器停止运行 故障应急进程会自动将该服务器的工作负载转移至另一台服务器 以保证提 供持续不断的服务 除故障应急程序之外 服务器集群还使用负载均衡功能 该功能可使计算负 载在联网的主机间得以分配 2 4 2 智能物业管理应用系统智能物业管理应用系统 IPMS net 智能物业管理应用系统 IPMS net 基本结构模式 就是利用现代信息网络科技 实现物业管 理的信息化 网络化和自动化 智能物业管理应用系统以校园智能化系统为功能支撑 将校园智 能化系统的实时监控信息和自动化控制能力融入智能物业管理的运营中 提高物业管理的集成性 交互性和动态性 智能物业基于信息网络化特征 可以实现异地远程的分布式管理模式 在任何 地点 任何时间对各物业管理实施集中和分布的监视与控制 信息交互与共享 并保持数据的一 致性 提高物业管理的现代化和高效率 以及降低物业管理的运营成本 智能物业管理应用系统 软件的开发 以及功能的设置 充分考虑到数字校园应用体系框架结构下 各专业应用子系统的 整合与动态数据的交互 2 4 3 综合保安及设备监控应用系统综合保安及设备监控应用系统 BMS net 数字校园综合保安与设备监控应用系统 BMS net 将校园内公共区域和进驻企业单位的保安 管理子系统 SMS 闭路电视监控子系统 CCTV 设备监控自动化子系统 BAS 公共广播子系 统 PAS 车辆管理系统 CPS IC 卡门禁可视对讲子系统 IC NS 家庭安防报警子系统 IHS 以及校园公共建筑火灾报警系统有机地集成在一起 使上述各监控子系统相互协调 实现必要的 联动 达到综合监控管理的目标 BMS net 集成系统为一个基于 Internet Intranet 的开放系统 它可以实现不同系统和产品间 的连接和协议的 标准化 以使它们之间达到 互操作性 在 BMS net 系统集成中 设备选型 应用监控子系统软件选型 软件工具选型 系统的开发皆采取国际标准 BMS net 集成系统严格 遵照模块化的结构格式开发 以满足通用性 可替换性 数字校园 BMS net 应用系统处于应用体系架构的监控管理层 它通过控制网络节点网关 eCG 和信息网络与控制网络综合 将校园内各进驻企业应用监控子系统集成到校园集中的监控 7 管理平台上来 建立起整个校园网络化的综合监控与管理界面 通过统一的图形化 电子地图方式 人 机界面可以十分方便 简单的实现对校园及各企业被集成的监控子系统实施监视 控制和管理 数字校园 BMS ent 应用系统软件的技术特点是 应用控制网络与信息网络集成网关技术 以及各 集成监控子系统在物理层 应用层 用户层 数据库层等层面上通讯接口和通讯协议的标准化 2 4 4 校园校园 一卡通一卡通 管理应用系统管理应用系统 ICMS net 校园 一卡通 管理应用系统 ICMS net 是目前数字校园智能物业管理和提供校园行政管 理的重要方法和手段 对数字校园的发展起作重要的推动作用 校园 一卡通 管理应用系统 可以实现 一卡通 系统内部各分系统之间的信息交换 共享和统一管理 同时也可以通过 一 卡通 实现与校园智能物业管理系统 校园电子商务应用系统 以及校园学籍管理系统集成 增 强了校园物业与行政管理的能力和扩展校园增值服务的功能 校园 一卡通 管理应用系统 目 前已经覆盖了整个数字校园的住户身份识别 学籍管理 消费管理 校园电子商务财务结算及物 流配送 物业管理费结算 门禁 保安巡更管理 电梯控制 出入口控制 车辆进出管理 房产 及住户管理 校园图书资料卡和保健卡管理 电话收费管理等 数字校园 一卡通 的应用已经 渗透到了数字校园物业管理和校园增值服务的各个环节 使得各项管理和服务工作更加高效 科 学 为人们日常的工作和生活带来便捷和安全 2 4 5 校园电子商务应用系统校园电子商务应用系统 eBS net 根据数字校园应用体系的规划 在校园内具有完善的光纤宽频网络 校园网站应用系统 一卡通 应用系统 智能物业管理应用系统 以及自动化监控和管理应用系统 在数字校园内 建有商品供应品种齐全的有形超市 以及区内金融服务机构 这些都为在数字校园内开展电子商 务应用与服务提供了良好的环境和物质基础 数字校园电子商务应用系统的解决方案就是建立在 上述环境和基础之上的 数字校园电子商务应用系统 eBS net 采用 B2B2C 的运作模式 该模式建立在校园内 Intranet 和校园物业管理的基础上 eBS net 应用系统是开展商务活动的虚拟网络空间和保障在网络上进 行商务运营的管理环境 eBS net 应用系统是协调信息流 物流和资金流有序关联流动的应用平 台 eBS net 应用系统也是一个虚拟超市 网上支付中心 网上配送中心 网上银行 数字校园 电子商务 B2B2C 的商务软件环境的建设是一项社会化的系统工程 将通过与数字校园应用系统 的整合 并将 eBS net 融入数字校园应用体系之中 2 4 6 校园智能门户网站应用系统校园智能门户网站应用系统 IASP net 校园智能门户网站应用系统 IASP net 的作用 首先是建立用户与校园应用系统间交互的窗 口 校园用户通过网络及校园网站实现信息交互 资源共享 以及自动化监控的操作 同时 IASP net 更重要的作用 就是在 IASP net 与 NES net 应用体系结构下 建立应用系统间网络数 据库的集成 通过 Web 集群管理和服务 实现所有连接到 NES net 体系上的应用系统数据库数 据源的交互和共享 8 IASP net 应用结构模式的特点 即所有的用户界面功能 如 用户交互 本机身份验证 格 式引导和工作流 都在 Web 浏览器上实现 而数字校园专业应用系统的事务处理则保留在校园 网站防火墙之后进行 这种结构模式使得公众只可以访问特定的校园功能 同时又不必把校园内 部的专业应用系统暴露给公众 IASP net 应用结构模式 支持用户交互式功能 所有集合于 IASP net 的校园应用系统的硬 件 软件和数据描述都是相互兼容的 因此 IASP net 应用结构模式能够连接基于 Web 化的交互 式事务处理系统和传统的事务处理系统 并支持 分布式功能的 Internet OLTP 交互式用户界面 性能稳定的应用程序编程接口 2 5 面向用户的数字化应用增值服务面向用户的数字化应用增值服务 信息服务层位于数字校园体系结构中的最上层 在各个功能应用子系统的支持下 实现信息 系统与用户的交互服务过程 作为体系结构中最终与用户接触的部分 信息服务层的规划与设计 将直接影响到用户对数字校园的接受程度 以及将来数字校园的可持续性发展 因此 数字校园 的建设始终遵循以 服务 为导向的原则 在规划之初的用户需求分析阶段就以 面向对象 的 方法全面而彻底地发掘未来数字校园中各类最终用户的需求 并据此设计信息服务层提供的服务 内容 以及服务的提供方式 信息服务层只是整个数字校园体系结构中的用户界面 其内容和数 据来源则需要依靠下层各个功能应用子系统的支持 数字校园可以全面提供面向用户的信息化 数字化 智能化的功能和服务 内容包括 数据 中心网络基础服务 如 数据库共享服务 目录服务 身份和安全认证 邮件和计费服务 流媒 体服务 数据备份 应用托管 ApplicationHosting 主机托管 co location 网站托管 Webhosting 服务等 以及全面提供校园企业单位及住宅社区的网络增值服务 如社区物业管理 综合安防及楼宇机电设备监控管理 校园电子商务 一卡通 及家庭智能化监控管理等 2 6 建设校园门户网站 实现个性化定制服务建设校园门户网站 实现个性化定制服务 校园门户网站是数字校园提供信息服务的主要窗口 位于整个数字校园最外层的服务层 是 系统与用户界面的主要表现形式 对信息系统而言 门户网站是各功能应用子系统向用户提供所 需业务数据和信息服务的主要形式 对用户而言 门户网站是用户接触整个数字校园的接触界面 用户将通过校园门户网站上 得到与其身份相称的各功能应用子系统所提供的交互式服务 同时 完成与其他用户的信息沟通与交流 门户建设需遵循以下原则 1 各应用模块应避免内容雷同 服务相似 2 保证完善的管理 维护和更新 3 确保各应用模块分工明确 职责清楚 9 4 采用统一投资建设与管理的思路 以取得规模经济效应 5 门户要符合用户单点接触原则 在校园门户网站作为应用系统 用户界面的同时 校园一卡通 表现为用户在不同场所享受 数字校园服务的另一种工具和解决方案 在数字校园的体系结构中 就 一卡通 所用的载体智 能卡 IC 卡 而言 属于基础设施层 承担存储用户主要个人信息及相应业务信息的职能 而就 一卡通 方案所提供的服务而言 则属于体系结构中的信息服务层 同样需要下层各功能应用 子系统的支持 从而完成对用户的服务 3 数字校园信息化建设的体会数字校园信息化建设的体会 3 1 制定切实可行的信息化建设总体规划至关重要制定切实可行的信息化建设总体规划至关重要 数字校园归根结底是为应用而建设的 因