中小学校园网NB方案.doc

第一章 需求分析与网络建设目标第一节 概述信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。即将到来的21世纪，科学技术特别是信息技术和生命科学的不断突破，对世界政治、经济、文化生活将产生更加深刻的影响。加快在中小学普及信息技术教育的步伐已成为当务之急。展望新世纪，信息技术是最活跃、发展最迅速、影响最广泛的科学技术领域之一。互联网的发展，不仅将改变人们的工作和生活方式，也将改变教育和学习方式。今天，全球互联网上网用户人数已达3亿，比1994年的300万人整整扩大了100倍，网页达30亿页，每天还在以300万页的速度增加。信息技术极大地拓展了教育的时空界限，空前地提高了人们学习的兴趣、效率和能动性。多媒体教学、计算机教学软件、远程教育、虚拟大学等应运而生。先进的信息技术使教育资源共享的原则得以贯彻，人们听取世界高水平教授课程的要求已经或正在实现，学习选择的自由度大大提高，因需学习、因材施教真正成为可能；学术交流空前繁荣，合作研究在全球范围内展开，信息生产、传播和应用日新月异地高速发展；现代教育科学、心理科学和信息科学技术的综合和相互渗透，已成为教育发展和改革的强大动力；传统的教和学的模式正在酝酿重大的突破，教育面临着有史以来最为深刻的变革。这场教育的大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化，更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。正是在这样一种环境下，教育部、北京市教委提出了建设加快建设中小学校园网的工作，北京市教委提出在2005年以前实现全市中小学校校通的战略，必将会推动我国教育事业的蓬勃发展，同时也会给学校的教育工作带来巨大的机遇与挑战。面对现实，只有抓住机遇，迎接挑战，加快学校的信息化建设，才能为学校的教育工作带来巨大的变化。校园网的应用主要分为三个方面：1、电子教学 电子教学是搭建校园网的首要目标，这部分应用复杂多样，且很大一部分是多媒体数据的传递，对网络性能和传输质量有较高的要求，所以可以用高速以太网连接来实现，电子教学的具体形式有：多功能教室 在教室中有计算机和多媒体演示设备，如投影仪、电视机等，教师可以通过计算机调用网络中的任何一个共享文件，如资源库中的教学节目、课件等，然后将这些多媒体教学的图形、视频、音频等信息通过演示设备显示到屏幕上，把许多枯燥、难以理解的内容生动地表现出来，从而大大的改善了学习效果。多功能教室再加上摄像机，配上后台录像监控系统就可以构成一个微格教室，用于教学观摩，甚至用于远程教育。多媒体教室 多媒体教室中应保证学生和教师人手一台计算机，组成一个小型的局域网络，而且安装有多媒体教学系统。教师可以通过网络将图形、音频、视频等信息传到每个学生面前，同时学生可将所学内容反馈给教师，实现交互式教学，而不是被动地接收。这样可以极大地激发学生的学习兴趣和创造力，教师也能及时了解对知识的掌握情况，作到因材施教，快速的提高学习效率。教育资源库与教学点播 教育资源库是我公司提出的一种具备存储、管理教育资源（课件、音视频资料、幻灯片、教案、文档等）、视频点播服务、虚拟光盘系统等功能的服务器。用户可通过访问该服务器实现视频点播、课件播放、资料查询等功能。用户通过访问教育资源库服务器可实现在计算机网络上完成教学中的上课、复习、辅导，教师与学生之间网上交互答疑及远程教学的功能。用户可以像控制录像机一样随心所欲地控制资源库中多媒体课件和多媒体素材的播放；多个用户可以在不同的地点、不同的时刻播放同一课件，并且不互相影响；远程用户可以通过网上的工作站进行教学预习和复习，灵活地选择学习内容和学习途径；用户还可以将重要事件如：领导讲话、重要会议、优秀课堂教学的现场实时播放到网上任一工作站。通过对教育资源库的查询，教师可以获取相应的教学资料，并通过课件的编辑，素材的组织，做好一堂生动、直观的多媒体教学课。内部信息共享 内部信息共享是指比访问教育资源库更为灵活的教学应用：它既不局限于单一的教室，但也不一定面向全校，而是可以在或大或小的范围内进行。例如教师可以把作业、试题库或一些辅导材料留在特定的计算机中由本班学生下载，教师之间通过网络相互交流经验、共同设计最佳的教学方案等。内部信息共享的程度取决于校园网的覆盖范围和应用软件的功能。我公司为此专门为校园网设计了教学资源库服务器，在一般共享概念的基础上，将中小学常用的教学资料集成压缩在一起，以备教学和教师备课使用。2职能管理除电子教学外，学校的各项管理工作的现代化也势必通过网络来实现。相对教学而言，这部分数据较为简单，以文字、图形为主，因此对网络性能要求不高，却将系统的安全、可靠、经济等特性列为考察重点。学校的管理工作包括：校长决策、教务管理、财务管理、档案管理、图书管理、校产管理、办公管理等，我校可根据机构设置和实际需要作相应取舍。各项管理的结果不仅是将各部分数据作电子存档，更应当在全校范围内真正共享，做到准确、及时、方便的信息交流。我公司自行开发的“OpenEDU?”校园管理系统平台完全能够满足学校常用的教务管理等各项功能，而且其终端采用浏览器的形式访问，不用专门安装程序，既节省资金，又简单方便，符合现代管理信息系统的最新要求。3远程教育和互连网的接入 远程教育和互连网的引入也称为通讯服务，它突破了局域网对地域的限制用路由器来实现与其他教育机构或ISP（Internet服务提供商）的广域网连接。它要求网络具备更高的安全性、灵活性、可扩展性、同时还需考虑广域网连路的经济性。远程教育 远程教育是指通过网络环境，利用计算机或其他形式的浏览器设备，远离现场教学环境，以自主方式进行的教育活动。远程教育既可以是学校内部分支的连接（Intranet），也可以面向在家的师生，还可以与当地的信息港、中国教育科研网和互连网连接。而互连网的接入更有广阔的商业前景。远程教育建起了一座跨越地域、规模限制的虚拟学校，将教学信息通过网络向更远处传播，对学校而言，引进了更多的事业和机会，对学习者而言也提供了更多的选择。我公司一直致力于“通用信息平台”的构建和开发，为局域网以及远程接入提供了一个安全、方便的虚拟访问环境，能够完成互连网上流行的WWW、FTP、电子邮件、BBS、聊天室、电子公告栏、网上影院等功能。互连网接入 互连网的接入将Internet中的丰富的信息传递到学校，扩大师生的对外交流。它是校园网发展的必然趋势，这对现在以至将来的教学都会产生重大影响，否则学校缺少了与世界上最大的信息资源库交流的通道，将成为一座“网络孤岛”，不利于培养与国际接轨的跨世纪合格人才。为了建设好校园网，我们需要统筹规划、分布实施，在校园网建设的初期一定要做好校园网的需求分析，设计好校园网的网络结构，作好设备选型，并将校园网建设与省市、区县教育信息中心的规划紧密结合，以避免不必要的浪费与重复建设。校园网建设原则：1实用性原则 遵循面向应用，注重实效，统筹规划，分布实施的原则；2先进性与经济性原则当今网络技术发展迅速，新的设备不断涌现，在满足实用性和学校的承受能力许可的基础上，网络建设的起点要高，应尽量选用先进的网络技术及通信设施，确保在一定时期内本网络系统的先进性，以满足校园网在将来一段时间内对网络系统的不断增长的需求。在选用设备厂商时应考虑厂商对网络产品的发展策略是否具有一致性，以确保所选设备在其产品系列中不会轻易淘汰。同时，在明确当今网络技术发展趋势后，选用性价比高的产品、或根据需要选用可满足学校今后一段时间需求的经济型产品，确保学校的资金的合理使用。3安全性原则本网络面向校园网内的办公、教学使用。因此，在网络设计及工程实施中，通过采用划分VLAN隔离、设置“防火墙”、和制定统一网管和安全策略等控制手段，以保证网络安全运行。4. 开放性和标准化原则选择的产品应具有良好的互操作性和可移植性，并符合相关的国际标准和工业标准，以保证校园网可随时接入不同厂家的网络产品和不同的系统环境之中。5可扩充性和可延展性原则系统是一个逐步发展的应用环境，在系统结构、产品系统、系统容量与处理能力等方面必须具有升级换代的可能，这种扩充不仅能充分保护原有资源，而且扩充系统的代价最低。6. 可维护性系统具有良好的网络管理、监控系统、故障分析和处理能力，使系统具有极高的可维护性。 第二节 需求分析 1、各中小学的实际情况各不一样，根据我们与中小学的接触与了解，我们分析中小学校园网建设工程主要涉及以下几个方面：2、校园网的整体规划，将校园内的所有建筑如：行政楼、图书馆、教学楼、电教楼等连接起来，实现校园内所有信息点的网络连通。 建设与INTERNET的接入平台，实现校园网与省市级教委、INTERNET/INTRANET的连接，从而为资源获取与共享，校际互连，远程教育打下基础。 3、建设学校内部的教育资源库，为今后的教学应用打下基础。 4、建设电子备课室，为教师提供上机实习、课件制作、培训学习的环境。5、建设基于校园网基础环境下的教学应用环境，如：多媒体网络教室、多功能教室以及教学视频点播系统，实现在普通教室环境下的多媒体网络教学。6、建设实用的网络化学校管理应用平台，实现诸如教师档案管理、教务管理、学生学籍管理、成绩与考试分析、考务管理、教师考核评价管理等常用管理工作。 第三节 网络建设目标与应注意的问题 一、建设目标 中小学校园网的建设目标是：建成以现代化信息服务技术、网络技术为主要手段的多媒体交互教学系统和管理、服务系统，并为将来远程教育提供全方位的支持。整个校园网建设工程将分步实施、逐步完善。针对中小学实际情况和应用需求，此解决方案应达到如下目标：1.采用先进的网络设备，通过结构化布线、模块化设计，建立一个高速、可靠的先进的网络系统。设计1000M主干,普遍100M交换到桌面的高性能连接，充分满足多媒体课件、视频点播等软件的要求。 2.提供足够的网络带宽以及服务质量保证（QOS），以满足校园网内高品质、访问频繁的多媒体应用的需求。 3.建立一个先进的、开放的系统软件平台及应用软件开发、运行环境。在此系统应用平台之下,可方便的挂接其它应用、管理系统乃至第三方应用软件；校内老师或开发群体可在此平台的支持下使用或开发各种应用软件、多媒体课件、数据库系统、管理信息系统。 4.建立一个安全的、开放的、实用的网络管理平台。对校内信息、资源进行合理、有序的管理.5.建设电子图书馆或教育资源数据库满足现代化教学与课外活动的需要。 6.建设一个电子备课室，用于教师的计算机培训与课件制作。 7.建立一个以办公自动化、教学计算机化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩 展性强，适应现代教育发展方向的网络系统。 二、应注意的问题1.校园网是集多媒体教学应用、办公服务、Internet/Intranet服务于一身的网络系统，为保 证各种应用的服务质量，网络设备不能仅仅满足千兆主干,百兆桌面的要求，还应考虑网络使用时会产生的广播风暴而带来的网络性能下降以及不同应用所引起的网络安全问题。建议用户在网络设备的选型上，采用具有虚拟网（VLAN）划分功能的交换机，以减少广播风暴、增加网络的安全性。 2.上校园网的主要目的之一，是实现校校通、班班通，我公司对这个“通”的理解是让所有用户都可通过校园网在Internet网上遨游，同时可通过校园网的管理，杜绝不良网站。要保证校园网用户上网流畅以及网络的安全，建立多级代理缓存服务器，加强校园网的管理，以减少网络出口流量是必不可少的工作。 3.校园网建成后，日后的维护与管理工作直接影响到今后校园网的应用效果，建立合理的管理机制与维护机制，培养合格的网管人员，也应是校园网建设的一个重要内容第二章 系统总体设计概貌第一节 网络技术选择一、局域网网络技术的选择1000M交换以太网具有技术先进、带宽高、吞吐量大、传输速率高等特点，是一种很有前途的网络技术。综合声音、图像、视频数据的多媒体应用是目前网络应用的核心。由于视频属宽带应用，即使经过压缩也需要很高的传输带宽，例如MPEG-2标准的视频流要求415Mbit/s的传输带宽。而基于MPEG-2的视频点播系统则要求千兆位带宽。千兆位交换以太网的主要特点如下：简易性：继承了以太网、快速以太网的简易性，因此其技术原理、安装实施和管理维护都很简单。扩展性：由于千兆位以太网采用了以太网、快速以太网的基本技术，例如采用相同的CSMA/CD协议、帧结构、全双工/半双工工作方式等。因此，由10Base-T、100Base-T升级到千兆位以太网非常容易。可靠性：由于千兆位以太网保持了以太网、快速以太网的安装维护方法，采用星型网络拓扑结构，因此网络具有很高的可靠性。经济性：网络成本由设备成本、培训成本、维护成本和运行成本等组成。由于千兆位以太网是10Base-T和100Base-T的继承和发展，一方面降低了研究成本；另一方面由于10Base-T和100Base-T的广泛应用，作为其升级产品，千兆位以太网的大量应用只是时间问题。为了争夺千兆位以太网这个巨大市场，几乎所有的著名网络公司都生产千兆位以太网产品。因此其价格将会逐月下降。千兆位以太网与ATM等宽带网络技术相比，其价格优势非常明显。可管理维护性：千兆位以太网采用基于简单网络管理协议（SNMP）和远程网络监视(RMON)等网络管理技术，许多厂商开发了大量的网络管理软件，使千兆位以太网的集中管理和维护非常简便。广泛应用性：千兆位以太网为局域主干网和城域主干网（借助单模、多模光纤和光收发器）提供了一种高性能/价格比的宽带传输交换平台，使得许多宽带应用得以施展其魅力。例如在千兆位以太网上开展视频点播业务和虚拟电子商务。 基于以上特点，原有以太网/快速以太网的校园可直接升级为千兆位以太网，以获得更多的应用及更高的性能。二、Internet连接方案根据目前电信部门可以提供的服务来看，可选的Internet连接方案有：公用数字数据网（DDN）、公用电话网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）等，还有一个可行方案是采用卫星传播。随着我国光通信事业的发展，宽带网络接入的解决方案已经产生，而且价格还会下降。今后校园网通过10M、100M、1000M接入Internet已不是遥不可及的了。1、公用数字数据网（DDN）公用数字数据网是在综合数字网（IDN）的基础上，利用光纤、数字微波、卫星等数字电路开放的数据传输业务。DDN的业务特点：提供点到点的通信，通信保密性强，特别适合金融、保险客户的需要。传输速率高，网络时延小。信道固定分配，保证通信的可靠性，不会受其他客户的使用情况的影响。覆盖全国，联结国内外各主要城市。为全透明网，对客户通信协议没有要求，客户可自由选择网络设备及协议。技术成熟，运行管理简便，极少出现重大阻断。DDN网是同步传输网，且没有交换功能，缺乏灵活性。DDN可提供的接入带宽为64K2M（以64K递增），用户可根据自身情况进行选择。由于DDN的连接是常通方式的（无需拨号，始终保持连通状态），因此更适合于有对外发布主页需求的企事业单位使用。在选择DDN专线时，用户一定要考虑专线的月租费用。2、综合业务数字网（ISDN）ISDN是基于公共电话网的数字化网络，它能够利用普通的电话线双向传送高速数字信号，广泛地进行各项通信业务，包括话音、数据、图像等。因为它几乎综合了目前各单项业务网络的功能，所以被形象地称作“一线通”。ISDN主要应用于Internet接入、话音新业务、公司网络的互连或远程接入、大型商业用户专线连接备份和流量溢出备用、桌面可视系统及视频会议等应用。ISDN的用户-网络接口有两种类型：PRI和BRI。PRI的接口速率为2Mbit/s;BRI的接口速率为144Kbit/s。通常我们所见到和用到的是BRI接口，BRI接口又叫2B+D接口，即它由2个B信道和1个D信道组成。B信道用于传送数据和语音，D信道用于传送信令。每个B信道的速率为64Kbit/s，两个信道可以合起来使用，达到128Kbit/s的双向对称传输速率。目前，ISDN已经广泛应用，其128K的连接速率及极短的连通时间（从拨号到接通不超过3秒）非常适合于中小企业进行Internet访问连接。在同样连接速率下，其费用较DDN更为经济。3、卫星下行，ISDN、PSTN上行联网方案现在，很多集成商以及北京教委已提出一种，天上接收下载，ISDN、PSTN上行的解决方案，以此实现远程教学的现场直播与现场教学。其示意图如下：该解决方案利用现有的电话线、ISDN、PSTN作为上行线路，以卫星天线作为接收设备，解决了网络传输中“最后一公里”的瓶颈，可以带给使用者400kbps的速率，下行速度不低于256K的DDN专线，但每月的月租费只相当于DDN专线的15%左右。可以用于支持单机或局域网上网。为中小学的多媒体教室或学校办公系统提供了廉价的高速上网解决方案。其特点如下：非对称传输, 高速直播卫星技术,可最优化有效利用网络频宽。 支持广泛的标准及协议。TCP/IP, WWW、E-Mail、Newsgroup、Telnet 等全部Internet功能。硬件内建DES安全锁码功能，安全可靠。 4、宽带光纤接入解决方案 这种方案有赖于城域光纤网络的建设，未来光纤将会铺设到学校、企业、生活小区，用户只要根据需求申请光纤接入，并申请相应的带宽（10M以上），就可享受高带宽的上网解决方案。三、网络协议和操作系统的选择目前网络操作系统有Unix、Windows NT、Netware等几种。Unix/Linux系统是一种在国际Internet网络上及大、中、小型机上广泛采用的系统。具有安全、稳定、高效、开放、不易受病毒感染的优点，是大型网络的理想操作系统；但对维护及开发人员的要求较高。WindowsNT操作系统是近年来迅速发展、并已成熟的网络操作系统，全面支持Internet,具有大量的第三方应用软件，而且目前主流版本都具有与Windows 95相同的图形界面，对系统的管理和维护非常方便和直观，非常适合于中小型网络。Netware最初以IPX为基本协议，后来支持IP协议，特别是Intranet Ware版本已全面支持INTERNET，但最终的发展情况尚不明朗。因此，我们建议操作系统采用Windows NT或WIN 2000 Server或价格低廉的Linux操作系统。在网络协议方面，现在流行的有TCP/IP、IPX/SPX、NETBEUI、 AppleTalk等，现在大、中型网络以及Internet网络上，基本都使用TCP/IP网络互连协议。因此，从标准化、开放性以及发展的需要考虑，我们建议采用TCP/IP协议。第二节 校园网总体结构介绍中小学校园网总体网络拓扑结构为星型，主干带宽为千兆或百兆，传输介质采用光纤与超五类双绞线，为满足校园网的多种应用，网络主干设备将采用千兆/百兆交换的交换机。校园网的整体建设思路是将学校主要建筑物所需要的教室、办公室的计算机和多媒体网络教室、电子备课室通过网络连接起来，从而实现教学、办公、校园内部网络教学、信息发布、教学教务管理一体化的网络系统。在网络中心建设与广域网的接口，通过与广域网主干的连接，接入Internet，共享Internet网上资源，与外界交流。在以下几章的网络设计方案中，我们将按照系统网络结构，Internet接入平台，校园网INTRANET应用平台，电子图书馆与教育资源数据库，校园网布线系统，网络中心，电子备课室，办公室与教室子系统，多媒体网络教室与多功能教室， OpenEDU?校园网教学、办公应用与管理平台分别予以介绍 第三章 总体设计方案第一节 网络系统结构一、方案设计在校园网骨干网络的设计中，为使系统具有较好的性能以及安全性，根据需要最好选用可在校园网内部进行虚拟网（vlan）划分的网络设备。一般来讲，超过6070个点的网络就要考虑网段的划分，对于400500个点的网络或需要跨网段应用的网络要考虑三层交换的使用，以使网络的整体连通。随着基于WEB浏览应用的广泛普及，网络应用的主要流向越来越向WEB服务器上集中，这就要求连接服务器的网络带宽要宽至少为100M，最好为千兆，同时要求服务器的网卡性能要好，具有一定的缓存能力，并支持VLAN，以使不同VLAN的用户都可访问服务器。在校园网的设计中，对大型校园网，应考虑千兆主干，即网络中心骨干交换机应为千兆交换机，对400 -500点以上的校园网采用具有三层能力的交换机，低于300点的校园网可采用二层线速千兆交换机，二级交换机采用具有千兆上联接口的10/100M交换机，并配置相应的千兆模块，然后根据各学校的实际情况决定是否配备三级交换机，还是直接接入用户的桌面。对中型的校园网而言，学校大多仅有一个或二个教学、办公楼，可考虑采用具有千兆上联接口的10/100M交换机作为骨干交换机，百兆端口用于连接楼内的信息点以及第2座楼的二级交换机，而千兆口用于连接校园网教学应用的关键服务器，以提高网络性能。对小型校园网络而言，信息点不超过70个信息点，采用背板带宽较宽、性能较好的机架式交换机即可实现全校的网络互连，但从网络应用流向分析，还是以采用具有vlan划分功能、可实现链路聚合功能或可堆叠的交换机更好，这样的交换机一是可在现有情况下调节网络性能，如进行vlan划分、服务器连接进行链路聚合提高带宽等，另一方面为系统的扩充与升级打下良好的基础。随着网络技术的发展,网络互连产品也得到不断的发展。现在较大的专业网络设备公司有CISCO 、3Com、Bay Network、D-Link、ACCTON其中CISCO、3Com、Intel、D-Link公司的产品较为齐全，且质量好，性能价格比相对较高。经过我公司对不同产品的对比与分析，我们为用户推荐使用Cisco公司。理由如下：网络产品紧跟时代潮流，产品种类齐全，解决方案充分。适合校园网的使用，产品从百兆网到千兆网的平滑过渡，使网络结构具备弹性，无论是向上扩充，还是向下兼容的配置都可满足用户的需要产品充分考虑了未来技术的发展走势，为未来系统的扩充留有充分的余地，使用户的投资风险降到最低。可管理性好，CISCO中高档交换机产品均配有相应基于WEB的管理界面，使用户易于操作。具有百兆、千兆三层交换机，产品层次丰富，如：Catalyst 2950、Catalyst3550、Catalyst4908G以及插槽式的Catalyst 4000/6000系列交换机。由于每个学校的实际情况各不相同，所需要的网络规模也各不相同，在后面的详细设计方案中，我们将提供大、中、小3个档次的校园网解决方案。在校园网的设计中，应特别注意校园网与多媒体网络教室的连接，由于多媒体网络教室的流量较大，建议采用千兆主干链路或采用链路聚合接入校园网，对未配备多媒体网络教室的学校直接采用Cisco Catalyst 3548交换机，通过上连千兆端口接入骨干交换机，或采用Catalyst2924交换机通过链路聚合接入骨干交换机；对已配备多媒体网络教室的学校，在原有的网络设备基础上，增加1台Catalyst3512或Catalyst2912交换机即可。电子备课室是教师上机实习的场所，今后访问Internet的需求较多，我们建议采用port groups的链路聚合接入校园网，即为电子备课室提供2条连接线路，将2条线路捆绑为1条线路使用，使网络带宽达到200兆。1、大型校园网解决方案-适合省市区县重点中学的校园网建设学校一般有教学楼、办公楼、综合实验楼与电教楼等。网络系统采用光纤将各楼连接起来，网络中心多设在电教楼处，网络主干为千兆网，其拓扑图如下：图中，主交换机为千兆交换机，用户可根据学校网络的规模决定该校园网主交换机是否采用三层交换；二级交换机以Catalyst35xx系列为主；主要教学应用服务器采用千兆连接。以上规模校园网建设网络设备费用在3050万左右，整体校园网建设费用（不含多媒体网络教室、电子备课室微机）约为5080万左右。2、中型校园网建设-适合普通中小学校园网建设校园以1座教学办公楼为主，其校园网建设也称为单楼校园网，整个楼大约有50100个信息点左右，其网络拓扑图如下： 图中，将所有办公、教室的微机连到网络中心上，多媒体网络教室与电子备课室可考虑采用链路聚合的方式与骨干交换机相连，使这2个教室与主交换机的连接达到200兆；主干交换机采用Catalyst 35xx，并采用堆叠的方式将2个交换机整合为一体。以上规模的校园网网络交换设备费用约为510万，整体校园网费用约为3040万。3、简易校校通网络对于不具备建设校园网的单位，可采用先建设多媒体网络教室并配置拨号方式来实现与Internet的互连，多媒体网络教室已成为中小学进行计算机培训必不可少的场所，在图中还配置了部分教师机，用于学校办公与上网使用。 二、方案优势本方案采用CISCO公司先进、成熟的系列交换机，可为整个校园网提供了千兆位的主干。保证每个信息点有独享的10/100M带宽高安全可靠性设计可实现VLAN划分，将不同应用的网络划分在不同的VLAN中，做到性能好、安全的统一支持优先级802.1P技术,使多媒体信息能够在局域网上顺利传送具有安全保密机制,限制非授权用户的接入先进的网络管理,可对网络的流量进行监控第二节 INTERNET接入平台在上一章中，我们介绍了几种连接INTERNET的解决方案，学校可根据自己的实际情况来决定采用哪一种上网方案。对于大中城市而言， 采用基于电信、广电城域网光纤的宽带接入正在成为市一级、区一级教委所考虑的联网首选方案；对于中小城镇以及大中城市的边远区县学校可考虑采用DDN专线、ISDN拨号上网或ISDN上行、卫星下行的解决方案；而对于西部地区、边远山区采用单向卫星下载的解决方案更为可行，有条件的地区可采用ISDN、PSTN拨号上行、卫星下行的解决方案。除了考虑通讯的上网方案外，还要考虑相应的网络实现与安全问题。为保证校园网的安全，并使校园网的所有用户都可通过路由器访问INTERNET需配置代理服务器1台，代理服务器功能理由如下：根据校园网的建设要求，当校园网建立与INTERNET接口相连时,校园网内部的IP地址未经INTERNET IP申请的认可，因而必须采用PROXY代理服务器。代理服务器，直接面对Internet出口，使网络内部用户可以共用一个IP地址接入Internet,其所实现的功能就是地址翻译（NAT）功能。同时代理服务器（Proxy Server）是高性能的服务器，它将Web复制带到每个工作组，通过复制需求或命令，利用文件高速缓存，大幅度降低网络的负担，它所带来的整体性能的提高可以有效地替代增加网络带宽的方式；通过代理服务器管理对Web资源的存取，保证只有得到认可的用户可利用某一资源；由于NIC（国际网络信息中心）分配IP地址数量的限制，全部网络的用户不可能都拥有合法IP地址，因此，通过服务器的代理技术，可以将没有IP地址的用户合法使用Internet网络，同时，这种代理功能起到Internet防火墙的作用。采用代理服务器或防火墙的好处是：迅速响应校园网内部用户对外界网站的访问要求，加快用户的上网浏览速度，防止外界恶意用户对校园网的破坏，过滤不良数据包（如：禁止学生浏览黄色、不健康或怀有敌意的网站）。为进一步缓解访问Internet的网络流量压力,可在访问Internet较为集中的微机教室、电子备课室等采用二级代理服务器缓存用户曾经访问WEB站点的文件。Internet接入网络设备配置清单名称产品及规格数量Cisco262010/100 Ethernet Router w/2 WIC Slots & 1 Network Module Slot1代理服务器PIII1G/256M/IDE40G/50XCD/NIC1MS PROXY SERVER2.01采用CISCO2620路由器，可为用户提供多种接入解决方案，如可配置用于ISDN连接的WIC-1B/ST模块，用于DDN连接的WIC-1T模块，用于实现远程拨号上网与电话拨入的WIC-2A/S以及可实现光纤宽带接入的NM-1E模块。第三节 校园网INTRANET应用平台一、需求分析在一个校园网中，一般应考虑如下服务：1、WWW、文件传输(FTP)服务WWW（World Wide Web世界范围网络）服务是基于INTERNET, 使用HTTP（超文本传输协议），以及浏览器的信息发布服务。在WWW服务器上放置使用超文本连接的信息，客户端就可以通过浏览器快捷的浏览服务器上发送的信息。由于WWW服务具有简单、快捷、使用方便等特点，它已经成为INTERNET/INTRANET上最重要的服务。FTP（File Transfer Protocol文件传输协议）是INTERNET上取代传统文件服务器的文件传输方法，FTP提供方便、有效、快捷的服务器与客户机之间的文件传输，是INTERNET文件传输应用的重要服务。2、电子邮件（E-mail）服务电子邮件服务是INTERNET/INTRANET上各个独立用户之间交换信息和互相通信的服务。顾名思义，它相当于传统生活中的邮件服务，用户从任意一台接入INTERNET的计算机，通过使用电子邮件服务，就可以向世界上任何角落的用户发送信息（当然，这个用户必须能够访问INTERNET），你所发送的信息在几秒种之内就会到达对方的邮箱。今天，随着网络的发展，电子邮件服务已经成为网络上的信息化生活中不可缺少的组成部分。3、域名系统（DNS）服务DNS（域名系统Domain Name System）服务是在INTERNET中定位特定主机的服务。众所周知，INTERNET上计算机的地址是用32位的数字（IP地址）来表示的，这些地址没有任何特征，记忆起来非常困难，所以就出现了域名系统。域名系统是用类似于传统街道地址体制的分层地址系统（像这样的结构）以”.”为分界符,形成与32位的IP地址的映射关系。这样，我们只需要记忆比较简单、有规律的域名地址，而不需要记忆枯燥的IP地址。4、办公信息系统服务器校园网的建设应包括全校范围内的办公信息系统，并配置一台主服务器以满足校方的需求。服务器上应配备WINDOWS NT操作系统、数据库软件、应用软件开发平台等。我们为校方准备了OpenEDU校园网管理应用平台。以上几项服务是校园网建设必不可少的内容。二、服务器配置在服务器的配置上，需要根据用户的需要来进行配置，一般来讲，100用户以下的校园网主服务器配置部门级服务器即可；100用户以上的校园网最好配置企业级入门服务器, 以提高系统的性能和可靠性。根据需求分析及硬件的优异性能，可将上述服务器的多种性能集成到一台服务器上。1） 办公管理应用服务器，WWW服务器集成到一台服务器上。2） 主域服务器、邮件服务器集成到一台服务器上。3） 对于规模较小的学校以上所有服务可集成到一台服务器上。三、系统软件服务器硬件产品只有配以相应的系统软件与应用软件才可能发挥作用，要实现上述应用，所需要的软件产品如下（办公系统应用软件-OPENEDU将在下一章论述）：1、 操作系统：WINDOWS 2000 SERVER(本身支持DNS、自带WWW服务器-IIS5.0)2、 校园网应用系统：对于购买OpenEDU教学管理应用平台的用户，可使用该平台的电子邮件系统、BBS系统、公告栏、聊天室等。Intranet服务器配置清单 名称产品及规格数量主域服务器、邮件服务器PIII1.26G/128M/ SCSI18G/ 15/50xcd/ 1.441WWW服务器、应用服务器PIII1.26G/128M/ SCSI18G*2/ 15/ 50xcd / 1.441操作系统WINDOWS 2000 SERVER(10 users,1 licenses)1校园网应用系统OpenEDU公用平台2.01第四节 电子图书馆或教育资源库电子图书馆是将图书馆的资料、光盘资料、视频音频资料以及各种数码式的教学资源放置在一台服务器上，供校园网的用户浏览、下载。电子图书馆更进一步就是我公司首先提出的教育资源库服务器的概念。教育资源库服务器是我公司提出的一种具备存储、管理教育资源（课件、音视频资料、幻灯片、教案、文档等）、视频点播服务、虚拟光盘 系统等功能的服务器。用户可通过访问该服务器实现视频点播、课件播放、资料查询等功能。由于微处理器技术与存储技术的飞速发展，使得高性能、大存储量、价格低廉的服务器投入市场，加上相关的视频点播软件系统、虚拟光盘系统的使用，为我们的教育资源库服务器提供了有力的保障。我公司在此基础上，开发了相应的管理软件，使用户可在统一界面下，可同时查阅光盘资料、教学课件、文字资料以及视频点播资料。采用教育资源库服务器可实现在计算机网络上完成教学中的上课、复习、辅导，教师与学生之间网上交互答疑及远程教学的功能。用户可以像控制录像机一样随心所欲地控制资源库中多媒体课件和多媒体素材的播放；多个用户可以在不同的地点、不同的时刻播放同一课件，并且不互相影响；远程用户可以通过网上的工作站进行教学预习和复习，灵活地选择学习内容和学习途径；用户还可以将重要事件如：领导讲话、重要会议、优秀课堂教学的现场实时播放到网上的工作站上。在此基础上，可以建立虚拟高中楼、虚拟教室以及虚拟学校通过Internet网实现远程教学，为未来教育的发展奠定基础。为实现一个高性能的教育资源库服务器的配置，最好配备企业级服务器，有条件的客户最好配置磁盘阵列柜，一方面保证磁盘空间的容量，一方面保证系统有较快的存储速度。考虑到学校资金的限制，并考虑到目前大容量硬盘大幅降价的因素，我们向用户推荐工作组级服务器，服务器配置双CPU,并配置RAID卡以及3块SCSI36.2G硬盘。为了实现对资源的统一管理与操作，我公司为此准备了专用的数据检索软件，以及相应的视频点播软件、虚拟光盘软件系统等，便于用户通过浏览器方式进行访问，并可将教学光盘资料输入到服务器中。以下是教育资源库服务器的配置：教育资源库服务器与电子阅览室配置清单 名称产品及规格数量主服务器PIII1.26G*2/512M /3*36GSCSI/50xcd/ /15/RAID1OpenEDU教学设计平台&资源库泰达讯通公司开发，包括完小版、初中版、高中版、完中版 1第五节 办公室、教室子系统 1.办公室子系统：根据学校的需求，需为一些职能办公室（如行政办公室）预留接入校园网的端口，将来配置计算机。负责行政管理的教师可以使用预留接入校园网并可查阅教学资源库中的资料，存储教学、教务资料、学生档案及教师档案等，也可通过校园网访问INTERNET ，在INTERNET网上查找所需资料。 办公与教学用微机的配置：名称教师机学生机CPUINTEL P4 1.8GCeleron1.2G 内存SDRAM 128MSDRAM 128M 显卡32M显卡16M显卡 硬盘IDE40GIDE20G软驱1.441.44 光驱50Xcd以上无显示器17”15” 网卡10-10010-100 音响音箱或耳麦耳麦2.教室子系统：根据学校的实际需求，为所有教室、实验室预留接入校园网的端口，配置相应的计算机接入校园网，教师上课时点击已准备好的教学课件或将校园网络提供的资源用于直接用于教学，极大的提高学生的学习积极性和学习兴趣。这是建设校园网的目的之一，也是校园网应用的重要部分。教室子系统的设计可分为集中型和分散型两种方式。（一）分散型的配置按成本高低分为三类：计算机+同步显示卡+电视机计算机+视频转换盒+电视机计算机+投影机 （一般称为微格教室，是将来的发展趋势）（二）集中型一般采取配置3-4台带有视频转换盒的笔记本电脑，由网络管理人员或电教老师集中管理，教师上课时从管理人员手中领取，接入教室的信息点后即可访问教学资源服务器。由于受资金的限制，我们建议采用：计算机+视频转换盒+电视机方式。集中配置4台笔记本电脑，统一由电教老师管理，教师上课时从电教老师处领取。因为，目前大多数学校都配备了闭路电视教学系统，各教室已经配置了电视机。教室子系统配置清单设备名称产品及规格数量笔记本电脑PIII1.13G/14TFT /128M /20G/ 24XCD/56K /10-100MLAN4 视频转换盒VGA-TV 4 第六节 网管中心配套设施网管中心是集中放置网络核心设备和服务器群的场所，负责校园网的正常运行，客户机故障的及时处理和网络系统维护等工作。给教师和学生提供教学节目、娱乐性节目，用户开户、注销等日常校园网管理。网管中心所需设备清单 名称产品及规格数量机柜19 ， 2米（国产）1UPS3000VA1操作控制台200cm*80cm 2电源插座10A, 250V, 2500W 10第七节 综合布线方案一、设计依据和标准IEEE802标准EIA/TIA568工业标准及国际商务建筑布线标准中国建筑电气设计规范国家建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000AT&TSYSTIMAX结构化布线系统设计总则二、设计原则与范围系统构成：对每一个建筑而言，整个布线系统分为六个子系统，如图所示：1）垂直主干子系统：用于连接各楼层水平信息点的主干线缆，一般采用光纤或大对数双绞线2）水平主干子系统：采用超五类非屏蔽双绞线，用于连接各楼层房间信息点与二、三级交换机的连接。根据100Base-TX规范，每个点与二、三级交换机互连的长度不可超过90米。水平电缆的敷设根据校方要求而做，对需要采用明线槽固定方式布线的楼宇，应沿各大楼走廊顶端固定，所用的路由辅材是型号不同的PVC线槽。但是它的布放、选型及环境条件的考虑都直接影响到将来信息系统的正常运行、维护及使用的灵活性和整个大楼的美观；所以在进行PVC路由时，必须做到固定牢靠、布局合理、美观。3）配线间子系统：用于实现各楼层水平布线系统与垂直主干系统互连的配线系统，该系统的设置可根据大楼的实际情况来决定是每层设一个还是多层设一个。配线间应尽量保持室内无尘土、通风良好、室内照明不低于150Lux.应符合有关消防规范、配置有关消防系统。配线室的面积应至少有6平方米。应提供弱电保护接地；提供单相三线220V设备用电电源插座。任一配线架的金属基座、电缆桥架都应接地。接地电阻不大于欧姆。配线架的上方应安装有金属线槽，以布放进出线缆。各配线架的尺寸及在配线室内的布放位置待方案确认后随施工图一并提供。 4）工作间子系统：指各房间信息点的墙面板和连接计算机的连线。信息插座与面板一起，以暗式、明式等方法安装在地面接线盒中或固定在墙上的指定位置；标准的信息插座位置是离地面30cm。5）管理子系统：设在网络中心，由总配线架，光纤分线盒、光纤跳线等组成。设备间是在每一栋大楼的适当地点放置综合布线线缆和相关连接硬件及其应用系统设备的场所，为便于设备搬运、节省投资，设备间最好位于每一栋大楼的第二层或第三层。在设备间内，可把公共系统用的各种设备互连起来。6）建筑群（CAMPUS）子系统： 实现建筑物之间的相互连接，常用通信介质是光缆。建筑群综合布线所需硬件包括：铜电缆、光缆和防止电缆浪涌电压进入建筑物的电器保护设备。 在信息点较少的情况下，可将各楼信息点的水平主干线直接拉到网络中心，从而省去了垂直主干与配线间子系统，而与管理子系统合并。三、结构化布线的设计原则：实用性实施后的通信布线系统，将能够在现在和将来适应技术的发展，并且实现数据通信、语音通信、图象通信。灵活性布线系统能够满足灵活应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、终端或电话、传真机。模块化布线系统中，除去专用敷设在建筑内的缆线外，其余所在的接插件都应是积木式的标准件，以方便管理和使用。 扩充性布线系统是可扩充的，以便将来有更大的发展时，很容易将设备扩充进去经济性在满足应用要求的基础上，尽可能降低造价。四、布线材料布线材料如下： 名称24口配线架 理线槽超五类双绞线网头、网头套 信息盒线槽布线工具室内多模光纤4芯 62.5/125m 光纤耦合器光纤终端（2进8出） 光纤终端（4进24出） 光纤跳线（3米） 光纤跳线（5米）光纤尾纤光纤熔纤第四章 教学办公应用软件-OpenEDU第一节 软件简介一、软件简介目前，国内已有几家从事计算机网络教育软件开发的专业公司，但其产品有的过于繁杂，不利于用户学习使用，有的应用模式陈旧，不适应当代Internet发展的潮流，不利于校内和校际学习交流和资源共享，还有的虽然应用模式比较先进，但对教育行业尤其是中小学的实际情况了解不深，所提供的软件仍然不被大家所接受。针对以上情况，我公司与全国重点中学北京四中紧密合作，成立了TS网络化学校管理应用软件开发中心，推出体现我国当前中小学校园教学管理实