【文章內容簡介】 學校園網的必要性 是否在學校采用最先進的信息和傳 播技術是一個有決定性意義的問題，而且十分重要的是，學校應該處于影響整個社會深刻變革的中心地位。 隨著計算機多媒體和網絡技術的不斷發(fā)展與普及，校園網信息系統(tǒng)的建設，是非常必要的，也是可行的。主要表現在： 當前校園網信息系統(tǒng)已經發(fā)展到了與校際互聯、國際互聯、靜態(tài)資源共享、動態(tài)信息發(fā)布、遠程教學和協作工作的階段，發(fā)展對學校教育現代化的建設提出了越來越高的要求。 教育信息量的不斷增多，使各級各類學校、家庭和教育管理部門對教育信息計算機管理和教育信息服務的要求越來越強烈。個人是否具有獲得信息和處理信息的能力對 于能否成功進入職業(yè)界和融入社會及文化環(huán)境都是個決定性的因素，因此學校應該培養(yǎng)所有學生具有駕馭和掌握這種技術的能力。另一方面，信息技術在作為青少年教育工具的同時也向青少年提供了前所未有的機會。新技術提供的機會以及它們在教學方面具有的優(yōu)勢都是很多的，特別是計算機和多媒體系統(tǒng)的使用有助于個人化的道路，每個學生在個人的學習道路上都可以按照自己的速度發(fā)展。 我國各級教育研究部門、軟件開發(fā)單位、教學設備供應商和各級學校不斷開發(fā)提供了各種在網絡上運行的軟件及多媒體系統(tǒng)，并且越來越形象化、實用化，迫切需要網絡環(huán)境。 現代教育改革的需要。在校園網中將計算機引入教學各個環(huán)節(jié)，從而引起了教學方法，教學手段，教學工具的重大革新。對提高教學質量，推動我國教育現代化的發(fā)展起著不可估量的作用。網絡又為學校的管理者和老師提供了獲取資源、協同工作的有效途徑。毫無疑問，校園網是學校提高管理水平、工作效率、改善教學質量的有力手段，是解決信息時代教育問題的基本工具。 隨著經濟發(fā)展，我國各級政府對教育的投入不斷加大；計算機技術的飛速發(fā)展，使相應產品價格不斷下降；同時人們的認識水平和經濟實力不斷提高。大量計算機進入學校和家庭，使得計算機用于 教育信息管理和信息服務是完全可行的。 三、校園網實施方案 計算機科學與技術專業(yè) 5 Inter 在學校的應用越來越普遍，也越來越普及。據統(tǒng)計，美國的學校建設了校園內部信息網絡并與 Inter 連通的比例高達 90%，國內的主要大學也已經建成或正在建設自己學校的內部信息網絡。廣東省的絕大多數高校，包括中專學校，都建成了自己的內部網絡。因此，建設學校內部網，是一個高瞻遠矚的舉措，也是一個迫在眉睫的事情。隨著校園網絡的成功建設，必將給學校的管理部門、各級行政部門、學校的教育科研帶來積極的影響，提高學校的教學科研水平、管理水平和工作效率，極大地提高學校的知 名度。 中學網絡現狀 目前， XX 中學已有部分樓宇內部單獨組建了網絡，但樓宇與樓宇之間并沒有相互連接。它們主要分布在辦公大樓（ 145 個信息點）、教學樓（ 32 個信息點）、圖書館（ 90個信息點）、實驗樓電腦室（共兩間，分別 62 個和 64 個點）。另外，有部分樓宇需要建立網絡，它們分別是教師宿舍（ 70 個信息點），學生宿舍（兩幢樓，共約 384 個信息點），飯?zhí)茫?5 個信息點），體育館（ 10 個信息點），實驗樓的部分實驗室（ 15 個信息點）。 上述計算機房主要是根據不同的配置情況用于辦公、教學、實驗之用。雖然有些已單獨組網 ，但仍相互獨立沒有互連。圖書館資料信息未采用開放的服務方式，圖書信息查詢仍需到圖書館。各科室基本上都以單機方式工作，計算機上網比率仍然較低。目前配置的計算機也僅用作一般計算機教學之用。綜上所述， XX 中學計算機應用水平和使用效率還有待于改進和提高。 用戶需求分析 設計一個網絡，首先要為用戶分析目前面臨的主要問題，確定用戶對網絡的真正需求，并在結合未來可能的發(fā)展要求的基礎上選擇、設計合適的網絡結構和網絡技術，提供用戶滿意的高質服務。 網絡在 XX 中學日常教學辦公環(huán)境中起著至關重要的作用，校園網的運作模式 會帶來大量動態(tài)的 應用數據傳輸，會有相當一部分應用的主服務器有高速接入網絡的需求（目前為 100/1000Mbps，今后可會更高）。這就要求網絡有足夠的主干帶寬和擴展能力。同時，一些新的應用類型，如網絡教學、視頻直播 /廣播等，也對網絡提出了支持多點廣播和寬帶高速接入的要求。 除上述考慮外，還要注意到由于邏輯上業(yè)務網和管理網必須分開，所以建成后校園網應能提供多個網段的劃分和隔離，并能做到靈活改變配置，以適應教學辦公環(huán)境的調三、校園網實施方案 計算機科學與技術專業(yè) 6 整和變化，及實現移動教學辦公的要求。按目前通常的考慮，建議數據信息點的接入以交換 10/100Mbps 自適應以太網端口接入為主，以供帶寬需求較高用戶或應用使用。整個方案設計的目的是建設一個集數據傳輸和備份、多媒體應用、語音傳輸、 OA 應用和Inter 訪問等于一體的高可靠、高性能的寬帶多媒體校園網。 功能需求 滿足計算機教學科研、行政辦公需要，提供各種教學、辦公工具和支撐平臺，并提供豐富的計算機軟硬件系統(tǒng)資源。 具有完善的辦公事務處理能力，包括電子公文傳遞、電子公文管理、電子郵件、郵件收發(fā)等無紙辦公自動化功能。 滿足信息情報交流的需要，方便學校各級領導和教學科研人員對各 種信息資料、科技情報的檢索和查閱。包括 Web 查詢、電子公告、電子新聞等。 具有遠程通信能力，借助電話網等通信手段，以最低的通信成本，方便地實現遠程互聯，跨越地域限制，滿足學校要求，加強各單位之間的業(yè)務聯系和信息資源共享。 具有收集、處理、查詢、統(tǒng)計各類信息資源的能力，充分利用原有數據資源，為學校領導提供準確、快捷的數字信息，實現數據化管理和智能化決策。 學校網絡系統(tǒng)要確保整個計算機網絡系統(tǒng)的可靠性、安全性，具有一定的冗余。容錯能力強，確保信息處理安全保密。 學校信息網絡系統(tǒng)要保證實用和技術先 進，便于非計算機專業(yè)人員使用，并能不斷滿足學校未來業(yè)務發(fā)展的需要，具有很強的擴展能力。 XX 中學校園網絡的功能需求可以由下圖概括： 學藉管理系統(tǒng) 教務管理系統(tǒng) 圖書管理系統(tǒng) 財務管理系統(tǒng) 后勤管理系統(tǒng) 校長查詢系統(tǒng) 管理信息系統(tǒng) （ MIS） 文檔管理系統(tǒng) 公文收發(fā)系統(tǒng) 通知公告系統(tǒng) 辦公審批系統(tǒng) 網絡會議系統(tǒng) 校長辦公系統(tǒng)等 辦公自動化系統(tǒng) （ OA） 視頻教學系統(tǒng) 多媒體課件制作平 臺 電子備課系統(tǒng) 課件點播系統(tǒng) 試題庫管理系統(tǒng) 素材庫管理系統(tǒng) 計算機輔助教學系統(tǒng) 課件制作平臺 課件管理與瀏覽 作業(yè)考證系統(tǒng) 答疑系統(tǒng) 教學管理系統(tǒng) 遠程教學系統(tǒng) 網絡、遠程教學系統(tǒng) WEB發(fā)布系統(tǒng) 信息查詢系統(tǒng) 電子 郵件系統(tǒng) BBS公告系統(tǒng) 文件傳輸系統(tǒng) 校園網站 辦公管理系統(tǒng) 教學管理系統(tǒng) 網絡中心 數據庫、素材庫、教育資源庫、文件等其它信息 三、校園網實施方案 計算機科學與技術專業(yè) 7 ．學校管理方面 ： 通過建立高效率的校園網絡來解決實現許多方面的問題， 例如 : （ 1） 用于辦公自動化 : 實現學校管理網絡化，完成學校管理信息的采集、處理、查詢、統(tǒng)計、分析；對學校行政、人事、財務、工資、教學管理、學生管理、后勤服務等各種基本數據進行采集、整理，按用戶的需求設置使用權限，提供必備的查詢，必要時可打印輸出，實現學校各部門辦公自動化，提高學校管理工作效率 。 （ 2） 用于學校內部公共信息的發(fā)布 : 學校內部通常都有大量的公共信息需要發(fā)布，如學生信息、崗位說明、部門職能、日常公告、學生的獎懲制度、培訓紀錄、電話表單等等，這些以往都是印刷成書面材料，張貼出來或散發(fā)出去，不僅消耗了大量的紙張和人力，而且往往不能及時更新而影響使用。建立了校園網絡之后，這些都可以在校園網上發(fā)布，即提高了效率，也節(jié)省了成本。 （ 3） 用于技術部門的信息發(fā)布和技術交流 : 技術部門往往有許多技術指導方面的信息需要傳遞給用戶。以前通常都是采用印刷成材料發(fā)放下去，或是設立內部技術支持電話等方法。建立 了校園網絡之后，可以以 為主，電子郵件為輔給用戶提供一個清晰易懂，簡單易用的服務方式，同時也提供了一個良好的交流方式。 （ 4）用于財務方面的信息發(fā)布 : 學校的總體財務狀況。具體的成本和盈利情況以及年度財務計劃等等都可以通過網絡發(fā)送給管理人員進行匯總，對可公開的資金在網上公開，并可防止無關人員訪問和更改。在這種情況下，校園網絡則可提供一個最好的用戶環(huán)境滿足這方面要求。 統(tǒng)一管理學校資源，如學生檔案、教學資料、考試成績、各種器材等；實現辦公自動化，增強各部門協調能力，提高工作效率。 根據用戶身份的不同 具有的 管理權限也就不同，領導用戶具有對內部信息的編輯權限，管理用戶具有對數據的維護和更新義務，普通人員可以通過校園網絡來訪問公開的信息和數據。為了實現智能化管理我們的校園，為了減輕工作人員的工作壓力，節(jié)省教員的寶貴時間，提高工作效率，實現與時共三、校園網實施方案 計算機科學與技術專業(yè) 8 進，迫切的需要建立一個完整的校園網絡。 ．其它方面 學校要想發(fā)展，就必須讓社會了解我們學校，讓全世界都能知道我們的校園，我們可以將一些對外公開的信息發(fā)布到我們的校園主頁上，對外宣傳和報道學校的辦學情況，外界人員可以通過 INTERNET 網絡來訪問我們學校的主頁，與我 們取得聯系，實現網上報名，這樣校園網成了學校與外界交流的一個窗口。 除上述方面外， 如果 條件 允許學校還可以開展其它多種類型的網絡應用，如個人接入（通常用撥號上網）、互聯網（ Inter）連通等，更充分地發(fā)揮網絡的優(yōu)勢。 學校的實際需求決定了校園網絡系統(tǒng)的特殊性，按照實際的需求，網絡系統(tǒng)須實現以下功能： （ 1） 信息共享 。 有關學校的各種資料，各種信息，如圖書資料，教學資料，一些最新的學校公告、學生的成績（便于家長觀察學生在校表現和教師評定）等可通過網絡進行查詢。 （ 2） 信息交流。可通過連接 Inter 實現與 外部資訊的交流和溝通，從而獲取當今世界的最新信息。 二、網絡設計 ．組建中小型辦公局域網方案 學校的辦公大樓共分 5 層，可簡單用圖表示為： 一、校園網的需求分析 計算機科學與技術專業(yè) 9 對于學校而言，如果所有的部門的用戶無差別地處于對等網中，不僅使許多敏感數據容易被無關人員獲取，而且部門內的大量通信，也會占用大量的網絡資源，使整個網絡的效率變底，甚至引起崩潰。為了解決這個問題，需要將經常進行通信的計算機組成一個子網，使大量的內部數據限在子網內傳播，然后將各個子網連接在一起，形成局域網。具體的網絡拓撲圖： 在網絡中心使用交換機，以提高整個網絡的性能和速度，各個子網中的計算機用集線器或交換機連接。對于比較重要、日常數據比較敏感的部門，例如財務部，可以考慮使用部門服務器，存放重要數據，并運行防火墻程序，屏蔽非法的訪問。而普通部門的集線器可以直接與中心的交換機連接。對于打印機、繪圖儀等外部設備，可以根據需要放置在中心或相應部門；而在內部需要大量數據傳輸的部門，可采用交換機替代集線器作為部門網絡節(jié)點。但目前很多學校隨著規(guī)模的不斷擴大，人員的增加，辦公室的信息點也需要隨之增加，由于企業(yè)裝修時 沒有充分考慮信息點的冗余，布線數量遠遠不夠，即使交換機級聯也要穿墻打孔，嚴重影響到裝修的美觀和辦公室整體效果，這時擴展布線就很不適宜。根據情況，為保證目前裝修的效果不被破壞，又要保證足夠的網絡信息點滿足網絡聯網、擴容和工作實際需求，可以采用無限組網的方式來解決網絡擴容。但這目前在中學學校中還不可能被運用。 2．組建宿舍局域網方案 在校園中，擁有個人計算機的學生越來越多，一幢樓房或同一宿舍往往就有很多計算機。隨著學生計算機技術水平的不斷提高，由多臺計算機互連而組成宿舍網便應運而一、校園網的需求分析 計算機科學與技術專業(yè) 10 生，其主要特點有： (1)使 相鄰宿舍之間的多臺計算機連接成局域網，實現資源共享； (2)多臺計算機共享上網； (3)各個宿舍或同學間進行信息交流，提高學習效率； 宿舍局域網建網方案設計應遵循兩項原則。首先從網絡拓撲結構上可以考慮選擇星型結構與總線結構。 總線結構具有一通到底的特性，它使用多段線將各個計算機依次連接，所需要的主要設備僅僅三網卡，但是，總線網最大的不足就是穩(wěn)定性差，一旦其中任何一臺機器出了故障，整個網絡將會陷入癱瘓。 在星型結構中，用戶可以將所有計算機都接入集線器，網絡結構非常簡單。星型網絡的穩(wěn)定性與效率都非常出色，不過星 型網絡結構需要集線器，因此比總線結構網絡的成本略高。 總線結構 星型結構 校園內的宿舍一般距離都比較近，構成一個宿舍群。由于每個宿舍群的房間數目比較多，也就是端口數多，如果采用交換機成本比較高；同時宿舍子網主要用于各宿舍之一、校園網的需求分析 計算機科學與技術專業(yè) 11 間的連網，在宿舍樓或宿舍群之間組成內部網絡，與外界的數據量不大，所以以集線器為主構成網絡體系。 如果宿舍中只有 3 臺以下的計算機組網，可以采用雙機互連和 3 機 4 網卡的組建方案 ， 3 機 4 網卡的組建方案即在 3 臺計算機中選擇性能最佳的一臺安裝兩塊網卡，分別連接另外兩臺計算機。從效率來看， 3 機 4 張網卡的組建方案節(jié)省下了集線器，而功能又與星型結構類似。而當計算機數目超過 3 臺時，還是使用集線器更加明智，特別是在宿舍與宿舍之間組建局域網的情況下。當然以上完全是基于成本的考慮，而事實上，用戶還需要考慮一些其他的因素。相對而言，使用集線器后，機器的硬件更為簡潔，不容易產生硬件沖突，也便于今后再添加計算機，而采用多網卡的方式則不易升級維護。 其次對網絡模式的選擇，對等網與主從網是目前宿舍里比較流行的 兩大網絡模式。主從網由一個專用的主機來做服務器，其他使用服務器資源的工作計算機則稱“工作站”，它們之間存在著主從關系，硬件、軟件的資源共享都必須通過服務器的相應軟件來控制（如：文件服務器、打印服務器等）。而對等式網絡則不用一臺專用的服務器，各個計算機之間處于一個對等平行的關系，資源也不必集中管理，而是分散在各自的計算機上，若想共享他人的資源（不論硬件或軟件），只需借助“網上鄰居”。這種網絡形式簡單、容易上手，同時也不需要專門的系統(tǒng)管理員，減輕了學習和管理上的負擔。 從宿舍的情況來看，一般計算機都是歸私人所有 ，因此很難找到一臺公用的主機作為服務器。同時，主從網的架設相對來說比較麻煩，而且需要專人來管理。然而最為重要的是，主流的娛樂操作系統(tǒng) Windows 98/me 不能對主從網提供很好的支持，只有在Windows 2020/XP 下才能將網絡性能發(fā)揮到極至。宿舍中各臺計算機之間的性能差異一般很大，而且各個用戶也有不同的使用習慣，因此對等網是宿舍組網的很好選擇。 3．搭建多媒體教學網 在現代教學中最為流行的還屬 多媒體綜合教學 ，因此現在的中小學都在努力投資 多媒體綜合教學 網的建設。它可以在機房的控制中心里設一個視頻 觀察點，在每個教室內安裝攝像裝置以及通話裝置。 在多媒體教學活動中，需要有大量的視頻、音頻數據進行傳輸，而基于共享工作方式的集線器，其有限帶寬、廣播式工作模式不利于這些信號的傳輸。所以推薦采用交換機作為主要設備，只有在個別用戶數目比較少、對信號質量要求不高時，采用集線器。 一、校園網的需求分析 計算機科學與技術專業(yè) 12 多媒體綜合教學網具有以下特點： (1)視頻硬件雙向回傳技術：用純硬件實現 VGA 視頻信號的上下行雙向傳輸，真正實現全動態(tài)、點對點、全雙向的教學功能，兼容性好； (2)卓越的聲音處理能力：采用軟件控制的全電子調音、全電子混音的方式工作，使聲音效果達到了近乎完美的境地； (3)智能化硬件結構：多媒體網卡和控制卡內部均含有獨立的專