【導讀】湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書

　　

【正文】 用提供了一個全新的網(wǎng)絡湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 15 通信環(huán)境，也從根本上加強并促進了群體工作成員之間的信息交流、資源 共享、科學計算及技術合作等，進而推動了教育事業(yè)、科研及生產(chǎn)的發(fā)展。Inter 是一個全球性的開放的信息互連網(wǎng)絡，它是以一系列關鍵支撐技術為核心發(fā)展起來的新興領域，為人們提供了嶄新的網(wǎng)絡計算環(huán)境。 目前，信息化程度已成為衡量一個國家、一個地區(qū)、一個單位綜合實力的重要標志。黨中央和國務院對我國信息化工作非常重視，信息化建設已作為一項重要工作，成立了領導小組，并指出了“統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設、統(tǒng)一標準、專項結合”的十六字指導方針。 Inter 不但具有豐富的信息資源，而且為了方便信息的訪問、傳輸和共享，已經(jīng)研 究并開發(fā)了各種技術，設計與實現(xiàn)了各種信息訪問的工具。為用戶的網(wǎng)絡訪問和信息交流提供了最簡便的方式。 除此之外，越來越多的新技術不斷出現(xiàn)在 Inter 上，如：基于 WWW 的搜索技術、語音通信技術、視頻點播技術、三維動畫技術與 VRML、 Java 技術、網(wǎng)絡安全技術等。 校園網(wǎng)就是以 Inter 技術在學校內(nèi)部建立起使用方便、價格低廉的信息交換網(wǎng)絡系統(tǒng)，并且能夠方便地與 Inter 交換信息，查詢豐富的網(wǎng)上資源。它主要用來為全校教職員工、學生、 Inter 用戶等提供計算機教學和管理、校園信息、學習指導等服 務。校園網(wǎng)不僅具有 Inter 的所有特點和功能，而且在它的基礎上還發(fā)展了許多新的應用。隨著世界范圍內(nèi) Inter 的不斷發(fā)展與 Intra 技術的逐漸成熟，我國的網(wǎng)絡建設也取得了令人矚目的成就。到目前為止，我國已建成了包括中國教育網(wǎng)在內(nèi)的 4 大計算機主干網(wǎng)，并且都已接入 Inter。其中在 93 年，中科院高能物理所就正式進入INTERNET,94 年中科院、北大、清華聯(lián)成中關村科研網(wǎng) ,到 95 年初中國教育科研網(wǎng) (CERNET)的建立 ,及以后的全國各大學校園網(wǎng)的相繼建成 ,這都預示中國計算機網(wǎng)絡的建設進入了 一個蓬勃發(fā)展的階段。計算機網(wǎng)絡 ,作為信息高速公路的載體之一 , 已被或正被各界所重視和接受。“無網(wǎng)而不勝”，“計算機就是網(wǎng)絡 ,網(wǎng)絡就是計算機”的觀點 , 正普遍被人們所認識和倡導。有膽識有眼光的計算機應用業(yè)主 , 都不約而同地把業(yè)務建設的重點投入到計算機網(wǎng)絡的建設上湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 16 來。 目前 ,各類學校建立校園網(wǎng)已是大勢所趨 ,也是非常必要和迫切需要的。校園網(wǎng)的建成使用 ,對提高教學和科研質(zhì)量 ,改善教學和科研條件 ,使教學多出人才 ,出高精尖人才 ,使科研出成果 , 出一流成果 , 有著十分重要而深遠的意義。 項目建設的必要性 ◆、 有明確的 指導思想 在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20202020）》中，明確將“加快教育信息化進程”作為獨立的章節(jié)，并將“教育信息化建設”列為 10 個重大項目之一。 《綱要》明確提出了信息化目標，即 建成人人可享有優(yōu)質(zhì)教育資源的信息化學習環(huán)境，基本形成學習型社會的信息化支撐服務體系，基本實現(xiàn)所有地區(qū)和各級各類學校寬帶網(wǎng)絡的全面覆蓋，教育管理信息化水平顯著提高，信息技術與教育融合發(fā)展的水平顯著提升 。 ◆、 有明確的建設目標 在 2020 年召開的 全國教育信息化工作電視電話會議上 ，教育部明確提出了“三通兩平臺”的建設目 標， 即寬帶網(wǎng)絡校校通、優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡學習空間人人通，建設教育資源公共服務平臺、教育管理公共服務平臺。力爭實現(xiàn)四個新突破，即教育信息化基礎設施建設新突破、優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源共建共享新突破、信息技術與教育教學深度融合新突破、教育信息化科學發(fā)展機制新突破。 ◆、 有成功的國內(nèi)外經(jīng)驗 國內(nèi)外掀起了一股教育信息化的熱潮，諸如美國發(fā)布的《 NETP》計劃，英國 98%的中學和 100%的小學擁有互動式電子白板，韓國發(fā)布了國家教育信息系統(tǒng)（ NEIS）等，國內(nèi)也有眾多地市在建設自己的公共服務平臺和資源平臺，中央電教館也發(fā)布了國 家級的公共服務平臺。 2 、 項目建設的可行性 ◆、 技術可行性 本項目將利用 云計算技術搭建資源平臺的基礎設施，用先進的網(wǎng)絡基礎搭湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 17 建教育城域網(wǎng)和無線。所用到的技術都是成熟的，經(jīng)過市場充分驗證的，組網(wǎng)模型也在國內(nèi)經(jīng)過了大量實踐，所以在技術上是可行的； ◆、 應用技術可行性 應用的建設分為兩大部分：一是應用支撐平臺的構建，二是應用系統(tǒng)的構建。從軟件設計角度出發(fā)， 采用 了 成熟的軟件開發(fā)技術，通過運用軟件工程理論、面向?qū)ο蟮姆椒ê蛙浖^程能力成熟度模型（ CMM），開發(fā)滿足 教育 業(yè)務需要的公共 服務 平臺和基礎應用系統(tǒng)。 保證系統(tǒng)的 模塊性、開放性和標準性（符合電子 城域 標準，產(chǎn)品成熟），所以應用軟件的開發(fā)技術也是可行的。 ◆、 人力資源可行性 本項目建設的承擔單位有一支技術力量雄厚，由經(jīng)濟管理決策人員、經(jīng)濟分析人員、計算機軟硬件技術人員、網(wǎng)絡技術人員、系統(tǒng)應用和維護人員組成的專業(yè)技術隊伍，從人才隊伍上保證了項目的可行。 通過以上分析，本次項目在外部環(huán)境、技術、人力資源、基礎條件等方面是完全可行的。 湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 18 二、網(wǎng) 絡 系統(tǒng)需求分析 把網(wǎng)絡建設成為一個高性能、高可靠性、高安全性的網(wǎng)絡，在滿足 湛江市教育城域網(wǎng) 各類業(yè)務要求的同時 ，盡可能的符合當今網(wǎng)絡發(fā)展的潮流，具備相當?shù)南冗M性和可擴充、可升級的能力，滿足后期的擴容需求。采用高性能的核心交換機，提高網(wǎng)絡連接主干的帶寬，充分考慮網(wǎng)絡的可靠性、冗余能力、自愈能力，充分考慮當今網(wǎng)絡系統(tǒng)面臨的病毒、入侵攻擊等不安全因素的影響，充分考慮和其他的網(wǎng)絡互通等多方面的因素，方案設計具有前瞻性，充分考慮將來網(wǎng)絡能夠滿足向更高性能擴展的能力。 為實現(xiàn) 湛江市教育城域網(wǎng) 的 信息化，構建一個支持數(shù)據(jù)、語音、視頻等綜合業(yè)務傳輸、安全、可靠、高速的網(wǎng)絡平臺。本次 湛江市教育城域網(wǎng) 工程的建設目標是： 網(wǎng)絡整體采用 三 層 結構，分別為核心層、 匯聚層、 接入層。 核心層到 匯聚層 帶寬應達到 萬 兆級 ， 匯聚層到接入層 到 萬 兆級 ， 網(wǎng)絡要求實現(xiàn)千兆到桌，網(wǎng)絡設備、防火墻設備 可實現(xiàn)集中統(tǒng)一網(wǎng)管 ，保證全網(wǎng)設備的安全及可靠 。網(wǎng)絡性能應能實現(xiàn)高帶寬、高數(shù)據(jù)分發(fā)速率，即使是視頻業(yè)務、語音業(yè)務、圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳送等業(yè)務全面啟動，亦能滿足易用、高服務質(zhì)量、無阻塞等使用要求。整 個 網(wǎng) 絡 還要具有可靠性、堅固性、良好的擴展能力、強大的管理能力以及擁塞控制和服務質(zhì)量保證等一系列良好的性能。 用戶需求分析 結合當前教育信息化現(xiàn)狀，確保教育城域網(wǎng)最大程度地服務于教育信 息化改革和提高教學質(zhì)量，教育城域網(wǎng)必須滿足以下功能： 湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 19 實現(xiàn) IT 資源的集中部署和分發(fā) 傳統(tǒng)各個學校自行購買服務器、存儲、軟件的方式構建的 IT 系統(tǒng)，無法實現(xiàn)有效的整合。軟件系統(tǒng)本身之間完全割裂，形成孤島資源；而硬件系統(tǒng)的割裂則無法充分發(fā)揮硬件的利用率，往往造成資源的浪費。城域網(wǎng)可成為資源的共享平臺。通過集中部署硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)資源池化，通過城域網(wǎng)分發(fā)到各個學校，達到最大限度的資源利用。 建成寬帶、先進、專業(yè)的高度信息共享的教育城域網(wǎng)系統(tǒng) 教育城域網(wǎng) 建設項目的建設目標是將各個 學校和 教育 機構全部聯(lián)到網(wǎng)絡中，最終形成一個區(qū)域性的互聯(lián)、互動、信息交換、資源共享和遠程教育的基礎構架。以教育信息網(wǎng)絡管理中心為中心的虛擬閉合網(wǎng)絡，實現(xiàn)了 “校校通”。教育信息網(wǎng)絡中心具有先進的交換設備和海量的數(shù)據(jù)存貯能力，在實現(xiàn)軟件和應用資源共享的同時，還能為各校提供硬件共享服務。通過城域網(wǎng)內(nèi)統(tǒng)一的網(wǎng)絡平臺，統(tǒng)一的網(wǎng)絡出入口，還能最大限度地限制各種不良網(wǎng)站的入侵。教育城域網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡平臺，統(tǒng)一的網(wǎng)絡出入口，實現(xiàn)軟件和應用資源共享，還為各校提供硬件共享服務。 實現(xiàn)高度共享的免費教育教學多媒體資源 通過教育 城域網(wǎng)系統(tǒng)實時點播或高速下載，師生可以利用教育城域網(wǎng)絡系統(tǒng)的教育教學資源進行輔助教學和輔助學習。 教育教學資源內(nèi)容覆蓋中小學階段十幾個學科相關的知識點，當中包括文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫、課件、課案、課例等素材內(nèi)容。 教育資源和網(wǎng)絡技術的應用與推廣，將促進信息技術與學科課程的整合，建立網(wǎng)絡環(huán)境下的 湛江 中小學教育新模式。 實現(xiàn)普教系統(tǒng)高效率的教育 城域 網(wǎng) 湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 20 日常行政辦公中心處理教育日常事務， 例 如文件收發(fā)、公文審批、會議通知等工作。 教育數(shù)據(jù)管理中心分為學校概況、教工管理、學生管理、校產(chǎn)管理、教育科研 、綜合查詢等七大模塊，匯集了學校、教師、學生的基本數(shù)據(jù)信息。 項目行政服務中心可以對學校、教師、學生等有關的行政辦公事務進行自動辦理或輔助辦理。 實現(xiàn)信息化課程開發(fā) 小學及中學、師范學校、職業(yè)學校、成人中專的學生全面接受信息技術教育。信息技術課程做到三個統(tǒng)一：統(tǒng)一教材、統(tǒng)一教綱、統(tǒng)一考核。 組織編寫并統(tǒng)一使用以計算機操作和信息處理為主線，突出互聯(lián)網(wǎng)應用的中小學信息技術教材，并定為中小學信息技術教育實驗教材。 實現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡遠程教學 通過教育城域網(wǎng)絡系統(tǒng)著眼于教學、科研、管理的實際需要，用有限 的資金優(yōu)先解決工作急需的問題。設備易于使用和維護。為科學研究提供先進平臺，例如可視化計算，計算機協(xié)同作業(yè)，虛擬網(wǎng)絡，虛擬現(xiàn)實，計算機仿真，遠程計算機與數(shù)據(jù)處理等。建設支持寬帶多媒體業(yè)務，例如遠程教學、多媒體網(wǎng)絡教室、會議電視。 網(wǎng)絡監(jiān)控管理需求 ◆、 需要記錄內(nèi)網(wǎng)用戶對內(nèi)部網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡的訪問行為，以進行用戶訪問行為的統(tǒng)計分析； ◆、 方便的進行用戶管理，包括開戶、銷戶、資料修改和查詢 ； ◆、 需要能對用戶進行分級管理，認證計費系統(tǒng)需要支持遠程登錄的方式進行管理； ◆、 組、帳號用戶管理模式，提高網(wǎng)絡的開戶 效率和組管理功能 ； ◆、 用戶能自己管理帳戶密碼和查看上網(wǎng)記錄、繳費記錄等 ； ◆、 需要能夠?qū)W(wǎng)絡設備進行集中的統(tǒng)一管理，自動生成網(wǎng)絡拓撲結構，通過顏色變化來區(qū)分設備運行情況 ； ◆、 安全策略批量下發(fā)，及時調(diào)整安全策略，批量對交換機群管理，提高湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 21 網(wǎng)絡安全管理 ； ◆、 接入時段控制，嚴格控制用戶上網(wǎng)時間，防止學生過渡沉迷網(wǎng)絡海洋 ； ◆、 支持環(huán)路測試，快速定位故障。 網(wǎng)絡認證需求 ◆、 有效的對用戶進行接入控制，保證只有申請開通的合法用戶才可以使用網(wǎng)絡； ◆、 能夠?qū)尤胗脩暨M行帳號與 IP、 MAC、端口等多元素綁定， 以唯一確定用戶身份同時準確定位； ◆、 免客戶端安裝，方便用戶初次使用，保證版本的一致性，提升運營能力 ； ◆、 客戶端自動在線升級，方便網(wǎng)絡管理人員的維護，提高工作效率 ； ◆、 VLAN 跳轉，用戶權限漫游，要求 IP 地址與用戶一一對應關系 ； 網(wǎng)絡安全需求 ◆、 杜絕非法的組播源播放非法的組播信息； ◆、 如何有效控制和預防病毒的傳播和網(wǎng)絡的攻擊； ◆、 由于各種病毒在被公布前很難防范，網(wǎng)絡技術需要能適時的調(diào)整安全策略，并在最短的時間內(nèi)部署到全網(wǎng)，把病毒拒絕在網(wǎng)絡之外 ； ◆、 VLAN 跳轉，用戶權限漫游，要求 IP 地址 與用戶一一對應關系，實現(xiàn)全網(wǎng)用戶的唯一性。 可靠性、穩(wěn)定性需求 ◆、 核心層是湛江市 教育信息網(wǎng) 業(yè)務中心，如何保障網(wǎng)絡的高效率、高可靠、高穩(wěn)定運行是網(wǎng)絡建設的前提； ◆、 核心層之間設備互為備份，包括設備、鏈路、路由等備份； ◆、 可提供管理模塊冗余和電源模塊冗余，保障網(wǎng)絡的高可用性 。 1 網(wǎng)絡高性能需求 ◆、 并發(fā)性強，要求認證計費效率高，對用戶的認證和計費不會對網(wǎng)絡性能造成瓶頸； 湛江市教育城域網(wǎng)技術建議書 22 ◆、 各種流媒體的應用，要求全線支持組播、 QOS 等 技術，使用戶能正常、流暢的應用多媒體； ◆、 網(wǎng)絡設備的背板帶寬足夠用， 保證每端口能夠線速轉發(fā)，同時預留一定的擴展余地 ； ◆、 應用復雜化和多元化，需求網(wǎng)絡高帶寬，造就核心層必須支持萬兆鏈路，核心層到匯聚層 萬 兆鏈路，匯聚到接入層 萬 兆鏈路以太網(wǎng)為目標。 1 管理運維需求 方案中涉及到需要管理和運維的內(nèi)容包括： ◆、 網(wǎng)絡安全資源管理：包括城域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心 網(wǎng)絡 設備管理、拓撲呈現(xiàn)、告警分析、 地址規(guī)劃、鏈路 負載 及配置 等 ； 包括安全設備與網(wǎng)絡設備的一體化拓撲呈現(xiàn)、配置管理、告警聯(lián)動等； ◆、 計算資源管理：包括物理計算主機的性能監(jiān)控、虛擬主機的性能監(jiān)控等； ◆、 存儲資源管理：包括 IP 存儲和 FC 存儲的狀態(tài)監(jiān)控等； 虛擬化軟件的安裝 、虛擬機的生命周期管理（規(guī)劃、創(chuàng)建、運行、調(diào)整、終結） ； ◆、 組織架構管理：包括云業(yè)務流的全流程審批、各級管理員的權限設定、資源使用單元的登錄使用分配的資源等。 1 無線覆蓋需求 無線網(wǎng)絡是有線教育城域網(wǎng)的延伸；擴大了教育城域網(wǎng)的使用范圍和方式，同時借用無線的空間高密覆蓋接入技術，實現(xiàn)教師資源共享、電子書包、無線互動教