中小学校园网建设中的要点浅析论文.docx
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中小学校园网建设中的要点浅析论文
中小学校园网建设中的要点浅析
【摘要】校园网是一种为学校学习活动,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,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。
本文从中小学校园网建设中的要点谈谈自己的认识。
【关键词】校园网,网络硬件,系统集成商,千兆以太网,校园网管理
中小学校园网建设已在全国各地呈现出一片繁荣的景象,也确实取得了很大的成绩。
越来越多的农村中小学在校园网内部实现了联网,有些还在因特网上建立了自己的主页,基础较好的学校已经开始通过因特网进行远程教学实践。
但是,透过这种繁荣景象,我们仍然能看到校园网建设中存在的不少问题。
如:
重视硬件投入,轻视软件资源建设。
据有关调查显示,不少学校在网络硬件设施上不惜花费上百万,而在各种软件资源(如网上教学平台、学校业务管理系统、各种多媒体教学课件、信息数据库等)的建设上却不肯花钱,造成软件资源的严重缺乏。
1、在做前期规划时,首先要明确建设校园网的目标,即建校园网做什么用?
学校希望通过校园网获得什么应用。
制定一个明确合理的校园网建设目标,最主要的是要对学校的实际情况进行客观的分析。
各个学校在资金状况、教师的网络(计算机)应用水平、长远发展打算等方面通常都是不一样的,这些差异使得各学校建设校园网的目标或者要求就不一样。
例如,资金充裕的学校有能力采用千兆以太网作为校园的主干网,而资金不充裕的学校则可以考虑先采用百兆以太网作为主干网或者先建设校园网的一部分(如先建设多媒体教学网、办公网等)。
如果教师的网络(计算机)应用水平普通不高,即使安装了某些系统也利用不起来,比如,对外提供远程教学服务就不现实。
因此,充分了解自己的实际情况和需求,制定建设校园网的目标是十分关健的。
2、校园网的建设方案
网络技术选型是实现校园网建设目标的核心环节。
首先要依据学校各项应用的实际需要,并把当前的需要与未来一定时期的发展结合起来;其次,要充分了解各种网络的特点、性能和价格;第三,要考虑学校能够投入的资金及现有的设备、局域网和其他资源情况,进行综合分析,确定符合要求的性能价格比高的网络方案。
2.1主干网络的设计
目前可以选用的主干网结构主要包括以下几种:
(1)FDDI:
FDDI是一种光纤环网,采用令牌传递多址接入技术,数据传输速率是100Mbps。
FDDI的优势在于冗余性强,容错性好,缺点在于设备相对比较昂贵,并且对于校园网而言连接相对比较复杂。
(2)ATM:
ATM网络主干体系由ATM交换机互连构成。
由于ATM设备价格比较高,限制了其在校园网内的使用,但是ATM具有的能够支持传输质量控制和开展多媒体业务等优势,使它在不少场合仍得到应用。
(3)千兆以太网:
千兆交换式以太网能够为每个端口提供1G的带宽,可以满足校园主干网的需要。
它具有较高的性能价格比,并且已经获得业界广泛的支持,同时它具有良好的互操作性,并具有向后兼容性;可以从现有的传统以太网方便、平滑地升级到千兆以太网。
(4)快速以太网:
快速以太网可以支持100Mbps的传输速率,其标准是IEEE802.3V。
它可以支持多种电缆类型,具有良好的兼容性,移植非常容易。
并且它采用星形结构,可以比较容易地向ATM过渡。
它也具有较高的性能价格比,并且已经获得业界广泛的支持,
综合考虑网络的兼容性、先进性、开放性以及升级方便和价格等因素,我们认为可以根据校园网的规模优先考虑选择千兆以太网或快速以太网作为校园主干网的结构。
2.2网络中心的设计
网络中心有中心交换机、服务器群、路由器以及Modem等设备构成,这些设备一般以中心交换机为中心,以星型拓扑结构通过无屏蔽双绞线连接在一起。
中心交换机的选用与网络的规模紧密相关,网络的规模较小并对带宽需求不大时,可以选用不具备三层交换功能的能够提供百兆光纤接口的中低档交换机,但是考虑到网络的升级和扩容,应尽量选择带有千兆口的中档交换机。
当网络规模较大时,应该选用具备三层交换功能、能够划分VLAN的带有千兆光纤接口的中高档交换机。
此外选用的中心交换机应该具有丰富的接口、完善的网管功能和较强的适应能力。
路由器和Modem也应根据校园网需要提供的服用和应用加以选择,这里不再赘述。
2.3分支子网的设计
分支子网的设计应根据不同子网的性质,提供的功能选用相应的网络设备。
(1)办公子网:
办公子网应能够适应管理机构网上办公的要求,主要完成数据生成、修改、查询以及进行人员资料和课程管理等工作。
办公子网与网络中心的信息通常较多,每天都要处理大量的数据,可以根据网络规模选用带有一个千兆光纤模块或百兆光纤模块的交换机。
当交换机不带光纤模块时需要通过光纤—双绞线转换器配合使用。
办公子网中各子系统内的微机可以通过集线器进行联网,集线器的选择可以根据连网微机的数目选用堆叠式集线器或普通集线器。
(2)多媒体教学子网:
考虑到多媒体教学子网需要传输大量的视频和音频数据,不宜选用共享式的集线器,推荐使用端口数目较多的交换机作为主要设备。
只有在用户数目比较少并且对信号质量要求不高时,可以适当使用一些集线器。
并且条件好的学校,为了易于管理可以在每个多媒体教室设置一台服务器。
(3)图书馆子网:
该子网的功能主要是进行文献检索、电子阅读和资源共享,由于图书、文献等多以文本方式出现,数据量不大,可以采用普通集线器作为网络节点。
图书馆子网需要设置数据库服务器作为数据存储和管理系统。
鉴于图书馆与网络中心的数据量一般不大,可以采用带有百兆口的交换机。
(4)宿舍子网:
校园内的宿舍一般分布范围较广,但可以将位置较近的几栋宿舍楼连成一个宿舍群。
考虑到每个宿舍群的房间数目较多,需要的端口数目较多,如果采用交换机成本将很高,同时考虑到宿舍子网主要用于各个宿舍楼之间的连网,与外界的数据量不大,所以主要采用集线器,适当可以采用少量交换机。
总上所述,中心交换机作为网络数据交换的中心,直接关系到网络的整体性能,因此中心交换机的选择应主要考虑性能、功能和可扩展性。
二级交换机用于连接中心交换机和各个网络节点,它的选择应主要根据应用需求,兼顾价格和性能。
网络节点用于连接各种终端设备,应根据应用需求选择适当的交换机或集线器。
3、选择合适的集成商。
由于大多数学校的技术力量都不强,因此选拔系统集成商就成了校园网建设中的重要问题。
可以说,选择了一家合适的系统集成商就几乎等于完成了一半的工作。
好的系统集成商除了能高质量的完成网络建设、提供良好的售后服务和全国系统的技术培训以外,还能在整个校园网建设过程中,从网络规划、技术选型、产品选型、应用软件选择等方面,确实为学校起到出谋划策的作用。
学校在选择集成商时,对方的技术实力、资金实力、服务态度、提供快速响应服务的能力、在校园网方面的成功案例、在业界的口碑等都是需要重点考察的因素。
3.1、搜集信息、丰富资源
目前的校园网建设当中,许多学校都反映教学软件不足,信息资源匮乏。
如何解决校园网“有路无车”的问题,是当前校园网建设所面临的需要迫切解决的一个重要问题。
解决这一问题的重要途径就是抓紧建设校园网教育信息资料库。
中小学教育信息资料库一般由学科教学资源、教育管理资源、教师备课系统、相关网站资源等部分组成。
校园网教育信息资料库的最大特点是便于网上运行,即资料库的全部信息都能通过互联网络进行远程传输。
互联网信息资料库的诞生是信息服务领域正在发生的一场革命性变化,它必将从根本上改变人们传统的信息检索、查询、阅读和学习习惯。
教学信息资料库的信息资源主要有静态性信息、动态性信息和多媒体信息等类型。
静态信息包括文本、图表、图片、档案材料等常规教学和管理内容;动态性信息主要是有关教育和教学活动的各种新闻、消息、时事、通讯以及各类时效性教育动态等;多媒体信息集文字、图片、声音、视频、动画等于一体,构成了校园网上多维的或虚拟真实的学习空间环境。
由于硬件配置、线路传输和软件开发等方面的局限,目前在网上运行的多媒体教学资源还很有限,但是随着信息技术和教育应用的不断进步,网上多媒体教学资源将会有着非常广阔的发展前景。
校园网教育信息资料库的来源要根据实际需要,遵循教育性、科学性、实用性、针对性、思想性、导向性等基本原则,采用多途并举,实现广收多积。
教育信息的来源渠道有多种,如:
● 搜集、选购公开出版的各类教育、教学信息资源
● 教师自己研制开发教学急需的各类课件或管理系统
● 从Internet互联网上下载所需的各类教育资源
● 与高等院校专业系科或软件公司联合开发教学软件
● 与兄弟学校或其它教育部门开展信息资源交流等。
4、重视人员培训。
培训包括两个方面的内容:
对网络维护管理人员的培训和对教师的培训。
委托集成商来承担校园网的建设任务,并不是说学校可以把所有的事情都委托给系统集成商,因为校园网日常的维护和管理,由系统集成商来负责终究不是长久之计,最终还是要靠学校自己的网络管理人向来承担。
因此,在建设校园网的实际过程中,培训自己的技术队伍是各学校应该加以特别重视的问题。
因此,校园网的管理应该成立专门信息中心或网络中心来负责,需要2-3名专职技术人员或选拔1-2名优秀计算机教师来保障校园网的畅通(人员配制视校园网规模而定)。
一般来讲,在硬件、软件和师资培训的投入上,学校投资比应尽量做到1:
1:
1比较适当。
目前各地都正在加强学校教师的计算机能力培训,在调查中我们发现,一些学校和地方的教师计算机培训存在两个方面的主要误区:
一是以计算机等级考核作为评判教师计算机能力的标准,片面强调“过级率”;二是主要以加强教师的多媒体软件开发能力培训为主,片面强调教师的计算机软件开发功能。
由于国家计算机应用等级考试目前还相对滞后于信息技术的发展水平,单纯以能否“过级”为标准无法衡量教师对信息技术的实际应用水平。
我们认为,对大多数普通教师而言,教育技术的培训目标主要是要求他们必须掌握对现代教育技术的实际应用能力,掌握在教学过程中对各种教学资源,特别是对现代信息媒体资源进行有效的设计和运用的技能,从而有利于优化教学过程和教学效果。
至于媒体软件的开发和研制,主要是相关职能部门和学校电教专业人员的职责。
基于提高教师应用现代信息技术能力的要求,培训课程应应该主要围绕应用能力的培养,开设诸如计算机应用基础、多媒体应用技术、常用演示软件如PowerPoint、几何画板等、网络应用基础如浏览器、电子邮件的使用以及课堂教学设计的原理与方法等培训内容。
5、严格校园网管理。
校园网必须强化管理,充分做到有法可依、违法必纠,否则很容易导致校园网的硬件或软件损坏甚至整个校园网的瘫痪。
校园网的管理应该包括计算机病毒的预防与处理、网络使用规范、上网规范、计算机操作管理制度、维修保养制度、BBS论坛使用规则、软件培训推广应用制度、软件购买收集制作制度、光盘音像制品素材软件的使用保管制度、教师信息化工作的评估激励制度等。
5.1运用内容过滤器和防火墙过滤器技术可以屏蔽不良的网站,对网上色情、暴力和邪教等内容有强大的拦截功能。
防火墙技术包含了动态的封包过滤、应用代酬民务、用户认证、网络地址转换、IP防假冒、预警模块、日志及计费分析等功能可以有效地将内部网与外部网隔离开来,保护校园网络不受XX的第三方侵人。
防火墙总体安全框架为:
物理洲功卜-SIP地址-,身份认证一应用层过滤,分别采用人侵检侧,状态包过滤技术,身份认证,信息过滤等安全策略。
诵讨与玄样的数据流程对内部网络进行全面的保护。
防火墙的工作贯穿内部网络的整个防御过程:
防火墙能够检例到通过防火墙的各种人侵、攻击和异常事件,并以相应的方式通知相关人员,安全员依据这些警报信息及时修改相应的安全策略,重新制定访问控制规则;由安全员分析审计信息,修正策略,制定新的过滤规侧。
防火墙和相应的操作系统应该用补丁程序进行升级且升级必须定期进行,以对付黑客新增的人侵攻击手段。
5.2利用虚拟网技术,将全校分布在不同部门、
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