校园信息网络的设计与实现Word格式.docx
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设计一个技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种pc机、工作站、交换机、路由器、终端设备互相连接起来，组成校园局域网，形成结构合理、整个校园互相沟通的校园计算机网络系统。
在此基础上建立的校园网应具备以下三点应用目标：
首先，学校的目的是通过教学过程来培养人才，因此对教学过程提供直接支持应是校园的基本功能。
其次，校园网必须能够支持学校的日常办公和管理。
再次，与interent的联接也是校园网的基本功能之一。
联接interent可以使学校把目光投向更广阔的社会空间。
大大扩展师生获取知识的途径，还可以增强校内外的沟通以及自由地发布教育消息。
2.学校校园网建设，要为教育教学服务，为促进学校教育现代化服务，要紧密结合教育教学的需要和经济承受能力，本着高效、实用的原则，有计划、有重点、分层次、积极稳妥地推进校园网建设。
考虑到我们学校的经费、师资水平、网络管理的经验，我们建设校园网采取分块上马、区域联合的总方针，先上图书微机管理系统、校园办公管理系统、再上多媒体教学系统，直至连接internet。
分块上马又不失总体规划，考虑计算机硬件、软件更新换代速度之快的因素，我们提出：
总体规划十五年不落后，局域网络有较大扩展性。
如：
网络布线采用总线型拓扑，星型拓扑相结合，即楼与楼之间采取4蕊多模光纤连接的总线型拓扑方式，在同幢大楼内采用超五类双绞线和100mbit/s交换机星形拓扑方式。
这种结构最大优点：
局域网络故障检修容易，方便增加和拆除站点，提高网络的安全性与扩展性能。
二、校园网设计分析:
1.作为不同类别的学校，对校园网的需求也不同。
因此在设计网络时应先分析本校校园网所应具备的功能。
我校作为一个全区质量监督学校、片区龙头校，在学校工作的各个方面都应起带头作用。
因此我校的校园网在学校管理和教学教研各方面应全面应用。
（1）学校管理：
随着教育现代化改革步伐的加快，计算机在学校管理领域应该被广泛应用，以提高管理效率和质量。
学校管理主要体现在校长管理系统（校长有权及时了解各部门的工作情况、布置学校的各项工作和发展计划）、教务教导管理系统（学生档案管理电子化、排课、成绩统计等）、办公管理系统（学校的日常活动、教职工管理）和总务管理系统（学校后勤工作管理、学校财产管理、工资管理等）等。
学生管理系统（学生作业的检查与评定、电子点名、学生监控、跟踪辅导）总之，学校办公管理网络化、信息化必然对学校的现代化和信息化起到巨大的推动作用。
（2）教学教研：
现代教育技术的应用，可以弥补传统教学的不足，提高教学质量。
主要体现在计算机辅助教学（校园网把网络和多媒体技术与现代教育理论有机结合起来，创造一种新的教育理念）、提高授课效率和密度、远程教学和在线辅导、教育资源共享和开发课件集体化等。
2.在校园网络建设中，若只重视硬件建设，而轻视软件投入就等于有"
路"
无"
车"
，根本无法发挥"
的作用。
所以我们在校园网硬件建设的同时，注重管理软件的开发、选择与使用方法的积累。
鉴于我们学校网络技术力量的现有水平，我校决定：
大型管理软件如图书管理软件、学校办公管理软件等，坚持"
正版"
，选择专业公司开发的软件。
坚持"
，使我们使用的数据合法化。
专业公司开发的软件，我们在使用过程中能够接受其技术上指导，并不断获得免费升级的软件，使我们始终使用的是最优秀、最成熟的软件。
从而保证我们学校建立的教学、办公数据规范化，连续性，有利于对外交流。
例如，图书管理软件我们选用福建省教委推荐的大连博菲特公司开发的软件，经过两年运作，证明该软件容易操作，安全稳定。
学校办公管理软件我们选用国家教育部鉴定通过的zdnet'
'
99校园网软件平台，该软件数据小、运行快、稳定，并且符合当今流行的web方式设计，各工作站可通过ie流览器链接使用，具有方便上英特网，方便维护等特点。
我们还购买k-12中国中小学教育教学网站开发的k-12教育资源库，该"
库"
有大量的教学参考资料，数十万个图片、动画、音效等课件素材，以及翔实浩翰的知识博览。
即可为教的备课、教研活动提供了大量教学资料与素材，又可做为扩大学生视野、兴趣、知识面的第二课堂学习材料。
购置以上软件与光盘资料，我们学校是花了一笔钱，但也使我校的教学水平、管理水平上了一个新台阶，应该说是效益大于支出。
3.一个高效的校园网应该同时具有"
"
货"
驾驶员"
四个条件。
就是校园网的网络系统。
就是运行在校园网硬件网络系统上应用系统。
就是应用系统上装载的数据。
就是校园网使用人员-主要包括网络管理人员、行政人员、教师。
有了"
，还必须要有合格的驾驶员，所以培养网络管理人员、行政人员、教师，使用现代化管理设备和现代化教育技术是当务之急。
我校成立了以学校领导为组长的校园网络管理小组，采取了走出去、请进来、边学习、边实践的方法，学习网络管理经验，保证校园网运行的稳定与安全，解决善未入门或刚刚入门的教师、行政人员使用电脑登录校园网易产生故障的后顾之忧。
在我们学校里，对校园网的设备"
不怕使用，就怕不用"
，提倡"
人人会电脑，教学、管理用电脑"
。
定期组织不同水平级别的电脑学习班，举行"
多媒体课件设计"
的交流会等等，学习运用现代管理技术、现代教学技术尉为风气。
目前学校行政办公正在实现电脑化，50岁以下的教师要求能够通过校园网索取k-12教育资源库的教学资料，能够使用电脑编写教案，打印试卷与练习，年青教师能够设计多媒体课件。
三.校园网的技术方案设计与实现：
校园网的设计应尽量采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术，兼顾网络技术的发展方向，选择结构化、可扩充、多用途功能完善的网络产品，保证网络在较长时间内不落后。
同时网络设计应结构合理，在通信网络、资源配置、系统服务和网络管理上有良好的分层设计，使网络结构清晰，便于使用、管理和维护。
另外网络应坚持高效实用的原则，着眼于教学、科研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工作急需的问题。
校园网的技术方案设计分以下几步：
（1）网络体系结构的选择
网络体系结构是指计算机通讯系统的整体设计，它为网络软件、硬件及网络通讯协议、数据存取控制和拓扑结构提供标准。
因此网络体系结构的选择是实现校园网设计目标的核心环节。
在充分了解各种网络的特点、性能、价格的基础上，根据学校的实际应用，考虑学校能够投入的资金及现有的设备、将来的升级问题，设备的采用可以追求品牌和先进性、局域网和其它资源情况，进行综合分析，确定符合自己需要、有利于开发利用、有利于发展扩充、性能价格比高的网络方案。
校园网是局域网中的一类，按传输速率分主要有10m以太网、100m以太网和千兆以太网三种。
10m以太网不足以满足教学中多媒体信息的传输，所以不作考虑。
千兆以太网又太昂贵，因此采用主干千兆、桌面百兆混合的结构。
各楼之间距离较远，而且各楼相当于一个小型的局域网，在网络中心与各楼之间使用光纤，这样数据传输速度、质量都会得到保证。
各楼采用百兆交换机，使得计算机数据交换自如。
为了管理方便，在办公楼设立网络中心，网络中心由4台可堆叠式交换机（含光纤模块）组成，既满足办公楼各处室计算机的连接，同时完成各楼计算机的数据交换工作。
使用ddn专线联入因特网，使学校与外界的信息交流畅通无阻。
同时配备了硬件防火墙和网关设备，使整个校园内部的安全得到一定的保证。
在网络中心配备了4台服务器和一台光盘塔，其中两台采用dell的高端服务器（双cpu、大内存1g、高容量磁盘）分别作为数据服务器和网站服务器；
一台采用dell的中端服务器，仅提供因特网的接入服务；
一台使用acer服务器作为图书馆管理之用。
这些服务器皆使用光纤与中心交换机连接，保证数据传输速度。
办公楼配备为各处室配备品牌计算机、1间多功能会议室和1间电子备课室（20台计算机、数码摄像机、数码相机、刻录机、采集卡、录象机、dvd等）；
实验楼配备了3间多媒体网络教室，每间60台和9间多功能教室；
教学楼44间教室配备了"
三机一幕"
（计算机、液晶投影仪、实物投影仪和电动银幕）；
图书馆配备1间电子阅览室，这些计算机都已联入校园网，并可通过网络中心访问因特网。
整个校园网的关键在网络设备，设备性能的好坏直接影响到校园网的性能。
还有设计网络时，在够用的情况下应考虑将来设备的增加，比如交换机使用的数量、型号。
这样才不会为了添加一台计算机而去买一个交换机。
整个网络中心的投资大概在50万左右，我认为对一个中型的中学来说是差不多的。
各个学校应该从自己学校的规模、资金方面去考虑投资，比如可以采用一些国有品牌的服务器等。
目前，fddi在100mbps传输技术上最成熟，但其基于带宽共享的传输技术从本质上限制了大量多媒体通讯同时进行的可能性，且支持数字化语音、图像的新一代fddi标准迟迟未能发展出来，fddi正在被atm和千兆位以太网技术迅速取代。
作为一种全新的技术，千兆以太网是快速以太网的延续，是性价比很高的一种主干网技术，但由于千兆以太网所涉及的标准还没有全部确定，各厂家间的兼容性也有待测试，使其不能提供严格服务质量保证。
在对传送视频应用等响应时间不可预测的网络中，千兆以太网将不是最佳选择。
atm技术的出现比千兆以太网早了三年多，而且目前的atm网络市场相当繁荣，atm能提供较高的网络带宽和服务质量控制，具有适合于语音、视频、数据传输的特点。
考虑到多媒体技术的迅速发展和现代学校教学中大量多媒体课件的开发应用，目前一种能满足网上大量多媒体信息传递的需要，比较先进和稳定的方案是采用atm作主干，局域网和用户端仍采用以太交换网的方案。
（2）确定合适的网络拓扑结构
当计算机台数较多或可靠性要求高时，优先考虑采用星型或树型连接；
对于少数几台距离较远或可靠性要求不高，共享任务不繁重，可考虑用一根电缆进行总线型连接。
实际的拓扑结构常为以上两种方式的综合。
（3）设备的选择与布线系统的设计
选择网络设备，首先要符合cernet、internet等国内、国际联网标准；
其实要能支持多种网络协议，如tcp/ip、ipx、decnet、netbeui等常用网络协议，具有良好的可靠性、可扩充性和可管理性；
第三，价格在预算范围内，有良好的性能价格比；
第四，应选择信誉高的网络产品公司的优质产品，其国内外有成功的使用经验，有良好的售后服务。
组成校园网的硬件有以下五类：
一是网络服务器；
二是网络工作站、三是调制解调器；
四是网络适配器，又称为网卡；
五是连接线，学名"
传输介质"
，主要是电缆或双绞线，还有不常用的光纤。
出于硬件上的专门考虑，有条件最好购置专门的文件服务器。
因为服务器的硬盘存储速度对网络的影响很大，所以专用的服务器就对数据存储、速度、可靠性都要考虑，诸如硬盘镜像、系统安全等容错技术一般都会得到应用。
不过一般的小型校园网，采用pii级的微机，配备一个或数个的大容量硬盘和一个32位的网卡也可以满足要求。
网卡虽然有16位和32位之分，但一个网络无论用16位或32位网卡，最好均用同一品牌，以保证良好的兼容性。
一般而言，市场上兼容产品的质量还可以，对小型校园网的影响不明显。
目前购买网卡应购买即插即用型网卡。
常用的传输介质分为同轴电缆和双绞线两种。
同轴电缆又分为粗同轴电缆和细同轴电缆。
粗同轴电缆主要用于基干线的设计。
细同轴电缆使用bnc接口，主要用于计算机间的网络连接，但因接头易松，可靠性差，将会逐渐被双绞线取代。
双绞线又分屏蔽双绞线（stp）和非屏蔽双绞线（utp或电话线）。
目前常用的utp双绞线分五类和三类两种规格，一般小型局域网（10m）用三类。
可靠性，速度要求高的大局域网（100m网）用五类，使用rj－45接口。
联网最好优先考虑采用双绞线连接各种设备，因其可靠性较好，价钱也便宜。
网络布线系统设计应根据网络技术选型进行布线设计：
第一，应符合国际开放式布线标准，并与学校现有楼宇改造布线特点相结合；
第二，应选择国际上可靠的网线设备生产厂家的产品；
第三，网络整体布线结构合理，有足够的冗余，便于以后的网络扩展，并有可靠的质量保证。
（4）网络系统的设计
该部分主要包括校园网网络系统的规划设计、管理（包括安全）技术、设计原则以及设备性能介绍、选择的技术依据、解决方案等。
学校的系统主干及重要的支干链路应依据当前需求在100m和1000m以太网之间做性价比较，网络规划要考虑对未来应用需求更佳的支持能力、灵活的扩展能力、可重组能力以及平稳的升级能力（如考虑未来对atm的支持等）。
网络系统可考虑采用虚拟组网技术（vlan），以利于网络管理和提高网络效能。
主干网络设备选择应考虑互操作性。
校园网internet的接入方式应该具备多种方式，关键网络设备及部件的选择应详细说明并有比较依据。
整个校园网建议采用统一的tcp/ip作为核心协议。
具体解决方案应统一按照总体规划进行子网划分及ip地址的分配，并适当考虑一定的冗余。
每个应用点都应能申请得到独立的internet网络内部的ip地址，一级节点到中心交换机的主干链路总带宽可根据该节点对中心服务的需求量做相应设计调整。
（5）、注重应用系统的设计
就目前成熟的应用而言，校园网综合应用主要集中在以下几个方面：
辅助教师教学、提高教学手段、提供网络服务②、方便师生教研、改善办公条件、提高工作效率、开放对外窗口，树立学校形象。
这些目标的实现需要通过具体的网络功能来实现。
我根据当今技术发展的现状，结合学校实际情况提出以下设想。
①建立课件、教学信息资料库及相关系统，实现授课点播和辅助教学;
②利用校园mis软件，实现全校计算机辅助管理和办公自动化;
③建立图书馆计算机管理系统和电子阅览系统，实现图书馆信息管理自动化、快速检索和电子阅览;
④建立远程访问（ras），利用校园网实现在家备课、办公和接入internet;
⑤通过建立对外信息站点，实现学校信息上连internet和提供对外信息服务（包括校际交流、学校internet互访等）;
⑥传统的网络服务，例如：
e-mail、ftp、telnet、www查询等功能，其中e-mail为广大师生与外界交流的必备工具，应考虑其可用性，可靠性，可管理性，可扩展性；
⑦利用网络技术，实现多媒体信息交换、视频点播、远程教育等（如netmeeting功能的应用）;
⑧兼容校内有线电视广播网，拓展网络功能。
（6）网络操作系统的选择
目前，网络操作系统有三大阵营：
unix网络操作系统有较长历史，良好的网管功能，丰富的应用软件支持。
microsoft网络操作系统有代表性的是windowsnt，它是32位多任务处理的操作系统。
novell网络操作系统是占世界局域网主流的操作系统。
对有服务器的局域网来说，新建网优先选用windowsnt，"
老"
网改造采用netware4.10或5.0较为合适。
在小型的对等网环境中，若只想共享文件和资源，要求成本低、维护简单且对安全性要求不高时，用win95／98很合适。
（7）系统集成商的选择
与技术和设备选型相适应的一项重要工作是系统集成商的选择。
系统集成商应有雄碍的技术力量；
有丰富的网络集成实际经验，有较多承揽大型网络工程的成功范例；
在业界有较高的商业信誉和售后服务质量；
地理位置尽量靠近，具有快速的响应和解决问题的能力；
能提供全面系统的技术培训。
（8）信息资源的设计与实现
校园网信息资源设计，是以校园网络为基础，依据教学、科研和管理工作的具体需要，对信息资源进行合理的规划，有效地组织管理和开发，提供学校internet信息服务。
校园网信息资源设计包括以下3个方面：
①教学信息资源设计
建立专业信息库，为专业教学和研究提供信息服务，根据各学校具体专业情况设计多媒体教学信息库，以满足学校多媒体教学需求为主要目的，建立多媒体素材库、多媒体课件库等大型数据库，并建立相应的多媒体课件和cai专用server，提供多媒体信息服务，为教学改革提供最有效的辅助手段。
通过网络实时传输多媒体信息，在课堂上实现多媒体信息检索和课件运用；
通过cai课件调用，为教师备课、研究和学生自学提供有效的手段；
通过e－mail进行教学双方课后信息交流等。
为科学实验②和研究提供数据传输和处理的有效手段，在网上建立计算中心，设立数据计算、cad、模型设计等专用工作站、服务器，进行科学实验数据处理和快速传递，辅助科学研究。
开辟网上学术交流渠道，推进学术和教学研究，利用bbs、netnews设立学术讨论栏目，专业人员可在相应栏目中发表学术观点，报告研究进展和成果，进行学术交流。
②管理信息资源设计
校园网是为学校各部门服务的，学校内的信息就显得特别重要。
按学校部门职能来组织，应包括以下信息：
·
办公信息：
提供学校校史发展、规划以及校内新闻等内容。
人事信息：
提供全校职工的个人信息以及查询全校职工人数、男女比例、年龄结构、职务、职称结构等。
服务信息：
提供学校财务状况、工资发放等，这需要有相应权限才可以看到。
编辑部：
发布校刊、校报的目录及各个部门稿件统计结果。
图书信息：
提供全校图书、书目、图书流向等。
学生信息：
提供全校学生的基本状况。
教务信息：
提供全校的教学计划、教室分配、课程安排、试卷库管理等。
科研信息：
提供学校的科研状况及查询鉴定的科研成果和发表的论文。
设备信息：
提供全校的设备信息。
各教研组信息：
提供本教研组的教学计划、教室安排、课程安排、教师安排、实验安排等。
各部门提供并维护自己的信息，对他人的信息只能查询。
③外部信息资源设计
采用多种方式与cernet、中国教育资源信息网和internet等广域网连通，方便用户访问。
发挥各学校专业教学和科研的优势，在开发内部信息资源的同时，积极筹划对外服务的数据库设计。
四、软件设计及实现
校园网的设计主要就是要为教育信息化服务的。
在投巨资进行完硬件的设计后，就要考虑软件方面的设计和应用。
（一）、网站设计及应用
我校网站分为校外版和校内版，其中校外版是学校向外传递信息的窗口，校内版着重为学校的教育教学提供服务，结对校和学生在家里可通过授权访问。
在教学方面体现在：
1、教学资源库的设计
本校师生只需通过访问校内主页即可调用资源库，进行课堂教学、课件制作、课外自学与辅导等。
目前教学资源库包括以下几个方面：
（1）k12智囊教育资源库：
包含有学科素材库（mpeg、avi视频动画、jpg学科图片、wav配音、flash课件等）、教学课件库、同步教学（与高中各科各年各章节知识点同步的教学参考、知识要点、教学辅导、教案、练习测试等）、课外百科（军事、科技、天文、书法、建筑、文学、艺术、集邮、摄影、医药保健、汽车、摩托车、生活常识、旅游、娱乐、日常礼仪、纪念日节日、国家与国旗、幽默笑话、谜语等丰富的课外素质教育资源）、学科知识博览、教研论文库（2万余篇各科教育基础理论、课程与教学理论、教育教学实验、素质教育等领域的教研论文）、教育大观（安全教育、心理教育、禁毒教育、环境教育、教育法规、名牌大学介绍、教育机构库、教育统计数据、高校学科介绍等）、共享软件库、通用图片库（数十万幅分类图片）、通用音效库等，总共40多gb的资源，以网页形式供师生调用。
（2）腾图资源库：
教育部"
朝阳行动计划"
的一部分，通过卫星接收设备接收中央电教馆"
朝阳资源中心"
资源和腾图宽带教育资源库。
以网页形式供师生调用。
（3）自建资源库：
我校及结对校教师利用业余时间制作、收集的教研论文、学科教案、说课教案、备课参考、课堂教学心得、试题库、教学课件、名人或科学家小传、学科发展史、实验操作、课外知识、竞赛辅导、研究性学习辅导以及涉及本学科的有关素材。
还有学生小论文、学习心得、优秀作文等。
这些资源按照学科、种类进行分类整理，删除跟以上资源库重复的部分，以网页形式供师生调用。
（4）自建共享软件库：
通过下载一些免费或共享的跟教学相关的软件、视频资料等到本地服务器供师生随时调用，减轻因特网接入的负担，加快了下载的速度。
（5）其他资源：
订购了诸如鹏博士教学软件、csc等多个教学软件和备课参考资料。
这些教学资源具有开放性，在任何时候，任何地方，任何教师、学生都可以将新制作或收集的资源经过审查和添加入库。
2、图书馆数字化设计
（1）图书检索、订阅系统：
在图书馆服务器上安装图书馆管理系统，实现在校内的任一台联网的计算机上使用网页形式进行馆藏图书的检索和订阅。
（2）电子图书和视频资料：
光盘塔服务器播放与教育有关的视听材料及重要的电子图书资料。
通过虚拟光盘服务器，将大量存储在光盘介质上的资料虚拟到服务器硬盘上供调用。
将部分图书资料和期刊制成电子刊物，让师生直接在网上阅读。
3、环境虚拟化的设计
所谓的教育环境虚拟化就是说教学活动在很大程度上跟物理空间时间的限制相脱离。
在网站上建立虚拟社区、虚拟教室、虚拟实验室等。
师生可以通过这些虚拟环境进行交流学习，逐步实现虚拟教育与现实教育结合，做到校内教育与校外教育的贯通。
（二）、其他方面的设计
（1）电子邮件、新闻组服务：
为每位师生配备一个电子信箱（自己申请、可以保护隐私），使得师生可以通过网络进行交流学习、探讨问题等。
（2）建立论坛、聊天室：
可以开设心理辅导站、学习交流天地、教师网上答疑等栏目。
（3）开放个人主页空间，创建电子刊物，开设校长信箱、家长信箱等内容。
（三）电子备课室和电子阅览室
我校的电子备课室配备齐全，教师可以进行课件制作的各方面准备工作，比如视频的采集、编辑，声音的录取、编辑，图象扫描、处理和资源库的调用等，进行课件的制作、刻录和上传。
电子阅览室可以为
升级会员 