校园网多媒体教学综合解决方案.docx

1、校园网多媒体教学综合解决方案校园网多媒体教学综合解决方案校园网多媒体教学综合解决方案 概述： 在最近十年，我国互联网事业的发展取得丰硕成果，并在普及应用上进入崭新的多元化应用阶段！互联网的影响正逐步渗透到人们生产、生活、工作、学习的各个角落。 同时，随着国家信息化工作的深入开展，提高教育系统信息化水平成为当前工作的重点。而校园网建设则是教育系统信息化建设的关键，尤其是高级中学校园网建设。在信息化的建设过程中，它的作用体现在如下几个方面： 1、校园网能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平；信息技术学科的内容是发展的，它是一门应用型学科，因此，为了让学生学到实用的知识，必须给他们提供一个实践的

2、环境，这个环境离不开校园网。 2、校园网为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库，所以校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具。 3、校园网是学校现代化管理的基础，深入、全面的学校信息管理系统必须建立在校园网上。 4、校园网提供了学校与外界交流的窗口，学校应将校园网与互联网联接，这也是学校信息化的要求，做到了这一步，通过校园网去了解世界、在互联网上树立学校的形象都是很容易的。教育即未来，作为国家最重要的战略工程，如何应用信息技术改造我们传统的教学和管理手段；如何加深学生对于信息化和信息技术的理解与了解；如何造就同时具备传统和信息双重文化的一代新人，已成为教育界当

3、前最为紧迫的任务之一。信息技术的应用，势必极大地推进教育手段和教育内容的革命性变革。我们对此深信不疑，并将全身心地为之努力。 一、校园网的建设目标 校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进现有的管理体制和管理方法，提高学校办公质量和效率，以促进学校整体教学水平的提高。 二、校业务规划 校园网工程最终用户的学校领导、管理人员和专业技术人员，是学校的专门管理人员，具有丰富的管理经验和专业知识，对数据信息的需求有所不同：校领导希望能提供决策方面的主要数据；中层干部既具有决策又有管理工作，希望能尽快收集信息，用以协调各部门工作；

4、专业人员从事基础管理工作，希望通过计算机提高工作效率；教师希望能以更生动、形象的多媒体手段给学生授课，同时通过计算机网络查询资料、进行备课和与学生交流；学生也希望能够通过计算机网络快速、便捷地与老师沟通、下载课件和利用网络资源解决学习上的困难和自学。他们对计算机应用都表现出了极高的热情，这样为我们组建校园网络提供了坚实的用户基础。 1、决策层需求： 1、1）主要相关人员：校长 1、2）调查内容： I投资规模：多媒体教室网络的架设 II工期：2009年9月 计算机数量：y余台 所期望的多媒体教室功能：能提供决策方面的主要数据 对校园多媒体教室的要求：性能价格比高，故障率低，尽量使用成熟、先进的技

5、术。 远程访问：需要 3）需要一次性支付和非一次性支付费用： 耗资项目 一次性费用 非一次性费用 网络硬件 Y 不间断电源（UPS ） Y 廉价磁盘冗余陈列（RAID） Y 病毒防护 Y Y 应用软件 Y Y 网络工具 Y 诊断工具 Y 电信线路费用 Y Y 职员 Y 维护 Y 培训 Y Y 2、中层管理需求： 1）主要相关人员：各处、部主任 2）调查内容： I、办公需求：办公自动化，文档电子化，电子公告牌 II、管理需求：会议管理，个人信息管理，公共信息管理，公文管理，教务综合管理，图书馆自动化管理 III、E-mail 服务：需要 IV、远程访问：需要 A：办公自动化系统结构图： 办公自动

6、化系统 公文管理 公共信息管理 个人信息管理 会议管理 B：综合教务管理系统： 综合教务管理系统 教学计划管理 选课管理 教学调度管理 成绩管理 教材管理 学籍管理 C：图书馆自动化管理系统 3、教师需求： 1）相关人员：各部教师 2）调查内容： I、教学要求：电子备课，资料查阅，文档打印，文档、课件上传/下载，在线答疑 II、教学活动：VOD（或将来需要），学生成绩登入、公布 III、自学需求：电子图书馆，资料查询 IV、远程访问：需要 V、E-mail 服务：需要 4、学生需求： 1）相关人员：学生抽样调查 2）调查内容： I、学习需求：电子文档下载，VOD，文档打印，资料查询，电子图书馆

7、， 答疑 II、 E-mail 服务:需要 III、Web 服务：需要 IV、FTP 服务:需要 V、远程访问：需要 VI、学业管理：成绩查询，课程选择/调整 三、校需求规划 整个系统要高效率的完成教学任务，结合各个系统，充分发挥各个系统的功能，实现现代化的会议、教学、培训、学术讨论。 （1）多媒体显示系统： 多媒体显示系统由高亮度、高分辨率的液晶投影机和电动屏幕构成；完成对各种图文信息的大屏幕显示。 （2）A/V系统： A/V系统由4台计算机、摄像机、DVD、VCR（录像机）、MD机、实物展台、调音台、话筒、功放、音箱、数字硬碟录像机等A/V设备构成。完成对各种图文信息（包括各种软体的使用、

8、DVD/CD碟片、录像带、各种实物、声音）的播放功能；实现多功能厅的现场扩音、播音，配合大屏幕投影系统，提供优良的视听效果。并且通过数字硬碟录像机，能够将整个过程记录在硬盘录像机中。 （3）房间环境系统： 房间环境系统由房间的灯光（包括白炽灯、日光灯）、窗帘等设备构成；完成对整个房间环境、气氛的改变，以自动适应当前的需要；譬如播放DVD时，灯光会自动变暗，窗帘自动关闭。 （4）智能型多媒体中央控制系统： 采用目前技术最成熟、功能最齐全，用途最广的中央控制系统，实现多媒体电教室各种电子设备的集中控制。要求操作简单、人性化、智能化；要求整个系统可靠性高；尽量多的体现出各种设备的卓越功能，让所有设备

9、工作在最佳状态，发挥设备的最大功效；为完善操作人员的系统工作，要求能够实现计算机网路控制功能，完成远端监视、远端同步控制、远端维护等等功能能够控制DVD、录像机、MD进行播放、停止、暂停等功能；能够控制投影机，进行开/关机、输入 切换等功能，并能够控制电动吊架、屏幕，实现上升、停止、下降等功能；能够 控制实物展台进行放大、缩小等功能；能够控制音量，进行音量大小的调节功能；能够控制A/V榘阵、VGA榘阵，实现音视频、VGA信号自动切换控制功能；能够控制房间的灯光和窗帘，自动适应当前的需要。 四、安全规划 一个网络系统的安全建设通常包括许多方面，包括物理安全、数据安全、网络安全、系统安全、安全管理

10、等，而一个安全系统的安全等级，又是按照木桶原理来实现的。根据校园网各级内部网络机构、广域网结构、和三级网络管理、应用业务系统的特点，本方案主要从以下几个方面进行安全设计： （1）、网络系统安全；（2）、应用系统安全；（3）、物理安全； （4）、安全管理； 网络系统具有良好的安全性，保证数据的安全及网络使用的安全。由于旭博高级中学网络连接校区内部所有用户，安全管理十分重要。支持VLAN的划分，并能在VLAN之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。 五、可扩展性 系统有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性

11、，并能随着技术的发展不断升级。易扩展不仅仅指设备端口的扩展，还指网络结构的易扩展性：即只有在网络结构设计合理的情况下，新的网络节点才能方便地加入已有网络；网络协议的易扩展：无论是选择第三层网络路由协议，还是规划第二层虚拟网的划分，都具有其可扩展能力。 六、容易管理 因为上网用户很多，管理好他们的通信，做到既保证一定的用户通信质量，又合理的利用网络资源，是本网络所面临的首要问题。 系统总体方案设计 一、网络拓扑结构 网络拓扑结构设计主要是确定各种设备以什么方式相互连接起来。 主干网络(核心层)设计根据需求分析中地理距离、信息流量的数据负载的轻重而 定。是整个网络的核心部分，它把网络上的所有系统都

12、联系在一起，形成网络拓扑结构。 主干网的焦点是核心交换机。如果考虑提供较高的可用性，而且经费允许，主干网可采用双星(树)结构，即采用交换机，与接入层/分布层交换机分别连接。双星结构解决了单点故障失效问题，不仅抗毁性强，而且通过采用较新的链路聚合技术，例如快速以太网的FEC、千兆以太网的GEC等技术，则可以通过允许每条冗余连接链路实现负载分担。 千兆以太网一般采用光缆作为传世介质。多种波长的单模和多模光纤分别用于不同的场合和距离。由于企业建筑群布线路径复杂的特殊性，一般直线距离超过300M的建筑群之间的千兆以太网线路就必须要用单模光纤。单模光纤本身不贵，昂贵的是光纤 端口。 可以把网络分以下成个

13、部分，分别为中心机房、工作站、多媒体教室、办公室。它们分别于中心交换相接。它们通过路由相互通信。于外网之间的的通信是经过防为墙的隔离来保障信息的安全性。网络总体拓扑图如下 vlan划分及子网配置 现为学校设计一个简单的VLAN。此网络可以将学校的计算机划分四个部分。并利用VLAN划分，可以把行政部门与教学分开。主要的网络划分为：行政部门、网络中心、实习试验、学生宿舍五个部分，对应的VLAN名为：VLAN10、VLAN20、VLAN30、VLAN40、VLAN50。 网络系统应用平台设计 办公系统设计 网管服务器：对校园网网络设备进行综合管理。网络管理是校园网必须考虑的关键技术，这里的网络管理主

14、要指网络设备及其系统的管理，它包括配置、性能、安全、故障管理等，网络管理设计需要在配置每个网络设备时，都选择具有网络管理代理的、驻留有网络管理协议的设备。网络管理设计的另一方面，是配置一个网络管理中心，配置网络管理平台，在平台上运行管理每个网络设备的应用软件。网管软件应能够支持对网络进行设备级和系统级的管理，并能支持通用浏览器进行网络设备的管理及配置。 电子邮件系统 邮件服务器：提供邮件收发服务。为了作到Intranet内部Mail系统同公共InternetMail系统的平滑对接，要求采用Internet公共标准的通用MAIL系统，在内部的MAIL系统同外部通信时需要一个Proxy应用作适当的

15、转接服务，进行相应的地址转换工作。 FTP文件传输系统 FTP、文件服务器：提供文件传输、共享服务。FTP是Internet中一种广泛使用的服务，主要用来在两台机器之间（甚至是一同系统）传输文件。FTP采用C/S模式，FTP客户软件必须与远程FTP服务器建立连接并登录后才能进行文件传输。为了实现有效的FTP连接和登录，用户必须在FTP服务器进行注册，建立帐号，拥有合法的用户名和口令。 网络系统设计 校园网络系统由软件、硬件两个部分组成。 软件部分包括应用软件和系统软件。应用软件主要是校园网站上的Internet应用、教学管理系统（计算机辅助教学系统、网络教学与远程教学系统）、办公管理系统（管理

16、信息系统MIS、办公自动化系统OA）；系统软件主要是服务器操作系统、工作站操作系统、网络设备上的操作系统、网络管理系统以及安全系统。 硬件部分主要由网络布线系统、网络设备、主机（服务器）系统以及各种外设（UPS、投影机、打印机、磁带备份设备等）组成。 网路系统主要功能图如下： 网路系统功能图 系统安全管理优化 业务认证、授权管理描述 统一认证和授权是实现数字化校园的前提，统一身份认证与授权属于安全管理的范畴。通过认证与授权的集中统一，实现授权主体对客体的安全访问。由于多应用涉及到异构系统的互联与互操作问题，除应用本身考虑跨平台设计外，安全设计要求考虑通用安全服务机制。技术发展趋势包括Intel

17、 CDSA，Microsoft Crypto API 和Sun JCA/JCE等规范。信息系统的通用安全服务可以通过建设应用安全服务平台来实现，通过安全平台向各应用提供统一的安全服务如信息加密/解密、数字签名/验证、数据完整性校验及密钥管理等功能。安全服务平台可以基于统一的身份鉴别（如认证中心）和统一授权管理（如访问控制中心）实现。 MAC地址盗用的防止和IP、MAC绑定 我们可以将IP地址和MAC地址捆绑起来来解决这个问题。进入“MS-DOS方式”或“命令提示符”，在命令提示符下输入命令：ARP -S 10.88.56.72 00-10-5C-AD-72-E3，即可把MAC地 址和IP地址捆

18、绑在一起。这样，就不会出现IP地址被盗用而不能正常使用网络的情况，可以有效保证小区网络的安全和用户的应用。 注意：ARP命令仅对局域网的上网代理服务器有用，而且是针对静态IP地址，如果采用MODEM拨号上网或是动态IP地址就不起作用。 不过，只是简单地绑定IP和MAC地址是不能完全的解决IP盗用问题的。作为一个网络供应商，他们有责任为用户解决好这些问题之的后，才交给用户使用，而不是把安全问题交给用户来解决。不应该让用户来承担一些不必要盗用的损失。 作为网络供应商，最常用也是最有效的解决方法就是在IP、MAC绑定的基础上，再把端口绑定进去，即IPMACPORT三者绑定在一起，端口（PORT）指的

19、是交换机的端口。这就需要在布线时候做好端口定时管理工作。在布线时应该把用户墙上的接线盒和交换机的端口一一对应，并做好登记工作，然后把用户交上来的MAC地址填入对应的交换机端口，进而再和IP一起绑定，达到IPMACPORT的三者绑定。这样一来，即使盗用者拥有这个IP对应的MAC地址，但是它不可能同样拥有墙上的端口，因此，从物理通道上隔离了盗用者 应用系统（用户可以在以下多种应用中任选） 没有应用系统的网络只能是一个各类设备的集合，而不是真正意义上的网络，这不是用户所需要的。所以，在用户没有特别指定应用系统的情况下，我们的设计应该把传统的网络应用考虑在内。 l 网上校务管理 1）学校基本文书管理：

20、 * 来往公函 * 会议通知，会议纪录 * 教学热点情况（教育手段现代化等） 2）学校制度管理： * 重要文件的文件头，提要（要点，主题） * 学校管理制度，历年的决定 * 学校规划，设想 3）学校重要事件管理： * 校史纪录、校友纪录：面向全国，全市的重要事件。 * 大事纪录： 校内各项重大活动的安排和纪录。 * 外事接待：对国内、国外参观人员的接待，安排及相关事宜的纪录和管理。 主要功能： 1）输入、修改及方便的查询。 2）校长、教师、学生按权限分配可以访问相应的内容，某些内容可以在网上查询。 l 网上教务管理 1）学生学籍管理： a) 对学生基本信息的输入，修改（主要依据学籍卡和各种符合

21、市里标准的表格） * 学生入学时的基本情况：包括入学时政治面貌、入学类型、入学成绩、健康状况等。 9 * 学生在校时的基本信息：包括学号、姓名、籍贯、家庭住址及照片等比较全面的个人信息。 * 学生离校时的基本情况：包括离校时政治面貌、离校去向、健康状况等。 * 学生家庭成员的基本信息：包括家庭成员的关系、政治面貌、工作单位等。 b) 学生学籍变更管理：由于转班、跳级、休学、退学等各种原因引起的学籍变更都可以得到有效的管理。变更原因都可纪录以备以后查用。 c) 对学生基本信息的查询：可以将许多查询条件任意组合的功能比较强大的查询。 2）学生成绩管理： a) 学生成绩的输入。 * 可设置各年级班级

22、的考试课程、时间。 * 可以按学年、学期输入学生各门功课的成绩。 * 可以选择输入方式（按原始分或按等级分输入）。 * 可以管理必修课、选修课、中考的成绩。 b) 学生成绩的统计：对输入的成绩进行各种统计，统计方法采用规范标准。 c) 学生成绩报表打印：可以打印各种类型的成绩报表，如：学生期中成绩单、期末成绩品德评语单、各班级的成绩统计信息、总分的年级排名单等报表以供各种场合使用。 d) 对学生评语的输入，修改，打印：可以对学生思想品德评语、操行等第、奖惩纪录等信息进行管理，并可打印成报表。 3）课务管理：主要完成对课程（必修课、选修课）的自动编排和学生Web选课管理。 a) 对所有课程基本信

23、息的管理。在各种条件的限制下自动排课:要求有对场地、教师、时间等复杂条件的处理。 b） 在预排的基础上，可以对课程进行相应的手工调整，软件自动处理各种限制条件。 c） 输出报表：各班级课程表、教师课程表等。 d） 选课控制管理：是否允许学生选课，对各选修课的情况进行管理。 e） 学生Web选课：学生通过浏览器在校内或在家中进行选课。 4）考务管理：主要完成对考场及监考教师的安排。 a） 可要求对考试科目的前后顺序进行安排。 b） 可要求对考试科目的特定时间进行安排。 c） 监考教师的时间、次数限制。 d） 场地的限制。 5）教师信息管理： 对全校教师基本信息的管理。 l Web通用查询系统 校

24、长、教师、学生、学生家长通过Web浏览器根据不同的授权对全校的管理信息（校务信息、教务信息等）进行查询，包括： 1） 学校基本文书信息查询 2） 学校制度信息查询 3） 学校重要事件信息查询 4） 学生学籍信息查询 5） 学生成绩信息查询 6） 课程信息查询 7） 考试信息查询 8） 教师信息查询 其中每个子查询系统又包括许多查询内容，详见以上各系统的具体描述。 l 信息服务 构建全校Intranet校园信息服务系统，实现校园信息的网上发布、全校的电子邮件系统、网上资源的信息共享。使教师和学生可以在校园网上进行交流。 l 多媒体阅览室 可将大量学习资料、教学参考以多媒体光盘的形式放在校园网上，

25、供全校师生享用。通过这种方式实现的阅览室功能，将大大节省广大师生的时间，使得师生在家里也能阅览到光盘中的信息，真正做到了信息共享。 多媒体阅览室系统通过购买光盘塔来实现，可以同时将14张多媒体光盘放在校园网上，供全校教师和学生使用。 l 图书馆管理 1) 资料输入。 2) 图书借阅。 3) 查询、检索。 4) 图书馆工作内部管理。 网络方案特点 1 高性能 千兆主干，百兆交换到桌面：核心选用可支持万兆技术的交换平台，主干采用千兆，百兆交换到桌面，满足大容量、高速率的数据传输。 复杂功能硬件实现:核心交换器不仅硬件实现三层路由和交换, 关键功能, 如ACL、QOS、策略路由等复杂功能均通过硬件实

26、现，汇聚的STAR-S3550也是硬件实现三层交换、ACL以及QoS，特别是核心交换机采用板卡智能分布式处理设计，用户接口模块可以独立实现路由、交换、ACL、QOS、收集用户信息等功能，这种分布式处理可以极大地提高整体处理能力。 分布式三层交换：在汇聚层引入第三层交换，减轻核心交换机的压力，可有效减少广播包，并提高网络传输效率； 超高背板保证所有数据包线速转发：本方案采用的核心、汇聚、接入层交换机均具有超高的交换容量和二、三层包转发率，确保所有数据线速转发。 分布式认证、认证报文与业务数据流分离：基于802.1X的锐捷安全认证管理系统，由每一个接入层的安全交换机承担对接入用户的认证，采用认证报

27、文与业务数据流分离技术，实现网络的高速传输无瓶颈。 2 智能化 端到端的QoS：由接入交换机到汇聚到核心，全面覆盖端口速率限制、应用流分类识别，关键业务流量带宽保证等多层交换质量保证； 基于流的智能识别：全程基于交换机物理端口、MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号来区分同的业务流； 基于流的带宽控制：全程基于交换机端口、MAC地址、IP地址、协议、应用组合进行带宽限速； 3 高安全 全局网络安全：通过安全控制协议建立一种联动机制，以Radius为核心，支持第三方的防火墙、IDS、安全交换机联动起来，实现全局的网络安全； 事前的准确认证和身份定位：用户使用网络前，通过用户帐号与IP、MAC

28、、交换机IP、端口、VLAN六元素的复合绑定，对用户进行准确的身份认证，其中帐号与交换机以及接入端口的绑定，实现了准确的用户定位。 事中的实时处理：当网络中有对受保护的关键服务器或系统进行恶意攻击的时候，IDS入侵检测系统能够检测到发起攻击的源IP地址，通过S-SCP安全控制协议，IDS实时将攻击源IP通知S-Radius，S-Radius在在线用户表中找到源恶意攻击者，通过SNMP协议将恶意攻击者剔除下线。这一整个过程实现了全自动的实时处理。 事后的完整审计：日志服务器记录有用户完整的访问记录，包括源IP、目的IP、源端口、目的端口、源MAC、目的MAC、访问开始时间、访问结束时间、发送流量、接受流量等，结合日志管理查询系统，可以进行快速完整的审计。 入网即认证:用户只要使用网络即要进行身份认证，保证只有申请开户的合法用户才