校园网建设及应用的策略分析
校园网建设及应用的策略分析
摘要：
本文围绕校园网建设中普遍关心的问题：在有限资金下先建什么？资源如何建设？如何保障网络的通畅以及如何充分有效使用校园网络等问题进行探讨，提出了校园网的结构框架和校园网建设的策略。
关键字：
局域网，校园网，建设策略，Internet，Intranet
一、引言
校园网是一种局域网，主要由校园内部网、Internet接入和远程教学三部分组成。校园内部网主要完成校内信息传输和视频教学，Internet接入部分的主要任务是保证学校教师和学生的Internet访问。远程教学要求与中国教学网连接，实现网上教学。
校园网有其特定含义和应用范畴，概括起来有四方面典型应用：一，为学生学习活动服务。二，为教师教学和科研活动服务。三，为学校教学管理服务。四，是沟通学校与外界的窗口。
建校园网，其应用是目的，网络环境是基础，网络教学资源是核心，而人员培训与网络维护是保障。如图1，评价一个校园网的成功与否，可从四个要素来考虑：网络环境建设、网络畅通保障机制、网络教学资源和网络应用。
图1 校园网应用模型
目前，校园网被越来越多学校所应用。然而，很多学校对校园网建设的规划不完整，仅停留在底层的硬件环境阶段，所以难免造成种种问题。如：
·重视硬件投入，轻视软件资源建设。据有关调查显示，大部分的计算机教育资金投资在计算机硬件上，软件的资金投入甚低，造成软件资源的严重缺乏。
·大多数教师的计算机水平不合要求。据有关调查表明，学科教师中从未获得过计算机知识的占总人数60％以上，而能够在学科教学中开展计算机辅助教学的比例更小。
·缺乏网络专业技术人员。学校中缺乏网络专业技术人员来维护网络。校园网建成却无法保障它的正常使用。
·校园网的使用效率低下。校园网根本就是一种摆设，没有充分发挥其应有的作用，使用效率极低。
二、校园网的基本框架
（一）网络中心
它是校园网的“心脏”，一般由资源服务器、Web服务器、数据库系统及主干交换机等构成。它负责整个校园网的信息交换与保障网络的正常运作。
（二） 多功能教室
多功能教室是指配有多功能投影系统或大尺寸彩色电视系统的教室。其特点是可与校园网或闭路电视系统相连，单台微机供讲课者使用，用于演讲、学术报告、普通课件演示及计算机教学等。
（三）网络教室
网络教室是指计算机教室连成的局域网，是学校应用得最多的局域网。在某些计算机网络教室中，另配有音视频通道，可将教师用机或学生用机屏幕上的内容通过该通道广播到其他机器上，并支持分组。因此通常也称为多媒体电子教室，典型产品有TopSchool和HiClass等。
（四）图书馆
将大量的图书资料以数字化的形式存储在资源服务器上，或通过Video服务器提供各种多媒体信息资源。学生与教师通过计算机网络可方便的对资料进行查询、检索和使用。
（五）电子备课室
为教师提供利用网络资源和各种工具进行课程设计与开发的环境。它由采集压缩系统、图像处理系统、光盘制作系统、教师备课系统、服务器和若干台多媒体计算机组成。
（六）办公网
通过在校园网上运行的综合信息管理系统，学校的教学管理和日常管理实现办公自动化，如：学籍管理、课程安排、人事管理、财务管理等，同时可在网上进行信息发布。
（七）智能应用
如校园卡系统，利用校园网和智能卡（IC卡）技术，形成学校内部完整的校园卡系统，通过一张IC卡，可以作为学生证、上机证、借书证、电话卡、就餐卡等，使学校全面实现电子信息化管理。
另外，边界路由器是整个校园网的“门卫”，它负责校园网的安全。它允许那些“干净”、合格的信息自由出入校园网。它是校园网与因特网沟通的桥梁。
三、校园网规划的策略
1．建设原则选择的策略
校园网建设是一项大型网络工程，应采用“整体规划、分布实施”的方针。在网络规划时率先考虑的有三个原则：实用性原则、开放性原则和先进性原则。
实用性原则：网络应用和服务在整个网络建设中应置于非常重要的地位，因为只有应用才是网络建设的最终目的，网络基础设施是为最终应用服务的。
开放性原则：校园网的开放性靠标准化实现，使用符合这些标准的计算机系统很容易进行网络互联。网络体系结构和通信协议应选择广泛使用的国际工业标准，使校园网成为一个完全开放式的网络计算环境。
先进性原则：尽可能采用成熟先进的技术，使用具有时代先进水平的计算机系统和网络设备，这些设备应该在相当长的时间内保证其先进性。
另外，在方案设计过程中，还有几项设计原则是必须考虑的，它们是：可靠原则、安全原则、高效原则、可扩展性。
2．网络技术选择策略
目前，典型的网络技术有：交换式以太网、快速以太网、千兆网和ATM等。不同网络技术的采用将直接影响到校园网的投资和性能。
局域网交换
局域网交换技术为用户提供了专用带宽和并行交换通信能力。其优点在于：1)简化了网络和工作站的管理。2)网络延迟降低。3)廉价的、专用的连接带宽。4)与现存LAN兼容，并且可以与ATM无缝集成。其缺点如下：1)网络连接所支持的物理距离有限，扩展性能差，不支持广域网连接。2)无传输优先级保证，不适于多媒体应用环境。3)流量缓冲器小，无流控机制，不能满足主干网的要求。4)无有效的广播管理能力。
千兆以太网
千兆以太网是IEEE 802.3以太网标准的扩展。千兆位以太网的传输速率为以太网的100倍、快速以太网的10倍。网络管理者可以利用已有的知识和经验来管理和维护此网络。千兆以太网的出现，解决了网络主干的带宽问题。
虚拟局域网VLAN
虚拟局域网(VLAN)是Cisco Fusion体系结构的有机组成部分。VLAN针对于网络的改变进行管理，即有关整个网络范围内的用户增加、移动和物理位置变化的管理。一个完善的VLAN解决方案应当具有如下特征：1)VLAN之间能跨越多个交换机和不同LAN技术进行通信。2)VLAN之间能进行第三层路由。3)能自动为某一VLAN增加新用户。4)能监测和理解每一VLAN中的流量。5)能集中控制和管理VLAN。6)能按VLAN对网络利用率进行规划和优先级设计。
3．结构化布线策略
校园网的信息通道是整个校园网的基础，因此，由各种传输介质（光纤、电缆等）、线路管理硬件、连接器、插座等一系列设备组成的布线系统就成为整个信息流通的必经之路，一旦通道阻塞，整个校园网便陷于瘫痪。好的布线系统不仅方便日后校园网的维护、检修故障，更有利于未来校园网的扩充和升级。
结构化布线系统管理作为网络管理的基础显出其重要性。在完整详尽的文档的配合下，先进的布线系统可以帮助管理员走出管理的误区，提高管理的质量和效率；通过结构化布线系统，可以随意改变网络的逻辑拓扑结构，调整实际配置，快速排除故障，重新安排网络信息流，实现对于网络和布线的动态管理。
四、校园网的资源建设策略
校园网价值的真正体现就在于丰富的软件资源，因此，资源的建设尤其重要。校园网的资源包括：多媒体教学资源库、图书情报信息库、管理信息库、动态综合信息库。
这么庞大的资源如何建设？从国外资源建设的经验中发现，要走引进与自主建设相结合的路，联合多方力量，共建资源。一般有三种途径：
第一是链接。将学校的WWW服务器与Internet上大量免费的教育教学资源网站进行链接，实现教学资源共享。
第二是镜像。通过与Internet上一些高水平、高质量的教育资源库建立部分的镜像，以获取更新、更专业化的资源。
第三是自主建设。教师是这类资源建设的主力军，他们经过教育技术理论与技术培训，掌握计算机操作技能，再结合丰富的教学经验，可以制作出教学所需的各类课件。
五、校园网的维护与保障策略
只有保障校园网的畅通，才能使校园网为教学服务。校园网建成以后，保障工作成为与资源建设并重的任务。它涉及到：
校园网的管理策略
应该成立专门的管理或网络中心，需专职技术人员来保障校园网的畅通。校园网的管理包括网管人员、网络及电教设备、相关资料等的管理。
日常维护策略
日常维护工作十分庞杂，学校可以通过由计算机教师带队的课外活动小组来完成部分维护工作。这样既锻炼了学生的动手能力，又减轻了计算机教师的工作，有利于校园网长期发挥作用。
技术人员培训策略
校园网的管理和维护都需由学校内部人员负责。学校应该选派计算机教师去参加由网络专家执教的培训班，学习有关网络管理和资源集成的知识。
六、有效应用校园网的策略
校园网建设的出发点和归宿是应用。建好的校园网却没人用，是校园网建设的最大失败。在网络性能、带宽和资源均有保障的前提下，要有效应用网络。
学校可以组织讲座和经验交流，引起教师对网络的强烈兴趣。建立相应的激励机制和改革管理机制，不但奖励那些在教学中应用校园网的教师，还要对日常教学的管理网络化，创造网络应用的气氛，从而激起教师应用校园网的热情。对于学生，在课程改革中加入信息技术课程，培养他们应用网络辅助学习能力。
七、结束语
教育要面向现代化、面向未来，首先要面向网络。教育只有与网络有机结合，才能跟上时代的发展。实现网络教育的前提是网络的建设，而校园网的建设不仅仅是网络硬环境的建设，还包括校园网的维护与保障、校园网的资源建设和校园网的有效应用等环节。只有充分有效的应用校园网络，才能使整个教学模式与教育观念彻底变革，才能适应新世纪培养高素质创造型和复合型人才的需要。