基于“多網(wǎng)合一”的數(shù)字化校園建設(shè)探討

張建明

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州校區(qū) 信息管理中心，江蘇 蘇州 215037）

基于“多網(wǎng)合一”的數(shù)字化校園建設(shè)探討

張建明

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州校區(qū) 信息管理中心，江蘇 蘇州 215037）

數(shù)字化校園建設(shè)就是在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中把所有的教學(xué)資源相互聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)數(shù)字化的教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)數(shù)字化的管理手段和工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研、管理的數(shù)字化，最終實(shí)現(xiàn)教育的信息化和現(xiàn)代化。

多網(wǎng)合一；數(shù)字化校園；教育信息化

數(shù)字化校園是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)對(duì)學(xué)校與教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)有關(guān)的所有信息資源進(jìn)行全面的數(shù)字化；并用科學(xué)規(guī)范的管理對(duì)這些信息資源進(jìn)行整合和集成，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制；把學(xué)校建設(shè)成面向校園，面向社會(huì)的一個(gè)超越時(shí)間、超越空間的虛擬大學(xué)。

我校新校區(qū)數(shù)字化建設(shè)的基本思路是：在技術(shù)及應(yīng)用上達(dá)到高校先進(jìn)水平，經(jīng)得起歷史的考驗(yàn)。這需要優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，更需要有先進(jìn)的技術(shù)支持，只能用先進(jìn)的技術(shù)彌補(bǔ)設(shè)備的不足，而不能出現(xiàn)一流的設(shè)備，二流的設(shè)計(jì)，三流的管理。新校區(qū)數(shù)字化建設(shè)要滿足現(xiàn)實(shí)需要，同時(shí)兼顧將來(lái)的發(fā)展。一切從實(shí)際出發(fā)，爭(zhēng)取用最少的錢(qián)辦最多最好的事，突出重點(diǎn)循序漸進(jìn)。新校區(qū)數(shù)字化建設(shè)要具有前瞻性，貫穿整個(gè)數(shù)字化校園建設(shè)的思路是力爭(zhēng)所有系統(tǒng)在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。下面介紹一下筆者所在學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè)的情況。

一、理念的建立是數(shù)字化校園建設(shè)成功與否的關(guān)鍵

數(shù)字化校園建設(shè)的成功與否、好壞與否與其建設(shè)理念緊密相關(guān)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于高速公路，只有先修好路才能跑好車(chē)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遠(yuǎn)期技術(shù)指標(biāo)是：萬(wàn)兆干線、支持IPv6的運(yùn)行。根據(jù)我們調(diào)查和分析，初期的運(yùn)行模式可以按照千兆干線，百兆到桌面的方式進(jìn)行。在整個(gè)數(shù)字化校園建設(shè)過(guò)程中本著經(jīng)濟(jì)、適用的原則，采用單膜、多膜光纖、光、電口相結(jié)合，合理使用的施工方案。將來(lái)千兆干線不能滿足需求時(shí)，可平穩(wěn)地過(guò)渡到萬(wàn)兆網(wǎng)（可采取在交換機(jī)上將多線捆綁或?qū)⑶д啄K更換為萬(wàn)兆模塊）。但目前需要注意是選擇單膜光纖、多膜光纖及雙絞線時(shí)一定要注意光纜在通過(guò)萬(wàn)兆時(shí)，有效距離會(huì)減少的情況，設(shè)計(jì)應(yīng)以萬(wàn)兆為準(zhǔn)。

根據(jù)數(shù)字化校園建設(shè)規(guī)劃，整個(gè)規(guī)劃牽涉多個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，其優(yōu)越性是不言而喻的。

第一，有利于資源整合，方便使用，使用者只要被授予相應(yīng)的權(quán)力便可以在任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上對(duì)所有系統(tǒng)進(jìn)行查詢甚至操作。

第二，可以方便地在有網(wǎng)絡(luò)終端的地方（含無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)）增加各系統(tǒng)的相應(yīng)設(shè)備（如：現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播），不需要另外鋪設(shè)電纜。

第三，可以減少網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)費(fèi)用?？梢灶A(yù)言“各系統(tǒng)在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行”是今后若干發(fā)展的必然方向。當(dāng)然在實(shí)施上會(huì)遇到更多的問(wèn)題，我們考慮主要問(wèn)題有兩個(gè)：一是安全問(wèn)題，這需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)中認(rèn)真考慮，其中包括設(shè)置防火墻、身份認(rèn)證，各系統(tǒng)建立獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)；二是信息擁堵問(wèn)題，我們已經(jīng)過(guò)流量計(jì)算，應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題，但在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)線和交換機(jī)的選擇上嚴(yán)格把關(guān)，另外在使用過(guò)程中對(duì)各系統(tǒng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行流量控制，即使其中某一網(wǎng)絡(luò)堵塞也不會(huì)影響到其他系統(tǒng)在同一物理網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)行。

除上述解決方法外，我們還建立了相關(guān)的預(yù)案，鋪設(shè)的光纜采用十二芯 （十二芯光纜與單芯光纜價(jià)格相差不大），施工過(guò)程中各系統(tǒng)通信分別在不同的物理網(wǎng)絡(luò)上，然后逐步進(jìn)行合一，以保萬(wàn)無(wú)一失。多余線路可作為今后備用，供緊急情況使用。

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)是：應(yīng)對(duì)多系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題以及流量合理控制與分配的問(wèn)題。在綜合布線方面，我們建議所有終端線路（網(wǎng)絡(luò)、電話、投影機(jī)等）一次鋪設(shè)完成，避免今后增添時(shí)破壞建筑的基本結(jié)構(gòu)及增加施工的難度。使用時(shí)根據(jù)情況選擇開(kāi)通，這樣做只是增加了線路的費(fèi)用，其他設(shè)備（如：交換機(jī)、電話、投影機(jī)等）并沒(méi)有增加，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看只會(huì)減少投資。

在數(shù)字化校園建設(shè)過(guò)程中，我們的建設(shè)理念是追求多系統(tǒng)的統(tǒng)一、多系統(tǒng)的對(duì)接，這是數(shù)字化校園建設(shè)始終遵循的一條原則，是一條建設(shè)主線。目前我們校區(qū)的各類(lèi)系統(tǒng)主要包括：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安監(jiān)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、多媒體電教系統(tǒng)、數(shù)字大屏系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)等。面對(duì)這么多系統(tǒng)，我們把“多網(wǎng)合一”即所有信息在一張物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸，作為數(shù)字化校園建設(shè)的理念貫穿始終，從而實(shí)現(xiàn)了硬件系統(tǒng)的“統(tǒng)一”，今后的主要任務(wù)是逐步實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的“統(tǒng)一”（集成）。實(shí)踐中我們真正嘗到了“多網(wǎng)合一”帶來(lái)的好處，真正實(shí)現(xiàn)了資源共享，節(jié)約了工程投資。在主干網(wǎng)絡(luò)上只需考慮光纖或雙絞線的鋪設(shè)，所有系統(tǒng)共用一套交換機(jī)的局面有利于各系統(tǒng)的擴(kuò)充和發(fā)展?，F(xiàn)在我們所安裝的端口可以方便設(shè)置其用途，在授權(quán)的情況下可以在任意端口做不同的事。

二、在正確的理念指引下，需要有科學(xué)的態(tài)度

實(shí)事求是、一切從實(shí)際出發(fā)是我們?cè)诮ㄔO(shè)過(guò)程中始終遵循的?！岸嗑W(wǎng)合一”實(shí)施的關(guān)鍵首先是各系統(tǒng)必須是數(shù)字化的，其次是網(wǎng)絡(luò)的流量和安全問(wèn)題。

面對(duì)這么多系統(tǒng)，我們計(jì)算每一條干線和支線上可能通過(guò)的最大流量和保障關(guān)鍵信息通信的暢通，通過(guò)分析認(rèn)識(shí)到在整個(gè)系統(tǒng)中視頻流量是主要流量。針對(duì)這一特點(diǎn)，我們關(guān)注交換機(jī)的組播功能，通過(guò)交換機(jī)組播的復(fù)制功能大大減少了干線的流量，同時(shí)針對(duì)安監(jiān)系統(tǒng)采取了異地存儲(chǔ)的方式，一方面在不實(shí)時(shí)觀看時(shí)，在主干線上不會(huì)產(chǎn)生流量，另一方面有利于采取容災(zāi)措施。

通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)算，我們得到的結(jié)論是：在我校擁有300多個(gè)攝像頭且采用D1方式進(jìn)行傳送信息情況下，干線采用千兆規(guī)模的傳輸是完全可以勝任的。根據(jù)這樣的結(jié)論我們不盲目地求高、求大，全校除兩臺(tái)核心交換機(jī)間采用萬(wàn)兆通道虛擬合機(jī)外，其余全部采用千兆，這樣就大量節(jié)省了資金，因?yàn)橐粋€(gè)萬(wàn)兆模塊的價(jià)格是千兆模塊的十倍。同時(shí)我們也考慮到將來(lái)流量擴(kuò)容問(wèn)題。解決預(yù)案是：其一，采購(gòu)的交換機(jī)支持萬(wàn)兆，升級(jí)只要更換一下模塊即可；其二，在光纜鋪設(shè)上留有充分的余地，由于光纖的價(jià)格相對(duì)便宜，室外光纜鋪設(shè)不僅覆蓋面廣而且全部采用了多芯光纜，最少12芯多則48芯。

有了這樣的條件，千兆光纜若不夠用我們只要再增加一對(duì)千兆光纜，線路允許通過(guò)的流量就可以增加一倍。由于光纖數(shù)量準(zhǔn)備充分，目前我們將校內(nèi)自己用不完的光纖租賃給后進(jìn)的通訊公司，避免了新校區(qū)重復(fù)性施工造成的破壞同時(shí)增加了學(xué)校的收益。室外通訊全部采用光纜，除了滿足流量需求外，還有一個(gè)重要的原因是為了降低南方雷雨天氣對(duì)設(shè)備的破壞。

三、細(xì)化各系統(tǒng)，針對(duì)可能發(fā)生的事件采取應(yīng)對(duì)措施

數(shù)字化校園運(yùn)行過(guò)程中，工作的實(shí)時(shí)性是十分突出的，因此在數(shù)字化校園建設(shè)的過(guò)程中，我們將設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)如何將影響降到最低及設(shè)備添加的作用作為主要議題。

在添置UPS系統(tǒng)時(shí)，部分設(shè)備主要考慮維持電源的持續(xù)供給，如廣播系統(tǒng)，因?yàn)樗鼱可嫔险n打鈴和發(fā)生突發(fā)事件的緊急疏導(dǎo)，而其他部位的設(shè)置更主要的是考慮到對(duì)重要設(shè)備的保護(hù)，其中包括電源的凈化、安全“自動(dòng)down機(jī)”的需求。

一卡通系統(tǒng)的建設(shè)我們重點(diǎn)考慮的是全校只用“一卡”，其應(yīng)用范圍包括消費(fèi)（含就餐、購(gòu)物、洗澡、水電費(fèi)收繳、上網(wǎng)上機(jī)費(fèi)收取等系統(tǒng)）、身份認(rèn)證（含門(mén)禁、圖書(shū)借閱、會(huì)議系統(tǒng)等），其中實(shí)時(shí)性最強(qiáng)的是就餐，因此我們對(duì)POS機(jī)的功能提出特殊要求，要求POS機(jī)帶有存儲(chǔ)且可以在斷電后繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，這樣就解決了臨時(shí)斷電、斷網(wǎng)的問(wèn)題。

我們要求多媒體電教系統(tǒng)一定具有網(wǎng)絡(luò)功能，可以集中控制。特別強(qiáng)調(diào)課表編排和門(mén)禁功能以減輕電教工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在門(mén)禁聯(lián)動(dòng)問(wèn)題上我們沒(méi)有按常規(guī)由“一卡通”系統(tǒng)控制而是直接由電教系統(tǒng)完成，從而避免數(shù)據(jù)的反復(fù)傳送。

建設(shè)及維持費(fèi)用問(wèn)題我們采用了電信的IPTV，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再分成兩路進(jìn)行傳輸，一路通過(guò)射頻進(jìn)行傳輸，另一路通過(guò)校園網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字傳輸，電視系統(tǒng)一共有32套節(jié)目，其中兩套是校內(nèi)自辦節(jié)目，可以用來(lái)進(jìn)行實(shí)況轉(zhuǎn)播。

四、不足之處及今后努力方向

數(shù)字化校園建設(shè)的最終目的是為教學(xué)工作服務(wù)，由于資金問(wèn)題我們?cè)诮ㄔO(shè)中也留下一些遺憾。教學(xué)資源庫(kù)及相關(guān)的一些配套設(shè)備目前還沒(méi)有建立起來(lái)，這是下一步重點(diǎn)要解決的問(wèn)題之一。

我校存在異地辦學(xué)的情況，總院在南京、分院在蘇州，這樣在辦學(xué)過(guò)程中存在時(shí)間、空間和資源共享的障礙。為了做到有效的統(tǒng)一，我們積極研究把相互孤立的兩張校內(nèi)網(wǎng)，通過(guò) “虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)”（即VPN）聯(lián)系起來(lái)，也可把它簡(jiǎn)單地理解為用光纖將兩地連接起來(lái)。這樣一來(lái)我校兩地之間的兩張孤立網(wǎng)絡(luò)就連成一張網(wǎng)了，其安全性、穩(wěn)定性是可以信賴的。

[1]王曉梅.構(gòu)建數(shù)字化校園，提高學(xué)校綜合實(shí)力[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009（14）.

[2]李濤,孫穎.一般高校數(shù)字化校園建設(shè)模式探討[J].科教前沿,2009.5（上旬刊）.

（編輯：隗爽）

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1673-8454（2010）19-0021-02