網(wǎng)絡數(shù)字化校園3+N+1解決方案

【摘 要】本文重點通過：校園數(shù)字化概述，數(shù)字化校園的發(fā)展階段和趨勢，3+N+1架構(gòu)，數(shù)字化校園3+N+1解決方案的特點等幾個方面來闡述了網(wǎng)絡數(shù)字化校園3+N+1解決方案。

【關鍵詞】網(wǎng)絡數(shù)字化；架構(gòu)；數(shù)字化校園

一、校園數(shù)字化概述

數(shù)字化校園的基本定義：以網(wǎng)絡為基礎，利用先進的信息手段和工具，將學校的各個方面，從環(huán)境（包括網(wǎng)絡、設備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）、到活動（包括教、學、管理、服務、辦公等）數(shù)字化，逐步形成一個數(shù)字空間，從而使現(xiàn)實校園在時間和空間上獲得延伸，在現(xiàn)實校園基礎上形成一個虛擬校園。數(shù)字化校園旨在用層次化、整體性的觀點來實施校園信息化建設，利用校園網(wǎng)把教學資源和管理信息更好地組織分類，為教學工作提供基于網(wǎng)絡環(huán)境的信息化教學平臺，為管理、科研工作提供基于網(wǎng)絡環(huán)境的信息化管理平臺。普校信息化建設從上個世紀90年代開始，信息化建設取得了顯著成果。伴隨著校校通工程、班班通、金教工程等戰(zhàn)略項目，校園基礎網(wǎng)臺、信息平臺、應用平臺、手機一卡通、安防監(jiān)控、多媒體等信息化在全國各地廣泛建設，校園信息化對學校教學、管理、生活、服務等進行資源整合，提供統(tǒng)一服務，并產(chǎn)生了重要的經(jīng)濟價值。

根據(jù)目前學校業(yè)務應用的使用情況，大體上把業(yè)務系統(tǒng)分為三類，教學管理、行政管理及特色應用等。行政管理中的業(yè)務系統(tǒng)的服務端大部分在信息中心，學校作為客戶端使用，主要是為了提高行政管理的效率，包括OA辦公、一卡通、人事管理、財務管理等；教學管理中的大部分業(yè)務系統(tǒng)各個學校都會獨立建設，主要是為了提高教學管理的質(zhì)量，包括數(shù)字廣播、備課系統(tǒng)、多媒體錄播系統(tǒng)等，實際上，目前行政管理和教學管理的業(yè)務系統(tǒng)基本上各地都已經(jīng)建設了，差別在于，特色應用中的業(yè)務系統(tǒng)各個學校根據(jù)自己的情況建設的側(cè)重點不一樣，如各地目前關注度比較高的特色業(yè)務系統(tǒng)包括網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)、多媒體錄播系統(tǒng)、同步課堂等。

二、數(shù)字化校園的發(fā)展階段和趨勢

校園數(shù)字化不可能一蹴而就，它的實現(xiàn)是一個長期努力的過程，學校數(shù)字化有一個從無到有的過程，從初級階段不斷深入發(fā)展走向高級階段的過程，從全國數(shù)字化校園的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析，數(shù)字化校園建設經(jīng)歷了四個階段，包括網(wǎng)絡集成、系統(tǒng)集成、應用集成、數(shù)據(jù)集成共四個階段。

第一階段網(wǎng)絡集成，主要以基礎網(wǎng)絡建設為主，大部分普通中小學處于網(wǎng)絡集成這一階段，考慮的是基礎網(wǎng)絡如何建設，如怎么建設有線校園網(wǎng)、無線校園網(wǎng)、校園網(wǎng)安全加固等。

第二階段系統(tǒng)建設，以服務于系統(tǒng)建設為主，大部分重點中小學在這一階段，考慮業(yè)務系統(tǒng)如何建設，如一卡通系統(tǒng)，是作為刷卡消費，還是門禁控制、電梯控制，課程管理、多媒體錄播系統(tǒng)怎么建設，如何監(jiān)控這些業(yè)務系統(tǒng)的運行，業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全保證等。

第三階段應用集成，主要是做統(tǒng)一身份認證平臺、單點登陸系統(tǒng)等，信息化做的比較好的重點中小學在規(guī)劃應用集成，如何把有線、無線、遠程VPN等各種不同接入方式統(tǒng)一納入一個平臺進行管理，多媒體錄播、OA系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等一系列業(yè)務系統(tǒng)，如何實現(xiàn)單點登陸，方便師生的使用。

第四階段數(shù)據(jù)集成，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)開發(fā)標準、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，實現(xiàn)各個業(yè)務系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)實時共享，由于數(shù)據(jù)集成涉及到應用系統(tǒng)的大量開發(fā)工作，周期長，投入大，目前，普教學校涉及應用集成方面比較少。

三、3+N+1架構(gòu)

針對目前的數(shù)字化校園信息建設的發(fā)展，提出3+N+1解決方案，3表示3個平臺，基礎設施平臺、應用支撐平臺、公共認證平臺，1指的是通過單點登錄實現(xiàn)1個統(tǒng)一門戶，N指的是重點中小學的N個業(yè)務系統(tǒng)。

數(shù)字化校園建設的核心是教育信息化業(yè)務系統(tǒng)的建設，業(yè)務系統(tǒng)向下由三個平臺進行支撐保障，向上形成單點登錄、統(tǒng)一門戶，為學生、教師、領導、家長、公眾等提供服務。

在數(shù)字化校園整體架構(gòu)中，網(wǎng)絡涉及到基礎網(wǎng)絡平臺、公共認證平臺、運維支撐平臺及單點登陸統(tǒng)一信息門戶的建設，具體如下：

（1）基礎網(wǎng)絡平臺：包括有線、無線、核心平臺、網(wǎng)絡出口等基礎網(wǎng)絡建設。

基礎網(wǎng)絡平臺要具備智能的特點，包括智能高可用的核心平臺、智能安全的網(wǎng)絡出口、智能的接入、智能的網(wǎng)絡管理。比如網(wǎng)絡出口要能智能轉(zhuǎn)發(fā)，智能帶寬優(yōu)化、雙風扇、雙電源保障高可用，采用雙鏈路、雙核心的拓撲；其次是智能，出現(xiàn)問題時能自動檢測和緊急恢復。

（2）公共認證平臺：通過有線、無線、VPN等各種不同方式的統(tǒng)一實名接入，實現(xiàn)網(wǎng)絡層的實名認證、實名訪問權(quán)限控制、實名流控及實名審計等。

建立校園網(wǎng)公共認證平臺，可實現(xiàn)有線用戶、無線用戶、遠程訪問的VPN用戶的統(tǒng)一認證，每個用戶有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、VPN訪問使用同一份身份信息、同一套賬號密碼，同時，可以實現(xiàn)有線無線的統(tǒng)一拓撲管理、批量配置及實時告警等功能。

（3）業(yè)務支撐平臺：通過核心組件支撐，運維體系及日志系統(tǒng)。通過接入交換機、無線設備、出口設備等相互聯(lián)動實現(xiàn)校園網(wǎng)的整體安全，同時，通過業(yè)務運維管理系統(tǒng)實現(xiàn)整體業(yè)務的運維管理。

業(yè)務支撐平臺作為3+N+1架構(gòu)中的三個平臺中的重要組件之一，向下保障眾多的基礎設施等更好的統(tǒng)一運行、統(tǒng)一管理，充分發(fā)揮硬件資源的利用率，避免各自為政、單點故障等；向上保障教育業(yè)務系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，保障用戶的良好體驗，包括運維體系和安全體系的設計。通過運維體系實時展示業(yè)務系統(tǒng)的運行和使用情況，可視化的展示IT資源，另外，還可綜合分析業(yè)務系統(tǒng)和IT資源的歷史使用情況，為教育信息化的升級改造提供有利的數(shù)據(jù)支撐和依據(jù)。數(shù)字化校園的安全設計需要考慮用戶身份安全、主機安全、網(wǎng)絡安全、安全策略管理等四個主要方面。

（4）統(tǒng)一門戶、單點登陸由核心組件RG-SSO支撐，實現(xiàn)各種業(yè)務系統(tǒng)的單點登陸。

公共認證平臺必須實現(xiàn)單點登錄，不管是無線網(wǎng)絡的接入、有線網(wǎng)絡的接入，還是VPN用戶遠程接入，網(wǎng)絡認證作為單點登錄的唯一入口，通過的單點登陸系統(tǒng)，實現(xiàn)對網(wǎng)上閱卷、OA辦公、人事系統(tǒng)、教育資源庫等各種業(yè)務系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)業(yè)務層的單點登陸；若通過網(wǎng)絡層的認證，登錄系統(tǒng)就會把與該用戶身份相關的業(yè)務系統(tǒng)登錄地址推送給該用戶；同時，通過網(wǎng)絡層的安全控制，保障應用層的賬號信息更安全，保障用戶的良好體驗。對現(xiàn)有系統(tǒng)不需要做任何改動，師生的電腦上不需要安裝任何軟件，業(yè)務服務器上也不需要裝任何程序，就能實現(xiàn)登陸

四、數(shù)字化校園3+N+1解決方案的特點

網(wǎng)絡層的單點登陸，實現(xiàn)VPN、WLAN、LAN等多種接入形式的單點登陸及統(tǒng)一界面，方便學校樹立安全、良好的形象，網(wǎng)絡層與應用層的單點登陸，方便師生訪問業(yè)務系統(tǒng)，體現(xiàn)校園網(wǎng)建設的亮點。

（1）基于用戶名的應用層流量控制，提高帶寬資源的利用率，較少抱怨和投訴，保障師生訪問網(wǎng)絡的良好體驗。

（2）學校信息化技術(shù)力量薄弱，人員少，解決用戶接入不可控和審計難以真正定位到人的老難題，方便管理。

（3）滿足學校數(shù)字化校園信息規(guī)劃的需求，建設有特色的3+N+1數(shù)字化校園，體現(xiàn)學校信息化的水平。

（4）滿足公安部門、教育局等安全性檢查的要求。

參考文獻：

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