面向“三通兩平臺”的教育信息網(wǎng)絡建設

王喜東　路兆銘　溫向明　趙君

摘要：為了進一步完善教育信息化基礎設施建設，逐步實現(xiàn)優(yōu)質數(shù)字教育資源的共享與共建，推動信息技術與教育教學的深度融合，我國于2012年提出“三通兩平臺”的教育信息化建設目標。但是目前的校園網(wǎng)絡主要基于有線網(wǎng)絡部署及接入，還不能有效地支持“三通兩平臺”的建設，因此本文以北京市教育信息網(wǎng)為例，依據(jù)北京市“三通兩平臺”達標示范工程規(guī)劃戰(zhàn)略方案，為了促進支持“三通兩平臺”的教育信息化基礎建設，提出了滿足“三通兩平臺”建設的校園無線網(wǎng)絡部署方案，同時提出了基于Web Port的校園無線網(wǎng)絡認證方案。

關鍵詞：三通兩平臺；無線校園網(wǎng)絡；Web Portal認證

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）07-0193-03

互聯(lián)網(wǎng)技術以及移動通信技術的迅猛發(fā)展，催生出了數(shù)量眾多的新技術、新產(chǎn)品以及新業(yè)務，這些新事物不斷促進教學觀念的更新，推動信息產(chǎn)業(yè)化的不斷升級，以及教育信息化的深入改革。因此我國于2012年提出了“三通兩平臺”的教育信息化建設目標，改革教育信息網(wǎng)絡建設，創(chuàng)新新形勢下人才培養(yǎng)策略[1-2]。

教育信息化的發(fā)展離不開教育信息網(wǎng)絡的建設，然而目前的教育信息網(wǎng)絡的基礎設施主要以有線形式部署及接入，由于有線接入的局限性，并不能支持數(shù)量眾多的設備同時互聯(lián)，同時也不能夠很好地支持信息資源的移動性共享，所以目前的有線網(wǎng)絡部署以及接入架構不能夠有效地促進“三通兩平臺”的建設，需要利用現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡設施，在有線網(wǎng)絡的基礎上擴建無線網(wǎng)絡，最終達到信息的無線以及無限互聯(lián)，有效地推動“三通兩平臺”的發(fā)展建設。

基于此，本文在介紹“三通兩平臺”建設內容的基礎之上，以北京市教育信息網(wǎng)絡為例，提出了教育信息網(wǎng)絡在有線部署的基礎之上無線部署方案，同時為了有效地保障無線校園網(wǎng)絡授權用戶的安全接入，提出了基于Web Portal認證的無線校園網(wǎng)絡認證方案。

1“三通兩平臺”建設

“十二五”期間，要以建設好“三通兩平臺”為抓手，也就是“寬帶網(wǎng)絡校校通、優(yōu)質資源班班通、網(wǎng)絡學習空間人人通”，建設教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺[3]。“三通兩平臺”是教育部對“十二五”期間教育信息化核心目標，借力于信息技術發(fā)展的產(chǎn)物，力求在現(xiàn)有設施的基礎上進一步完善我國教育信息化設施的建設，逐步實現(xiàn)我國各校教育資源的有效跨校共享及共建，推動我國教育信息化事業(yè)的發(fā)展。

“三通兩平臺”具體包含的內容匯總在了表1中[4-5]?！叭▋善脚_”中以由數(shù)字教育資源公共服務平臺和教育管理信息系統(tǒng)平臺組成的“兩平臺”為基礎，并且緊緊圍繞各級各類教育質量水平的提升，通過信息化建設不斷加強并完善優(yōu)質教育資源開發(fā)與應用，在“兩平臺”的基礎上不斷實現(xiàn)“三通”。

2教育信息網(wǎng)絡無線部署

教育信息網(wǎng)絡的建設是教育信息化發(fā)展的基石，同時支持各種可移動設備的無線校園網(wǎng)絡的建設將會極大地促進教育信息化發(fā)展，但是目前校園網(wǎng)絡基本都是以有限部署以及有線接入為主，摒棄有線網(wǎng)絡重新建設無線網(wǎng)絡，網(wǎng)絡建設造價上是不可行的[6]，所以以北京市教育信息網(wǎng)為例，同時依據(jù)北京市“三通兩平臺”達標示范工程規(guī)劃戰(zhàn)略方案，北京教育信息網(wǎng)將在如圖1所示的由教育市核心網(wǎng)、教育區(qū)縣局域網(wǎng)、校園局域網(wǎng)組成的三級架構中增建無線網(wǎng)絡，即在各中小學通過無線AP（Access Point，無線接入點）實現(xiàn)教室內部無線覆蓋，滿足課堂教學中的智能移動設備直接接入北京教育信息網(wǎng)的應用需求，所有的AP都由部署在教育市核心網(wǎng)中的AC（Access Control，接入控制）來控制。

為了實現(xiàn)“寬帶網(wǎng)絡校校通”、“優(yōu)質資源班班通”以及“網(wǎng)絡學習空間人人通”的“三通”目標，同時考慮到網(wǎng)絡互聯(lián)師生的眾多性以及分部的廣泛性，如圖2所示，對于北京市中小學校園網(wǎng)網(wǎng)絡部署來說，為了提升網(wǎng)絡帶寬，核心層骨干設備之間提升至萬兆互聯(lián)，同時為了提升網(wǎng)絡部署的廣泛性以及切換的無縫性，校園內部署有多個核心網(wǎng)絡節(jié)點，主要包括教學辦公區(qū)核心節(jié)點（連接教學樓、圖書館、辦公樓等教學辦公場所）、宿舍生活場所核心節(jié)點（連接宿舍樓、體育館、食堂等生活服務區(qū)域）、服務器群核心節(jié)點（包括校主頁服務器、OA（Office Automatic，校辦公自動化）服務器、郵件服務以及DNS）三個核心節(jié)點組成，核心層設備擬采用萬兆交換機，三個核心層骨干設備萬兆聯(lián)到中心節(jié)點設備。

在校園樓宇內部網(wǎng)絡部署采用有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡部署相結合的方式。如圖3所示，首先通過部署在每個樓的大樓匯聚交換機與教學辦公區(qū)或宿舍生活場所核心交換機相連，相應的每個樓層都部署有樓層接入交換機，其與大樓匯聚交換機相連接?；谠鹊挠芯€網(wǎng)絡，在每個樓層內，根據(jù)房間的位置以及數(shù)量在每個房間內都安裝有室內小型交換機，用戶可以通過有線接入方式將其設備通過與室內小型交換機相連接接入網(wǎng)絡。相應的，在有線網(wǎng)絡的基礎上，可以根據(jù)樓層情況，在樓道內以及室內相應的地方部署無線AP，一部分用戶可以通過無線AP接入互聯(lián)網(wǎng)。這樣就將在有線網(wǎng)絡的基礎上部署了無線網(wǎng)絡。其中部署的每個無線AP都由部署在北京市教育信息網(wǎng)核心網(wǎng)中的AC統(tǒng)一管理。

3基于Web Portal 認證的無線校園網(wǎng)絡建設

對于教育信息網(wǎng)絡這種大規(guī)模部署無線網(wǎng)絡的環(huán)境，最合適的入網(wǎng)認證方式就是基于Web Portal的認證和基于802.1x的認證方式[7]。Portal認證技術由于不需要安裝客戶端軟件，使用方便，在校園網(wǎng)的認證系統(tǒng)中起到重要的補充作用。

采用基于Web Portal的認證方式，無線網(wǎng)絡的認證需要能夠與有線網(wǎng)絡相融合。無線控制器本身就能很好地支持基于web的認證功能，其可以作為全網(wǎng)web認證的分布式認證，針對無線用戶進行web認證，后臺將有線網(wǎng)絡的web認證網(wǎng)關作為Radius服務器進行聯(lián)動，就可以保證全網(wǎng)用戶有線與無線的認證賬號統(tǒng)一，而此過程中，用戶無需安裝任何客戶端產(chǎn)品，利用標準的瀏覽器即可完成上網(wǎng)登錄。

Web Portal的認證流程如圖4所示。當用戶要求訪問網(wǎng)絡時，首先通過DHCP地址分配給用戶分配一個地址，在通過認證前都強制到認證服務器的Web頁面，要求輸入用戶名和密碼，用戶輸入帳號和密碼后，點擊登錄，Portal服務器會將用戶的信息發(fā)送給Radius用戶認證服務器，Radius用戶認證服務器將用戶輸入的用戶名和密碼與數(shù)據(jù)庫里用戶信息進行對比，當用戶名和密碼一致時，Radius用戶認證服務器會發(fā)送給認證服務器一個用戶通過確認的響應信息，Portal服務器就會給該用戶打開訪問網(wǎng)絡的權限，否則關閉用戶的權限，這樣就充分保障了無線網(wǎng)絡的安全，避免非法用戶的訪問，保護數(shù)據(jù)不被非法用戶盜取，同時還可以對不同用戶的權限加以區(qū)別，限定他們訪問的權限。

4結束語

針對“十二五”期間我國“三通兩平臺”教育信息化建設核心目標，本文以北京市教育信息網(wǎng)為例，依據(jù)北京市“三通兩平臺”達標示范工程規(guī)劃戰(zhàn)略方案，從現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡有線部署和有線接入方式出發(fā)，為了促進支持“三通兩平臺”的教育信息化基礎建設，提出了滿足“三通兩平臺”建設的校園無線網(wǎng)絡部署方案，同時提出了基于Web Portal的校園無線網(wǎng)絡認證方案。

參考文獻：

[1] 教育部. 教育部關于印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》的通知[DB/OL].[2012.3.13].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html

[2] 教育部. 教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）[R]. 北京：教育部，2012.

[3] 劉延東. 把握機遇、加快推進，開創(chuàng)教育信息化工作新局面[OL].[2012.9.5]. http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201211/xxgk_144240.html

[4] 蔣東興，吳海燕，袁芳. "三通兩平臺"建設內容與實施模式分析[J].中國教育信息化，2014（318）：7-10.

[5] 袁燕.三通兩平臺，大力推進教育信息化[J]. 中小企業(yè)管理與科技，2014，2014（17）：298-299.

[6] 周立山. 基于校園網(wǎng)的無線網(wǎng)絡擴建方案淺析[J]. 電腦知識與技術，2009，5（14）：3684-3686.

[7] 黃榮.基于802.1x和Web Portal認證技術的校園網(wǎng)用戶端點準入控制系統(tǒng)的設計及應用[J].福州大學學報（自然科學版），2008，36（5）：673-676.