高校多校區(qū)教務(wù)管理系統(tǒng)的組網(wǎng)解決方案探討

唐 宇

（廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧 530021）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和教育的改革，高等教育的普及，學(xué)生人數(shù)的不斷增多，初步形成了高等院校多校區(qū)辦學(xué)的格局。多校區(qū)大學(xué)的含義，一般是指具有一個(gè)獨(dú)立法人地位、有至少兩個(gè)在地理位置上不相連的校園的高等院校。一校多區(qū)的辦學(xué)實(shí)踐對(duì)于拓寬新的教育發(fā)展空間，彌補(bǔ)教育資源的不足，增加高校的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)都具有十分重要的意義。但校區(qū)在地理位置上的分散而給教學(xué)資源的配置與管理帶來(lái)了不同程度的影響。隨著高校信息化建設(shè)，教務(wù)管理系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，幾乎高校都具有學(xué)籍管理、教學(xué)水平評(píng)估數(shù)據(jù)平臺(tái)、學(xué)分系統(tǒng)、考試系統(tǒng)和教學(xué)資源平臺(tái)等幾大方面的應(yīng)用系統(tǒng)。教務(wù)管理系統(tǒng)依據(jù)這些應(yīng)用系統(tǒng)特點(diǎn)的不同，需要重新組建網(wǎng)絡(luò)來(lái)應(yīng)對(duì)解決。

1 多校區(qū)物理組網(wǎng)解決方案

所謂多校區(qū)物理組網(wǎng)是在校區(qū)之間建立專門的連接通道，把多校區(qū)互聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)大的局域網(wǎng)。現(xiàn)在一般采用兩種辦法：

1.1 光纖專線接入

光纖專線接入，即校區(qū)之間拉專門的光纖，把校區(qū)之間局域網(wǎng)對(duì)接上。不考慮到行政手續(xù)及花費(fèi)，以及維護(hù)成本等，根據(jù)一般用24芯光纖計(jì)算，以及綜合考慮到埋管或者走電線桿方式，只估算中國(guó)電信的施工成本，目前市場(chǎng)情況約每公里3萬(wàn)元。

1.2 租用電信的數(shù)字鏈路建網(wǎng)

租用電信數(shù)字鏈路建網(wǎng)，是直接租用電信運(yùn)營(yíng)商的已有網(wǎng)絡(luò)，電信運(yùn)營(yíng)商幫建立一個(gè)專用帶寬通道，只估算中國(guó)電信寬帶租用費(fèi)用，滿足兩個(gè)校區(qū)之間的使用帶寬，百兆寬帶一年平均費(fèi)用約40萬(wàn)。由上可以看出多校區(qū)物理組網(wǎng)上，不講究技術(shù)成本，只硬件成本，均是比較大的支出費(fèi)用。尤其是在校區(qū)之間網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)可能并不是這么頻繁的情況下，閑置資源浪費(fèi)太大，所以我們更應(yīng)在軟件上來(lái)尋求更佳更節(jié)省的解決方案。

2 多校區(qū)軟硬結(jié)合的組網(wǎng)解決方案

2.1 反向代理和均衡負(fù)載解決公網(wǎng)訪問(wèn)

對(duì)于學(xué)分系統(tǒng)和學(xué)籍管理等這種公用網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)即可解決。學(xué)分系統(tǒng)中一般除了選課集中幾天時(shí)間外，一般查詢?cè)L問(wèn)，外網(wǎng)訪問(wèn)即可完成。一般采用反向代理方式以及反向代理負(fù)載均衡技術(shù)就可以完成：反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服務(wù)器來(lái)接受internet上的連接請(qǐng)求，然后將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器，并將從服務(wù)器上得到的結(jié)果返回給internet上請(qǐng)求連接的客戶端，此時(shí)代理服務(wù)器對(duì)外就表現(xiàn)為一個(gè)服務(wù)器；反向代理負(fù)載均衡技術(shù)是把將來(lái)自internet上的連接請(qǐng)求以反向代理的方式動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的多臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行處理，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。

實(shí)現(xiàn)方式一般采用Ningx作為負(fù)載均衡器的同時(shí)也是反向代理服器，配置語(yǔ)法相當(dāng)簡(jiǎn)單，可以按輪詢、IP_hash、url_hash、權(quán)重等多種方法對(duì)后端的服務(wù)器作負(fù)載均衡，同時(shí)還支持后端服務(wù)器的健康檢查。在國(guó)內(nèi)，Nginx不僅作為一款性能優(yōu)異的負(fù)載均衡器，它同時(shí)也是一款適用于高并發(fā)環(huán)境的WEB應(yīng)用軟件，在新浪、金山、迅雷在線等大型網(wǎng)站都得到了應(yīng)用。

2.2 基于分布式服務(wù)器的在線考試解決方案

在線考試系統(tǒng)，是比較集中和統(tǒng)一的訪問(wèn)。而且不同科目同時(shí)的考試，服務(wù)器訪問(wèn)的不同請(qǐng)求和寫入多。因此采用分布式服務(wù)器方式，事先將考試科目下載考務(wù)編場(chǎng)數(shù)據(jù)到考場(chǎng)服務(wù)器、然后試卷接收與下發(fā)、最后考試答案的回收以及上傳。具體流程如下：

各考場(chǎng)使用監(jiān)考系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)下載指定場(chǎng)次的考務(wù)編場(chǎng)數(shù)據(jù)，然后各考場(chǎng)使用監(jiān)考系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)下載題庫(kù)數(shù)據(jù)，接下來(lái)各考場(chǎng)使用監(jiān)考系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)下載試卷授權(quán)碼，開考時(shí)間到自動(dòng)進(jìn)行考試和寫入數(shù)據(jù)到本機(jī)以及考場(chǎng)服務(wù)器，最后回收答案，考試結(jié)束后，上傳回網(wǎng)絡(luò)中心考試服務(wù)器。

這種方式正好利用現(xiàn)有高等院校的機(jī)房特點(diǎn)，服務(wù)器配置要求不高，一般機(jī)房教師機(jī)配置足夠去完成。目前像ATA考試，會(huì)計(jì)初級(jí)無(wú)紙化考試等均已采用這種形式。

2.3 虛擬專用網(wǎng)（VPN）對(duì)教學(xué)資源共享解決方案

教學(xué)資源共享一般是只精品課程建設(shè)，以及現(xiàn)在的像微課、說(shuō)課等各類視頻教學(xué)資源等的訪問(wèn)。這類訪問(wèn)由于讀取內(nèi)容大，占用寬度時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)服務(wù)器要求高，所以一般是內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn)。多校區(qū)后，這類訪問(wèn)就問(wèn)題突出了。如何組建個(gè)多校區(qū)之間互聯(lián)內(nèi)網(wǎng)，除了物理實(shí)現(xiàn)外，我們還可以軟件上采用虛擬專用網(wǎng)技術(shù)。

VPN虛擬專用網(wǎng)，是指依靠網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商將各校區(qū)的局域網(wǎng)與公共網(wǎng)建立連接，在公共網(wǎng)絡(luò)中建立起內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)間的專用數(shù)據(jù)通道，而這類專用通道并非真實(shí)的物理專用線路，只是在現(xiàn)有的公共網(wǎng)絡(luò)中臨時(shí)搭建的，是虛擬的。主要采用了彩隧道技術(shù)、加解密技術(shù)、密鑰管理技術(shù)和使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)。

VPN有遠(yuǎn)程訪問(wèn)虛擬網(wǎng) （AccessVPN）、企業(yè)內(nèi)部虛擬網(wǎng)（IntranetVPN）和企業(yè)擴(kuò)展虛擬網(wǎng)（ExtranetVPN）三種方案，這三種類型的VPN分別與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部的Intranet以及企業(yè)網(wǎng)和相關(guān)合作伙伴的企業(yè)網(wǎng)所構(gòu)成的Extranet相對(duì)應(yīng)。對(duì)于我們多校區(qū)之間的訪問(wèn)，主要選擇是采用企業(yè)擴(kuò)展虛擬網(wǎng)（ExtranetVPN）。因?yàn)槎嘈^(qū)之間主要是資源共享，各種信息交換。ExtranetVPN通過(guò)一個(gè)使用專用連接的共享基礎(chǔ)設(shè)施，將多校區(qū)連接到學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)。學(xué)校需擁有與專用網(wǎng)絡(luò)的相同政策，包括安全、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、可管理性和可靠性。能容易地對(duì)外部網(wǎng)進(jìn)行部署和管理，外部網(wǎng)的連接可以使用與部署內(nèi)部網(wǎng)和遠(yuǎn)端訪問(wèn)VPN相同的架構(gòu)和協(xié)議進(jìn)行部署。

3 小結(jié)

多校區(qū)的辦學(xué)形式，將會(huì)是未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，我國(guó)高等教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。面對(duì)多校區(qū)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，以及教學(xué)管理、教學(xué)資源交互等問(wèn)題，必然也更加突出。在物理組網(wǎng)成本高和會(huì)形成資源浪費(fèi)的形式下，更多的研究和實(shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合，尤其是軟件解決方案將會(huì)具有現(xiàn)實(shí)意義，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展。本文就多校區(qū)教務(wù)管理系統(tǒng)中公網(wǎng)訪問(wèn)、在線考試和教學(xué)資源共享等問(wèn)題進(jìn)行了解決方案的探討，希望以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)現(xiàn)多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的統(tǒng)一。

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