新形勢下校園網(wǎng)建設(shè)問題及發(fā)展對(duì)策

文沛成

【摘 要】信息技術(shù)和信息化建設(shè)在教育教學(xué)改革的重要地位已成為時(shí)代和社會(huì)的共識(shí)，并在教育實(shí)踐中得到創(chuàng)新應(yīng)用，微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等成為教學(xué)研究活動(dòng)中探索的熱門話題，并有效地提升了教學(xué)效果和培養(yǎng)質(zhì)量。文章結(jié)合校園網(wǎng)建設(shè)實(shí)踐，主要探討了新形勢下新一代校園網(wǎng)建設(shè)問題及對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】校園網(wǎng)建設(shè) 問題 對(duì)策

在新一輪的教育信息化實(shí)踐中，手機(jī)、平板、筆記本、大屏電視等智能終端也在不斷地裝備在教學(xué)活動(dòng)和改革中，無線WiFi技術(shù)便捷的連接和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，使師生體驗(yàn)到了隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)開展學(xué)習(xí)的無窮樂趣。然而教育信息化在迎來深化教育教學(xué)改革發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著網(wǎng)絡(luò)深入應(yīng)用帶來的挑戰(zhàn)。校園網(wǎng)作為承載教育信息化基石的重要地位，再次得以突顯并需要加以強(qiáng)化，以應(yīng)對(duì)和適應(yīng)新形勢所提出的問題。

一、校園網(wǎng)建設(shè)面臨的新問題

首先，網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求量急劇增加，校園網(wǎng)對(duì)內(nèi)對(duì)外都需要大提速。新的教改形勢要求教學(xué)資源和教學(xué)手段要以數(shù)字化和信息化的形式呈現(xiàn)，傳統(tǒng)教材變成以微課、慕課、電子書包等數(shù)字化媒體形式表現(xiàn)，并在教學(xué)過程中以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)手段來組織和實(shí)施，甚至通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和平臺(tái)把教學(xué)從課堂延伸到課外、從學(xué)校延伸到社會(huì)等。

其次，要求校園網(wǎng)在覆蓋范圍上更加全面廣泛，擴(kuò)展和規(guī)模上更加靈活和高效。新的教學(xué)手段和模式要求和信息技術(shù)更深度的融合，必然要求大量的計(jì)算機(jī)、手機(jī)、智能終端、大屏投影等信息化設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，接入的地點(diǎn)也不限教室課堂而擴(kuò)展到實(shí)訓(xùn)室、圖書館、會(huì)議室，甚至是操場、校園、宿舍和校外等。自主學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂等要求隨時(shí)隨地可以接入網(wǎng)絡(luò)，突破時(shí)空限制來組織和融合教學(xué)過程。

再者，大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)用戶、設(shè)備、資源和業(yè)務(wù)，需要嚴(yán)格管理、合理配置和有序協(xié)調(diào)。大量的上網(wǎng)用戶需要管理和規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)帶寬、流量等資源需要合理分配，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、資源、業(yè)務(wù)、服務(wù)等需要授權(quán)和監(jiān)控。因而，校園網(wǎng)中信息化管理手段提升、信息化人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)都刻不容緩。

最后，校園網(wǎng)建設(shè)處于復(fù)雜多變的信息化環(huán)境中，隨著學(xué)校資源、形象、服務(wù)等核心資產(chǎn)的信息化，要求必須保障信息和網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定，防范網(wǎng)絡(luò)攻擊、入侵等威脅。

二、新形勢下校園網(wǎng)建設(shè)路徑

校園網(wǎng)建設(shè)經(jīng)過十余年的發(fā)展，在設(shè)計(jì)、實(shí)施、管理和技術(shù)上都積累了豐富和成熟的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在教育改革浪潮中必須揚(yáng)長避短、順勢而上，以適應(yīng)新形勢、新技術(shù)和新挑戰(zhàn)，具體分述如下：

（一）增強(qiáng)主干網(wǎng)絡(luò)的承載能力，夯實(shí)校園網(wǎng)的基礎(chǔ)框架，保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定和暢通

現(xiàn)有校園網(wǎng)基本構(gòu)建于千兆的主干光纖之上并以匯聚層來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，然而隨著網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模擴(kuò)展和帶寬需求的急劇增加，千兆干線已經(jīng)成了校園網(wǎng)的瓶頸，匯聚層也不能很好地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的接入。特別是當(dāng)教學(xué)視頻流和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流融合進(jìn)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，主干網(wǎng)絡(luò)中的流量便相互擠占和干擾，造成通訊延遲、卡頓甚至中斷。解決的方法只能是升級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、拓寬主干網(wǎng)絡(luò)的帶寬，提升核心交換機(jī)的端口帶寬為萬兆以上和背板帶寬為千萬兆以上，擴(kuò)展核心交換機(jī)的端口模塊和端口密度，冗余化和高可用化核心并通過千萬兆級(jí)硬件線纜連接，最終把三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改造為大二層扁平結(jié)構(gòu)，以核心交換機(jī)的端口和背板帶寬擴(kuò)展主干網(wǎng)絡(luò)的帶寬，以核心交換機(jī)端口密度支持網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；瘮U(kuò)展。

（二）擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接入能力，按需拓展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，適應(yīng)校園網(wǎng)持續(xù)變化的各種接入需求

網(wǎng)絡(luò)以大二層扁平結(jié)構(gòu)適應(yīng)規(guī)?；某掷m(xù)擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)直接連入高密度的核心端口，在提升帶寬同時(shí)增強(qiáng)擴(kuò)展的靈活性，并且以預(yù)埋存量光纖和可添加端口模塊來保證網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步擴(kuò)展空間。另外，原來匯聚層交換機(jī)可部署到合適的位置做接入擴(kuò)展，保有原來接入能力，并適配到相應(yīng)的核心端口。

（三）融合無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)在提升網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力的同時(shí)優(yōu)化了用戶網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，給用戶靈活和便捷網(wǎng)絡(luò)接入

無線網(wǎng)絡(luò)作為提升網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的強(qiáng)勁動(dòng)力和有效手段的同時(shí)，也給網(wǎng)絡(luò)用戶帶來隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)的便捷和暢快，改變了人們使用網(wǎng)絡(luò)的習(xí)慣和效率，在新的教育教學(xué)模式下也可以說是一種學(xué)習(xí)的動(dòng)力和吸引力。校園網(wǎng)必須把無線用戶管理到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中，以更有效地開展教育教學(xué)活動(dòng)，提升網(wǎng)絡(luò)效率，提高用戶應(yīng)用體驗(yàn)和參與積極性。融合無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵在于通過無線控制器AC統(tǒng)一和有效地管理無線接入點(diǎn)AP和無線終端設(shè)備，統(tǒng)一管理和認(rèn)證有線和無線用戶，對(duì)無線設(shè)備進(jìn)行靈活合理的規(guī)劃和嚴(yán)格有序的管控，避免接入混亂、無序和監(jiān)管缺位，甚至給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系帶來漏洞、隱患和災(zāi)難。

（四）增加和優(yōu)化出口帶寬，無界化網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用，提升學(xué)校信息化服務(wù)能力

網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢在于其開放性和超越時(shí)空的限制，但在校園網(wǎng)的建設(shè)中必然會(huì)存在內(nèi)外網(wǎng)的邊界和關(guān)注網(wǎng)絡(luò)自身的主體性問題。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目的就是要不斷消除網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外隔閡，以最大限度地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開放、充分共享網(wǎng)絡(luò)資源、逐步提升校園網(wǎng)內(nèi)涵和高效提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。虛擬個(gè)人網(wǎng)VPN技術(shù)可以更好地消除內(nèi)外網(wǎng)隔離，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)無差異化應(yīng)用和管理，而出口帶寬的提高、管控和優(yōu)化，是保證學(xué)校信息化服務(wù)有效地向內(nèi)外網(wǎng)用戶發(fā)布和調(diào)配的手段，保障給用戶提供無差異網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗(yàn)。

（五）完善網(wǎng)絡(luò)用戶管理，合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，保障網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流暢和有序

與教育深度融合的信息化網(wǎng)絡(luò)要求精細(xì)化管理用戶的信息和資源，關(guān)注每個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和使用體驗(yàn)，切實(shí)體現(xiàn)以人為本。校園網(wǎng)不再是可用、能用就行，還要必須合用、夠用和好用，這樣才不至于給用戶留下糟糕的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，挫傷用戶參與新課改的積極性。用戶管理的前提是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)給用戶提供便捷、靈活、多樣和安全的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方式，確保真實(shí)的用戶接入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以正確智能地識(shí)別用戶的身份信息和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以便給用戶分配相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源和權(quán)限，同時(shí)可以給不同類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分配不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源，避免流量擠占。用戶管理的智能化還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)用戶狀態(tài)和環(huán)境的自動(dòng)識(shí)別，從而選擇不同的資源分配策略，保障全網(wǎng)資源分配的合理高效，如辦公或上課用戶會(huì)更優(yōu)先獲取資源。

（六）加速信息網(wǎng)絡(luò)和教育技術(shù)深度融合，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的全面普及和綜合利用，提升校園網(wǎng)的應(yīng)用層次

在數(shù)字化校園平臺(tái)對(duì)學(xué)校人、財(cái)、物等基本信息統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)上，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)向數(shù)字化教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)互動(dòng)和翻轉(zhuǎn)課堂等教育教學(xué)核心領(lǐng)域?qū)嵺`和拓展，從而積累數(shù)字化教學(xué)資源、聚集信息化教育教學(xué)案例、開拓優(yōu)秀教學(xué)方法、深化教育信息化內(nèi)涵，進(jìn)一步豐富全民教育、人本教育、終身教育等教育理念的內(nèi)涵，促進(jìn)廣大師生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)和學(xué)以致用等良好教學(xué)習(xí)慣，為教育教學(xué)信息化注入動(dòng)力、活力和信心。

（七）緊跟SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)發(fā)展潮流，推進(jìn)敏捷、開放、智能網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)

SDN是軟件定義網(wǎng)絡(luò)，而NFV是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，這些先進(jìn)的技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)硬件提供了可軟件編程的接口、框架和規(guī)范，以往通過更換網(wǎng)絡(luò)硬件來升級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的方案得到了歷史性的變革。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的新功能可以通過軟件定義來實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)功能和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的更新和演進(jìn)通過開發(fā)團(tuán)隊(duì)甚至是開源社區(qū)來迅速達(dá)成，以應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和需求的快速變化，既可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)保值升值，又可對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能靈活快捷地更新和升級(jí)。而網(wǎng)絡(luò)深入應(yīng)用過程中所遇到的網(wǎng)絡(luò)虛擬化、運(yùn)維精簡、故障精準(zhǔn)定位、深度數(shù)據(jù)包分析等問題都會(huì)通過SDN和NFV技術(shù)來逐步解決、優(yōu)化和演進(jìn)。

（八）提升網(wǎng)絡(luò)和信息安全，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源和信息資產(chǎn)，增強(qiáng)安全保護(hù)防范意識(shí)

校園網(wǎng)建設(shè)十余年，網(wǎng)絡(luò)資源和信息資產(chǎn)得到不斷的積累，其安全防護(hù)必須得到迅速的提升，沒有信息和網(wǎng)絡(luò)的安全，校園網(wǎng)建設(shè)就失去基本保障，學(xué)校的教育教學(xué)改革隨時(shí)有被斷送的危險(xiǎn)。信息和網(wǎng)絡(luò)的安全要求對(duì)外有防火墻的防御，對(duì)內(nèi)有用戶上網(wǎng)行為分析、日志和防護(hù)，系統(tǒng)及時(shí)更新補(bǔ)丁、定期查殺木馬病毒，全網(wǎng)協(xié)同不留死角漏洞。同時(shí)要建立信息和網(wǎng)絡(luò)安全管理制度、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急處置預(yù)案等，最重要的是要廣泛深入宣傳教育，增強(qiáng)安全防范意識(shí)，養(yǎng)成良好的信息安全保護(hù)習(xí)慣。

三、總結(jié)

信息技術(shù)和教育技術(shù)的深度融合正持續(xù)地進(jìn)行，微課、慕課和翻轉(zhuǎn)課堂等熱門領(lǐng)域作為探索的契合點(diǎn)，正引領(lǐng)和推動(dòng)著教育教學(xué)改革的方向。校園網(wǎng)承載著教育信息化的重托，在增強(qiáng)其穩(wěn)定性、暢通性和安全性等基礎(chǔ)功能的同時(shí)，必須順勢而為，適應(yīng)教育改革新形勢的變化，精細(xì)深入地關(guān)切網(wǎng)絡(luò)用戶，提升用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，增強(qiáng)人本關(guān)懷，增強(qiáng)師生教育改革信心，推動(dòng)潮流和變革朝著更加公平、自由、開放、和諧的方向發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬云龍.新一代萬兆雙棧認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程，2015，3（03）：306-311.

[2]付中南，尚群，公緒曉.校園網(wǎng)絡(luò)接入層一體化的規(guī)劃與實(shí)踐[J].通信學(xué)報(bào)，2014，35（Z1）：91-97.

[3]熊頻，胡小勇.面向智慧校園的學(xué)習(xí)資源建設(shè)研究：趨勢與建議[J].教育信息技術(shù)，2014（05）.