面向云服務(wù)的數(shù)字化校園基礎(chǔ)平臺(tái)解決方案

徐　澍，白連紅

（信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院a.數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院；b.網(wǎng)絡(luò)管理中心，河南 信陽(yáng) 464000）

面向云服務(wù)的數(shù)字化校園基礎(chǔ)平臺(tái)解決方案

徐澍a，b，白連紅a

（信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院a.數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院；b.網(wǎng)絡(luò)管理中心，河南 信陽(yáng) 464000）

當(dāng)前教育信息化的建設(shè)除了要提升教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平外，正在向更加綜合、智能化的方向發(fā)展，比如“數(shù)字校園、智慧校園、虛擬學(xué)院、無(wú)圍墻學(xué)校”，包括現(xiàn)在很多地方都在嘗試的“翻轉(zhuǎn)課堂”等。應(yīng)提供一個(gè)涵蓋無(wú)邊界網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一協(xié)作通信的解決方案，為教育用戶提供面向云服務(wù)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)，建設(shè)綠色數(shù)字化校園。

云服務(wù)；校園網(wǎng)；數(shù)字化；統(tǒng)一

1　新一代數(shù)字化校園定義

數(shù)字化校園建設(shè)自20世紀(jì)90年代開(kāi)始，全國(guó)教育系統(tǒng)經(jīng)歷了快速發(fā)展、技術(shù)更新加速、應(yīng)用推廣等階段。但是隨著云時(shí)代的到來(lái)，數(shù)字化校園的建設(shè)范疇不斷擴(kuò)大，涉及教、學(xué)、用、自服務(wù)等各方面，包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)成為校園重要的基礎(chǔ)平臺(tái)以及互聯(lián)網(wǎng)支撐的“自媒體”等熱點(diǎn)不斷興起，都對(duì)數(shù)字化校園的建設(shè)提出新的要求。數(shù)字校園的大學(xué)應(yīng)列入文本、管理信息、資源，支持四種項(xiàng)目：通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)掃描網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的單位；教育和學(xué)習(xí)資源的數(shù)字工作環(huán)境；數(shù)字化圖書學(xué)習(xí)、研究和管理的數(shù)字化社區(qū)；創(chuàng)造以創(chuàng)建數(shù)字生活，學(xué)生、教師和研究實(shí)驗(yàn)的人員管理數(shù)字化的生活區(qū)域［1］。

校園應(yīng)消除信息孤島和應(yīng)用孤島，建立校級(jí)統(tǒng)一信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)院校間流程通暢。數(shù)字化校園在建設(shè)目標(biāo)上，業(yè)界推崇環(huán)境數(shù)字化、管理數(shù)字化、教學(xué)數(shù)字化、生活數(shù)字化，同時(shí)在整個(gè)校園內(nèi)提供一站式服務(wù)，簡(jiǎn)單說(shuō)可歸納為實(shí)現(xiàn)“四個(gè)數(shù)字化”和“一站式服務(wù)”。

2　數(shù)字化校園網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)需求

如何構(gòu)建數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)，如何提供學(xué)生一站式服務(wù)？建設(shè)的新思路是什么？校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已經(jīng)不僅僅是完成簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)接入，需要考慮更多的內(nèi)容，首選是體驗(yàn)，還有網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)管理，由于校園網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)面向運(yùn)營(yíng)及教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)，因此從安全角度上來(lái)看，校園網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)置于一個(gè)閉合的安全保護(hù)之內(nèi)，因?yàn)楸旧硇@網(wǎng)絡(luò)中就存在著大量的、不信任的接入用戶（包括學(xué)生、訪客）。為了便于統(tǒng)一管理控制，我們可以把應(yīng)用系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)看作網(wǎng)絡(luò)可提供的資源，這些資源包括了公共應(yīng)用、關(guān)鍵應(yīng)用、校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在實(shí)現(xiàn)了用戶統(tǒng)一登錄的基礎(chǔ)上，制定出一套規(guī)范的用戶單點(diǎn)登錄機(jī)制，提供一個(gè)用戶管理的統(tǒng)一接口，要求所有新建的應(yīng)用系統(tǒng)其用戶認(rèn)證完全由集中認(rèn)證安全管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到真正意義上的單點(diǎn)登錄［2］。

根據(jù)目前技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，校園網(wǎng)絡(luò)接入的需求，從管理維護(hù)成本、硬件投資成本等方面出發(fā)，提出了“統(tǒng)一接入、統(tǒng)一交換、統(tǒng)一策略及管理、統(tǒng)一服務(wù)及體驗(yàn)”的建設(shè)思想，適合目前高校云時(shí)代下，按需建設(shè)、高效、安全的建設(shè)需求。

3　數(shù)字化校園網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)

提供數(shù)字化的校園服務(wù)需要有良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)，校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括骨干、匯聚、接入與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、系統(tǒng)，校區(qū)互連與Internet接入［3］。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)需要涵蓋有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，這就決定了新一代校園網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)架構(gòu)：統(tǒng)一接入架構(gòu)。

傳統(tǒng)的校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)是割裂的兩套網(wǎng)絡(luò)、兩套策略、兩套管理平臺(tái)，有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)兩套架構(gòu)，同時(shí)無(wú)線AP和控制器通過(guò)有線（POE）完成整體接入，部署中需要專門的部署方案和設(shè)計(jì)。隨著有線、無(wú)線設(shè)備的吞吐能力增強(qiáng)，如思科新交換機(jī)支持強(qiáng)大的無(wú)線吞吐帶寬，使得融合能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)，從而使網(wǎng)絡(luò)能夠處理移動(dòng)數(shù)據(jù)的擴(kuò)散。融合接入的優(yōu)勢(shì)還包括高吞吐量性能，滿足了高無(wú)線密度、帶寬消耗量高的視頻應(yīng)用和高度可用智能手機(jī)的三重需求。

圖1　高校基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Fig.1　Basic network architecture of college

為校園網(wǎng)的有線、無(wú)線用戶提供一套管理策略，通過(guò)思科ISE服務(wù)引擎與思科網(wǎng)管Prime配合，可以對(duì)接入的終端進(jìn)行策略的定制，身份認(rèn)證、訪問(wèn)權(quán)限、區(qū)分收費(fèi)用戶與訪客服務(wù)。ISE引擎支持標(biāo)準(zhǔn)的Radius標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行策略的定制并與第三方的收費(fèi)廠商兼容，方便對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)以及收費(fèi)服務(wù)。

解決方案方便校園內(nèi)用戶自帶設(shè)備加入校園網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)自服務(wù)能夠快速獲得地址以及被定制好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，此時(shí)所有的策略都是由統(tǒng)一的策略服務(wù)引擎來(lái)部署完成。

4　統(tǒng)一接入網(wǎng)絡(luò)

融合有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)∶用戶希望得到的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是一個(gè)普遍存在的服務(wù)，且只需通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的接口界面獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而不關(guān)心它是采用何種技術(shù)、通過(guò)哪種鏈路獲得網(wǎng)絡(luò)服務(wù)［4］。單一物理基礎(chǔ)架構(gòu)可增加業(yè)務(wù)敏捷性、簡(jiǎn)便性和規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)更高的操作效率。

全網(wǎng)一致的智能和操作：使用一組常用網(wǎng)絡(luò)功能和情景感知智能為整個(gè)有線無(wú)線基礎(chǔ)架構(gòu)范圍內(nèi)的策略、可視性、分析和精細(xì)QoS服務(wù)。其基礎(chǔ)是針對(duì)有線和無(wú)線使用同一個(gè)常用ASIC設(shè)計(jì)和同一個(gè)常用操作系統(tǒng)，進(jìn)一步增強(qiáng)功能一致性。

全網(wǎng)一套管理及策略：通過(guò)思科ISE實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)有線、無(wú)線設(shè)備的統(tǒng)一策略規(guī)劃、安全策略下發(fā)等。通過(guò)Cisco Prime 2.0實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)有線、無(wú)線設(shè)備進(jìn)行管理及SNMP配置等，大大減輕網(wǎng)管工作人員的工作量。

融入開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：具有有線和無(wú)線通用接口，為實(shí)施可編程數(shù)據(jù)面板提供了基礎(chǔ)藍(lán)圖，并通過(guò)0nePK開(kāi)放式接口進(jìn)一步增強(qiáng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)敏捷性。

5　小結(jié)

統(tǒng)一接入通過(guò)“一個(gè)策略、一種管理、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)”為客戶提供萬(wàn)物互聯(lián)的業(yè)務(wù)平臺(tái)。統(tǒng)一接入將有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成為一個(gè)融合的統(tǒng)一基礎(chǔ)架構(gòu)，提供簡(jiǎn)單、更高的智能、操作一致性、可擴(kuò)展性和開(kāi)放接口，從而獲得更強(qiáng)的業(yè)務(wù)敏捷性和更高的效率。利用最新的云計(jì)算技術(shù)對(duì)高校信息基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)虛擬化、靈活、高效和易管理的云數(shù)據(jù)中心，并在其基礎(chǔ)上積極開(kāi)發(fā)和部署各類云應(yīng)用。

［1］ 蘇巖.數(shù)字化校園設(shè)計(jì)方案［J］.科技展望，2010，（08）：57.

［2］ 徐欣，蘇新寧.新一代高校數(shù)字化校園建設(shè)［J］.現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2005，（01）：48-55.

［3］ 曾海雄.高校數(shù)字化校園基礎(chǔ)平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)［D］.南昌：南昌大學(xué)，2010.

［4］ 索郁.有線無(wú)線綜合接入認(rèn)證［D］.鄭州：解放軍信息工程大學(xué)，2008.

Digitized campus basis platform solution facing cloud service

XU Shua，b，BAI Lian-honga
（Xinyang Vocational and Technology College，a.Department of Teaching Equipment；b.Department of Information Engineering，Xinyang 464000，China）

Currently，the construction of education information not only improves education information basic infrastructure construction，but also develops towards more comprehensive and intelligent direction，such as"digital campus，intelligence campus，virtual collage，school without walls"，including"flipped classrooms"that are tried in many places.To provide a covering boundless network，unified data center，unified cooperative communication solution，we should provide an IT infrastructure platform，facing cloud service and build green digitized campus for education users.

Cloud service；Campus network；Digitization；Unification

P208

A

1674-8646（2016）12-0152-02

2016-05-05

徐澍（1980-），男，河南信陽(yáng)人，講師，學(xué)士，主要從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究工作。