基于智慧校園的基礎網絡建設標準和規(guī)范的思考

胡恩澤 蔡萌萌 陳曉 山東藥品食品職業(yè)學院

引言

智慧校園實現了教學信息、教學服務、教學管理和學生學習的信息化，而基礎網絡建設是其前提條件。一般情況下，智慧校園中包含基礎網絡與管理平臺，校園網利用中國移動網與互聯(lián)網相連，利用防火墻設置出口帶寬300mbps，通過智能交換機將校園網各個節(jié)點互聯(lián)，實現各方資源的實時共享，推動校園網區(qū)域內學生的交流學習和教師教學服務水平的提升，也便于學校對全體師生加強信息化管理。

1 智慧校園基礎網絡建設標準分析

1.1 智慧校園網絡特點

分析智慧校園的網絡特點，具體如下：（1）多種信息技術產生，有線與無線結合，物聯(lián)網與云計算平臺被接入校園網絡，為智慧校園基礎網絡的進一步拓展和升級提供便利條件。（2）智慧校園背景下，用戶身份和用網方式被改變，網絡需要多層次或通過虛擬化網絡來認證對方身份，實現信息加密傳輸和病毒的預防，混合認證被廣泛應用在智慧校園網絡中。（3）智慧校園網絡拓撲結構從以往的三層結構向大兩層扁平化網絡結構過度。（4）無線網已經在智慧校園內的各項基礎設施覆蓋，為確保網絡系統(tǒng)的兼容性，要求加密安全。（5）通過射頻資源管理技術提升智慧校園無線頻帶利用效率，避免通信被堵塞，合理分配信道，防止各區(qū)間產生干擾現象。

1.2 基礎網絡建設的主要技術說明

智慧校園網絡拓撲結構應是以星型拓撲結構為主，具體劃分為核心層、匯聚層與接入層三層。智慧校園網絡系統(tǒng)設計中需要應用到千兆以太網技術、百兆以太網技術、虛擬局域網技術、路由技術、磁盤列陣技術等網絡技術，使校園網絡建設集網絡服務、教學應用、科研實踐為一體。

探究智慧校園基礎網絡建設進程中的技術情況，具體如下：（1）接入層技術說明。接入層是面向用戶的一層，針對用戶計算機的接入問題提供服務，因此接入層設備端口越多，其服務效果越好。從建設成本角度出發(fā)，應使用端口較多的百兆交換機，以此利用校園原有的網絡設備進行網絡服務。（2）匯聚層技術說明。這是智慧校園網絡中間層，用來將接入層的信息匯聚于此，對計算機加以網段分割和信息過濾，避免病毒對網絡造成影響。因此，匯聚層功能越強大，其對智慧校園網絡系統(tǒng)的安全保障越突出。（3）核心層技術說明。核心層是智慧校園的核心，主要負責轉發(fā)、交換所有數據，并提供路由處理。核心層性能將關系到智慧校園網絡數據傳輸性能，因此核心層運行效率越高，數據傳輸的速度也就越快。

2 智慧校園基礎網絡建設的規(guī)范化思考

2.1 網絡結構與安全策略規(guī)劃

以學校每棟樓為單位1000 兆光纖接入網絡匯聚層交換機，匯聚層和核心層交換機的主干部分可以使用千兆光纖連接方式。建議在智慧校園與互聯(lián)網中配置USG-5150 防火墻，保證網絡信息安全，防止病毒和木馬侵入校園網。要求電子郵件、文件傳輸協(xié)議以及各類對外服務器不能放在校園網范圍內，而是安排在防火墻隔離區(qū)域內，將智慧校園網絡和互聯(lián)網隔離。通過核心交換機和網絡連接，以此構成校園外網接口；內網交換機的連接構成內網接口。公眾用戶利用互聯(lián)網進入智慧校園網絡系統(tǒng)時需要擁有訪問權限限制，用戶只能對萬維網、文件傳輸協(xié)議和電子郵件等公開服務予以訪問。這樣的做飯可以保證智慧校園網內資源不被非法瀏覽，也能避免用戶濫用網絡資源，此外，網絡監(jiān)管人員可以對網絡內各類安全事件展開監(jiān)督與跟蹤。

在校園網內設置防火墻，應按照以下幾點建議加以配置：（1）結合智慧校園內網建設方案，進行網絡安全過濾規(guī)范設置，強化對數據包的內容規(guī)范性審核。審核時應對數據傳輸協(xié)議、服務器端口、數據傳輸目的地等項目作出分析，避免不法分子非法訪問校園網。（2）科學配置防火墻。讓防火墻過濾掉進入Router 的IP 包，防止不法分子假冒原地址或攻擊源路由，防火墻設置后，非法IP地址會被清除，智慧校園內網受到攻擊的概率也會降低。（3）在匯聚層上創(chuàng)建智慧校園網絡電腦IP 地址，將其與MAC地址相對應，防止IP 地址被盜用。定期查看近期防火墻訪問記錄，對攻擊行為加以及時處理，找出用戶不良上網記錄，對其給予權限限制。（4）合理應用校園防火強技術。通過包過濾技術實現對數據包的過濾，包過濾防火墻一般含有一個包檢查模塊，它可以安裝在網關或路由器上，處于系統(tǒng)的TCP 層和IP層之間，以便在操作系統(tǒng)或路由器的TCP層之前對IP包進行處理。通過狀態(tài)檢查技術查看當前防火墻設置情況，技術采用的是在網關上安裝和運行安全引擎，對網絡進行模塊檢測。

2.2 VLAN 與內網IP 地址規(guī)劃

對學校綜合實訓樓、圖書館、教學樓、行政辦公室、后勤服務中心提供中國移動接入服務和VLAN 規(guī)劃，實現對智慧校園內網IP地址的科學安排。對于學校公網的IP 地質規(guī)劃，應將服務器詳細劃分為WEB 服務器、FTP 服務器、MAIL 服務器、DNS 服務器以及出口IP。某學校為了構建高標準立體化校園網絡應用平臺，對市場上服務器與網絡設備進行對比和參考，最終提出了以華碩RS162-E4、華碩RS120-E5、華碩RS100-X5 服務器為核心平臺的構建方案，通過華碩GigaX3122F 三層交換機、GigaX2124X 以太網交換機完成數據傳輸任務，并借助華碩ASWM 2.0 管理軟件進行日常維護。

2.3 智慧校園的基礎網絡建設方案分析

結合上文提到的校園基礎網絡建設標準，確定建設方案。方案內容如下：（1）智慧校園網絡綜合布線，其中包含辦公網絡與學生宿舍網絡的布線，需要用到光纖、網線、配線箱以及交換機設施，同時做好線路的防雷處理。

（2）校園基礎網絡接入，學校教學樓和行政辦公樓需要3×100Mbps 的互聯(lián)網帶寬接入；公文交互、校園招生和網絡會議方面需要應用2×4Mbps 帶寬的教育專線網絡；學校財務系統(tǒng)需要應用財政專線4Mbps；結合學校合作的網絡運營商來決定學生宿舍的用網情況。

（3）主干光纖設置，校園網以1000Mbps 光纖為主，從核心層交換機引出，將光纖連接到各個樓的主配線箱匯聚層的交換機內。要求光纖從地下管道內通過，學校應對光纖予以備份，以備不時之需。

（4）子網劃分，校園網可以劃分為辦公與教學子網、宿舍子網、廣播子網、一卡通子網以及安防監(jiān)控子網。不同功能的子網還需進一步劃分，辦公與教學子網需要使用防火墻，防火墻和互聯(lián)網連接，以此保證教育信息的安全共享，為教師與學生提供良好的教學與學習環(huán)境。安防監(jiān)控、有線廣播、校園一卡通子網可以不與互聯(lián)網相連。其中，校園一卡通也被稱為POS 機消費子網，不與互聯(lián)網相連更有利于保護學生的消費行為。此外，學校還可以利用網絡系統(tǒng)對攝像頭、有線廣播進行綜合布置，使其分布在校園內的各個交流，為學生的生活提供方便。

3 總結

總而言之，智慧校園網絡建設背景下，基礎網絡建設需要多角度思考，網絡建設不僅需要得到技術方面的支持，還需要完成硬件設施和服務內容的優(yōu)化，強化信息資源的綜合化。在未來，隨著智慧校園的持續(xù)性升級，校園網絡建設將會更加先進，新的信息技術與網絡防護裝置將被應用其中，為校園網的科學建設提供良好的借鑒。