智慧校園建設(shè)背景下高職校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)的問題與對策研究
——以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

楊超

（寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

2010年6月，中共中央政治局審議并通過了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的綱領(lǐng)性文件，規(guī)劃綱要對教育信息化十年發(fā)展做出了方向性指導(dǎo)并明確指出信息技術(shù)對教育發(fā)展的重要影響，同年浙江大學(xué)提出了智慧校園的概念，其概念的核心思想就是充分利用信息化技術(shù)，通過監(jiān)測、分析、融合、智能響應(yīng)等方式，綜合學(xué)校各職能部門，融合優(yōu)化現(xiàn)有資源，提供質(zhì)量更高的教學(xué)服務(wù)，構(gòu)建智慧校園，保障教育的可持續(xù)發(fā)展[1]。寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為全國首批百所骨干高職院校，率先走上了探索符合自身實際的教育信息化及智慧校園建設(shè)之路，全力推進(jìn)學(xué)院教育教學(xué)信息化的改革與創(chuàng)新，積極推動信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合，建設(shè)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的智慧校園[2]。隨著學(xué)院近年來的快速發(fā)展，學(xué)院現(xiàn)有的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境已無法滿足當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新形勢下的智慧校園建設(shè)，并逐漸暴露出一些問題，筆者作為參與智慧校園建設(shè)的一分子。對學(xué)院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的若干問題進(jìn)行了分析和總結(jié)，具體包含以下幾個方面：

1 高職院校校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中普遍存在的問題

1.1 設(shè)備間相關(guān)問題

設(shè)備間存在的相關(guān)問題通過分析可具體歸納為兩類問題。

第一類是設(shè)計規(guī)劃的問題。樓宇設(shè)備間是校園網(wǎng)絡(luò)的中轉(zhuǎn)站，在整體校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃中占有著非常重要的地位，通常在早期的校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初會因樓宇設(shè)計規(guī)劃上的不足而存在一些問題：（1）設(shè)備間的規(guī)劃選址問題。具體可表現(xiàn)為設(shè)備間在使用空間上過于狹小，使用非規(guī)范設(shè)備間的房間充當(dāng)設(shè)備間使用的情況，如樓梯背面的隔間，此種情況下房間內(nèi)只能部署安裝單個1米2以下的標(biāo)準(zhǔn)落地機柜或采用壁掛式機柜，這樣就會給后期增加和擴(kuò)充各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來麻煩。（2）設(shè)備間的強弱電分離問題.絕大部分高職院校在校園網(wǎng)建設(shè)早期并未充分考慮到設(shè)備間的強弱電分離，這也是設(shè)計規(guī)劃不足導(dǎo)致的，再加上后期存在的私搭亂接現(xiàn)象使得設(shè)備間易發(fā)生線路干擾、設(shè)備短路損壞以及存在火災(zāi)隱患等情況。

第二類是設(shè)備間的管理問題。以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，設(shè)備間由所在樓宇部門或所在各二級學(xué)院進(jìn)行統(tǒng)一管理，但管理的職責(zé)及劃分并不明確，再加上各管理部門對設(shè)備間管理不重視，極易導(dǎo)致以下情況發(fā)生：（1）沒有嚴(yán)格的準(zhǔn)入和登記制度，設(shè)備間誰都可以進(jìn)，再加上移動和電信部門的維護(hù)人員經(jīng)常進(jìn)出設(shè)備間檢查和調(diào)試線路，并且每次檢查維護(hù)的人員都不一樣，因此在維護(hù)過程中一旦發(fā)生設(shè)備間線路或設(shè)備故障就無法定位責(zé)任人員。（2）設(shè)備間無專人管理，管理員流動性大，責(zé)任心不強，時常發(fā)生設(shè)備間鑰匙丟失或找不到的情況，一旦丟失就只能破鎖處理，從而給設(shè)備間的管理帶來不便。（3）設(shè)備間被當(dāng)作庫房使用，里面堆放雜物，也無保潔人員定期清掃，衛(wèi)生環(huán)境差，使得設(shè)備間電氣設(shè)備的運行環(huán)境十分惡劣，極大降低了各類設(shè)備的使用壽命，容易發(fā)生設(shè)備故障從而導(dǎo)致斷電斷網(wǎng)等情況的發(fā)生。

1.2 樓宇綜合布線系統(tǒng)相關(guān)問題

綜合布線工程可以說是校園基礎(chǔ)有線網(wǎng)絡(luò)的根基，但是隨著智慧校園建設(shè)步伐的深入逐漸暴露出一些具有普遍性的問題。

第一是原樓宇房間內(nèi)信息點位設(shè)計規(guī)劃不足導(dǎo)致的問題，包含兩個方面：第一個方面是根據(jù)機關(guān)事業(yè)單位辦公用房面積標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要把原有面積較大的辦公室進(jìn)行分割，分割前因原有房間內(nèi)的信息點位不足就導(dǎo)致了分割后的房間無信息點位而無法提供辦公網(wǎng)絡(luò)的支持，并且存在施工方在進(jìn)行房間分割施工時未及時與學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)管理部門進(jìn)行溝通，導(dǎo)致房間分割施工完成后才想到部署信息點位，不僅造成資源浪費，而且需要花費較大代價重新鋪設(shè)線路解決。第二個方面是座機電話點位的問題，以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，學(xué)院行政辦公樓宇的綜合布線在設(shè)計之初并沒有考慮到為各房間內(nèi)安裝座機電話而預(yù)留獨立的電話點位和線路，這樣在后續(xù)的辦公座機電話安裝過程中就不得不占用原房間內(nèi)的有線網(wǎng)絡(luò)線路而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信息點位無法正常使用。

第二是樓宇綜合布線系統(tǒng)中的有線網(wǎng)絡(luò)線路預(yù)留長度超標(biāo)的問題，設(shè)備間內(nèi)多余線纜盤的堆放存在老鼠啃咬現(xiàn)象，如圖1所示。同時有線網(wǎng)絡(luò)中的跳線布扎不規(guī)范，理線架標(biāo)識不清，為后續(xù)遇到網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行排查時設(shè)置了障礙，如圖2所示。

圖1 某設(shè)備間有線網(wǎng)絡(luò)線路情況實景

圖2 某設(shè)備間跳線捆扎情況實景

第三是樓宇間光纜鏈路改造和擴(kuò)容問題。隨著時間的推移，絕大多數(shù)高職院校都會面臨光纜飽和后的擴(kuò)容問題，以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，學(xué)院以被教育部認(rèn)定為“國家優(yōu)質(zhì)?？聘叩嚷殬I(yè)院?！薄爸袊厣咚礁呗氃盒：蛯I(yè)建設(shè)單位”為契機，同時又借助寧夏“互聯(lián)網(wǎng)+教育”示范省（區(qū)）的相關(guān)政策和優(yōu)勢，使得學(xué)院近年來整體信息化水平有了長足的發(fā)展，智慧校園的建設(shè)成果是學(xué)院信息化水平的最好展示，但智慧校園建設(shè)需要以校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)作為支撐，目前學(xué)院原有校園樓宇光纜容量已無法支撐現(xiàn)有需求，急需擴(kuò)容，且原有光纜鋪設(shè)地標(biāo)已經(jīng)老化、標(biāo)識不清，從而導(dǎo)致校園內(nèi)各類施工偶爾出現(xiàn)挖斷光纜的問題。相信絕大多數(shù)高職院校在智慧校園建設(shè)過程中或多或少會遇到此類問題，那么針對光纜鏈路的改造和擴(kuò)容勢在必行。通過對現(xiàn)有樓宇內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備間、樓宇間光纜鏈路進(jìn)行重新設(shè)計規(guī)劃建設(shè)，同時針對性地對有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，才能滿足學(xué)院未來智慧校園建設(shè)和信息化發(fā)展的需求。

1.3 有線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計相關(guān)問題

校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)本身是一張龐大的局域網(wǎng)，高職院校的校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計較多采用傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即接入層、匯聚層、核心層[3]。如何在現(xiàn)有的校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之上進(jìn)行合理的改造優(yōu)化升級，使之適應(yīng)智慧校園建設(shè)需求是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作者需要共同探索的目標(biāo)，在早期的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初，好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計會直接從帶寬效率、運維管理、業(yè)務(wù)的靈活可擴(kuò)容三個方面影響用戶后期的使用體驗感，而絕大多數(shù)的高職院校在校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計上是不可能做到面面俱到的，大多數(shù)都是在不斷的發(fā)展過程中暴露出基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計不足的一些問題。這些問題可分為以下三個方面：以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，第一個方面是網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃問題，終端地址段、設(shè)備互連地址段、業(yè)務(wù)地址段不分類，相互覆蓋，地址段不連續(xù)，給后期的運維管理和地址擴(kuò)充帶來極大的麻煩，易發(fā)生終端地址、業(yè)務(wù)地址沖突等現(xiàn)象，造成斷網(wǎng)和校園服務(wù)中斷的問題。同時也會造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由表項無法匯聚和優(yōu)化的問題。第二個方面是各終端地址段、業(yè)務(wù)地址段、互連地址段虛擬局域網(wǎng)ID 定義不明確，沒有制定相關(guān)的虛擬局域網(wǎng)ID 編制標(biāo)準(zhǔn)，虛擬機局域網(wǎng)ID編排隨意性強，在運維管理人員調(diào)試及擴(kuò)容業(yè)務(wù)的時候容易發(fā)生因虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識沖突導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)故障，這類故障常因跨多個設(shè)備而增加了排查難度，不但耗費了人力，還給運維人員調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)增加了阻力。第三個方面就是校園監(jiān)控、廣播等網(wǎng)絡(luò)未做獨立的局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，在局部與校園網(wǎng)混接，各樓宇的監(jiān)控、廣播網(wǎng)絡(luò)均會接入樓宇匯聚設(shè)備上，在樓宇端使用同一套網(wǎng)絡(luò)，那么在一定范圍內(nèi)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時就會直接影響監(jiān)控、廣播的正常使用，并且在網(wǎng)絡(luò)使用高峰期間還會發(fā)生相互干擾，造成帶寬不穩(wěn)定等現(xiàn)象。

2 高職院校校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在問題的處置對策及有線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化思路

目前各高職院校都在依托智慧校園實現(xiàn)諸如一卡通、校園綜合網(wǎng)上服務(wù)、智慧門禁、智慧安防等一系列的智慧校園應(yīng)用，并在此等應(yīng)用基礎(chǔ)上融入校園大數(shù)據(jù)、校園云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，構(gòu)建下一代智慧校園體系[4]。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)必須正確對待承載智慧校園體系的校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中存在的具有普遍性特征的這些問題，針對這些問題有以下處置對策。

2.1 設(shè)備間及樓宇綜合布線系統(tǒng)相關(guān)問題處置對策

設(shè)備間選址和樓宇綜合布線系統(tǒng)中存在的信息點位不足、光纜擴(kuò)容的問題可統(tǒng)一歸結(jié)為規(guī)劃建設(shè)問題，此類問題可通過結(jié)合智慧校園相關(guān)建設(shè)項目申請資金支持進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計或改造來解決。以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，學(xué)院的校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自2010年建設(shè)并投入使用至今已運行十年有余，已經(jīng)進(jìn)入新舊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造升級期，依托智慧校園建設(shè)理念，現(xiàn)有的校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足智慧校園應(yīng)用建設(shè)需求，必然面臨著改造或者重新規(guī)劃建設(shè)，因此在建設(shè)之前做好統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計顯得尤為重要，設(shè)計時就應(yīng)該將信息點位的規(guī)劃結(jié)合行政辦公用房改造、各二級學(xué)院的智慧教室、機房、實訓(xùn)仿真教室建設(shè)以及樓宇光纜擴(kuò)容統(tǒng)一納入設(shè)計規(guī)劃中，以避免各樓宇所在部門和各二級學(xué)院后期獨自進(jìn)行局部網(wǎng)絡(luò)和綜合布線系統(tǒng)改造帶來的網(wǎng)絡(luò)管理困難和重復(fù)建設(shè)造成的資金浪費問題。對于綜合布線系統(tǒng)中設(shè)備間線纜捆扎不規(guī)范的問題，可以進(jìn)行綜合布線系統(tǒng)改造時直接摒棄理線架配線的方式，直接將雙絞線統(tǒng)一布扎至交換設(shè)備，并打好標(biāo)識，這樣就省去了跳線的步驟以及后面產(chǎn)生的跳線捆扎問題，如圖3所示。

圖3 雙絞線直接布扎至交換機示意圖

針對設(shè)備間管理方面的問題，本文有以下建議：（1）明確設(shè)備間的主管部門或單位，依據(jù)設(shè)備間的使用主體選出主管部門.以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，學(xué)院的各樓宇設(shè)備間本來由樓宇所在部門或二級學(xué)院管理，但管理設(shè)備間對于各部門、二級學(xué)院來說并不是其主要的業(yè)務(wù)范圍，因此對于設(shè)備間管理無法引起足夠的重視，由此造成了設(shè)備間被當(dāng)作庫房使用、人員隨意進(jìn)出、線路私搭亂接、各類電氣故障頻發(fā)的局面。為了徹底解決此類問題，應(yīng)將設(shè)備間管理劃歸至主體使用部門，如網(wǎng)絡(luò)管理部門、后勤電氣維護(hù)部門等。（2）完善制度建設(shè).依照設(shè)備間相關(guān)操作規(guī)范制定完整的登記、準(zhǔn)入、運維作業(yè)、上報等流程規(guī)范和保障制度，通過制度手段來強化設(shè)備間的管理。（3）針對施工人員的管理.在施工人員的管理上需要借助信息化手段，通過校外人員入校信息登記系統(tǒng)、智能監(jiān)控、電子門禁等方式對進(jìn)入設(shè)備間的施工人員進(jìn)行嚴(yán)格管控，杜絕各類防火、防盜、線路設(shè)備故障、私搭亂接、非規(guī)范設(shè)備安裝等問題，保障設(shè)備間中各類電氣、智能、自動化設(shè)備的長久穩(wěn)定運行。

2.2 有線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計問題處置對策

網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃和虛擬局域網(wǎng)ID 混亂的問題在高職院校中是普遍存在的，此類問題主要是沒有制定相應(yīng)的地址規(guī)劃和編制標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)管理人員依據(jù)自身喜好隨意進(jìn)行分配最終導(dǎo)致的結(jié)果。為了解決此類問題，關(guān)鍵在于制定符合高職院校當(dāng)前自身實際情況的編制規(guī)則及標(biāo)準(zhǔn)上，對于網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃可建立分類表，如按照辦公、會議、公共教學(xué)及實訓(xùn)場地、機房等類別劃分，或按照樓宇、樓層、房間號等類別來劃分。對于虛擬機局域網(wǎng)ID編制可同樣參考以上方式，如按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)、辦公、教學(xué)、機房等進(jìn)行分類，這樣可以避免上述混亂問題。對于監(jiān)控和廣播網(wǎng)絡(luò)的問題，可以通過樓宇光纜將監(jiān)控、廣播網(wǎng)絡(luò)連接至核心交換設(shè)備并設(shè)置獨立的網(wǎng)絡(luò)，使其產(chǎn)生的流量避免與教學(xué)或辦公流量在樓宇節(jié)點匯聚，因核心設(shè)備性能較高，可以較好地承載廣播和監(jiān)控的音視頻流量，如此可解決廣播和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接入樓宇匯聚而產(chǎn)生的一系列問題。

2.3 依托現(xiàn)有三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化思路

針對校園網(wǎng)傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如何進(jìn)行合理的優(yōu)化來提升帶寬效率是網(wǎng)絡(luò)運維管理人員值得去研究的，可以從以下五個方面入手：（1）核定樓宇用戶量，合理分配VLAN，簡化局部網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu).以寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，通常實訓(xùn)教學(xué)樓內(nèi)有較多的機房和實訓(xùn)室分布，因此在VLAN 劃分的數(shù)量上就比較多。相反，如行政辦公樓日常辦公主機數(shù)量遠(yuǎn)不如實訓(xùn)教學(xué)樓的多，可以按樓層劃分出VLAN，且相較于實訓(xùn)教學(xué)樓的VLAN 數(shù)量要少出很多，這樣就可以將行政辦公樓的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)減少為二層結(jié)構(gòu)，直接將VLAN的網(wǎng)關(guān)上移至核心交換以降低路由轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)來提升局部帶寬響應(yīng)。（2）提升樓宇間的帶寬容量，目前大多數(shù)交換設(shè)備都配備了萬兆接口，可以通過交換設(shè)備的鏈路聚合功能成倍地提高樓宇間的傳輸帶寬。（3）合理編排校內(nèi)私有地址段分布，通過OSPF協(xié)議將連續(xù)地址段按區(qū)域進(jìn)行路由匯總以減少交換設(shè)備上的路由表項來提高轉(zhuǎn)發(fā)效率。（4）注意交換設(shè)備性能是否滿足當(dāng)前流量的需求，如不滿足時需要及時更換更高性能的交換設(shè)備。（5）盡可能地減少接入層及以下的串并聯(lián)小型交換設(shè)備的使用，能不用就不用，因該層使用的交換設(shè)備性能普遍較低，且無散熱系統(tǒng)支持，長時間工作存在卡死現(xiàn)象從而導(dǎo)致斷網(wǎng)問題。

3 結(jié)束語

在全國高職院校智慧校園建設(shè)、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教育發(fā)展大背景下[5]，越來越多高職院校的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)亦將步入或已步入老化和更替的階段，進(jìn)行重建或改造優(yōu)化是必經(jīng)之路，只有使其與智慧校園體系相匹配，并且將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、AI 等技術(shù)融入進(jìn)來，才能最終實現(xiàn)真正意義上的“智慧校園”。