基于“多網合一”的數字化校園建設探討

張建明

（南京鐵道職業技術學院蘇州校區 信息管理中心，江蘇 蘇州 215037）

基于“多網合一”的數字化校園建設探討

張建明

（南京鐵道職業技術學院蘇州校區 信息管理中心，江蘇 蘇州 215037）

數字化校園建設就是在數字化網絡環境中把所有的教學資源相互聯系起來，形成一個數字化的教學與學習環境，通過數字化的管理手段和工作環境，實現學習、教學、科研、管理的數字化，最終實現教育的信息化和現代化。

多網合一；數字化校園；教育信息化

數字化校園是利用計算機技術、網絡技術、通訊技術對學校與教學、科研、管理和生活服務有關的所有信息資源進行全面的數字化；并用科學規范的管理對這些信息資源進行整合和集成，以構成統一的用戶管理、統一的資源管理和統一的權限控制；把學校建設成面向校園，面向社會的一個超越時間、超越空間的虛擬大學。

我校新校區數字化建設的基本思路是：在技術及應用上達到高校先進水平，經得起歷史的考驗。這需要優質的設備，更需要有先進的技術支持，只能用先進的技術彌補設備的不足，而不能出現一流的設備，二流的設計，三流的管理。新校區數字化建設要滿足現實需要，同時兼顧將來的發展。一切從實際出發，爭取用最少的錢辦最多最好的事，突出重點循序漸進。新校區數字化建設要具有前瞻性，貫穿整個數字化校園建設的思路是力爭所有系統在一個物理網絡上運行。下面介紹一下筆者所在學校數字化校園建設的情況。

一、理念的建立是數字化校園建設成功與否的關鍵

數字化校園建設的成功與否、好壞與否與其建設理念緊密相關。網絡建設是基礎。網絡相當于高速公路，只有先修好路才能跑好車。網絡系統遠期技術指標是：萬兆干線、支持IPv6的運行。根據我們調查和分析，初期的運行模式可以按照千兆干線，百兆到桌面的方式進行。在整個數字化校園建設過程中本著經濟、適用的原則，采用單膜、多膜光纖、光、電口相結合，合理使用的施工方案。將來千兆干線不能滿足需求時，可平穩地過渡到萬兆網（可采取在交換機上將多線捆綁或將千兆模塊更換為萬兆模塊）。但目前需要注意是選擇單膜光纖、多膜光纖及雙絞線時一定要注意光纜在通過萬兆時，有效距離會減少的情況，設計應以萬兆為準。

根據數字化校園建設規劃，整個規劃牽涉多個系統，每個系統都離不開網絡。在一個物理網絡上運行，其優越性是不言而喻的。

第一，有利于資源整合，方便使用，使用者只要被授予相應的權力便可以在任何一臺計算機上對所有系統進行查詢甚至操作。

第二，可以方便地在有網絡終端的地方（含無線網絡覆蓋區）增加各系統的相應設備（如：現場轉播），不需要另外鋪設電纜。

第三，可以減少網絡鋪設費用。可以預言“各系統在一個物理網絡上運行”是今后若干發展的必然方向。當然在實施上會遇到更多的問題，我們考慮主要問題有兩個：一是安全問題，這需要我們在設計中認真考慮，其中包括設置防火墻、身份認證，各系統建立獨立的邏輯網絡；二是信息擁堵問題，我們已經過流量計算，應該沒有問題，但在網絡建設上需要對網絡線和交換機的選擇上嚴格把關，另外在使用過程中對各系統的邏輯網絡進行流量控制，即使其中某一網絡堵塞也不會影響到其他系統在同一物理網絡上的運行。

除上述解決方法外，我們還建立了相關的預案，鋪設的光纜采用十二芯 （十二芯光纜與單芯光纜價格相差不大），施工過程中各系統通信分別在不同的物理網絡上，然后逐步進行合一，以保萬無一失。多余線路可作為今后備用，供緊急情況使用。

網絡建設的關鍵問題和關鍵技術是：應對多系統在網絡上運行，網絡安全問題以及流量合理控制與分配的問題。在綜合布線方面，我們建議所有終端線路（網絡、電話、投影機等）一次鋪設完成，避免今后增添時破壞建筑的基本結構及增加施工的難度。使用時根據情況選擇開通，這樣做只是增加了線路的費用，其他設備（如：交換機、電話、投影機等）并沒有增加，從長遠的觀點來看只會減少投資。

在數字化校園建設過程中，我們的建設理念是追求多系統的統一、多系統的對接，這是數字化校園建設始終遵循的一條原則，是一條建設主線。目前我們校區的各類系統主要包括：網絡系統、安監系統、一卡通系統、多媒體電教系統、數字大屏系統、廣播系統、電視系統、視頻會議系統等。面對這么多系統，我們把“多網合一”即所有信息在一張物理網絡上傳輸，作為數字化校園建設的理念貫穿始終，從而實現了硬件系統的“統一”，今后的主要任務是逐步實現軟件系統的“統一”（集成）。實踐中我們真正嘗到了“多網合一”帶來的好處，真正實現了資源共享，節約了工程投資。在主干網絡上只需考慮光纖或雙絞線的鋪設，所有系統共用一套交換機的局面有利于各系統的擴充和發展。現在我們所安裝的端口可以方便設置其用途，在授權的情況下可以在任意端口做不同的事。

二、在正確的理念指引下，需要有科學的態度

實事求是、一切從實際出發是我們在建設過程中始終遵循的。“多網合一”實施的關鍵首先是各系統必須是數字化的，其次是網絡的流量和安全問題。

面對這么多系統，我們計算每一條干線和支線上可能通過的最大流量和保障關鍵信息通信的暢通，通過分析認識到在整個系統中視頻流量是主要流量。針對這一特點，我們關注交換機的組播功能，通過交換機組播的復制功能大大減少了干線的流量，同時針對安監系統采取了異地存儲的方式，一方面在不實時觀看時，在主干線上不會產生流量，另一方面有利于采取容災措施。

通過應用先進技術進行嚴密的計算，我們得到的結論是：在我校擁有300多個攝像頭且采用D1方式進行傳送信息情況下，干線采用千兆規模的傳輸是完全可以勝任的。根據這樣的結論我們不盲目地求高、求大，全校除兩臺核心交換機間采用萬兆通道虛擬合機外，其余全部采用千兆，這樣就大量節省了資金，因為一個萬兆模塊的價格是千兆模塊的十倍。同時我們也考慮到將來流量擴容問題。解決預案是：其一，采購的交換機支持萬兆，升級只要更換一下模塊即可；其二，在光纜鋪設上留有充分的余地，由于光纖的價格相對便宜，室外光纜鋪設不僅覆蓋面廣而且全部采用了多芯光纜，最少12芯多則48芯。

有了這樣的條件，千兆光纜若不夠用我們只要再增加一對千兆光纜，線路允許通過的流量就可以增加一倍。由于光纖數量準備充分，目前我們將校內自己用不完的光纖租賃給后進的通訊公司，避免了新校區重復性施工造成的破壞同時增加了學校的收益。室外通訊全部采用光纜，除了滿足流量需求外，還有一個重要的原因是為了降低南方雷雨天氣對設備的破壞。

三、細化各系統，針對可能發生的事件采取應對措施

數字化校園運行過程中，工作的實時性是十分突出的，因此在數字化校園建設的過程中，我們將設備在出現故障時如何將影響降到最低及設備添加的作用作為主要議題。

在添置UPS系統時，部分設備主要考慮維持電源的持續供給，如廣播系統，因為它牽涉上課打鈴和發生突發事件的緊急疏導，而其他部位的設置更主要的是考慮到對重要設備的保護，其中包括電源的凈化、安全“自動down機”的需求。

一卡通系統的建設我們重點考慮的是全校只用“一卡”，其應用范圍包括消費（含就餐、購物、洗澡、水電費收繳、上網上機費收取等系統）、身份認證（含門禁、圖書借閱、會議系統等），其中實時性最強的是就餐，因此我們對POS機的功能提出特殊要求，要求POS機帶有存儲且可以在斷電后繼續運行一段時間，這樣就解決了臨時斷電、斷網的問題。

我們要求多媒體電教系統一定具有網絡功能，可以集中控制。特別強調課表編排和門禁功能以減輕電教工作人員的勞動強度。在門禁聯動問題上我們沒有按常規由“一卡通”系統控制而是直接由電教系統完成，從而避免數據的反復傳送。

建設及維持費用問題我們采用了電信的IPTV，將數字信號轉換成模擬信號，再分成兩路進行傳輸，一路通過射頻進行傳輸，另一路通過校園網進行數字傳輸，電視系統一共有32套節目，其中兩套是校內自辦節目，可以用來進行實況轉播。

四、不足之處及今后努力方向

數字化校園建設的最終目的是為教學工作服務，由于資金問題我們在建設中也留下一些遺憾。教學資源庫及相關的一些配套設備目前還沒有建立起來，這是下一步重點要解決的問題之一。

我校存在異地辦學的情況，總院在南京、分院在蘇州，這樣在辦學過程中存在時間、空間和資源共享的障礙。為了做到有效的統一，我們積極研究把相互孤立的兩張校內網，通過 “虛擬專用網絡”（即VPN）聯系起來，也可把它簡單地理解為用光纖將兩地連接起來。這樣一來我校兩地之間的兩張孤立網絡就連成一張網了，其安全性、穩定性是可以信賴的。

[1]王曉梅.構建數字化校園，提高學校綜合實力[J].中國科教創新導刊,2009（14）.

[2]李濤,孫穎.一般高校數字化校園建設模式探討[J].科教前沿,2009.5（上旬刊）.

（編輯：隗爽）

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1673-8454（2010）19-0021-02