高校多校區(qū)教務管理系統(tǒng)的組網(wǎng)解決方案探討

唐 宇

（廣西大學計算機與電子信息學院，廣西 南寧 530021）

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和教育的改革，高等教育的普及，學生人數(shù)的不斷增多，初步形成了高等院校多校區(qū)辦學的格局。多校區(qū)大學的含義，一般是指具有一個獨立法人地位、有至少兩個在地理位置上不相連的校園的高等院校。一校多區(qū)的辦學實踐對于拓寬新的教育發(fā)展空間，彌補教育資源的不足，增加高校的競爭優(yōu)勢都具有十分重要的意義。但校區(qū)在地理位置上的分散而給教學資源的配置與管理帶來了不同程度的影響。隨著高校信息化建設，教務管理系統(tǒng)的廣泛應用，幾乎高校都具有學籍管理、教學水平評估數(shù)據(jù)平臺、學分系統(tǒng)、考試系統(tǒng)和教學資源平臺等幾大方面的應用系統(tǒng)。教務管理系統(tǒng)依據(jù)這些應用系統(tǒng)特點的不同，需要重新組建網(wǎng)絡來應對解決。

1 多校區(qū)物理組網(wǎng)解決方案

所謂多校區(qū)物理組網(wǎng)是在校區(qū)之間建立專門的連接通道，把多校區(qū)互聯(lián)起來，形成一個大的局域網(wǎng)。現(xiàn)在一般采用兩種辦法：

1.1 光纖專線接入

光纖專線接入，即校區(qū)之間拉專門的光纖，把校區(qū)之間局域網(wǎng)對接上。不考慮到行政手續(xù)及花費，以及維護成本等，根據(jù)一般用24芯光纖計算，以及綜合考慮到埋管或者走電線桿方式，只估算中國電信的施工成本，目前市場情況約每公里3萬元。

1.2 租用電信的數(shù)字鏈路建網(wǎng)

租用電信數(shù)字鏈路建網(wǎng)，是直接租用電信運營商的已有網(wǎng)絡，電信運營商幫建立一個專用帶寬通道，只估算中國電信寬帶租用費用，滿足兩個校區(qū)之間的使用帶寬，百兆寬帶一年平均費用約40萬。由上可以看出多校區(qū)物理組網(wǎng)上，不講究技術成本，只硬件成本，均是比較大的支出費用。尤其是在校區(qū)之間網(wǎng)絡訪問可能并不是這么頻繁的情況下，閑置資源浪費太大，所以我們更應在軟件上來尋求更佳更節(jié)省的解決方案。

2 多校區(qū)軟硬結(jié)合的組網(wǎng)解決方案

2.1 反向代理和均衡負載解決公網(wǎng)訪問

對于學分系統(tǒng)和學籍管理等這種公用網(wǎng)絡訪問即可解決。學分系統(tǒng)中一般除了選課集中幾天時間外，一般查詢訪問，外網(wǎng)訪問即可完成。一般采用反向代理方式以及反向代理負載均衡技術就可以完成：反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服務器來接受internet上的連接請求，然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡上的服務器，并將從服務器上得到的結(jié)果返回給internet上請求連接的客戶端，此時代理服務器對外就表現(xiàn)為一個服務器；反向代理負載均衡技術是把將來自internet上的連接請求以反向代理的方式動態(tài)地轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡上的多臺服務器進行處理，從而達到負載均衡的目的。

實現(xiàn)方式一般采用Ningx作為負載均衡器的同時也是反向代理服器，配置語法相當簡單，可以按輪詢、IP_hash、url_hash、權(quán)重等多種方法對后端的服務器作負載均衡，同時還支持后端服務器的健康檢查。在國內(nèi)，Nginx不僅作為一款性能優(yōu)異的負載均衡器，它同時也是一款適用于高并發(fā)環(huán)境的WEB應用軟件，在新浪、金山、迅雷在線等大型網(wǎng)站都得到了應用。

2.2 基于分布式服務器的在線考試解決方案

在線考試系統(tǒng)，是比較集中和統(tǒng)一的訪問。而且不同科目同時的考試，服務器訪問的不同請求和寫入多。因此采用分布式服務器方式，事先將考試科目下載考務編場數(shù)據(jù)到考場服務器、然后試卷接收與下發(fā)、最后考試答案的回收以及上傳。具體流程如下：

各考場使用監(jiān)考系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)下載指定場次的考務編場數(shù)據(jù)，然后各考場使用監(jiān)考系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)下載題庫數(shù)據(jù)，接下來各考場使用監(jiān)考系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)下載試卷授權(quán)碼，開考時間到自動進行考試和寫入數(shù)據(jù)到本機以及考場服務器，最后回收答案，考試結(jié)束后，上傳回網(wǎng)絡中心考試服務器。

這種方式正好利用現(xiàn)有高等院校的機房特點，服務器配置要求不高，一般機房教師機配置足夠去完成。目前像ATA考試，會計初級無紙化考試等均已采用這種形式。

2.3 虛擬專用網(wǎng)（VPN）對教學資源共享解決方案

教學資源共享一般是只精品課程建設，以及現(xiàn)在的像微課、說課等各類視頻教學資源等的訪問。這類訪問由于讀取內(nèi)容大，占用寬度時間長，對服務器要求高，所以一般是內(nèi)網(wǎng)訪問。多校區(qū)后，這類訪問就問題突出了。如何組建個多校區(qū)之間互聯(lián)內(nèi)網(wǎng)，除了物理實現(xiàn)外，我們還可以軟件上采用虛擬專用網(wǎng)技術。

VPN虛擬專用網(wǎng)，是指依靠網(wǎng)絡服務供應商將各校區(qū)的局域網(wǎng)與公共網(wǎng)建立連接，在公共網(wǎng)絡中建立起內(nèi)部網(wǎng)絡間的專用數(shù)據(jù)通道，而這類專用通道并非真實的物理專用線路，只是在現(xiàn)有的公共網(wǎng)絡中臨時搭建的，是虛擬的。主要采用了彩隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術和使用者與設備身份認證技術。

VPN有遠程訪問虛擬網(wǎng) （AccessVPN）、企業(yè)內(nèi)部虛擬網(wǎng)（IntranetVPN）和企業(yè)擴展虛擬網(wǎng)（ExtranetVPN）三種方案，這三種類型的VPN分別與傳統(tǒng)的遠程訪問網(wǎng)絡、企業(yè)內(nèi)部的Intranet以及企業(yè)網(wǎng)和相關合作伙伴的企業(yè)網(wǎng)所構(gòu)成的Extranet相對應。對于我們多校區(qū)之間的訪問，主要選擇是采用企業(yè)擴展虛擬網(wǎng)（ExtranetVPN）。因為多校區(qū)之間主要是資源共享，各種信息交換。ExtranetVPN通過一個使用專用連接的共享基礎設施，將多校區(qū)連接到學校內(nèi)部網(wǎng)。學校需擁有與專用網(wǎng)絡的相同政策，包括安全、服務質(zhì)量(QoS)、可管理性和可靠性。能容易地對外部網(wǎng)進行部署和管理，外部網(wǎng)的連接可以使用與部署內(nèi)部網(wǎng)和遠端訪問VPN相同的架構(gòu)和協(xié)議進行部署。

3 小結(jié)

多校區(qū)的辦學形式，將會是未來很長時間內(nèi)，我國高等教育發(fā)展的必然趨勢。面對多校區(qū)復雜的網(wǎng)絡現(xiàn)狀，以及教學管理、教學資源交互等問題，必然也更加突出。在物理組網(wǎng)成本高和會形成資源浪費的形式下，更多的研究和實現(xiàn)軟硬結(jié)合，尤其是軟件解決方案將會具有現(xiàn)實意義，推動網(wǎng)絡建設的發(fā)展。本文就多校區(qū)教務管理系統(tǒng)中公網(wǎng)訪問、在線考試和教學資源共享等問題進行了解決方案的探討，希望以網(wǎng)絡應用推動網(wǎng)絡建設實現(xiàn)多校區(qū)網(wǎng)絡建設的統(tǒng)一。

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