張建明

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學院蘇州校區(qū) 信息管理中心，江蘇 蘇州 215037）

基于“多網(wǎng)合一”的數(shù)字化校園建設(shè)探討

張建明

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學院蘇州校區(qū) 信息管理中心，江蘇 蘇州 215037）

數(shù)字化校園建設(shè)就是在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中把所有的教學資源相互聯(lián)系起來，形成一個數(shù)字化的教學與學習環(huán)境，通過數(shù)字化的管理手段和工作環(huán)境，實現(xiàn)學習、教學、科研、管理的數(shù)字化，最終實現(xiàn)教育的信息化和現(xiàn)代化。

多網(wǎng)合一；數(shù)字化校園；教育信息化

數(shù)字化校園是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)對學校與教學、科研、管理和生活服務(wù)有關(guān)的所有信息資源進行全面的數(shù)字化；并用科學規(guī)范的管理對這些信息資源進行整合和集成，以構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制；把學校建設(shè)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(qū)數(shù)字化建設(shè)的基本思路是：在技術(shù)及應(yīng)用上達到高校先進水平，經(jīng)得起歷史的考驗。這需要優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，更需要有先進的技術(shù)支持，只能用先進的技術(shù)彌補設(shè)備的不足，而不能出現(xiàn)一流的設(shè)備，二流的設(shè)計，三流的管理。新校區(qū)數(shù)字化建設(shè)要滿足現(xiàn)實需要，同時兼顧將來的發(fā)展。一切從實際出發(fā)，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(qū)數(shù)字化建設(shè)要具有前瞻性，貫穿整個數(shù)字化校園建設(shè)的思路是力爭所有系統(tǒng)在一個物理網(wǎng)絡(luò)上運行。下面介紹一下筆者所在學校數(shù)字化校園建設(shè)的情況。

一、理念的建立是數(shù)字化校園建設(shè)成功與否的關(guān)鍵

數(shù)字化校園建設(shè)的成功與否、好壞與否與其建設(shè)理念緊密相關(guān)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)相當于高速公路，只有先修好路才能跑好車。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遠期技術(shù)指標是：萬兆干線、支持IPv6的運行。根據(jù)我們調(diào)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(shù)字化校園建設(shè)過程中本著經(jīng)濟、適用的原則，采用單膜、多膜光纖、光、電口相結(jié)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(wěn)地過渡到萬兆網(wǎng)（可采取在交換機上將多線捆綁或?qū)⑶д啄K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(shè)計應(yīng)以萬兆為準。

根據(jù)數(shù)字化校園建設(shè)規(guī)劃，整個規(guī)劃牽涉多個系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都離不開網(wǎng)絡(luò)。在一個物理網(wǎng)絡(luò)上運行，其優(yōu)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(yīng)的權(quán)力便可以在任何一臺計算機上對所有系統(tǒng)進行查詢甚至操作。

第二，可以方便地在有網(wǎng)絡(luò)終端的地方（含無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)）增加各系統(tǒng)的相應(yīng)設(shè)備（如：現(xiàn)場轉(zhuǎn)播），不需要另外鋪設(shè)電纜。

第三，可以減少網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)費用?？梢灶A言“各系統(tǒng)在一個物理網(wǎng)絡(luò)上運行”是今后若干發(fā)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(shè)計中認真考慮，其中包括設(shè)置防火墻、身份認證，各系統(tǒng)建立獨立的邏輯網(wǎng)絡(luò)；二是信息擁堵問題，我們已經(jīng)過流量計算，應(yīng)該沒有問題，但在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上需要對網(wǎng)絡(luò)線和交換機的選擇上嚴格把關(guān)，另外在使用過程中對各系統(tǒng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)進行流量控制，即使其中某一網(wǎng)絡(luò)堵塞也不會影響到其他系統(tǒng)在同一物理網(wǎng)絡(luò)上的運行。

除上述解決方法外，我們還建立了相關(guān)的預案，鋪設(shè)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(tǒng)通信分別在不同的物理網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵問題和關(guān)鍵技術(shù)是：應(yīng)對多系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上運行，網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)、電話、投影機等）一次鋪設(shè)完成，避免今后增添時破壞建筑的基本結(jié)構(gòu)及增加施工的難度。使用時根據(jù)情況選擇開通，這樣做只是增加了線路的費用，其他設(shè)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(shù)字化校園建設(shè)過程中，我們的建設(shè)理念是追求多系統(tǒng)的統(tǒng)一、多系統(tǒng)的對接，這是數(shù)字化校園建設(shè)始終遵循的一條原則，是一條建設(shè)主線。目前我們校區(qū)的各類系統(tǒng)主要包括：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安監(jiān)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、多媒體電教系統(tǒng)、數(shù)字大屏系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等。面對這么多系統(tǒng)，我們把“多網(wǎng)合一”即所有信息在一張物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸，作為數(shù)字化校園建設(shè)的理念貫穿始終，從而實現(xiàn)了硬件系統(tǒng)的“統(tǒng)一”，今后的主要任務(wù)是逐步實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的“統(tǒng)一”（集成）。實踐中我們真正嘗到了“多網(wǎng)合一”帶來的好處，真正實現(xiàn)了資源共享，節(jié)約了工程投資。在主干網(wǎng)絡(luò)上只需考慮光纖或雙絞線的鋪設(shè)，所有系統(tǒng)共用一套交換機的局面有利于各系統(tǒng)的擴充和發(fā)展?，F(xiàn)在我們所安裝的端口可以方便設(shè)置其用途，在授權(quán)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(tài)度

實事求是、一切從實際出發(fā)是我們在建設(shè)過程中始終遵循的?！岸嗑W(wǎng)合一”實施的關(guān)鍵首先是各系統(tǒng)必須是數(shù)字化的，其次是網(wǎng)絡(luò)的流量和安全問題。

面對這么多系統(tǒng)，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(guān)鍵信息通信的暢通，通過分析認識到在整個系統(tǒng)中視頻流量是主要流量。針對這一特點，我們關(guān)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(jiān)系統(tǒng)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(chǎn)生流量，另一方面有利于采取容災措施。

通過應(yīng)用先進技術(shù)進行嚴密的計算，我們得到的結(jié)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(guī)模的傳輸是完全可以勝任的。根據(jù)這樣的結(jié)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(jié)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(shè)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(shè)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(shù)量準備充分，目前我們將校內(nèi)自己用不完的光纖租賃給后進的通訊公司，避免了新校區(qū)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(shè)備的破壞。

三、細化各系統(tǒng)，針對可能發(fā)生的事件采取應(yīng)對措施

數(shù)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(shù)字化校園建設(shè)的過程中，我們將設(shè)備在出現(xiàn)故障時如何將影響降到最低及設(shè)備添加的作用作為主要議題。

在添置UPS系統(tǒng)時，部分設(shè)備主要考慮維持電源的持續(xù)供給，如廣播系統(tǒng)，因為它牽涉上課打鈴和發(fā)生突發(fā)事件的緊急疏導，而其他部位的設(shè)置更主要的是考慮到對重要設(shè)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(tǒng)的建設(shè)我們重點考慮的是全校只用“一卡”，其應(yīng)用范圍包括消費（含就餐、購物、洗澡、水電費收繳、上網(wǎng)上機費收取等系統(tǒng)）、身份認證（含門禁、圖書借閱、會議系統(tǒng)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(xù)運行一段時間，這樣就解決了臨時斷電、斷網(wǎng)的問題。

我們要求多媒體電教系統(tǒng)一定具有網(wǎng)絡(luò)功能，可以集中控制。特別強調(diào)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(lián)動問題上我們沒有按常規(guī)由“一卡通”系統(tǒng)控制而是直接由電教系統(tǒng)完成，從而避免數(shù)據(jù)的反復傳送。

建設(shè)及維持費用問題我們采用了電信的IPTV，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)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(wǎng)進行數(shù)字傳輸，電視系統(tǒng)一共有32套節(jié)目，其中兩套是校內(nèi)自辦節(jié)目，可以用來進行實況轉(zhuǎn)播。

四、不足之處及今后努力方向

數(shù)字化校園建設(shè)的最終目的是為教學工作服務(wù)，由于資金問題我們在建設(shè)中也留下一些遺憾。教學資源庫及相關(guān)的一些配套設(shè)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(tǒng)一，我們積極研究把相互孤立的兩張校內(nèi)網(wǎng)，通過 “虛擬專用網(wǎng)絡(luò)”（即VPN）聯(lián)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(wǎng)絡(luò)就連成一張網(wǎng)了，其安全性、穩(wěn)定性是可以信賴的。

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

[2]李濤,孫穎.一般高校數(shù)字化校園建設(shè)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