智慧校園網(wǎng)系統(tǒng)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

項(xiàng)目概述

智慧校園是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的信息化手段和工具將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ) 上構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間，以擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)校園的時(shí)間和空間維度，從而提升傳統(tǒng)校園的效率，擴(kuò)展傳統(tǒng)校園的功能，從而實(shí)現(xiàn)教育過程的全面信息化，達(dá)到提高教育管理水平和效率的目的。

建設(shè)背景

當(dāng)今世界教育正在發(fā)生革命性變化。確保包容、公平和有質(zhì)量的教育，促進(jìn)全民享有終身學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，成為世界教育發(fā)展新目標(biāo)。教育與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的結(jié)合更加緊密，以學(xué)習(xí)者為中心，注重能力培養(yǎng)，促進(jìn)人的全面發(fā)展，全民學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的理念日益深入人心。教育模式、形態(tài)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式正在發(fā)生深刻變革，教育治理呈現(xiàn)出多方合作、廣泛參與的特點(diǎn)。以經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力為基礎(chǔ)的綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，而且將長(zhǎng)期存在。這種競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上決定于人才的數(shù)量和質(zhì)量，而人才競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是教育的競(jìng)爭(zhēng)。教育要與我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和戰(zhàn)略步驟相適應(yīng)，才能為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供足夠的人才支持。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須深化教育改革，更新教育觀念，改革教育內(nèi)容和方法，逐步建立適應(yīng)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)需要的新的教育體系。因此，教育事業(yè)發(fā)展的根本出路在于改革。改革的內(nèi)在動(dòng)力，一方面來源于現(xiàn)代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的滲透和應(yīng)用，大大地改變了教育的技術(shù)手段和方式；另一方面是來自社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切要求。其中以信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的全面運(yùn)用為核心的教育信息化為推動(dòng)教育的改革和發(fā)展提供了有利的時(shí)機(jī)和條件，校園信息化建設(shè)歷程也不斷演進(jìn)。

依據(jù)2018年4月教育部關(guān)于發(fā)布《中小學(xué)數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范（試行）的通知》：為深入貫徹落實(shí)黨的十九大精神，積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)，《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》把教育信息化建設(shè)列為重要內(nèi)容，并列為“教育信息化建設(shè)“亟待實(shí)施的十大工程之一。教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011－2020年）》也明確提出要運(yùn)用云計(jì)算、頂層設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)和理念進(jìn)行智慧校園的建設(shè)，依托云計(jì)算、云操作系統(tǒng)、云存儲(chǔ)、虛擬化、云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合教育智慧化、云服務(wù)化的實(shí)際，打造基于數(shù)字校園的智慧校園。

加強(qiáng)教育信息化、數(shù)字化建設(shè)，構(gòu)建覆蓋城鄉(xiāng)各級(jí)各類學(xué)校的教育信息化體系，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享，推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，實(shí)現(xiàn)教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新，對(duì)于提高教育質(zhì)量、促進(jìn)教育公平、構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會(huì)和人力資源強(qiáng)國(guó)具有重大意義。

校園文化是師生精神風(fēng)貌、思維方式、價(jià)值取向和行為規(guī)范的綜合體現(xiàn)，不僅彰顯著一個(gè)學(xué)校發(fā)展的理念，更彰顯著一個(gè)學(xué)校的發(fā)展方向，可以說校園文化是一個(gè)學(xué)校發(fā)展的內(nèi)涵式品牌。所以，把握校園文化特征，加強(qiáng)校園文化建設(shè)是踐行科學(xué)發(fā)展觀的需要，也是構(gòu)建和諧校園的需要，更是提升教育內(nèi)涵、促進(jìn)教育可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

針對(duì)具有不同文化特性的學(xué)校，為學(xué)校提供突出校園個(gè)性化特點(diǎn)、文化特色的校園文化建設(shè)整體解決方案。牢牢抓住學(xué)校文化核心，采用先進(jìn)的技術(shù)、新穎的方式、獨(dú)特的布局為學(xué)校建設(shè)出獨(dú)一無二的特色校園文化展示系統(tǒng)。

建設(shè)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)教育改革的不斷深化、教育領(lǐng)域信息化取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，學(xué)校都購買或研發(fā)了一些教育信息化應(yīng)用系統(tǒng)。但大多為“按需、逐個(gè)、獨(dú)立”的建設(shè)，另外由于獨(dú)立進(jìn)行數(shù)字校園建設(shè)，導(dǎo)致學(xué)校間的資源無法進(jìn)行共享，最終形成了以“數(shù)據(jù)孤島”、“應(yīng)用孤島”、“硬件孤島”、“資源孤島”組成的“孤島架構(gòu)”：

(1)硬件資源（比如服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)資源等）不能共享，當(dāng)本身資源剩余的時(shí)候，無法分配給其他應(yīng)用系統(tǒng)，而當(dāng)本身資源不足時(shí)，也無法從其他服務(wù)器獲取資源；

(2)每個(gè)系統(tǒng)都有獨(dú)立的安全、管理標(biāo)準(zhǔn)，增加運(yùn)維管理難度，造成管理混亂；

(3)各自有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)無法共享與交換，無法形成有效的統(tǒng)計(jì)報(bào)表；

(4)獨(dú)立的展現(xiàn)層，信息分散，用戶獲取信息要在不同的系統(tǒng)間穿梭往返，“人找事”，增加了使用難度；

(5)地區(qū)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)資源無法共享，導(dǎo)致各校的教學(xué)水平落差越來越大。

總體目標(biāo)

以落實(shí)國(guó)家、省市中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要的戰(zhàn)略部署和要求為核心，以“構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、智慧化、惠民化、終身化的教育公共服務(wù)體系，建設(shè)‘人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)’的學(xué)習(xí)型社會(huì)，共享‘資源多樣化、教學(xué)個(gè)性化、管理智能化、環(huán)境泛在化、發(fā)展可持續(xù)化’的教育大數(shù)據(jù)”為發(fā)展目標(biāo)，以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，促進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)背景下教育管理、教與學(xué)的深刻變革，促進(jìn)教育領(lǐng)域的公共服務(wù)事項(xiàng)，為推進(jìn)宣城市教育的均衡化、優(yōu)質(zhì)化、多元化、全民化發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

設(shè)計(jì)健全的智能化系統(tǒng)設(shè)備、擴(kuò)展傳統(tǒng)文體中心的業(yè)務(wù)；部署分布式綜合管理平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)式全局中控；通過信息科技手段，各個(gè)子系統(tǒng)預(yù)留擴(kuò)展接口，能夠完成對(duì)OA辦公系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)等智能系統(tǒng)對(duì)接；實(shí)用高效，資源共享、安全可控，通過技術(shù)手段提高能源及信 息使用效率，節(jié)約能源消耗。

構(gòu)建智慧校園要以各種應(yīng)用系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活充分融合。智慧校園有３個(gè)核心特征：①提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和云服務(wù)平臺(tái)，為在校師生和管理部門提供基于角色的個(gè)性化定制服務(wù)；②將學(xué)校管理和學(xué)生生活各個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過統(tǒng)一接口進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，匯聚于云端的數(shù)據(jù)共享中心，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作；③通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，為學(xué)校與外部世界提供一個(gè)相互交流和感知的接口。

智慧學(xué)校遵循立足實(shí)際、科學(xué)規(guī)劃，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、資源整合，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、特色創(chuàng)新的原則。學(xué)校要摸清自身的軟硬件建設(shè)情況和師資力量等校情，明確智慧學(xué)校建設(shè)需求，制定具有校本特色的智慧學(xué)校建設(shè)規(guī)劃。在建設(shè)中充分利用各類各級(jí)資源，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化與重組。依據(jù)教育部頒發(fā)的國(guó)家教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（教育管理信息、基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)）、《安徽教育管理公共平臺(tái)和資源應(yīng)用平臺(tái)技術(shù)規(guī)范（試行）》等標(biāo)準(zhǔn)，以統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚、統(tǒng)一資源管理、統(tǒng)一桌面呈現(xiàn)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮校內(nèi)應(yīng)用互聯(lián)、校際資源互聯(lián)和區(qū)校數(shù)據(jù)互聯(lián)的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通。在滿足學(xué)校教育教學(xué)實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)校基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)等進(jìn)行一定的前瞻性設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；根據(jù)自身的條件和發(fā)展目標(biāo)，打造創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的智慧學(xué)校。

總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

智慧校園網(wǎng)系統(tǒng)

總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

以實(shí)際學(xué)校需求及未來發(fā)展趨勢(shì)為指引，根據(jù)上文中對(duì)現(xiàn)狀分析結(jié)果，制定相應(yīng)的校園網(wǎng)方案。整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖如上。

一.1.1.1總體設(shè)計(jì)原則

校園網(wǎng)絡(luò)的核心層交換機(jī)承載著整網(wǎng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)交換，主要任務(wù)是把大量來自接入層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和集中，承擔(dān)路由聚合和訪問控制的任務(wù)。作為整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)的核心，除了需要考慮性能外，也需要考慮穩(wěn)定性及可靠性?？傮w來講，核心區(qū)域設(shè)計(jì)需要滿足以下幾個(gè)原則：

?層次化原則：核心層、匯聚層、接入層，每層功能清晰，架構(gòu)穩(wěn)定，易于擴(kuò)展和維護(hù)。

?模塊化原則：每一個(gè)部門一個(gè)模塊，部門內(nèi)部調(diào)整涉及范圍小，定位問題也容易。

?可靠性原則：雙節(jié)點(diǎn)冗余性設(shè)計(jì)，適當(dāng)?shù)娜哂嘈蕴岣呖煽啃浴?/p>

核心層需要采用全連接結(jié)構(gòu)，保持核心層設(shè)備的配置盡量簡(jiǎn)單，并且和業(yè)務(wù)部門無關(guān)。核心層設(shè)備需要具有高帶寬、高轉(zhuǎn)發(fā)性能。核心設(shè)備雙機(jī)互聯(lián)，核心匯聚之間建議采用萬兆/千兆光纖連接。在兩臺(tái)核心設(shè)備之間我們采用H3C特有的IRF2（多虛一）彈性智能堆疊技術(shù)，使2臺(tái)設(shè)備從邏輯上虛擬成一套設(shè)備。通過堆疊后不僅提高了設(shè)備的整體性能，也提高了鏈路的高可靠性、增加鏈路帶寬、保證設(shè)備了數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。

網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)從上往下分為五個(gè)層次：

?互聯(lián)網(wǎng)出口層：互聯(lián)網(wǎng)出口是校園網(wǎng)絡(luò)到外部公網(wǎng)的邊界，園區(qū)網(wǎng)的內(nèi)部用戶通過園區(qū)出口設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)辦公（包括教師、學(xué)生、VPN用戶等）也通過園區(qū)出口設(shè)備接入到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

?核心層：負(fù)責(zé)整個(gè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的高速互聯(lián)。核心層設(shè)計(jì)一般要兼顧網(wǎng)絡(luò)利用率和網(wǎng)絡(luò)可靠性；需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障具備快速收斂的能力。

?匯聚層：將眾多的接入設(shè)備和大量用戶經(jīng)過匯聚后再接入到核心層。匯聚層目的是擴(kuò)展核心層接入用戶的數(shù)量。匯聚層通常還作為用戶三層網(wǎng)關(guān)，承擔(dān)L2/L3邊緣設(shè)備的角色，提供用戶管理、安全管理等各項(xiàng)跟用戶和業(yè)務(wù)相關(guān)的處理。

?接入層：負(fù)責(zé)將各種終端接入到園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，通常由以太網(wǎng)交換機(jī)組成。當(dāng)前隨著移動(dòng)終端的普及，無線接入的需求逐漸旺盛。所以園區(qū)接入層需要考慮有線無線的融合，需要無線AP、AC甚至物聯(lián)網(wǎng)模塊。

?終端層：包含園區(qū)內(nèi)的各種終端設(shè)備，例如PC、筆記本電腦、打印機(jī)、傳真、POTS話機(jī)、手機(jī)、攝像頭等。

校園網(wǎng)網(wǎng)還有包含兩個(gè)重要的管理區(qū)域，一個(gè)是安全管理區(qū)，另一個(gè)是數(shù)據(jù)中心區(qū)域。

?安全管理區(qū)：提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行管理的區(qū)域。一般滿足FCAPS模型的網(wǎng)絡(luò)管理，主要包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等。

?數(shù)據(jù)中心區(qū)域：提供校園所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)。

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由于篇幅所限以下是智慧校園建設(shè)方案部分內(nèi)容；

責(zé)任編輯：彭菁