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摘 要：教育信息化是国家信息化战略的重要组成部分，而校园网则是高职院校教育信息化的基础，为高职院校教育的信息化、现代化起到了支撑作用。本文主要从计算机网络系统设计、综合布线系统设计、多媒体教学系统设计、校园网的管理与保障、校园网教育资源的建设及应用等方面来探讨高职院校校园网的设计与应用。
关键词：校园网；设计；应用
中图分类号：TP393
随着高职院校信息化的发展，校园网络对提高其管理效率、充分实现现代化教学、实现无纸化管理具有举足轻重的作用。因此，校园网的建设越来越受到各高职院校的重视。如何建设并充分应用校园网，以适应培养高素质技能型专门人才的需要，是高职院校校园网建设面临的问题。
1 计算机网络系统设计
计算机网络系统的设计本着统一领导、统一规划、统一标准的指导原则，采取了以网络中心为整个校园网的交换中心，具有较高可靠性和安全性、较强的网络管理能力、具备较好的扩充性，能够充分保护现有系统投资的方案。我们为高职院校的校园网采用以万兆以太网为技术，核心层主干网络万兆接入，汇集层千兆互联，实现百兆交换式快速以太网到桌面相结合的解决方案。
网络系统采用分层结构，网络中心与各大楼主干之间实现万兆互联，每栋大楼的各楼层之间实现千兆互联，百兆接入到各个桌面设备。按不同部门划分不同的网段，设定访问规则实现不同网段间的单向或双向通讯，实现用户认证，结合MAC、端口、账户、VLAN和密码等对连接到交换机端口上的用户/设备进行认证计费。
作为现代的高职院校，根据以往校园网建设中出现的问题及当今的需求，提出了安全、稳定、高速、可运营可管理的校园网。
1.1 高安全性。安全认证到桌面，采用自动绑定、静态绑定、动态绑定相结合，可以确保用户入网时身份唯一，并且避免了IP冲突。管理分级授权：不同职能的管理者使用同一套系统时可以得到不同的操作界面以及使用权限，避免了管理的安全隐患。
网络设备具有的强大安全防护的能力。网络设备支持多种的安全防护功能，包括防DDOS攻击，防IP扫描，防源IP地址欺骗、防ARP欺骗、防病毒、带宽控制等功能。
1.2 高性能、高可靠性。整网采用万兆/千兆作为核心和骨干网络、千兆/百兆到桌面的设计理念。高吞吐量，线速转发的核心路由器和万兆10Gbps多层交换机，所有关键设备的冗余，包括主板、电源等，冗余配件支持热插拔技术，保证了网络的不间断运行。
2 综合布线系统设计
综合布线系统使用标准的双绞线和光纤，支持高速率的数据传输。系统使用星型拓扑结构，模块化设计，遵循统一标准，使每个信息点的故障、改动或增删不影响其它的信息点及网络的安装、维护、升级和扩展等方便快捷，并节约了费用。
当前许多高职院校旧校园在综合布线系统方面存在许多的问题，如带宽不足、可扩展性差、网络布线不规范、排除故障难、网络设备可管理性差等问题。
因此，根据高职院校的具体要求，依据智能建筑设计标准，采用先进的技术进行规划、设计和实施，才能建立满足信息时代需求，处于国内领先地位的智能化系统。考虑到网络系统各种设备以及将来网络的不断扩展，网络中心到设备间的主干系统均使用光缆连接，设备间到工作区的全部水平配线系统均为超五类/六类双绞线。工程综合布线系统采用开放式星型拓扑结构，能够支持数据、图像、语音、视频等多媒体业务的需要。结构化布线应按照国际标准进行规划与设计，选择符合标准的线缆和设备，以便在日后校园网的带宽和应用满足不了需求时，可以方便地对网络进行升级和扩容，充分保护现有的信息系统投资。
综合布线是整个校园网的基础，如果出现主干线路故障，整个校园网的通信就会断开，影响网络的正常使用。因此，必须使用标准化的综合布线系统，以便日后在校园网的日常维护、故障排除等方面更易于管理。因此，校园网的规划与设计时，必须符合标准化的布线系统。
3 校园网网络技术的选择
高职院校在网络技术上应采用业界领先的技术，主要有以下几种：
3.1 三层交换技术。传统的网络交换技术是建立在开放式系统互联OSI参考模型的第二层数据链路层进行数据的传输的，而三层交换技术是在OSI参考模型的第三层网络层进行数据包的转发。三层交换技术使用三层交换机，解决了二层交换机必须使用路由器进行转发数据包速度慢，而三层交换机使用的二层交换和三层转发的技术，提高了网络的性能和稳定性，解决了路由器传输的瓶颈，极大地改善了整个网络的性能。
3.2 万兆以太网。万兆以太网（10Gbs）的标准是IEEE 802.3ae。万兆以太网技术的不断改进、价格的持续下降和性能的优势已经使它能应用到中型的网络中。带宽需求的增加和高校网络应用的增长都促进了万兆以太网更广泛的部署。万兆以太网使汇聚层的规模可以不断地扩展以满足用户和网络应用日益增长的需求。万兆以太网提供了更大的扩展性和更高的网络带宽，从能更好的部署各种应用。
3.3 虚拟局域网VLAN。VLAN即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成不同的网段，从而实现虚拟工作组的新技术。虚拟局域网可以不考虑用户的物理位置，而根据类型、功能、应用等将用户从逻辑上划分为功能相对独立的工作组，每个用户主机都连接在一个支持虚拟局域网的交换机端口上并属于一个或多个VLAN。通过虚拟局域网，用户能方便地在网络中移动和组建网络，而无需改变任何硬件设备和物理通信线路。网络管理员可以从逻辑上对用户和网络资源进行分配，不用考虑物理连接方式。虚拟局域网充分体现了现代网络技术的重要特征：高速、灵活、简便管理和易于扩展。高职院校可根据部门进行虚拟局域网的划分，相同类型的用户划分为一个独立的网络组。
4 多媒体教学系统设计
多媒体教学系统设计要满足长远发展。系统结构灵活，采用模块化设计，支持多种典型应用模式。系统建设既可一步到位，也可以根据高职院校资金及需求状况分阶段建设。充分利用起网络的有利资源，达到真正的多媒体教学资源共享，教学管理一体化的标准。 多媒体教室建设以信息交互式中控为管理核心，以计算机为教学核心，辅助以多媒体外围设备如：投影机、幕布、多功能讲台、球型摄像机、拾音系统、扩声系统、安防系统等设备的现代化多媒体教室。在教室能用方便地管理、控制多媒体设备，如IC卡开机管理、设备开关、B/S或C/S架构的VOD、AOD、COD资源点播，提供资源上传、检索，互动课堂，音视频资源广播等。在主控中心，能实现网络化集中管理、控制和维护；多媒体教室管理平台实现对多媒体教室远程设置、状态监看、远程维护、远程开关、多画面远程监看、远程云镜控制、统计分析、日志管理、定时管理等集中管理，配合服务器和磁盘阵列组成流媒体资源库，提供校园网客户端点播应用。
强大的多媒体信息交互能力，中控采用嵌入式技术体系；独立的本地运算体系，稳定性强，内置嵌入式Linux操作系统；具备极佳的全天候工作能力；开放式结构，因需定制，体现强大的定制特性；模块化设计，灵活搭建，扩展性强；共平台，多种类型统一建设，统一管理；基于DSP的多处理器架构全面提升多媒体处理能力，轻松扩展完整的录播系统应用，配合高效率的采集和压缩芯片，实现对标准的VGA（或RGB）画面的实时采集，同时完成多路摄像机信号同步压缩，实现一个立体化、全方位的精品课堂的实录和直播。
5 校园网教育资源的建设
校园网的使用者为学校的学生及教师，资源的内容应与教学相关的，并且有利于教师的教学与学生的学习。
校园网的资源主要包括以下四类：
5.1 多媒体素材资源库，包括各种多媒体资料、素材，如图片库、音乐库、视频库、教师电子教案、试题库等。
5.2 网络课程资源，包括教学视频、精品课程、教学光盘、讲座等。
5.3 图书文献库，提供校内图书查阅和检索服务，建立大量的期刊、文献、论文等全文信息检索服务。
5.4 系统软件资源，提供校园网内BBS聊天互动软件，邮件服务软件系统，视频点播系统、软件下载资源导航等。
由于教育资源库内容广泛、种类多，无法通过单一的途径来完成，因此主要采取购买、收集下载、自主编写相结合的方法来建设教育资源库。
（1）通过购买网络上成熟的、大型的资源库。可通过付费镜像各种电子杂志、图书、论文等资源，镜像到本地，教师和学生可以很方便的检索学习。
（2）通过安排专人进行收集下载。如收集各类试题，建立专业试题库；收集各类贡献软件，建立软件资源库等。
（3）通过自主编写建设，必须由全体教师共同进行建设。通过编写制作，上传，并进行分类和归类。教师可上传教学中的教案、课件、试题库、个人发表的论文及个人收集的各类教学辅助资源。鼓励教师积极主动地参与资源的建设，培养教师自主开发各类教学资源的良好习惯，并对有贡献的教师予以奖励。
教学资源的建设是一个循序渐进的过程。高职院校必须逐步进行教育资源的建设，丰富学生的学习。
6 校园网的管理与保障
校园网的正常运行，是校园网为教学服务的基础。从以下方面来保障校园网的正常运行：
6.1 校园网的管理策略。校园网的管理应该成立专门信息部门来负责。校园网的管理既包括网络线路、网络设备、服务器等硬件方面的管理，也包括各类网络应用系统、网络资源等软件方面的管理。高职院校的信息部门必须形成一套完整的网络管理方案，对网络中的各个系统、环节进行管理，以保证校园网的安全、稳定的运行。
6.2 校园网的日常维护。为保障校园网的不间断运行，日常必须监控网络的运行情况，并进行必要的维护，这些工作需要有专业的技术人员来完成。信息管理部门必须有一批技术人员、工程师组成的专业队伍，对网络畅通性、安全性、可用性进行管理与维护。
6.3 技术人员的培训。信息管理部门应该选拔优秀技术人才去参加培训，学习专业网络管理的知识，作为校园网的技术骨干。加强技术人员对新知识的学习与应用，提高管理能力，保证校园网的不间断正常运行。
7 校园网络的有效应用
在保障校园网的正常运行的前提下，通过建立起教师与学生使用网络进行学习的氛围，提高学生使用网络的兴趣及使用网络进行学习的技能。教师应在课堂上教授学生通过校园网来获取信息的方法。此外，信息管理部门应建立校园WIFI无线接入服务、远程拨入校园网的服务，使教师与学生无论在校内或者校外，都可以登录校园内网进行学习。
随着网络的不断发展，校园网的作用将会越来越大，也将会进一步提高高校的教学质量和管理效率。只有充分有效的应用校园网，才能适应高职院校培养高素质技能型专门人才的需要。
参考文献：
[1]雷震甲.计算机网络[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
[2]张殿明.网络工程规划与设计[M].北京：清华大学出版社，2010.
作者简介：陈金鱼（1980.12-），男，福建省厦门市，学士学位，网络工程师，主要从事计算机与网络方面的教学工作。
作者单位：厦门东海职业技术学院，福建厦门 361100
关键词：校园网；设计；应用
中图分类号：TP393
随着高职院校信息化的发展，校园网络对提高其管理效率、充分实现现代化教学、实现无纸化管理具有举足轻重的作用。因此，校园网的建设越来越受到各高职院校的重视。如何建设并充分应用校园网，以适应培养高素质技能型专门人才的需要，是高职院校校园网建设面临的问题。
1 计算机网络系统设计
计算机网络系统的设计本着统一领导、统一规划、统一标准的指导原则，采取了以网络中心为整个校园网的交换中心，具有较高可靠性和安全性、较强的网络管理能力、具备较好的扩充性，能够充分保护现有系统投资的方案。我们为高职院校的校园网采用以万兆以太网为技术，核心层主干网络万兆接入，汇集层千兆互联，实现百兆交换式快速以太网到桌面相结合的解决方案。
网络系统采用分层结构，网络中心与各大楼主干之间实现万兆互联，每栋大楼的各楼层之间实现千兆互联，百兆接入到各个桌面设备。按不同部门划分不同的网段，设定访问规则实现不同网段间的单向或双向通讯，实现用户认证，结合MAC、端口、账户、VLAN和密码等对连接到交换机端口上的用户/设备进行认证计费。
作为现代的高职院校，根据以往校园网建设中出现的问题及当今的需求，提出了安全、稳定、高速、可运营可管理的校园网。
1.1 高安全性。安全认证到桌面，采用自动绑定、静态绑定、动态绑定相结合，可以确保用户入网时身份唯一，并且避免了IP冲突。管理分级授权：不同职能的管理者使用同一套系统时可以得到不同的操作界面以及使用权限，避免了管理的安全隐患。
网络设备具有的强大安全防护的能力。网络设备支持多种的安全防护功能，包括防DDOS攻击，防IP扫描，防源IP地址欺骗、防ARP欺骗、防病毒、带宽控制等功能。
1.2 高性能、高可靠性。整网采用万兆/千兆作为核心和骨干网络、千兆/百兆到桌面的设计理念。高吞吐量，线速转发的核心路由器和万兆10Gbps多层交换机，所有关键设备的冗余，包括主板、电源等，冗余配件支持热插拔技术，保证了网络的不间断运行。
2 综合布线系统设计
综合布线系统使用标准的双绞线和光纤，支持高速率的数据传输。系统使用星型拓扑结构，模块化设计，遵循统一标准，使每个信息点的故障、改动或增删不影响其它的信息点及网络的安装、维护、升级和扩展等方便快捷，并节约了费用。
当前许多高职院校旧校园在综合布线系统方面存在许多的问题，如带宽不足、可扩展性差、网络布线不规范、排除故障难、网络设备可管理性差等问题。
因此，根据高职院校的具体要求，依据智能建筑设计标准，采用先进的技术进行规划、设计和实施，才能建立满足信息时代需求，处于国内领先地位的智能化系统。考虑到网络系统各种设备以及将来网络的不断扩展，网络中心到设备间的主干系统均使用光缆连接，设备间到工作区的全部水平配线系统均为超五类/六类双绞线。工程综合布线系统采用开放式星型拓扑结构，能够支持数据、图像、语音、视频等多媒体业务的需要。结构化布线应按照国际标准进行规划与设计，选择符合标准的线缆和设备，以便在日后校园网的带宽和应用满足不了需求时，可以方便地对网络进行升级和扩容，充分保护现有的信息系统投资。
综合布线是整个校园网的基础，如果出现主干线路故障，整个校园网的通信就会断开，影响网络的正常使用。因此，必须使用标准化的综合布线系统，以便日后在校园网的日常维护、故障排除等方面更易于管理。因此，校园网的规划与设计时，必须符合标准化的布线系统。
3 校园网网络技术的选择
高职院校在网络技术上应采用业界领先的技术，主要有以下几种：
3.1 三层交换技术。传统的网络交换技术是建立在开放式系统互联OSI参考模型的第二层数据链路层进行数据的传输的，而三层交换技术是在OSI参考模型的第三层网络层进行数据包的转发。三层交换技术使用三层交换机，解决了二层交换机必须使用路由器进行转发数据包速度慢，而三层交换机使用的二层交换和三层转发的技术，提高了网络的性能和稳定性，解决了路由器传输的瓶颈，极大地改善了整个网络的性能。
3.2 万兆以太网。万兆以太网（10Gbs）的标准是IEEE 802.3ae。万兆以太网技术的不断改进、价格的持续下降和性能的优势已经使它能应用到中型的网络中。带宽需求的增加和高校网络应用的增长都促进了万兆以太网更广泛的部署。万兆以太网使汇聚层的规模可以不断地扩展以满足用户和网络应用日益增长的需求。万兆以太网提供了更大的扩展性和更高的网络带宽，从能更好的部署各种应用。
3.3 虚拟局域网VLAN。VLAN即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成不同的网段，从而实现虚拟工作组的新技术。虚拟局域网可以不考虑用户的物理位置，而根据类型、功能、应用等将用户从逻辑上划分为功能相对独立的工作组，每个用户主机都连接在一个支持虚拟局域网的交换机端口上并属于一个或多个VLAN。通过虚拟局域网，用户能方便地在网络中移动和组建网络，而无需改变任何硬件设备和物理通信线路。网络管理员可以从逻辑上对用户和网络资源进行分配，不用考虑物理连接方式。虚拟局域网充分体现了现代网络技术的重要特征：高速、灵活、简便管理和易于扩展。高职院校可根据部门进行虚拟局域网的划分，相同类型的用户划分为一个独立的网络组。
4 多媒体教学系统设计
多媒体教学系统设计要满足长远发展。系统结构灵活，采用模块化设计，支持多种典型应用模式。系统建设既可一步到位，也可以根据高职院校资金及需求状况分阶段建设。充分利用起网络的有利资源，达到真正的多媒体教学资源共享，教学管理一体化的标准。 多媒体教室建设以信息交互式中控为管理核心，以计算机为教学核心，辅助以多媒体外围设备如：投影机、幕布、多功能讲台、球型摄像机、拾音系统、扩声系统、安防系统等设备的现代化多媒体教室。在教室能用方便地管理、控制多媒体设备，如IC卡开机管理、设备开关、B/S或C/S架构的VOD、AOD、COD资源点播，提供资源上传、检索，互动课堂，音视频资源广播等。在主控中心，能实现网络化集中管理、控制和维护；多媒体教室管理平台实现对多媒体教室远程设置、状态监看、远程维护、远程开关、多画面远程监看、远程云镜控制、统计分析、日志管理、定时管理等集中管理，配合服务器和磁盘阵列组成流媒体资源库，提供校园网客户端点播应用。
强大的多媒体信息交互能力，中控采用嵌入式技术体系；独立的本地运算体系，稳定性强，内置嵌入式Linux操作系统；具备极佳的全天候工作能力；开放式结构，因需定制，体现强大的定制特性；模块化设计，灵活搭建，扩展性强；共平台，多种类型统一建设，统一管理；基于DSP的多处理器架构全面提升多媒体处理能力，轻松扩展完整的录播系统应用，配合高效率的采集和压缩芯片，实现对标准的VGA（或RGB）画面的实时采集，同时完成多路摄像机信号同步压缩，实现一个立体化、全方位的精品课堂的实录和直播。
5 校园网教育资源的建设
校园网的使用者为学校的学生及教师，资源的内容应与教学相关的，并且有利于教师的教学与学生的学习。
校园网的资源主要包括以下四类：
5.1 多媒体素材资源库，包括各种多媒体资料、素材，如图片库、音乐库、视频库、教师电子教案、试题库等。
5.2 网络课程资源，包括教学视频、精品课程、教学光盘、讲座等。
5.3 图书文献库，提供校内图书查阅和检索服务，建立大量的期刊、文献、论文等全文信息检索服务。
5.4 系统软件资源，提供校园网内BBS聊天互动软件，邮件服务软件系统，视频点播系统、软件下载资源导航等。
由于教育资源库内容广泛、种类多，无法通过单一的途径来完成，因此主要采取购买、收集下载、自主编写相结合的方法来建设教育资源库。
（1）通过购买网络上成熟的、大型的资源库。可通过付费镜像各种电子杂志、图书、论文等资源，镜像到本地，教师和学生可以很方便的检索学习。
（2）通过安排专人进行收集下载。如收集各类试题，建立专业试题库；收集各类贡献软件，建立软件资源库等。
（3）通过自主编写建设，必须由全体教师共同进行建设。通过编写制作，上传，并进行分类和归类。教师可上传教学中的教案、课件、试题库、个人发表的论文及个人收集的各类教学辅助资源。鼓励教师积极主动地参与资源的建设，培养教师自主开发各类教学资源的良好习惯，并对有贡献的教师予以奖励。
教学资源的建设是一个循序渐进的过程。高职院校必须逐步进行教育资源的建设，丰富学生的学习。
6 校园网的管理与保障
校园网的正常运行，是校园网为教学服务的基础。从以下方面来保障校园网的正常运行：
6.1 校园网的管理策略。校园网的管理应该成立专门信息部门来负责。校园网的管理既包括网络线路、网络设备、服务器等硬件方面的管理，也包括各类网络应用系统、网络资源等软件方面的管理。高职院校的信息部门必须形成一套完整的网络管理方案，对网络中的各个系统、环节进行管理，以保证校园网的安全、稳定的运行。
6.2 校园网的日常维护。为保障校园网的不间断运行，日常必须监控网络的运行情况，并进行必要的维护，这些工作需要有专业的技术人员来完成。信息管理部门必须有一批技术人员、工程师组成的专业队伍，对网络畅通性、安全性、可用性进行管理与维护。
6.3 技术人员的培训。信息管理部门应该选拔优秀技术人才去参加培训，学习专业网络管理的知识，作为校园网的技术骨干。加强技术人员对新知识的学习与应用，提高管理能力，保证校园网的不间断正常运行。
7 校园网络的有效应用
在保障校园网的正常运行的前提下，通过建立起教师与学生使用网络进行学习的氛围，提高学生使用网络的兴趣及使用网络进行学习的技能。教师应在课堂上教授学生通过校园网来获取信息的方法。此外，信息管理部门应建立校园WIFI无线接入服务、远程拨入校园网的服务，使教师与学生无论在校内或者校外，都可以登录校园内网进行学习。
随着网络的不断发展，校园网的作用将会越来越大，也将会进一步提高高校的教学质量和管理效率。只有充分有效的应用校园网，才能适应高职院校培养高素质技能型专门人才的需要。
参考文献：
[1]雷震甲.计算机网络[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.
[2]张殿明.网络工程规划与设计[M].北京：清华大学出版社，2010.
作者简介：陈金鱼（1980.12-），男，福建省厦门市，学士学位，网络工程师，主要从事计算机与网络方面的教学工作。
作者单位：厦门东海职业技术学院，福建厦门 361100