智慧校園網系統總體規劃設計

項目概述

智慧校園是以網絡為基礎，利用先進的信息化手段和工具將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。在傳統校園的基礎 上構建一個數字空間，以擴展現實校園的時間和空間維度，從而提升傳統校園的效率，擴展傳統校園的功能，從而實現教育過程的全面信息化，達到提高教育管理水平和效率的目的。

建設背景

當今世界教育正在發生革命性變化。確保包容、公平和有質量的教育，促進全民享有終身學習機會，成為世界教育發展新目標。教育與經濟社會發展的結合更加緊密，以學習者為中心，注重能力培養，促進人的全面發展，全民學習、終身學習、個性化學習的理念日益深入人心。教育模式、形態、內容和學習方式正在發生深刻變革，教育治理呈現出多方合作、廣泛參與的特點。以經濟和科技實力為基礎的綜合國力的競爭日趨激烈，而且將長期存在。這種競爭在很大程度上決定于人才的數量和質量，而人才競爭的實質是教育的競爭。教育要與我國經濟社會發展的戰略目標和戰略步驟相適應，才能為我國社會主義現代化建設提供足夠的人才支持。為了實現這一目標，就必須深化教育改革，更新教育觀念，改革教育內容和方法，逐步建立適應21世紀經濟社會發展和現代化建設需要的新的教育體系。因此，教育事業發展的根本出路在于改革。改革的內在動力，一方面來源于現代信息技術在教育領域的滲透和應用，大大地改變了教育的技術手段和方式；另一方面是來自社會經濟發展的迫切要求。其中以信息技術在教育領域的全面運用為核心的教育信息化為推動教育的改革和發展提供了有利的時機和條件，校園信息化建設歷程也不斷演進。

依據2018年4月教育部關于發布《中小學數字校園建設規范（試行）的通知》：為深入貫徹落實黨的十九大精神，積極推進“互聯網+”行動，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》把教育信息化建設列為重要內容，并列為“教育信息化建設“亟待實施的十大工程之一。教育部印發的《教育信息化十年發展規劃（2011－2020年）》也明確提出要運用云計算、頂層設計等先進技術和理念進行智慧校園的建設，依托云計算、云操作系統、云存儲、虛擬化、云服務、物聯網等先進技術的優勢，結合教育智慧化、云服務化的實際，打造基于數字校園的智慧校園。

加強教育信息化、數字化建設，構建覆蓋城鄉各級各類學校的教育信息化體系，促進優質教育資源普及共享，推進信息技術與教育教學深度融合，實現教育思想、理念、方法和手段全方位創新，對于提高教育質量、促進教育公平、構建學習型社會和人力資源強國具有重大意義。

校園文化是師生精神風貌、思維方式、價值取向和行為規范的綜合體現，不僅彰顯著一個學校發展的理念，更彰顯著一個學校的發展方向，可以說校園文化是一個學校發展的內涵式品牌。所以，把握校園文化特征，加強校園文化建設是踐行科學發展觀的需要，也是構建和諧校園的需要，更是提升教育內涵、促進教育可持續發展的重要途徑。

針對具有不同文化特性的學校，為學校提供突出校園個性化特點、文化特色的校園文化建設整體解決方案。牢牢抓住學校文化核心，采用先進的技術、新穎的方式、獨特的布局為學校建設出獨一無二的特色校園文化展示系統。

建設現狀

隨著我國教育改革的不斷深化、教育領域信息化取得了長足的進步，學校都購買或研發了一些教育信息化應用系統。但大多為“按需、逐個、獨立”的建設，另外由于獨立進行數字校園建設，導致學校間的資源無法進行共享，最終形成了以“數據孤島”、“應用孤島”、“硬件孤島”、“資源孤島”組成的“孤島架構”：

(1)硬件資源（比如服務器，網絡資源等）不能共享，當本身資源剩余的時候，無法分配給其他應用系統，而當本身資源不足時，也無法從其他服務器獲取資源；

(2)每個系統都有獨立的安全、管理標準，增加運維管理難度，造成管理混亂；

(3)各自有獨立的數據庫，數據無法共享與交換，無法形成有效的統計報表；

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

(5)地區內的優質資源無法共享，導致各校的教學水平落差越來越大。

總體目標

以落實國家、省市中長期教育改革和發展規劃綱要的戰略部署和要求為核心，以“構建網絡化、智慧化、惠民化、終身化的教育公共服務體系，建設‘人人皆學、處處能學、時時可學’的學習型社會，共享‘資源多樣化、教學個性化、管理智能化、環境泛在化、發展可持續化’的教育大數據”為發展目標，以教育信息化帶動教育現代化，促進信息技術與教育教學的深度融合，促進移動互聯網背景下教育管理、教與學的深刻變革，促進教育領域的公共服務事項，為推進宣城市教育的均衡化、優質化、多元化、全民化發展做出貢獻。

設計健全的智能化系統設備、擴展傳統文體中心的業務；部署分布式綜合管理平臺、網絡數據管理、網絡式全局中控；通過信息科技手段，各個子系統預留擴展接口，能夠完成對OA辦公系統，監控系統等智能系統對接；實用高效，資源共享、安全可控，通過技術手段提高能源及信 息使用效率，節約能源消耗。

構建智慧校園要以各種應用系統為載體，將教學、科研、管理和校園生活充分融合。智慧校園有３個核心特征：①提供一個全面的智能感知環境和云服務平臺，為在校師生和管理部門提供基于角色的個性化定制服務；②將學校管理和學生生活各個領域的數據，經過統一接口進行數據處理，匯聚于云端的數據共享中心，實現互聯和協作；③通過智能感知環境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和感知的接口。

智慧學校遵循立足實際、科學規劃，標準統一、資源整合，應用驅動、特色創新的原則。學校要摸清自身的軟硬件建設情況和師資力量等校情，明確智慧學校建設需求，制定具有校本特色的智慧學校建設規劃。在建設中充分利用各類各級資源，實現資源的優化與重組。依據教育部頒發的國家教育行業標準（教育管理信息、基礎教育教學資源元數據）、《安徽教育管理公共平臺和資源應用平臺技術規范（試行）》等標準，以統一身份認證、統一數據匯聚、統一資源管理、統一桌面呈現為基礎，充分發揮校內應用互聯、校際資源互聯和區校數據互聯的價值，實現各個應用系統的互聯互通。在滿足學校教育教學實際需求的基礎上，對學?；A設施、應用系統等進行一定的前瞻性設計和實現；根據自身的條件和發展目標，打造創新、協調、綠色、開放、共享的智慧學校。

總體規劃設計

智慧校園網系統

總體網絡架構

以實際學校需求及未來發展趨勢為指引，根據上文中對現狀分析結果，制定相應的校園網方案。整體網絡架構示意圖如上。

一.1.1.1總體設計原則

校園網絡的核心層交換機承載著整網的內部數據交換，主要任務是把大量來自接入層的數據進行匯聚和集中，承擔路由聚合和訪問控制的任務。作為整個校園網絡的核心，除了需要考慮性能外，也需要考慮穩定性及可靠性?？傮w來講，核心區域設計需要滿足以下幾個原則：

?層次化原則：核心層、匯聚層、接入層，每層功能清晰，架構穩定，易于擴展和維護。

?模塊化原則：每一個部門一個模塊，部門內部調整涉及范圍小，定位問題也容易。

?可靠性原則：雙節點冗余性設計，適當的冗余性提高可靠性。

核心層需要采用全連接結構，保持核心層設備的配置盡量簡單，并且和業務部門無關。核心層設備需要具有高帶寬、高轉發性能。核心設備雙機互聯，核心匯聚之間建議采用萬兆/千兆光纖連接。在兩臺核心設備之間我們采用H3C特有的IRF2（多虛一）彈性智能堆疊技術，使2臺設備從邏輯上虛擬成一套設備。通過堆疊后不僅提高了設備的整體性能，也提高了鏈路的高可靠性、增加鏈路帶寬、保證設備了數據的可靠性傳輸。

網絡邏輯架構網絡根據邏輯結構從上往下分為五個層次：

?互聯網出口層：互聯網出口是校園網絡到外部公網的邊界，園區網的內部用戶通過園區出口設備接入到互聯網、移動辦公（包括教師、學生、VPN用戶等）也通過園區出口設備接入到內部網絡。

?核心層：負責整個園區網絡的高速互聯。核心層設計一般要兼顧網絡利用率和網絡可靠性；需要對網絡故障具備快速收斂的能力。

?匯聚層：將眾多的接入設備和大量用戶經過匯聚后再接入到核心層。匯聚層目的是擴展核心層接入用戶的數量。匯聚層通常還作為用戶三層網關，承擔L2/L3邊緣設備的角色，提供用戶管理、安全管理等各項跟用戶和業務相關的處理。

?接入層：負責將各種終端接入到園區網絡，通常由以太網交換機組成。當前隨著移動終端的普及，無線接入的需求逐漸旺盛。所以園區接入層需要考慮有線無線的融合，需要無線AP、AC甚至物聯網模塊。

?終端層：包含園區內的各種終端設備，例如PC、筆記本電腦、打印機、傳真、POTS話機、手機、攝像頭等。

校園網網還有包含兩個重要的管理區域，一個是安全管理區，另一個是數據中心區域。

?安全管理區：提供對網絡、服務器、應用系統進行管理的區域。一般滿足FCAPS模型的網絡管理，主要包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等。

?數據中心區域：提供校園所有業務系統的計算、存儲。

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由于篇幅所限以下是智慧校園建設方案部分內容；

責任編輯：彭菁