中学校园网设计方案.pdf
中学校园网设计方案1/40 校园网络系统设计参赛方案参赛类别:校园网(50 万元预算设计方案)参赛单位:作者姓名:通信地址:邮编电子信箱联系电话:中学校园网设计方案1/40 目录前言.3一建设目标.4二、总体设计规划.41、设计原则.42 设计遵循的规范.52.1 综合布线.52.2 网络系统.62.3 校园有线电视系统.63建设内容.74设计思路.74.1 网络结构设计和设备选型.74.1.1 网络核心层、汇聚层.74.1.2网络接入层.94.2 综合布线设计.94.2.2 水平区的设计.10 4.2.3 主配线间的设计.10 4.2.4 综合布线工程实施及验收标准.11 4.2.5设备安装.11 4.2.6缆线敷设.11 4.2.7缆线的终端.12 4.2.8工程测试及标准.12 4.3 网络安全设计.12 4.5 服务器系统设计方案.14 4.5.1设备选型原则.14 4.5.2设备厂商选择原则.14 4.5.3服务器选型及应用设计.14 4.6 应用软件设计.16 4.6.1联想传奇视音频点播系统.16 4.6.2联想传奇电子教室.20 4.7 多媒体教室设计.25 4.8 校园有线电视系统设计.28 4.8.1现状分析.28 4.8.2系统设计原则.28 4.8.3详细设计.28 4.8.4系统组成.28 三.实施日程.301.系统及网络建立和调试.30中学校园网设计方案2/40 2.技术培训.303.应用系统建立和调试.304.系统运行使用.305.系统维护.306.项目进度计划.307.系统文档.31四.人员培训.321.培训内容.322.培训对象.323.培训地点.324.培训时间.325.培训方式.33五.质量承诺要求.345.1 技术承诺.345.2 服务承诺.345.3 进度承诺.355.4 管理承诺.355.5 故障处理及响应时间.355.5.1故障级别.35 5.5.2支持响应.35 5.5.3故障响应方式.36 六.校园网系统设备清单及预算.37中学校园网设计方案3/40 前言二十一世纪是知识经济的时代,随着科学技术日新月异的发展,计算机网络技术的应用得到了飞速的发展,不仅影响着民众的生活和工作,而且对教育教学方式和学生获取知识、以及学校行政管理等方面产生革命性的改变,网络技术已经成为现代信息技术的主流,人们对网络的认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。就一个学校而言,它还对综合校园中的优质教学资源,对外建立广泛信息获取和交流渠道,为学校的教学管理工作带来更多便利。建立校园网络已经成为各个学校的基础建设工作,它直接关系到学校的教学质量和水平。我校原为,隶属长沙市开福区,因历史原因及学校基础建设薄弱等因素的影响,计算机互联网的应用以前在我校是个空白,2003 年,通过市人民政府批准,我校转制为学院管理,更名为学校。随着学校教育教学质量的不断提升,各级领导对学校建设日益重视,学校的现代化建设进程加快,学校领导层高瞻远瞩,适时提出了建设校园计算机网络的规划,力争通过建设校园网络使教育教学质量和综合管理水平达到一个新的高度,为此学校成立现代教育技术中心,设计了校园网建设方案并于年 月通过项目政府招标实施完成了校园网建设。中学校园网设计方案4/40 一建设目标校园网络系统工程的建设,是为实现网络教育管理、信息化办公和网络教学应用服务,因此网络性能的好坏直接影响到应用系统的运行,再加上整个网络的信息流量较大,所以对网络系统的性能要求也高。通过对学校实际情况和学校师生计算机应用水平的了解和对行业发展的分析,我们提出了以下建设目标:1、通过搭建1000 兆校园主干,连接办公楼、教学楼、实验楼,教师宿舍楼等主要建筑物,联结教室、办公室、教研组等校内各部门,保证教学区内每一个房间都能有一个以上网络接口;2、持全校现有计算机与Intranet形成无缝高速的联接;3、支持先进的网络技术、多媒体技术,为师生搭建VOD,E-MAIL 等应用平台,收集优质的教学资源;4、网络具有先进性、可靠性、可扩充性和良好的兼容性;5、网络资源的访问提供完善的权限控制;具有防止及便于捕杀病毒功能,以保证网络使用安全6、高带宽专线接入Internet,实现校园网内所有用户高速访问广域网。校园网与Internet网相连后,应具有“防火墙”过滤功能,以防止网络黑客入侵网络系统;可对接入因特网的各网络用户进行权限控制。7、建立校园闭路电视系统,实现校园电视台,校园广播的功能;二、总体设计规划1、设计原则(1)实用性原则设计应能满足学校目前对网络的应用要求,充分实现学校内管理、教学和教研的自动化的要求,设计的性能能尽快得到充分发挥,并且便于掌握;(2)可靠性原则由于系统及网络结构较为复杂,同时在部分子系统中存在较高的技术性,因此必须保证系统的稳定、可靠和安全运行,具有很高的MTBF(平均无故障工作时间)和极低的MTBR(平均故障率),提高容错设计,支持故障检测和恢复,可管理性强;(3)安全性原则应能在高可靠性的前提下,抵挡来自内部和外部的攻击;采用安全措施有效、可信,能够在多层次上、以多种方式实现安全的控制;(4)开放性原则中学校园网设计方案5/40 为保证原有系统的继承性和将要建立系统的利益,充分考虑与现有系统的衔接及系统将来发展的需要,因此系统应采用符合当前最新国际标准的软硬件标准、开放的技术、开放的结构、开放的系统组件及用户接口,使长沙*学校能在今后的发展过程中能平滑地向更高、更新的产品和技术过渡;(5)统一性原则在系统的设计过程中,坚持“三个统一”,即统一规划,统一标准,统一出口。统一规划:即系统的设计依据学校的长期发展目标并结合时代发展的需要进行综合考虑,统筹规划;统一标准:采用统一的网络协议和接口等技术标准,引用统一的国家、行业的信息分类与代码标准(如课件分类、档案分类等)、学校管理制度、学校评审标准、功能规范、文档规范等;统一出口:设计统一的信息对外出口,各类信息由专门部门控制和负责,保证学校内部的数据安全。(6)均衡性原则应能充分考虑网络各个环节的负载平衡,不因为某一个环节而影响网络整体的性能,均衡的网络设计要考虑的环节包括桌面带宽、主干边缘交换机带宽、主干交换机带宽、服务器计算能力、服务器输入、输出带宽、广域网出入口带宽等。(7)扩展性和灵活性原则在系统的开发过程中,即能满足当前学校对网络的应用需求,又可以在将来需要扩展的时候,能方便的扩展,保护目前的所有投资;设计的配置可以灵活变通,以便于适应客户的其他要求。(8)节省性原则在充分满足以上要求的前提下,尽可能地节约投资,花好每一分钱,为客户提供性价比最高的解决方案和工程建设。2 设计遵循的规范2.1 综合布线1、IEEE802.3,IEEE802.5,10BASE-T,100BASE-T,FDDI 2、EIA/TIA 568民用建筑线缆标准3、建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB/T 50311-2000 4、建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB/T 50312-2000 5、中国建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 CECS72:97 6、中国建筑电气设计规范7、工业企业通信设计规范中学校园网设计方案6/40 8、中国工程标准化协会CECS72:97 9、EIA/TIA 569民用建筑通信通道和空间标准10、EIA/TIA 606 民用建筑通信管理标准2.2 网络系统在整个项目的建设过程中,将遵循和参照最新的、最权威的、最具有代表性的信息安全标准。这些安全标准包括:1、ISO/IEC 15408 Information technology Security techniques Evaluation criteria for IT security 信息技术安全技术信息技术安全评估准则(等同于Common Criteria for Information Technology Security Evaluation V2.1,简称 CC V2.1)2、BS7799 Code of practice for information security management信息安全管理纲要(即将被ISO 采纳为 ISO17799)3、IETF-RFCRequests For Comments是 Internet Engineering Task Force组织发布的 TCP/IP 标准及相关说明等资料。其中有许多有关安全的标准和说明作为本项目的参考标准和资料。4、我国的国家标准GB、国家军用标准GJB、公共安全行业标准GA、行业标准SJ 等标准作为本项目的参考标准。5、GB9813-88 微型数字电子计算机通用技术条件6、JY0001-88 教学仪器产品的检验规则7、JY0002-88 教学仪器产品的检验规则8、JY0009-90 教学电子仪器的环境要求和试验方法2.3 校园有线电视系统标准及规范有线电视广播系统技术规范GY/T106-1996有线电视系统工程技术规范GS50200-199430MHz 1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统GS14948-1994工业企业通信设计规范GSJ42-1981智能建筑设计标准GB/T50314-2000民用建筑公共电视设计规范建筑物防雷设计规范G50057-1994湖南省城市图像通信工程第一期可行性研究报告中学校园网设计方案7/40 3建设内容根据建设目标的要求,此次整个网络建设包含以下部分:a.中心机房建设部分;b.校园网络系统设备部分;c.校园网综合布线部分;d.应用软件部分;e.多媒体报告厅部分;f 校园有线电视系统;4设计思路学校校园网络设计使用目前比较先进的千兆以太网络技术和Intranet 技术所构成的大型Intranet 校园网,网络方案以可靠性、实用性、易管理扩充性为原则,全校计算机通过超五类线及光纤通信介质连接成一个覆盖整个教学园区的Intranet 校园网络。校园网近期目标为实现高速稳定上网服务,及提供校内信息发布和检索平台,远期目标为实现学校教学、科研、办公、人事财务、图书等一体化综合计算机管理。4.1 网络结构设计和设备选型根据实践经验我们采用局域网采用常用的三层式网络结构体系接入层、汇聚层、核心层,接入层负责用户终端设备的接入,通过MAC 地址实现第二层交换;汇聚层负责对接入层交换机进行汇聚,通过光纤或双绞线连接到核心层中心交换机或接入层交换机;核心层也可以说对应于TCP/IP 协议中的第三层,主要负责内部虚拟子网的路由、中心服务器的接入、广域网的接入。通过单模光纤将学校校园网络连入学院校园网,实现和学院校园网、教育网、公众网的无缝联接。在学校校园网络中,一、二级交换机间的数据通信通过超五类线或光纤介质,由一级节点的中心网络设备联想公司的1000Mbps 主干级交换机与二级局域网中的带千兆以太网接口的联想二级交换机相联接而实现,校园网络实现主干千兆,百兆接口到桌面。4.1.1 网络核心层、汇聚层核心层主要负责内部虚拟子网的路由、中心服务器的接入、广域网的接入,同时因接入的楼栋不是很多,我们可以将传统的三层结构合并成二层即核心层和接入层。考虑到网络,数据流量比较大以及将来的扩充性,在网络中心我们选配一台联想iSpirit4504交换机,它是一款集三层路由交换机和企业级千兆防火墙于一体的高性能、高可靠性、高安全性的骨干交换机。既可提供全千兆的二层线速交换和三层路由,具有强大的QoS中学校园网设计方案8/40 实施能力,又可根据网络安全需求提供入侵检测、数据包过滤、访问控制、VPN等功能,具备防病毒能力。具有防火墙功能的安全模块与全系统的紧密结合实现了高集成度的网络设计,并使得网络的配置、管理、升级更为统一和集中,大大降低了网络建设和维护成本。其性能参数如下:属性描述防火墙模块配置4 个千兆以太网接口,1 个百兆管理端口。内存为2GB的 ECC SDRAM,内存带宽4.2GB/s 防火墙模块特性并发连接数 1,500,000,网络吞吐率4Gbps,平均故障间隔时间100,000 小时。端口配置1 个交换模块插槽/3 个千兆级以太网模块插槽/1 个万兆以太网模块插槽/1 个千兆防火墙模块插槽还有1 个百兆模块接口支持100 BASE-TX/1000BASE-T、1000BASE-LX、1000BASE-SX 端口容量24.5Gbps 端口优先级队列数入口 128个优先级分类,出口8 个硬件优先级队列交换模式存储转发端口安全认证802.1x 认证,支持端口MAC 地址和 IP 地址绑定MAC 地址表MAC 地址表容量为16k IP 路由表IP 路由表容量为4k 网络管理支持 SNMP、Telnet、Web、串口管理VLAN 4k 个基于 802.1Q 的 Vlan,支持私有VLAN及端口隔离技术Trunk 32 组,每组 8 个端口物理环境要求尺寸(W H L)482mm 162.2mm 400mm 重量17kg(max)频率5060Hz 功耗200w 工作温度及相对湿度0 C40 C,5%80%存储温度及相对湿度-10 C70 C,-10%70%电源及功耗100240VAC 认证安全标准FCC Part15 ClassA,CE.UL,CUL 中学校园网设计方案9/40 4.1.2网络接入层接入层主要负责网络终端设备的接入。我们在数据流量比较大和网络要求比较高的办公楼、教学楼、培训楼、生活楼配置一到多台联想iSpirit2948G、2924F、2524F 交换机,通过千兆光纤与中心交换机相连,这样既提高了这些楼栋相互访问的速度又提高了中心交换机交换效率。iSpirit2948G支持光纤铜线自动切换iSpirit2948G集超级堆叠Hyper-Stacking,超级安全Hyper-Safety,超级管理Hyper-Management,超级冗余Hyper-Redundancy,超级诊断Hyper-Watch等专利技术,配合先进嵌入式操作系统Hyper OS,可以为用户搭建高速、安全、便捷的高可靠性的信息网络。联想天工iSpirit2924F被广泛应用于网络接入层,可有效避免非法用户对网络资源的不正当使用,确保网络的安全性,同时完美解决局域网的计费难题,是构建可实现计费功能的小区宽带网络或校园网络的最佳选择。联想天工iSpirit2524F提供了 24 个 10/100BASE-TX 端口和 1 个扩展插槽,可选择百兆光纤模块。联想天工iSpirit2524F支持多种功能,包括MAC 过滤/绑定、802.1Q VLAN、端口聚合、VLAN等,完全符合园区接入网要求,提供完善的接入网解决方案。学校校园网拓扑图4.2 综合布线设计计算机网络中心机房设在二教学楼5 楼,在楼栋都配置一个网络布线配线间,安置楼层交换机和网络布线配线架。中心机房到其它楼栋都采用多模光纤联接,二教学楼采用IBDN超五类线联接中心机房。所有楼层及桌面布线均采用IBDN超五类线铺设。Internet 核心交换机iSpirit4504 学院防火墙1G 多模光纤Hyper View 网管平台杀毒等应用系统iSpirit2524F 教师宿舍一iSpirit2524F 接入层汇聚层核心层应用层WEB 服务器资源服务器资源服务器教师宿舍二教学楼一iSpirit2948G iSpirit2924F 教学楼二iSpirit2924F iSpirit2524F iSpirit2524F iSpirit2524F 图书馆办公楼iSpirit2524F 1000M 光纤出口中学校园网设计方案10/40 4.2.1 工作区的设计工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线和信息插座组成。为了保证计算机网络系统的正常运转,每个信息插口都是一个标准的RJ45 五类信息插口,可以支持100MHz的信息传输。不同型号的计算机和终端可以通过RJ45 标准跳线方便地连接到电脑信息插座上。4.2.2 水平区的设计水平布线子系统是将干线子系统线路延伸到用户工作区。该系统是从各个子配线间出发连向各个工作区的信息插座。水平子系统示意图水平子系统由各大楼内楼层配线间至各个工作区之间的电缆构成。所有的水平电缆全部采用超5 类非屏蔽阻燃双绞线电缆。因此具有很强的抗干扰性,具备很高的备用冗余,使系统具有极高的可靠性及灵活性。水平电缆从楼层配线、天花板线槽引向工作区各信息点,配线间内接线端子与信息插座之间均为点到点端接,任何改变系统的操作(如增减用户、用户地址改变等)都不影响整个系统的运行,为系统的重新配置和故障检修提供了极大的方便。4.2.3 主配线间的设计设备子系统由设备间(主配线间)中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成,它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉处与公共系统设备(如 PBX)连接起来。配线间环境的要求按照标准的设计要求,设备间尤其是要集中放设备的设备间,应尽量满足下面的要求:室温应保持在18至 27之间,相对湿度保持在30%55%;保持室内无尘或少尘,通风良好,亮度至少达30 英尺*烛光;安装合适的消防系统(如采用湿型消防系统,不要把喷头直接对准电气设备);使用防火门,至少能耐火1 小时的防火墙和阻燃漆;中学校园网设计方案11/40 尽量远离存放危险物品的场所和电磁干扰源(如发射机和电动机);设备间的地板负重能力应为500kg/平方米。在配线间内应至少留有二个为本系统专用的,符合一般办公室照明要求的220V电压,电流 10A 单相三极电源插座。如果需要在配线间内放置网络设备,则还应根据接线间内放置设备的供电需求,配有另外的带4 个 AC双排插座的20A专用线路。此线路不应与其他大型设备并联,并且最好先连接到UPS,以确保对设备的供电及电源的质量。4.2.4 综合布线工程实施及验收标准后的综合布线系统将严格按照系统设计依据和要求,采用专用仪器、仪表进行测试。在验收前,提供有关的测试及验收文本;测试后提供完整的测试记录和竣工资料。4.2.5设备安装对工程中所涉及的机架安装、配线架安装、接线模块安装、信息插座安装、电缆PVC槽及槽道安装均应符合中国工程标准化协会制定的国家标准建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范(CECS89:97)。4.2.6缆线敷设缆线布放前应核对规格、程式、路由及位置与设计规定相符。缆线的布放应平直、不得产生扭绞、打圈等现象,不应受到外力的挤压和损伤。缆线在布放前两端应贴有标签,以表明起始和终端位置,标签书写应清晰、端正和正确。电源线、信号电缆、对绞电缆、光缆及建筑物内其他弱电系统的缆线应分离布放。各缆线间的最小净距应符合设计要求。缆线布放时应有冗余。在交接间、设备间对绞电缆预留长度一般为36m,工作区为0.3-0.6m,光缆在设备端预留长度一般为5-10m。有特殊要求的应按设计要求预留长度。缆线的弯曲半径应符合下列规定:屏蔽对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的6-10 倍。主干对绞线缆的弯曲半径应至少为电缆外径的10 倍。光缆的弯曲半径应至少是光缆外径的15 倍,在施工过程中应至少为20 倍。缆线布放,在牵引过程中,吊挂缆线的支点相隔间距不应大于1.5m。布置缆线的牵引力,应小于缆线允许张力的80,对光缆瞬间最大牵引力不应超过光缆中学校园网设计方案12/40 允许的张力。在以牵引方式敷设光缆时,主要牵引力应加在光缆的加强芯上。缆线布放过程中为避免受力和扭曲,应制作合格的牵引端头。如采用机械牵引时,应根据缆线牵引的长度、布放环境、牵引张力等因素选用集中牵引或分散牵引等方式。布放光缆时,光缆盘转动应与光缆布放同步,光缆牵引的速度一般为15 米/分。光缆出盘处要保持松弛的弧度,并留有缓冲的余量,又不宜过多,避免光缆出现背扣。对绞电缆与电力电缆及其他管线的最小净距应符合CECS89:97 的有关规定。光缆敷设时与其他管线最小净距应符合CECS89:97有关规定。4.2.7缆线的终端缆线在终端前,必须检查标签颜色和数字含义,并按顺序终端;缆线中间不得产生接头现象;缆线终端处必须卡接牢固,接触良好;缆线终端应符合设计和厂家安装手册要求;对绞电缆与插接连接应认准线号、线位色标,不得颠倒和错接;屏蔽对绞电缆的屏蔽层与接插件终端处屏蔽罩可靠接触,缆线屏蔽层应与接插件屏蔽罩3600圆周接触,接触长度不宜小于10mm。4.2.8工程测试及标准本工程之测试仪器采用100MHZ II 级精度线缆测试仪。测试内容及指标:工程测试标准依据国标:CECS89:97 Class D Cat.5标准执行。指标如下:测试内容指标长度(Length)90m 衰减(Attenuation)23.2dB 阻抗(Characteristic Impedance)100+/-15ohm 延时(Propagation delay)24dB回返损耗(Return loss)10dB 4.3 网络安全设计由于我校是通过学院校园网连入公众网和教育网,学院校园网已经提供在公众网和教育网接口上的防火墙,因此我们只在网关服务器上设置了简单的防火墙策略,主要是为了防止中学校园网设计方案13/40 来自长大大学校园网内部的攻击,并设置了简单的入侵检测记录。4.4计算机网络中心机房设计中心机房按国家有关标准进行改造,实现统一管理。夏季可以保证温度在摄氏23 度左右,湿度 45%-65%,冬季可以保证在摄氏20 度,湿度40%-70%为确保系统安全,网络中心机房配备了一台5KV 的 APC 不间断电源,为主交换机和重要数据服务器供电,并进行了设置,保证在发生断电情况时可以提供2 个小时的电源支持,并自动通知管理人员。防雷和接地保护设施也进行了重新设计。地板全部采用防静电地板,全部线缆都铺设在地板下。中学校园网设计方案14/40 4.5 服务器系统设计方案4.5.1设备选型原则计算机应用系统服务器设备选型时考虑的因素较多,我们在对服务器选型时主要是从以下四个方面着手来考虑的,包括:系统的性能系统建设成本厂商的技术支持和服务质量产品的发展前景4.5.2设备厂商选择原则厂商的技术实力它决定着产品的技术性能;厂商产品系列的完整性厂商的相关产品应尽可能丰富全面,以最大限度满足用户需求;厂商产品与国际标准的兼容性和与相关网络系统的互操作性硬件设备是为软件应用服务的,它们之间的接口应当符合国际标准,才能实现良好的互操作性;厂商的信誉和服务能力厂商的技术支持是对网络运行阶段的维护和管理的强有力的保证。4.5.3服务器选型及应用设计根据需要,我们选配一台联想万全T220 作为 WEB 服务器,同时选用一台联想万全T350作为 VOD 服务器及一台联想万全T270 作为资源服务器。(1)WEB 服务器:联想万全T220 一台功能特性:多样的安全选择从数据安全、系统供电两个纬度提供可靠保障ECC内存集成 SATA RAID、SCSI RAID 冗余热插拔电源丰富的可扩展性为客户业务迅速发展提供充足的服务器拓展空间64bit Xeon CPU,1M/2M二级缓存可选,DDR2-400 内存中学校园网设计方案15/40 PCIExpress 技术易用的管理能力自主研发的易用管理平台(2)VOD 服务器:联想万全T350 一台功能特性:高处理性能?采用 64bit intel Xeon/800MHz处理器,2M或 1M二级缓存,主频可达3.6GH;更高主频、更高系统前端总线频率、更大的缓存使得系统处理性能较上一代 Xeon有大幅提升?采用 DDR2 400 内存,提供与 CPU处理速度相匹配的内存速度,使整体系统处理获得均衡提升高可靠性?多种可靠性特征,支撑服务器长时间稳定运行?ECC 内存,支持内存镜像与备份?热插拔硬盘的基本配置,保证基本的系统运行、数据处理的可靠性?可选的冗余热插拔风扇、冗余热插拔电源、RAID配置,提供用户不同类别的、更多的可靠性选择高扩展性?完备的设备扩展能力,兼容传统、主流、未来三类设备?PCI-E 扩展槽,给企业未来业务发展预留扩容空间?PCI-E*8的带宽比PCI-X133 高 2.9 倍?PCI-X 扩展,面向当前主流设备扩展,稳定易用?32bit扩展槽让用户的传统专用设备无忧使用?充足的配置扩展空间,满足企业计算规模扩展需要?8 个 DIMM内存插槽,可扩展至16GB ECC R-DDR333 内存?10 个热插拔SCSI槽位,同时还可再扩展2块非热插拔硬盘(3)资源服务器:联想万全T270 一台主要特点中学校园网设计方案16/40?采用最新英特尔至强处理器,支持64bit 扩展技术,1MB 二级高速缓存,800MHz 前端总线。?Registered ECC DDR400 内存,支持双通道读取技术,可扩展至16GB。?热插拔硬盘,配合RAID 技术,实现硬盘数据真正安全。?集成双千兆网卡,提供高网络带宽。?600W 高品质电源,充分满足大负荷系统运行的需要。?可选冗余电源,提供系统稳定运行的保障。?配有联想独有的全中文导航软件,实现操作系统的自安装。?可选带液晶显示的万全慧眼服务器监控管理模块。4.6 应用软件设计根据学校实际教学需要,根据现代教育技术标准及前沿,我们在此次校园网建设时注重应用软件建设,避免校园信息化“重硬件不重软件的误区”,经过长时间的市场调研,我们选用了联想传奇联想传奇视音频点播系统、联想传奇电子教室软件,基本满足教育教学需要。4.6.1联想传奇视音频点播系统联想传奇视音频服务系统是联想传奇校园整体解决方案中的一个子系统,是为广大中小学校提供的一个音视频文件点播、广播以及视频节目直播的软件平台,该方案基于校园网,能够让老师实现在网上进行多媒体网上教学、备课及休闲娱乐;让学生通过网络点播音视频教学录像、录音课件、进行听课和复习,真正实现个性化的、自主的、协同化的学习的综合性音视频广播、点播、直播的系统平台。联想传奇视音频服务系统是在网络教育的大背景下,充分调研的基础上,根据教育教学一线的实际需求而产生的。她集中了影视、录像、音乐、语音、直播、电视台六个领域的教育教学功能,为校园音视频点播提供了全面完整的服务。系统体系结构传奇视音频服务系统采用B/S 体系结构平台,平台上嵌有影视厅、音乐厅、录像厅、语音室、直播厅、电视台六个使用模块,文件点播和资源管理两个子系统,通过流媒体技术在浏览器中实现信息的点播与输出,通过FTP上传工具等应用程序实现资源的输入。中学校园网设计方案17/40 系统总体框架组成示意图传奇视音频服务系统的主要功能用户信息访问记录录像库语音库影视库用户管理分布式管理权限管理数据字典系统日志资源上传资源检索系统管理资源统计 浏览、点播、下载、评论上传、删除、整理、修改资源库系统管理员授权用户普通用户音乐库资源应用日志管理联想传奇视音频服务系统主要功能模块示意图中学校园网设计方案18/40 传奇视音频服务系统(1)方便普通用户对视听资源的应用:资源检索:任意功能内可进行所需资源的检索。系统提供直接查询和模糊查询两种方式,保证用户即使在不了解具体信息的情况下也能方便快捷的检索到相关资源。排行榜:提供音视频服务系统中资源使用的最新排行情况,让用户直观的了解到当前使用率较高的视音频资源的相关信息。最新上传和推荐:可以看到本系统的最新上传资源和系统推荐的一些比较有价值的资源,方便用户的使用。资源点播:根据用户个人需求,对特定资源进行点播。音视频服务系统中任何可见资源均可实现点播。资源下载:用户根据个人需求,可以在点播的同时,将资源文件下载到本地机指定位置使用。评论及评分:用户在点播或下载使用某资源文件后,可根据个人体会对该资源发表评论及评分。管理员可根据用户的反映来跟踪了解资源的相关信息。直播与广播:系统的直播功能可以实现实时在线发送,并可以通过电视台对所有用户进行音视频节目的在线广播。点歌台:可以在视听服务系统内实现自助为他人点歌,并可发送祝福语。系统提供内容丰富的点歌单供用户使用。工具软件和友情链接:系统提供一些相关的工具软件下载服务,全方位满足用户在音视中学校园网设计方案19/40 频服务方面的要求。丰富的友情链接,扩大用户的浏览视野。(2)方便授权用户对视听资源的管理:资源上传:上传视音频文件,补充视音频资源库内容,以满足用户的使用需求。资源文件管理:资源管理用户可通过浏览文件、删除文件、修改文件属性等,保证资源内容的合理存放,废弃文件的及时清除,文件信息的时实更新。权限管理:在自己的权限范围内可以进行再次授权和消权,实现逐级权限分配。栏目管理:授权用户可以对资源进行分类,并根据实际需要,添加、修改、删除视音频资源的分类栏目,使其结构更加合理化,方便用户的使用。知识点管理:通过维护知识点库来保证现有视音频资料的知识点都被包含在知识点库中,保证系统各项功能(如查询)的正常运行。推荐管理:授权用户可以向用户推荐一些有价值的视音频文件,并拥有随时更新推荐内容的权限。(3)方便系统管理员对系统的管理:用户管理:音视频服务系统存在不同身份、数量不等的用户群。系统管理员可以实现对用户的搜索、添加、删除,修改用户身份和属性等操作。权限管理:所有的视听资源管理工作都是有授权用户来完成的。系统管理员通过授权,可使部分普通用户具备资源管理的权限,成为视听服务系统的授权用户,从而实现对视听资源的管理。系统管理员可以随时收回所授予的权限。授权用户也可以在自己的权限范围内再进行授权和消权。分布式存放:资源库采用多区域分布式资源存放和管理,以保证资源安全,方便资源管理,优化系统性能,达到最佳使用效果。系统管理员可以对资源存放区进行添加、删除、修改和调整,以实现资源的合理存放。系统日志:系统定期自动生成和刷新系统日志。系统日志记录的是用户登录和用户执行增加、删除、修改资源的操作和一些系统出错的信息。系统管理员可以通过查看、查询相关日志来了解系统使用情况。可以随时手动删除和整理系统日志。数据备份:系统中各类数据的随时或定期备份,是系统使用安全的最终保障。维护数据字典:数据字典是对于资源库的不定数据项的数据值的维护,包括对国家、语言、学科、年级、风格唱法、影视类型等数据的添加、删除和内容、属性的修改。评论及评分管理:对用户就资源内容的评论和评分进行整理、统计,了解用户对资源的反映,以便更好的了解资源使用情况和用户需求。包括对评论中垃圾内容的删除等操作。外挂资源管理:通外部资源的整合,有效扩大用户的资源视野。使用对外挂资源模块的添加、删除和修改等操作,保证用户的最佳浏览范围。中学校园网设计方案20/40 回收站:用户删除的文件首先被放置在回收站内。通过回收站可以对当前已删文件进行再次确认,还原误删除的资源文件,确实删除废弃文件。4.6.2联想传奇电子教室系统架构:电子教室是一个以WINDOWS 系列操作系统和局域以太网为依托的教学平台产品,由运行于学生机端的学生机软件和运行于教师机端的教师机软件两大部分组成,其主要功能均是通过在教师机端和学生机端的交互通讯而实现。主要功能的实现机理是采用以太网来进行图像声音信号传输。本产品的软件分为教师端软件和学生端软件两个相对独立的部分,每一个部分在逻辑上均划分为四个层次:(1).人机交互层:主要包括用户界面的显示、用户动作和指令响应、信息的显示等,负责处理教师或学生与机器之间的相互交流。(2).控制通讯层:主要进行教师机与学生机之间各种控制指令的传输和解释,使教师机与学生机能够相互配合,辅助实现需求规定的各种功能。(3).功能实现层:具体实现软件需求规定的各种具体功能。如教学演示、查看学生、视频广播等。(4).外围支持层:主要为整个系统提供支持,如安装程序、硬件驱动、音视频传输网等。中学校园网设计方案21/40 产品架构简图如下:角色划分:按照学校目前使用者,我们将用户划分为两种应用:学校教师:教师的任务是教书育人,所以提高教学水平和教学质量以及对学生实行高效、有针对性的管理是所有教师关心的问题。信息时代,传统的 黑板、粉笔 和单一的学生成绩管理都不能满足教师和学生自身素质的提高。同时,与每个学生在学习上的交流日益起到不可或缺的作用。但由于当今中国无论哪个学校无论哪个班级,学生数量都不是很少,所以教师对可以实时与学生进行沟通、探讨的电子教室的需要迫在眉睫。学生:学生的主要任务就是学习,可怎样学习才能更有效更利于吸收呢?以往单一的以考试成绩评价学生素质的说法在这个时代已经被 屏蔽 了,接替它的是对学生综合素质的评价,以此来衡量一个学生是否优秀。同时,单一的书本对现代教学也不能提供完全的支持。学生不仅要学,而且要学得有 意思 ,更主要的是让学生勤于、便于与教师交流,从而更好地吸收所学主界面模块控制指令通讯模块功能实现模块组屏幕图像处理模块网络视频模块组网上考试模块组声音处理模块协同讨论模块辅助功能模块组安装程序人机交互层控制通讯层功能实现层外围支持层数据传输网中学校园网设计方案22/40 的知识。学生由从前被动地听、接受,变为主动地选择、交流,加大了学生的自主性,在教学上使学生与教师的互动性大大加强,互相促进,提高自身的素质。功能列表:1、教师机端功能(1)常用教学功能:教师演示:学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容,教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上,完成常规教学的演示功能,并可以进行协同操作。所谓协同操作,即教师机演示屏幕会以整个屏幕的1/4大小,出现在学生机屏幕上方,学生可以在本机屏幕上对照教师操作进行本机屏幕的操作(在教师演示功能里,在屏幕右上方增加了功能POP条,1)具有对教鞭的控制,即可关闭和释放教鞭的使用权限;2)具有设置功能,即可对音量大小、压缩方式、网络传输质量等进行控制;3)具有对录制演示功能的控制,可以开启和关闭学生机端演示录制的功能;4)具有协同操作控制,即可以对学生端协同操作权限进行限制和释放)。教师讲评:教师可以把某个学生的操作广播给其他学生看,同时教师进行操作讲评(教师机右上角出现的功能POP条,具有对声音的控制功能,具有对教鞭开或关的权限控制)。个别指导:将学生的屏幕传至教师机上,教师可以在自己的机器上进行操作并给该学生看,完成常规教学的个别化教学。视频广播:将教师端视频节目向学生端广播,教学与娱乐相结合,提高学生的学习兴趣。系统可支持节目源达20 个,同时播放节目可达6 路,并且教师可以对学生分类播放不同的视频节目(教师可随时查看学生观看频道的信息)。屏幕查看:教师可以对学生的屏幕轮流进行查看,以便掌握班级学生的整体情况,完成常规教学的巡视功能。查看的方式、时间等都可以灵活调整,可以自动查看(按照自己定义的时间间隔进行查看)和手动查看(无时间间隔限制,通过教师用鼠标和键盘进行控制以查看下一名学生)。多屏查看:功能等同于屏幕查看,但多屏查看每次可同时显示4 个、9 个或 16 个学生机屏幕。(2)其它教学功能视频点播:多路视频信号同时点播,学生可以根据自己的兴趣选择观看不同的视频节目,系统支持节目源达20 个,支持同时点播6 路视频节目。在线考试功能:传奇世纪版电子教室为提高教学效果,引入了教学反馈概念,为用户提供了独特的功能在线考试功能。在线考试提供了“制作试卷”、“考前信息设置”、“网络考试”、“试卷评阅”、“成绩统计分析”等实用、易用的服务,实现电子考试一条龙解决方案。中学校园网设计方案23/40 学生示范:当某个学生的操作比较典型时,教师可以利用此功能让其为其他学生进行示范,使其他学生可以根据示范更好地领悟教学内容。电子抢答:提供教师用于课堂抢答教学功能,教师可以设计问题让学生进行抢答,以检验学生本节课对知识的掌握,同时不但培养了学生反映的能力,而且增强了课堂的互动性。警告:对学生机发出警告;在学生端屏幕出现警告信息,这一警告信息教师可以根据场景选择或输入相应文字,且警告信息在学生机端保持10 秒钟即关闭(教师可以设置时间)。锁定学生:对学生机进行锁定,此时学生机端键盘及鼠标都被锁死,学生将无法操作屏幕,同时发布锁定信息给学生机,锁定提示信息教师可选择已有备选项,也可自己输入文字。语音广播:教师可以通过语音与学生沟通,进行语音教学。课堂练习:给指定或全体学生发送练习,使之在学生机上运行,学生可以进行个性学习,真正实现 以学生为主体的教学。下发程序:将教师端的任意格式的文件、程序和目录发送到学生端,可