稿件-中小学校园网建设与学校智能建筑发展.doc

《稿件-中小学校园网建设与学校智能建筑发展.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《稿件-中小学校园网建设与学校智能建筑发展.doc（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、中小学校园网建设及学校智能建筑发展北京北控电信通科技发展有限公司：杨海军 北京市朝阳区现代教育技术信息网络中心：周力 陶京【摘要：本文通过十多年来北京市的普通教育信息化建设历程，介绍了教育信息化的起步、发展和完善。通过教育城域网及数字化校园的工程建设，介绍了教育信息化带来教育行业的业务应用和教育教学技术的革新。信息化技术的进步推动了教育应用新的需求，同时新的教育需求也推进了教育信息化的发展。】【关键词：中小学、信息化、校园网、教育城域网、数字化校园、体系化、标准化、规范化】百年大计，教育为本，教育信息化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，从上世纪九十年代至今，教育信息化从无到有，从单个项目的

2、建设到从教育的长远发展考虑进行体系化的设计和建设，从模仿其它行业的标准建设，到出台教育行业自己的建设标准和施工规范。教育信息化的建设，将逐步影响和改变教育教学的工作方式，从而推动教育现代化。一、 中小学信息化建设的起步中小学信息化建设起步于九十年代初，当时条件比较好的学校开始配备少量计算机,而配备的这些计算机主要作为单机使用。由于计算机价格昂贵,为了使计算机应用能尽快普极，基于NetWare网络的无盘工作站应运而生。中小学信息化网络就这样，从当时的细缆布线或10BASE-T以太网，首先在计算机教室网络应用得开始了起步。随着网络技术的飞速发展，特别是国内互联网的快速普及，中小学对于网络建设的需求

3、日益迫切。2001年市教委启动了“校校通”建设工程,网络建设开始大规模的走进校园二、 校园网建设及完善按照北京市校园网建设工程技术规范的标准，中小学每间教学、办公用房建设两个符合IEEE UTP5/E布线标准的信息点。在北京市，大多数学校的建筑物建成时间都超过了20年，建筑物内没有弱电系统的路由建设预留，给校园网的施工带来较大困难。在校园网建设过程中，通常在建筑物物理中心位置选择一间房间做为网络核心机房，采用在楼板打孔等方式构建垂直路由；水平路由建设则采用PVC线槽或者桥架沿楼道明铺设方式。在教室内部工作区使用明线槽（管）引入网络布线，信息点只能采用明装方式。当时校园网综合布线虽然及现代的智能

4、化布线相比太为简陋，容易出现布线不规范、信号串扰等问题，但是这样的施工方案符合大多数学校实际环境条件，并且对于老旧楼宇的改造投资小，见效快。经过近4年的建设，至2004年，北京市一千四百余所中小学校园网建设工程，在校园网建成的同时，全市统一开展了基于网络环境的中小学信息管理系统（CMIS）、资源库、数字图书馆等学校基础信息系统应用，同时各基层学校也基于自身的个性化需求开展FTP、网站建设等简单应用，为下一步的学校信息化应用奠定了良好的基础环境。三、 教育城域网建设及应用2004年底，随着各校校园网的建成，基于网络的文件共享、文件传输和集中管理等已在学校局域网上应用，但各校仍是信息孤岛，无法实现

5、整个教育系统资源的共享和教学资源的平等利用，因此需要通过教育城域网的建设，来实现学校及学校之间，学校及区、市等教育主管单位之间，学校和国际互联网之间的连通，使学校之间的信息和资源可以实现共享，从而促进了教育教学信息和优质教育资源的高速流动，最终使中小学师生都能共享网上教育资源，提高所有中小学的教育教学质量。教育城域网的实现方式是多种途经的，各区县教委可以根据自己的需求，结合资金投入，采用适合自己的方式建设教育城域网。以下通过北京市某区县的教育城域网工程实例来介绍典型教育城域网的建设方式。3.1. 教育城域网的体系结构实例中，整个系统从层次上划分为骨干层、汇聚层、接入层，从网络上划分为光纤网络、

6、传输网络和业务网络。系统结构为三层结构：底层物理光缆环网，由6个节点组成1个骨干环，18个节点形成7个汇聚环，其余学校组成42个接入环；结合中层传送网的骨干环、汇聚环及接入环三层MSTP网络结构，保证区域内的所有接入学校都能够和本区域内的核心节点和汇聚节点相连；通过传送网的透传，之上的业务网设备将各校的业务互连，从而充分满足教育城域网需求，为所有教育单位提供足够的带宽和稳定的服务；最终通过网络中心的惟一出口及互连网相连。3.2. 教育城域网的建设原则1) 技术成熟选择技术和设备经过大规模组网应用以及长时间运行，是成熟的技术。2) 业务灵活针对不同的应用，可灵活按需求进行带宽分配和链路的调用不同

7、的带宽及接口。3) 扩展简便避免重复投资，网络在3-5 年内可以满足应用发展的需求，平台具有很好的扩展能力。4) 标准开放网络设计遵循开放性原则，符合国际和国家标准，可灵活的及其它网络对接，利于自身网络拓展。 5) 安全可靠保证数据安全， 完善的网络安全机制结合严密的网络安全管理制度将有效保证网络的安全可靠。3.3. 光缆网络建设方案1) 物理建设光缆网络物理上共铺设光缆750余公里，通过6纵3横九条骨干缆、23条支干缆和19条支路光缆，将整个城域网建设区域分割成网格状；并通过光缆的分缆和合缆技术，使光缆之间相互连接，物理成环，便于新增节点的快速接入，有很强的扩展性。2) 逻辑建设基于SMTP

8、技术的传输网，逻辑上由6个教育单位组成了一个半网状的10G带宽骨干环，由18个教育单位组成7个2.5G带宽的汇聚环，由226的教育单位组成42个622M带宽的接入环。为了保证系统的安全性，7个汇聚环及骨干环节点相交进行网络连接，接入环及汇聚环或骨干环节点相切实现网络连接，所有接入的教育单位通过惟一的一个骨干节点即网络中心及互连网相连。由于接入环的教育单位数量受到接入环带宽622M的限制，为了能达到每个学校接入城域网带宽100M的要求，原则上一个接入环上的接入节点不能超过六个。3) 路由建设原则 路由设计必须完全满足传输网的组网要求； 每个分格区域内根据实际情况沿主要道路设计1条或多条支路缆；

9、区域内的节点通过接入缆连接光缆网； 传输网接入节点尽量不直接接入骨干缆，以就近的原则接入支干缆或支路缆； 所有节点接入缆物理路由必须是2个方向以上，不同方向要及物理上不同的骨干缆、支干缆或支路缆相连接；4) 光纤芯数设计原则 相邻核心节点之间的直连光纤至少保证24芯； 相邻汇聚节点之间的直连光纤至少保证12芯； 每个分格区域内的支路缆至少为12芯； 当不同功能光缆路由重合时可以考虑芯数叠加，在满足以上需求的基础上至少预留10%的冗余。3.4. 传输网络和业务网络建设传输网利用光纤资源建设基于SDH的多业务传送平台（MSTP）。传输网总体结构划分为三个层面，即骨干层、汇聚层和接入层。各个层面各负

10、其责，各个层面又相互统一协调工作。在业务网的建设中网络中心要承担整个教育城域网的数据分析、业务处理和安全防护的重担。方案设计为分两部分，第一部分是用来汇聚所有接入学校的业务，负责完成各学校之间的互联互通，以及对网络中心的访问等功能；第二部分负责网络中心内部各功能区块的相互连通，提供各接入学校到数据中心的访问，以及及网络出口相连，提供各接入学校访问市教育信息网和Internet的出口。两部分核心设备各司其职，分别承担了接入学校的业务汇聚和网络中心核心交换的工作，减少了网络单点故障，提高了网络整体可靠性。各接入学校可以根据学校的应用情况启动三层交换机的路由功能，将网络风暴控制在学校内部，而通过静态

11、路由的方式访问核心层。在该项目中，在物理网及业务网之间，建设传输网，选用了可基于SDH环的MSTP内嵌了RPR功能设备，通过时隙划分实现了两芯光纤太网业务带宽共享，从而大大节约了光纤芯数资源；环网增强了网络的安全性，当某一学校一侧物理光缆断缆时，通过业务倒换，并不影响学校业务网络的正常使用；特别是具有了环路带宽的公平分配机制，克服了生成树(STP)的固有缺陷；同时该项目中铺设的覆盖整个区域的光纤网络，可以为其它政府单位提供业务上的应用支持。3.5. 教育城域网其它建设方式及典型应用教育城域网除了上述三层结构方案外，也可以是两层结构。某区县建成的城域网就采用了底层光缆网和三层业务网的二层结构，为

12、了保证该网安全，可采用环网及星型网络结构结合的建设方案，即在核心层多个学校节点建设单环或双环网，其它学校以星型方式及核心层某一学校节点相通。某些区县通过租用电信运营商光缆资源解决物理层网络连接，自己提供业务网设备实现城域网功能，但这种网络多是星型结构，不具备光纤复用和业务保护机制。教育城域网的建设，有机的整合了各个教育单位的教学资源，通过互连网，可获取大量的教育网以外的信息，是对教育资源的巨大补充。在城域网平台上，学校可以进行远程教育，比如学生坐在普通中学的教育中，通过网络可点播师范校的名师讲课，从而推动教育的公平化；该平台也可提供教育单位间的公务电话，视频会议，协同办公，教师研修、学生网络报

13、名等业务，推动教育系统的办公模式向信息化方向迈进；基于城域网的应用还有考试远程电子巡查、安防监控系统等，在城域网任意节点，通过认证用户的权限管理，可实时或调用检索某一考场或某一学校的监控图像。四、 数字化校园应用促进校园布线的发展2006年起，在全国各大学校已经广泛推行的数字化校园建设工作开始向普通教育系统推广发展。包括统一身份认证、统一数据中心和统一应用门户的信息化应用整和工作作为普通教育系统试点数字化校园的基本原则得到广泛认同。需求决定一切，针对校园网中的综合布线系统设计也应当从学校的办学特色及未来发展为出发点进行考虑。从设计原则上，可以根据学校学生及教职工人数规模、学校信息化设备配备情况

14、等方面进行考虑，同时要重点考虑学校的信息化应用开展情况及师生的信息化应用水平。自2003年起，以802.11系列标准为基础的WIFI无线网络已经从实验室走向市场，不但接入设备价格大幅度降低，同时终端设备也已经被作为笔记本电脑的标准配置。相比之下，原有固定综合布线系统特别是有线网络系统及设计思路已经难以满足广大师生对于网络访问的需求及技术设备的发展步伐。对于会议室、大型合班教室等传统有线布线方式难以进行全面连接覆盖的地区，无线网络具有明显的施工和成本优势。对于已经或计划开展数字化校园建设的学校，除按照传统的校园网建设标准考虑校园网设计建设之外，还应当适当考虑在公共区域（如楼道、门厅、公共活动空间

15、）等设计、布设一定数量的信息点。同时，还应当考虑对校园中的教学区域、公共活动区域进行必要的基于802.11标准的无线网络覆盖。数字化校园的应用，要求服务器子系统对于网络连接带宽的需求也由100Mb/s提升为1000Mb/s，以实现对于视频服务等高带宽并发需求的支持。在服务器网络接口卡及相应交换设备升级的同时，对于机房布线系统的需求也由超五类升级为六类布线标准。随着计算机普及程度的提高及学校生机比（在校学生数及学生用计算机的比例）的提高，计算机高密度部署场所（如计算机教室、电子阅览室、集中办公室等）也随之增加。对于超过30台计算机的场所，简单的超五类以太网铜缆显然难以满足需求。因此，光纤布线在校

16、园网建设过程中已经从原有的网络主干扩展到部分接入领域。之前传统上不会考虑综合布线的位置，随着数字化校园应用建设的开展，也可能出现对于综合布线的不同需求。举例来说，由于学生一卡通已经作为数字化校园中一项比较普遍的应用，其所包括的食堂就餐、考勤门禁管理等使得食堂售餐窗口、学校大门、教学楼门等都需要在综合布线设计中进行考虑。综上所述，随着以数字化校园建设应用为代表的学校各类信息化应用逐步开展，综合布线系统的设计及建设原则也需要进行必要的调整及改进，以期适应学校各类信息化应用需求对于综合布线系统的要求。五、 校园网络建设及学校智能建筑发展正向体系化、标准化、规范化目标迈进近年来伴随着房地产行业的快速发

17、展，出现越来越多的新楼盘，新小区，也出现了小区的配套学校。同时，示范校等高标准学校的开工建设也为学校网络建设和学校智能建筑的发展提供了契机。目前，有些学校校园建设在土建设计阶段就已经开始考虑符合学校特点的信息系统基础环境，在校园网、安防监控、广播系统、电话系统、闭路电视系统、多媒体教学系统、校长评估系统、考试巡查系统等多系统进行综合设计。为了满足学校信息化发展今后的使用需求，教育信息化主管部门近年来做了大量的标准制定和规范编制工作。制订的中小学办学条件标准，就明确规定校园网建设为学校的必备硬件设施。在技术标准的制定上相继出台了学校安防监控技术标准、教学辅助弱电系统建设标准等有教育特色的标准规范，使得设计、施工单位在设计上和施工上有了标准和依据。我们认为：学校的智能建筑不同于普通商用智能建筑，其特点是要符合学校教育教学和育人环境的需要，能为师生和全体参及教学活动的人员提供充分的信息化基础环境，同时信息设施系统要实现及整体环境的整合，这一目标需要教育管理人员、教育教学人员以及工程技术人员作出不断的努力，加快学校智能楼宇的体系化、规范化、标准化的标准建设步伐。8 / 8