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特殊职业教育网络建设方案

摘要:本文以“互联网+”建设为背景,以辽宁特殊职业教育师范高等专科学校网络建设为研究对象,详细分析了“互联网+”环境下特殊职业教育学校网络建设新目标,结合辽宁特殊教育师范高等专科学校网络现状,提出符合实际的建设规划,具体涉及现有网络改造和新建无线网络等方面内容,为学校网络建设提供了总的设计原则和分步实施指导思想,对其他特殊职业院校网络建设有一定参考价值。

关键词:“互联网+”;网络建设;特殊教育;职业教育

国务院印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中指出,“互联网+”是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合,推动技术进步、效率提升和组织变革,提升实体经济创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。“互联网+教育”是教育观念、教育方法的一场大变革,是对传统教育的一种延伸和改进,其优势不仅仅局限于用大屏幕代替黑板、用现代教育工具代替老师手中的粉笔,而是利用先进成熟的计算机、网络技术实现教学乃至学校各项事务的信息化、网络化,为广大师生提供全新的学习方式以及简便快捷的服务,彻底改变传统的教与学和教学管理工作。随着“云”计算、SDW(软件定义世界)等新技术的出现与发展,基础设施建设的重点转向核心设备性能的提升,对汇聚、接入设备的要求逐渐降低;综合平台的应用开始注重个性化,向平板电脑、智能手机、可穿戴智能设备等新型移动终端的移植逐渐成为新趋势;资源建设进程不断推进,在“云”存储、资源区域共建的助推下,优秀资源的丰富大有促进教学模式转变的趋势;网络建设在进一步追求速度、安全性、稳定性的基础上,平板电脑、智能手机、可穿戴智能设备等新型移动终端的广泛使用提出了“有线/无线双网高速稳定覆盖”的新要求,同时不难发现,无论是基础设施建设、综合平台的应用还是资源建设以及在其基础上的教学新模式发展都对网络性能有着深刻的依赖性,网络建设无疑是“互联网+”与教育深度融合的重中之重。辽宁特殊教育师范高等专科学校是2013年3月经省政府批准成立的高等特殊教育独立院校。作为省内乃至东北地区规模最大的残疾人职业教育院校,辽特高专不断探索满足特殊职业教育需求的信息化建设方案,拟逐步建立全面覆盖的无线网络,满足数据、图形图像、语音、视频等多种媒体各种教育信息的传输,为学校网络运营管理、办公自动化系统、多媒体教学管理等多种应用提供必要保障。

一“互联网+”的网络建设目标

(一)极简化网络。通过高性能核心设备实现全网有线、无线统一架构,网络扁平化,实现真正的“极简”网络。(二)无差别体验。结合学校环境规划部署,无线覆盖全面,网络性能良好,注重用户使用体验及感受。(三)资源内网化。通过网络加速设备,将外网资源内网化,建立学校自有热点资源库,进一步提升用户使用体验的同时,减轻出口带宽压力。(四)安全性管控。规划安全、准入策略,在提供便捷接入的同时,提升接入安全性及可控性。(五)全息化运维。对全网信息化设备进行集中管理,减轻维护压力的同时提供大数据收集,充分了解网络的运行情况,提供未来发展的数据支撑。

二基于“互联网+”的辽特高专网络建设方案

以建立稳定、安全、可靠、易用、易管的校园信息化网络,为信息化建设提供一个优秀的网络基础平台及无线网络环境为目标,按照科学规划全面改造学校网络结构,重点建设覆盖全面、稳定高速的无线网络。

(一)拓扑结构设计

整个网络采用三层网络结构(核心层、汇聚层、接入层)、无线网络、网络管理系统及身份认证系统设计。核心区域通过两台高性能核心交换机管控所有有线、无线设备的安全、认证,核心交换机高性能的处理能力可简化网络部署,减轻维护压力,扁平化结构可有效提高设备的兼容性。核心区域基于冗余思维配置主备两台交换设备,使用虚拟化方式建立主备关系,毫秒级切换,在主备设备发生切换时用户无感知,并且通过大的ARP表项,高效承载全网有线、无线用户访问转发。无线采用瘦AP形式部署,区域包括宿舍区、行政楼、教学楼、体育场、食堂、图书馆,集中配置、集中转发数据,实现无线全网用户无缝漫游,全网AP集中管理,提高良好的网络体验,集中管理故障及问题,方便、快速定位,结合实际场景,在开放区域及房间较大的区域部署放装型AP进行信号覆盖,办公区房间较为密集的区域使用墙面AP进行覆盖,寝室等用户使用要求较高的区域采用高性能的智分+AP进行部署,通过802.11ac提供最好的无线使用效果。通过网络加速设备对于网络的热点信息进行缓冲,提供内网访问,提高用户的体验。实现资源互通共享、资源分发共享,提高资源的完整性及资源访问的体验。并将热点资源缓冲至内网,提升用户访问速度,减轻出口对于重复性流量的压力,一定程度上实现了放大出口带宽的效果。通过运维管理系统,对校园中所有有线、无线网进行实时监控、呈现,基于WEB的管理方式,能够对无线网络实现详细的集中管控,并提供故障快速定位,减轻维护压力。

(二)无线网络建设

1.无线场景描述辽宁特殊教育师范高等专科学校目前包括行政楼、教学楼A、教学楼B、图书馆、文体馆、交流中心、接待中心、实训楼、宿舍A、宿舍B、体育场、食堂等区域,在校学生约1000人,在校教职员工约200人。行政楼:数量较多的小办公室和少数中型办公室,房间紧密,墙体较厚;教学楼、实训室:数量较多的教室、大型阶梯教室,人员密集;图书馆:办公室和空旷的阅读区;文体馆:空旷的室内训练场、小办公室;宿舍:寝室走廊房间较为密集,房间内柜子、床、电脑座均为金属材质,并且摆放较为紧密,寝室区用户上网时间非常集中,并且寝室用户使用习惯为:男生大多应用P2P下载、在线游戏、视频,女生大多为在线视频、网页游戏、实时聊天、购物,使用网络流量较大,学校未来可能会有教学系统如教学视频、实验视频等也需为寝室用户开放,便于学生随时随地的访问教学资源。体育场:体育场为室外区域,面积较为空旷。在举办活动及典礼时,用户较为集中。食堂:食堂区域面积较大及空旷,也是用户比较集中的区域,并且容纳人数较多。2.无线设计思路图书馆、阶梯教室及报告厅(接待中心、交流中心)等空间大、用户相对集中的环境,可以采用放装无线部署方式,确保该区域无线信号的全面高质量覆盖。小型办公室主要集中在行政楼,通过地勘发现,墙体结构比较牢固,为实现信号覆盖无盲区,可以采用墙面AP形式进行部署,通过墙面AP实现AP在房间内,提供优秀的无线网络覆盖效果。宿舍区建筑墙壁厚,信号穿不透;走廊狭长,无线信号在狭长的空间中被来回的反射,会形成“多径干扰”;另外,宿舍区域网络用户数量多,应用带宽要求高,无线的性能要求也高,可以采用智分+的方式,入室部署,信号直接在房间内发射,提供每个房间良好的信号覆盖效果。智分+方案的特性把每个房间看成一个独立的AP,为每个房间提供满格信号,高性能体验。3.设计原则(1)无缝覆盖建设高性能的无线覆盖,采用802.11ac网络协议标准,单个AP的无线带宽接入能力不低于1.1Gbps;无线信号全面覆盖所有房间及体育场等室外环境,网络稳定高速,网络接入体验良好。充分利用现有有线网络资源,有线、无线混合组网,降低建设成本。(2)多种服务支持支持校园用户(管理和行政人员、教职员工、学生)的多种网络应用需求,如,语音应用、视频应用、监控等,具备较好的兼容性和低成本升级的能力。无线系统需要具有IPv6协议和流量的分类转发和管理能力。(3)安全性整合安全防范措施、密码保护技术、权限设定、控制机制等多种有效手段,防范各种形式的网络非法入侵和内部攻击,保证网络安全、数据安全。(4)兼容性本次建设的无线网络能够与现有校园网很好的兼容,对于无线接入校园网的用户,采用统一身份准入认证,实现对用户访问资源的统一管理和认证。(5)扩展性在网络规模不断发展的情况下,具备冗余备份能力和冗余扩展能力。(6)高性能网络链路和设备具备足够高的数据转发能力,保证各种信息的高质量无阻塞传输;交换系统具有很高的交换容量与多服务支持的能力,保证网络服务的质量。(7)可管理运用接入认证、上网行为记录等必要手段维持学校网络稳定、健康、可持续应用。(8)规范化和标准化按照国家或行业标准进行网络体系结构、通信协议及软件的设计和开发,模块化、结构化、数据代码化,以便于信息交流、共享及维护。

三结束语

基于“互联网+”的教育信息化建设有巨大的研究空间,特别是作为其基础内涵的网络建设,对于教育信息化发展有着深远的影响。本方案吸取了大量国内外学校建设经验,结合辽宁特殊教育师范高等专科学校“特殊”+“职业”的实际特点,旨在构建适用实用的特殊职业学校网络建设方案,促进“互联网+”与特殊职业教育的深度融合。

作者:王丹 单位:辽宁特殊教育师范高等专科学校

参考文献

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[2]姜志红,须德.基于Web的信息系统的用户权限设置策略[J].北京交通大学学报,2001,25(2):33-36.

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