新形势下校园网建设问题及发展对策

文沛成

【摘 要】信息技术和信息化建设在教育教学改革的重要地位已成为时代和社会的共识，并在教育实践中得到创新应用，微课、慕课、翻转课堂等成为教学研究活动中探索的热门话题，并有效地提升了教学效果和培养质量。文章结合校园网建设实践，主要探讨了新形势下新一代校园网建设问题及对策。

【关键词】校园网建设 问题 对策

在新一轮的教育信息化实践中，手机、平板、笔记本、大屏电视等智能终端也在不断地装备在教学活动和改革中，无线WiFi技术便捷的连接和扩展网络，使师生体验到了随时随地接入网络开展学习的无穷乐趣。然而教育信息化在迎来深化教育教学改革发展机遇的同时，也面临着网络深入应用带来的挑战。校园网作为承载教育信息化基石的重要地位，再次得以突显并需要加以强化，以应对和适应新形势所提出的问题。

一、校园网建设面临的新问题

首先，网络带宽的需求量急剧增加，校园网对内对外都需要大提速。新的教改形势要求教学资源和教学手段要以数字化和信息化的形式呈现，传统教材变成以微课、慕课、电子书包等数字化媒体形式表现，并在教学过程中以信息技术和网络手段来组织和实施，甚至通过网络服务和平台把教学从课堂延伸到课外、从学校延伸到社会等。

其次，要求校园网在覆盖范围上更加全面广泛，扩展和规模上更加灵活和高效。新的教学手段和模式要求和信息技术更深度的融合，必然要求大量的计算机、手机、智能终端、大屏投影等信息化设备接入网络，接入的地点也不限教室课堂而扩展到实训室、图书馆、会议室，甚至是操场、校园、宿舍和校外等。自主学习、泛在学习和翻转课堂等要求随时随地可以接入网络，突破时空限制来组织和融合教学过程。

再者，大规模的网络用户、设备、资源和业务，需要严格管理、合理配置和有序协调。大量的上网用户需要管理和规范，网络带宽、流量等资源需要合理分配，网络设备、资源、业务、服务等需要授权和监控。因而，校园网中信息化管理手段提升、信息化人才团队建设都刻不容缓。

最后，校园网建设处于复杂多变的信息化环境中，随着学校资源、形象、服务等核心资产的信息化，要求必须保障信息和网络的安全稳定，防范网络攻击、入侵等威胁。

二、新形势下校园网建设路径

校园网建设经过十余年的发展，在设计、实施、管理和技术上都积累了丰富和成熟的宝贵经验，在教育改革浪潮中必须扬长避短、顺势而上，以适应新形势、新技术和新挑战，具体分述如下：

（一）增强主干网络的承载能力，夯实校园网的基础框架，保障网络稳定和畅通

现有校园网基本构建于千兆的主干光纤之上并以汇聚层来扩展网络规模，然而随着网络的大规模扩展和带宽需求的急剧增加，千兆干线已经成了校园网的瓶颈，汇聚层也不能很好地扩展网络的接入。特别是当教学视频流和监控数据流融合进数字网络的时候，主干网络中的流量便相互挤占和干扰，造成通讯延迟、卡顿甚至中断。解决的方法只能是升级网络结构、拓宽主干网络的带宽，提升核心交换机的端口带宽为万兆以上和背板带宽为千万兆以上，扩展核心交换机的端口模块和端口密度，冗余化和高可用化核心并通过千万兆级硬件线缆连接，最终把三层网络结构改造为大二层扁平结构，以核心交换机的端口和背板带宽扩展主干网络的带宽，以核心交换机端口密度支持网络的规模化扩展。

（二）扩展网络接入能力，按需拓展网络规模，适应校园网持续变化的各种接入需求

网络以大二层扁平结构适应规模化的持续扩展，网络直接连入高密度的核心端口，在提升带宽同时增强扩展的灵活性，并且以预埋存量光纤和可添加端口模块来保证网络的进一步扩展空间。另外，原来汇聚层交换机可部署到合适的位置做接入扩展，保有原来接入能力，并适配到相应的核心端口。

（三）融合无线网络，无线网在提升网络扩展能力的同时优化了用户网络体验，给用户灵活和便捷网络接入

无线网络作为提升网络扩展的强劲动力和有效手段的同时，也给网络用户带来随时随地接入网络的便捷和畅快，改变了人们使用网络的习惯和效率，在新的教育教学模式下也可以说是一种学习的动力和吸引力。校园网必须把无线用户管理到统一的网络中，以更有效地开展教育教学活动，提升网络效率，提高用户应用体验和参与积极性。融合无线网络的关键在于通过无线控制器AC统一和有效地管理无线接入点AP和无线终端设备，统一管理和认证有线和无线用户，对无线设备进行灵活合理的规划和严格有序的管控，避免接入混乱、无序和监管缺位，甚至给整个网络体系带来漏洞、隐患和灾难。

（四）增加和优化出口带宽，无界化网络管理和应用，提升学校信息化服务能力

网络化的优势在于其开放性和超越时空的限制，但在校园网的建设中必然会存在内外网的边界和关注网络自身的主体性问题。网络建设的目的就是要不断消除网络内外隔阂，以最大限度地实现网络开放、充分共享网络资源、逐步提升校园网内涵和高效提供网络服务。虚拟个人网VPN技术可以更好地消除内外网隔离，实现内外网络无差异化应用和管理，而出口带宽的提高、管控和优化，是保证学校信息化服务有效地向内外网用户发布和调配的手段，保障给用户提供无差异网络服务体验。

（五）完善网络用户管理，合理分配网络资源，保障网络业务流畅和有序

与教育深度融合的信息化网络要求精细化管理用户的信息和资源，关注每个用户的网络服务质量和使用体验，切实体现以人为本。校园网不再是可用、能用就行，还要必须合用、够用和好用，这样才不至于给用户留下糟糕的网络体验，挫伤用户参与新课改的积极性。用户管理的前提是网络系统给用户提供便捷、灵活、多样和安全的网络认证方式，确保真实的用户接入网络，进而网络系统可以正确智能地识别用户的身份信息和网络环境，以便给用户分配相应的网络资源和权限，同时可以给不同类型的网络应用分配不同的网络带宽等资源，避免流量挤占。用户管理的智能化还体现在网络系统对用户状态和环境的自动识别，从而选择不同的资源分配策略，保障全网资源分配的合理高效，如办公或上课用户会更优先获取资源。

（六）加速信息网络和教育技术深度融合，促进网络的全面普及和综合利用，提升校园网的应用层次

在数字化校园平台对学校人、财、物等基本信息统一管理的基础上，推进网络向数字化教学资源、网络课程、教学互动和翻转课堂等教育教学核心领域实践和拓展，从而积累数字化教学资源、聚集信息化教育教学案例、开拓优秀教学方法、深化教育信息化内涵，进一步丰富全民教育、人本教育、终身教育等教育理念的内涵，促进广大师生养成自主学习、探究学习、泛在学习和学以致用等良好教学习惯，为教育教学信息化注入动力、活力和信心。

（七）紧跟SDN软件定义网络发展潮流，推进敏捷、开放、智能网络的演进

SDN是软件定义网络，而NFV是网络功能虚拟化，这些先进的技术给网络硬件提供了可软件编程的接口、框架和规范，以往通过更换网络硬件来升级网络功能和网络协议的方案得到了历史性的变革。网络设备的新功能可以通过软件定义来实现，网络功能和网络协议的更新和演进通过开发团队甚至是开源社区来迅速达成，以应对网络应用和需求的快速变化，既可以对网络资产保值升值，又可对网络功能灵活快捷地更新和升级。而网络深入应用过程中所遇到的网络虚拟化、运维精简、故障精准定位、深度数据包分析等问题都会通过SDN和NFV技术来逐步解决、优化和演进。

（八）提升网络和信息安全，保护网络资源和信息资产，增强安全保护防范意识

校园网建设十余年，网络资源和信息资产得到不断的积累，其安全防护必须得到迅速的提升，没有信息和网络的安全，校园网建设就失去基本保障，学校的教育教学改革随时有被断送的危险。信息和网络的安全要求对外有防火墙的防御，对内有用户上网行为分析、日志和防护，系统及时更新补丁、定期查杀木马病毒，全网协同不留死角漏洞。同时要建立信息和网络安全管理制度、网络应急处置预案等，最重要的是要广泛深入宣传教育，增强安全防范意识，养成良好的信息安全保护习惯。

三、总结

信息技术和教育技术的深度融合正持续地进行，微课、慕课和翻转课堂等热门领域作为探索的契合点，正引领和推动着教育教学改革的方向。校园网承载着教育信息化的重托，在增强其稳定性、畅通性和安全性等基础功能的同时，必须顺势而为，适应教育改革新形势的变化，精细深入地关切网络用户，提升用户的网络体验，增强人本关怀，增强师生教育改革信心，推动潮流和变革朝着更加公平、自由、开放、和谐的方向发展。

【参考文献】

[1]马云龙.新一代万兆双栈认证计费系统的研究与实现[J].计算机工程，2015，3（03）：306-311.

[2]付中南，尚群，公绪晓.校园网络接入层一体化的规划与实践[J].通信学报，2014，35（Z1）：91-97.

[3]熊频，胡小勇.面向智慧校园的学习资源建设研究：趋势与建议[J].教育信息技术，2014（05）.