基于智慧校园的基础网络建设研究

基于智慧校园的基础网络建设研究

摘要：建设智慧校园的一大目标就是师生泛在联网，能随时随地连上高速的网络，进行泛在学习、泛在办公。校园网络的规划和建设是智慧校园建设的关键，文中就作者所在高校校园网的现状，基于科学、先进、经济与实用的原则，研究了基础网络的建设。

关键词：智慧校园；基础网络；校园网

在国家教育行业信息化的政策背景下，智慧校园的建设水平体现了高校教育信息化的程度，也反映了决策者的对现代教育发展趋势高瞻远瞩的水平;更是衡量学校办学能力和教学科研水平的重要标准之一。

2015年两会中，李克强总理在政府工作报告中提出政府将制定“互联网+”行动 ，希望利用互联网平台，通过信息通信技术把互联网和各个行业包括传统行业结合起来，在新的领域创造新的生态。

“互联网+”大背景下，将大力推进智慧校园战略，为各类学校提供一体化的互联网解决方案，升级校园管理，校园服务和校园生活。

贵州广播电视大学（贵州职业技术学院）在“十三五”期间拟定建设基于物联网、云计算与大数据的智慧校园。建设智慧校园的一大目标就是师生泛在联网，能随时随地连上高速的网络，进行泛在学习、泛在办公。基础网络是智慧校园建设的重要基础，经过多年的努力，学校已经实现了千兆骨干，百兆到桌面基础网络。校园网分为总部及金阳两个部分，有两个网络出口，设在电大总部，一个出口带宽300M链接Internet，一个出口链接CERNET，专门负责学校招生工作使用。两个校区之间通过租用裸光纤链接。校园网拓扑图如图1所示。根据智慧校园建设的要求，各种信息终端能便捷、高速地链接上网。另外，原有网络出口带宽不高、部分设备已经老化或损坏。

在这样的背景下，我们研究基础网络的建设，使其为智慧校园的建设提供坚实的基础。

1建设目标

（1）实现两套独立网络（有线网和无线网）能同时提供连网，双链路备份连网，达到上网连接高可靠性；

（2）有线网络达到万兆核心、千兆汇聚、百兆到桌面，各个信息点全畅通；

（3）无线网络达到万兆骨干、千兆到桌面，实现全校覆盖，无缝漫游，各种信息终端

说明：万兆光纤千兆光纤六类网线超五类网线A区域:校园网核心层B区域:有线网汇聚到信息点部分C区域:无线网汇聚到AP部分D区域:通信商自建部分 图1 校园网拓扑图云上数据中心教学出口学生出口InternetCERNET判断身份租用专线金阳校区数据中心八角岩校区核心交换机核心交换机租用专线核心交换机核心交换机数据中心核心双备份交换机A区域核心双备份交换机汇聚交换机汇聚交换机汇聚交换机汇聚交换机教学区每栋楼教学区每栋楼生活区每栋楼接入交换机POE交换机POE交换机接入交换机每个信息点每个AP每个AP每个信息点B区域C区域D区域B区域图2 校园网改造与升级逻辑块划分图

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科技纵览都能随时随地高速连网；

（4）提高出口带宽，高速访问外网（至少考虑1G的出口带宽）；（5）有效解决两个校园网，以及校园网与CERNET网的连通；（6）预留PNT光口、做好校园网到电信IDC的专线连通，为数据中心的云迁移做准备；

（7）对全校师生上网进行统一管理，为大数据应用系统实施做好基础。

2建设内容

通过多次到校园内部，地州市电大，周边及其它省份高校的调研，多次与各家运营商商谈，结合我校信息化建设的现状和智慧校园建设的规划，本次校园网络升级与改造的内容用逻辑模块描述如图2所示。

2.1有线网部分改造（从汇聚到信息点）

由网络中心负责排查各个信息点、接入交换机和汇聚交换机，维修不能上网的信息点、更换坏的接入交换机与汇聚交换机，并清点移交给承包商，由承包商负责维护。

2.2无线网络教学区部分建设由承包商建设，学校租用(建设费按照五年回本计算租金，即建设费除以60计算每个月应付租金）。具体要求如下：

（1）覆盖区域：办公楼、教学楼A栋、教学楼B栋、教学楼C栋、教学楼D栋、图书馆、实训楼、会堂和食堂的每一个房间和大厅布置室内AP，办公楼前面广场、办公楼与教学楼A栋之间楼下广场、教学楼A栋与教学楼B栋之间楼下广场、教学楼B栋与教学楼C栋之间楼下广场、教学楼C栋与教学楼D栋之间楼下广场、教学楼D栋与图书馆之间楼下广场、观光大道及边上广场、篮球场、体育场布置室外AP。

（2）每个区域的AP要满足上网集度要求。

（3）无缝漫游。

（4）统一管理，统一认证。

（5）万兆骨干到接入交换机，千兆到AP，大流量，高带宽。2.3无线网络生活区部分建设

这部分由承建商自行规划建设，学校允许汇聚接入校园网核心层，与学校办公区wifi无缝漫游，学生可以免费使用学校内部资源，访问外网由电信商另外给出口，做到统一管理，统一认证，方便后面智慧校园中大数据系统的应用。

2.4网络核心层的建设

网络的核心层是整个网络的中心，是整个网络的关键部位，必须具有高性能的数据转发性能和高性能的链接性能，能与各种应用系统和各种网络链接。每台核心交换机的交换容量至少要达到27T以上，包转发率到达6700Mpp以上，至少有4个业务板槽位，引擎、交换网板、电源、风扇具有冗余。每个校区都布置双核心交换机，做好热备份，保证网络的畅通性和可靠性，另外，路由器，防火墙等相关设备存在故障，需要更换。

2.5不同区域的网络联通

通过租用专线连通金阳校区与八角岩校区的网络，连通学校网络与CERNET网络。使用裸光纤还是VPN专线的方式，由承建商根据自己的情

图3智慧校园网络规划拓扑图况设计，提出可行性论证。

2.6设计好网络出口

Overview of science至少具有1G专线出口供教学办公访问外网，给学生和生活区的老师留有充足的外网出口带宽，做到学生和生活区的老师访问外网与教学办公访问外网的出口分开。具有校园网到运营商的数据中心（IDC）高带宽专线连接。

3智慧校园网络规划与设计

通过上面建设内容的分析，整个智慧校园网络拓扑如图3所示。（1）以太网有线网络建设方式，各栋楼到数据中心采用光缆互联，万兆端口级联，楼宇内部综合布线采用超5类非屏蔽双绞线。

（2）有线无线使用不同的vlan隔离，区分不同的认证方式。（3）网络覆盖区域：全校。

（4）认证方式：有线、无线统一认证。学生通过有线、无线网络均可免费访问学校内网服务器区内的所有资源（图书管理系统、校园管理系统、在线教育、多媒体资源等）；访问外网上网时，学生需要认证上网。

（5）AP采用技术标准：IEEE 802.11A/G/N/AC 。安装无线接入控制器，

对设备进行集中管理。可在全网范围内实现无缝漫游、设备定位、自动射频管理和安全控制；网络运行状态监控包括流量、负载、盲点、拥塞等。

4结束语

通过上面的分析与设计，我们提供了一套高速、稳定、可靠的网络，为智慧校园的实现提供了基础保障。

（作者单位：贵州广播电视大学（贵州职业技术学院）机电与能源工程学院）

参考文献

[1］IBM．智慧地球赢在中国白皮书[EB/OL］．［2014－09－23］．http://www－ 935.ibm.com/services /cn /bcs /iibv /strategy /smarter_planet.html．

[2］宗平，朱洪波，黄刚，等．智慧校园设计方法的研究［J］．南京邮电大学学报: 自然科学版，2010，30(4):15－19，51．

[3］黄荣怀，杨俊锋，胡永斌．从数字学习环境到智慧学习环境--学习环境的变革与趋势J］．开放教育研究，2012，18(1):75－84．

[4]于长虹，马武.基于GPON的智慧校园基础网络设计[J].洛阳师范学院学报,第34卷第5期,2015年5月,67-71.

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