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步入信息社会以后,计算机和网络也为信息时代的教育提供了强有力的支撑。作为网络化教育体系之一的校园网络教学系统是最为基本和活跃的。网络化教育不仅可以优化教育资源配置,共享名师名校的教学资源,缩小不同地域之间的教育差距,同时可以扩大教育的时间和空间,突破正规教育的框框,建立起终身教育的观念和多样化的办学模式。
由于信息之多、更新之快、人才竞争之激烈,对教育除了有人才素质结构的要求以外,还要求其内容科学、方法优化,使学习者可以优质、高效地接受教育,因此大多数学校顺应时代需要建设了校园网并连入了互联网,开始了网络教学的尝试。
宽带网络与服务器及多媒体计算机相连,具有以下特点:
一是可以资源共享;二是享受服务可以不受时空限制;三是可以快速传输多种媒体信息;四是可以多向交流。同时,网络教学给学校教学也带来了一些新的变化,从而实现了校园数字化、教材科学化、学生主体化、学校开放化以及教学组织形式的多元化和学生素质的合理化。
一、校园网络的组建
在校园网的建设方面没有固定通用的方案,每个学校应该根据自身的实际(资金和技术等)设计自身的校园网络。由于校园网建设是一个周期长、规模庞大的系统工程,因此不能期望“一蹴而就”,更不能只考虑局部建设而缺乏整体规划。另外,要重视对教师的培训,避免因教师素质原因导致网络的应用效率不高,从而导致资源的浪费。
在网络的建设中,网络规划应着重考虑以下因素: 一是要采用先进、成熟的技术:重点考虑当今主流的网络设备和技术; 二是要遵循国际标准和开放性原则:采用标准协议和接口;三是要考虑可治理性、灵活性和可扩充性:硬件、软件可升级,能够二次开发和利用;四是要考虑系统的安全性:防止“黑客”和不法分子的破坏,防止网络病毒的传播; 五是要考虑系统的稳定性和可靠性:要害网络设备和重要服务器的选择应考虑是否具有良好的电源备份设备系统、链路备份系统,是否具有中心处理模块的备份,系统能否快速、良好的自愈等。
在网络主干技术方面,可供选择的技术主要包括FDDI、快速以太网、令牌环、帧中继以及ATM等。根据当前计算机网络技术和通信技术、网络设备和需要在校园网上运行的计算机应用的状况,由于千兆以太网易于从现有的以太网和快速以太网升级而来,比较简单且已经市场化,性能价格比明显优于用ATM组建立校园网,因此可以采用传统的具有光纤分布式(FDDI)接口的路由器(Router)作为主干, 用10/100兆自适应的交换机(Switch)和10/100兆自适应的共享时集线器(Hub)作为接入的拓扑结构,支持TCP/IP协议和IPX/SPX协议。 主干网采用双环冗余拓扑结构,教学楼、办公楼组建各自的以太局域网,网关出口可通过光纤(即FTTH/O)或5类双绞线铜缆(即FTTB+LAN)方式实现连接。通过帧中继(Frame Relay)和IP VPN混用的方式,或使用高速CR接入INTERNET。家庭及外部用户可通过路由器提供的Modem池拨号访问。
在主干网的信息传输方面,由于传统的多模光纤传输距离仅限于200米或550米,非屏蔽双绞线铜缆传输距离只限于100米,因此可采用AT-EX 1001SC/GM1千兆位以太网多模扩展器来加大传输距离。
网络可以采用内部服务器,实现内部办公自动化和开放式网络教学,使用INTERNET服务器实现WWW服务、邮件服务、域名服务及防火墙服务器的功能。
网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包(如链接方式)按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许并监视网络运行状态。目前的防火墙产品主要有堡垒主机、包过滤路由器、应用层网关(代理服务器)以及电路层网关、屏蔽主机防火墙、双宿主机等类型。实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,因此应用网关能提供对协议的过滤。如:它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。
为了教学的方便,在教学网络中还要安装多媒体教学系统软件,以实现广播教学、远程示范、课堂提问、集体讨论、课件点播、网上考试等功能。同时,在Web Server 的平台上,实现信息发布、课件天地、邮件系统、网络聊天室和网上课程等功能。
二、校园网络的管理
校园网络从它的硬件以及它在整个网络中担任的角色来分,可以分成三大部分:一是核心部分:服务器;二是应用部分:客户工作站;三是传输部分:各种传输媒介和交换设备。网络分成几部分后,就可以针对各部分制定相应的管理措施。
1.服务器管理
服务器是整个网络中的核心部分,正如它的名字所说的,它为整个网络提供了必要的服务。如:web服务、文件服务、dns服务等,这些服务对于一个网络来说都是必不可少的。如果服务器出了问题,直接的后果将是导致整个网络瘫痪,影响网络的运转。
服务器的管理可以从两方面入手:
(1)硬件。服务器必须放在专门的机房,由专人负责。相对学校来说,一般是由学校的计算机教师或者网络管理员负责。机房里要配置空调等室内温度调节设备,以使服务器能运行在理想的环境,这既对服务器稳定运行有好处也对服务器寿命的延长有好处。
(2) 软件。服务器除了运行网络操作系统外,一些可能导致服务器不安全的软件都应该禁止在服务器上运行。如:游戏、聊天等这些软件容易使服务器变成攻击的对象。另外,服务器要建立良好的病毒防治机制,能够抵御病毒的侵袭。当然,完全防止病毒的入侵是不可能的。作为一个网络管理员,必须做好防毒软件的升级、防火墙的监控等工作,尽量减少不必要的损失。
2.工作站的管理
工作站的管理可以说是整个网络管理中最棘手、工作量最大的一项工作。工作站一般都是分布在教室、办公室等处,由教师直接操作。一般都存在以下几个不稳定的因素:一是教师的操作水平有限;二是计算机所处的环境不是理想环境;三是对病毒等监控不到位;四是存在破坏性操作等。所以,对于工作站的管理,我认为应该采取集中制和专人负责制相结合。所谓集中制,是指对工作站的软件和操作系统进行集中管理,工作站内不准随便安装软件。如果需要安装的话,必须要经过网络中心验证后才能安装。对于操作系统,所有的参数不能私自改动。这样,就能够确保操作系统在大部分时间内正常运行。所谓专人负责制,是指对每一台电脑都必须有专人负责。教室里的电脑由班主任负责,办公室的电脑可以由指定教师负责或办公室负责人负责。
当然最重要的一点是要加强对教师的培训。只要培训工作搞得好,大部分的问题就可以由教师自己解决,管理的工作量肯定就会减轻。
3.传输部分
网络线路的质量也直接影响着网络的正常运转。由于网络的传输线路有一部分经常暴露在外,因此不稳定的因素也很多。排除这些不稳定因素,主要是要加强爱护线路的教育。至于交换设备,最好是放在同服务器一样的环境当中,使其能更好地工作。交换设备一但出现故障,会比服务器故障更加难以处理。
校园网络的管理当然还涉及到许多方面,如:安全、用户等。这里所谈的,主要是针对网络的硬件和软件的管理。如果我们把这三方面的工作做好了,网络管理应该不是一件很难的事情。
从目前国内的网络建设情况看,建设校园网络教学系统本身并不困难。但建设网上的应用系统、基础数据和使用人员队伍则是个长期的、艰巨的任务。如果没有很好地将几者结合起来,很可能就会走许多弯路。因此,在建设和治理中,必须从网络教学系统规划开始,就把关系到应用系统、基础数据和使用人员队伍作为重点任务来考虑。只有适应学校现代化教育教学需求和适合学校特点的应用才是校园网络建设和发展的根本出发点,这必须引起建设校园网络教学系统的学校的高度重视。
由于信息之多、更新之快、人才竞争之激烈,对教育除了有人才素质结构的要求以外,还要求其内容科学、方法优化,使学习者可以优质、高效地接受教育,因此大多数学校顺应时代需要建设了校园网并连入了互联网,开始了网络教学的尝试。
宽带网络与服务器及多媒体计算机相连,具有以下特点:
一是可以资源共享;二是享受服务可以不受时空限制;三是可以快速传输多种媒体信息;四是可以多向交流。同时,网络教学给学校教学也带来了一些新的变化,从而实现了校园数字化、教材科学化、学生主体化、学校开放化以及教学组织形式的多元化和学生素质的合理化。
一、校园网络的组建
在校园网的建设方面没有固定通用的方案,每个学校应该根据自身的实际(资金和技术等)设计自身的校园网络。由于校园网建设是一个周期长、规模庞大的系统工程,因此不能期望“一蹴而就”,更不能只考虑局部建设而缺乏整体规划。另外,要重视对教师的培训,避免因教师素质原因导致网络的应用效率不高,从而导致资源的浪费。
在网络的建设中,网络规划应着重考虑以下因素: 一是要采用先进、成熟的技术:重点考虑当今主流的网络设备和技术; 二是要遵循国际标准和开放性原则:采用标准协议和接口;三是要考虑可治理性、灵活性和可扩充性:硬件、软件可升级,能够二次开发和利用;四是要考虑系统的安全性:防止“黑客”和不法分子的破坏,防止网络病毒的传播; 五是要考虑系统的稳定性和可靠性:要害网络设备和重要服务器的选择应考虑是否具有良好的电源备份设备系统、链路备份系统,是否具有中心处理模块的备份,系统能否快速、良好的自愈等。
在网络主干技术方面,可供选择的技术主要包括FDDI、快速以太网、令牌环、帧中继以及ATM等。根据当前计算机网络技术和通信技术、网络设备和需要在校园网上运行的计算机应用的状况,由于千兆以太网易于从现有的以太网和快速以太网升级而来,比较简单且已经市场化,性能价格比明显优于用ATM组建立校园网,因此可以采用传统的具有光纤分布式(FDDI)接口的路由器(Router)作为主干, 用10/100兆自适应的交换机(Switch)和10/100兆自适应的共享时集线器(Hub)作为接入的拓扑结构,支持TCP/IP协议和IPX/SPX协议。 主干网采用双环冗余拓扑结构,教学楼、办公楼组建各自的以太局域网,网关出口可通过光纤(即FTTH/O)或5类双绞线铜缆(即FTTB+LAN)方式实现连接。通过帧中继(Frame Relay)和IP VPN混用的方式,或使用高速CR接入INTERNET。家庭及外部用户可通过路由器提供的Modem池拨号访问。
在主干网的信息传输方面,由于传统的多模光纤传输距离仅限于200米或550米,非屏蔽双绞线铜缆传输距离只限于100米,因此可采用AT-EX 1001SC/GM1千兆位以太网多模扩展器来加大传输距离。
网络可以采用内部服务器,实现内部办公自动化和开放式网络教学,使用INTERNET服务器实现WWW服务、邮件服务、域名服务及防火墙服务器的功能。
网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包(如链接方式)按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许并监视网络运行状态。目前的防火墙产品主要有堡垒主机、包过滤路由器、应用层网关(代理服务器)以及电路层网关、屏蔽主机防火墙、双宿主机等类型。实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,因此应用网关能提供对协议的过滤。如:它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。
为了教学的方便,在教学网络中还要安装多媒体教学系统软件,以实现广播教学、远程示范、课堂提问、集体讨论、课件点播、网上考试等功能。同时,在Web Server 的平台上,实现信息发布、课件天地、邮件系统、网络聊天室和网上课程等功能。
二、校园网络的管理
校园网络从它的硬件以及它在整个网络中担任的角色来分,可以分成三大部分:一是核心部分:服务器;二是应用部分:客户工作站;三是传输部分:各种传输媒介和交换设备。网络分成几部分后,就可以针对各部分制定相应的管理措施。
1.服务器管理
服务器是整个网络中的核心部分,正如它的名字所说的,它为整个网络提供了必要的服务。如:web服务、文件服务、dns服务等,这些服务对于一个网络来说都是必不可少的。如果服务器出了问题,直接的后果将是导致整个网络瘫痪,影响网络的运转。
服务器的管理可以从两方面入手:
(1)硬件。服务器必须放在专门的机房,由专人负责。相对学校来说,一般是由学校的计算机教师或者网络管理员负责。机房里要配置空调等室内温度调节设备,以使服务器能运行在理想的环境,这既对服务器稳定运行有好处也对服务器寿命的延长有好处。
(2) 软件。服务器除了运行网络操作系统外,一些可能导致服务器不安全的软件都应该禁止在服务器上运行。如:游戏、聊天等这些软件容易使服务器变成攻击的对象。另外,服务器要建立良好的病毒防治机制,能够抵御病毒的侵袭。当然,完全防止病毒的入侵是不可能的。作为一个网络管理员,必须做好防毒软件的升级、防火墙的监控等工作,尽量减少不必要的损失。
2.工作站的管理
工作站的管理可以说是整个网络管理中最棘手、工作量最大的一项工作。工作站一般都是分布在教室、办公室等处,由教师直接操作。一般都存在以下几个不稳定的因素:一是教师的操作水平有限;二是计算机所处的环境不是理想环境;三是对病毒等监控不到位;四是存在破坏性操作等。所以,对于工作站的管理,我认为应该采取集中制和专人负责制相结合。所谓集中制,是指对工作站的软件和操作系统进行集中管理,工作站内不准随便安装软件。如果需要安装的话,必须要经过网络中心验证后才能安装。对于操作系统,所有的参数不能私自改动。这样,就能够确保操作系统在大部分时间内正常运行。所谓专人负责制,是指对每一台电脑都必须有专人负责。教室里的电脑由班主任负责,办公室的电脑可以由指定教师负责或办公室负责人负责。
当然最重要的一点是要加强对教师的培训。只要培训工作搞得好,大部分的问题就可以由教师自己解决,管理的工作量肯定就会减轻。
3.传输部分
网络线路的质量也直接影响着网络的正常运转。由于网络的传输线路有一部分经常暴露在外,因此不稳定的因素也很多。排除这些不稳定因素,主要是要加强爱护线路的教育。至于交换设备,最好是放在同服务器一样的环境当中,使其能更好地工作。交换设备一但出现故障,会比服务器故障更加难以处理。
校园网络的管理当然还涉及到许多方面,如:安全、用户等。这里所谈的,主要是针对网络的硬件和软件的管理。如果我们把这三方面的工作做好了,网络管理应该不是一件很难的事情。
从目前国内的网络建设情况看,建设校园网络教学系统本身并不困难。但建设网上的应用系统、基础数据和使用人员队伍则是个长期的、艰巨的任务。如果没有很好地将几者结合起来,很可能就会走许多弯路。因此,在建设和治理中,必须从网络教学系统规划开始,就把关系到应用系统、基础数据和使用人员队伍作为重点任务来考虑。只有适应学校现代化教育教学需求和适合学校特点的应用才是校园网络建设和发展的根本出发点,这必须引起建设校园网络教学系统的学校的高度重视。