智慧校园网络解决方案规划HUAW€I二O 一五年六月目录第 1 章现状及需求分析 (4)1.1 建设背景 (4)1.2 应用与服务发展规划 (5)1.2.1 智慧型教学服务 (5)1.2.2 智慧型科研服务 (6)1.2.3 智慧型管理服务 (6)1.2.4 智慧型生活服务 (7)1.3 建设内容 (7)第 2 章智慧校园网络详细设计 (9)2.1 校园网络建设原则 (9)2.2 总体网络架构 (9)设计原则 (9)逻辑架构 (10)物理架构 (11)2.3 校园网基础区域网络规划 (12)组网规划 (13)1.1.2 可靠性设计规划 (14)1.1.3 安全性规划设计 (16)2.4 虚拟园区网解决方案 (16)虚拟校园网概述 (16)横向虚拟化 (17)业务逻辑隔离 (18)2.5 华为eSight 企业运维解决方案 (18)有线无线一体化网络管理 (19)网络效率管理 (21)第 3 章方案配置建议 (22)第1章现状及需求分析1.1 建设背景《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》明确提出加快教育信息化建设,把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略。
《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》明确将“推动信息技术与高等教育深度融合,创新人才培养模式”作为主要发展任务,从战略层面高屋建瓴推动高等教育信息化建设。
高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径,是教育信息化发展的创新前沿。
进一步加强基础设施和信息资源建设,重点推进信息技术与高等教育的深度融合,促进教育内容、教学手段和方法现代化,创新人才培养、科研组织和社会服务模式,推动文化传承创新,促进高等教育质量全面提高。
中国高等教育校园信息化建设经过了十多年的发展,基本形成基于校园网络环境、信息基础设施、数据中心、数字资源、信息应用等数字化校园,基本实现校园管理、生活服务等信息化,实现依托计算机和互联网实现师生之间交流互通。
随着社会进步和经济发展,以物联网、云计算、大数据、移动社交等新兴技术日益影响着校园信息化建设,构建一个“无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活”的智慧型校园成为各高校信息化建设主题。
从“数字校园”到“智慧校园”持续引领校园建设热潮。
趋势一,传统信息化建设追求系统的独立性,孤立地以单个业务部门或服务对象为主体,硬件基础设施、软件、数据库、信息系统等相分离,独立支撑相应的业务系统,这种现象将在未来一年中大大改观;随着顶层设计理念的普及与深入,各高校的建设模式朝着“一体化战略” 转变。
以信息化“一站式”服务为目标、以用户服务为核心,融合软件、硬件、服务为一体,面向用户提供简单易用、明确统一的服务入口。
趋势二,主流业务的大数据需求日益旺盛——由“综合管理信息化”向“教学和科研信息化”转变。
在教学信息化方面:许多具备良好IT 应用技能的教师对信息化需求旺盛、使用IT 手段辅助教学得心应手,随着MOOC 在高校的发展与应用,利用MOOC 平台上的数据分析和评估教学效果,将呈现越来越来多的需求;在科研信息化领域:云技术得到高度重视,利用云计算和分布式技术开展科研信息化,强化协同工作和知识管理,统一资源,提升计算和存储效率,降低了科研工作的门槛;数据密集型科学的全新科研范式日趋明显,通过科研大数据分析获取的科学发现和成果,将不断增加,从而刺激各科研单位更加重视大数据的应用与分析。
趋势三,服务手段因新技术产生而有突破——由“业务流程信息化”向“服务信息化”转变,信息技术的发展和服务意识的提升,许多高校正通过信息化“一站式”服务模式整合业务过程,根据师生角色生命周期涉及的服务项目,建立公共服务平台,集聚服务资源,推广移动应用,完善服务体系,推动服务信息化建设;在智慧校园概念的指导下,物联网、无线定位等新型设施和服务被引进,扩展了服务信息化的范畴,成为教育信息化新的发展趋势;大数据的可视化需求逐渐上升,应用将越来越普遍。
通过建设“智慧校园”实现校园信息化水平和效率提升,从分散应用向集中应用转化,从固定服务向个性服务转化,从部份级应用向校级应用转化,从信息管理向信息服务转化。
通过智慧校园建设构建一个人与人、人与物、物与物多维互联互通生态校园,实现信息化从教学管理迈向教学全流程,解析、重构教学全流程,实现教学模式、教学方式转变,提升校园管理和治理水平。
1.2 应用与服务发展规划1.2.1 智慧型教学服务智慧校园在教学方面需要提供智慧的环境,智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果,以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。
具体表现为:第一,智慧学习环境包括融合的网络和先进的教学平台,实现无处不在的网络学习。
学生不仅可以在机房、图书馆、自习室、宿舍等用电脑进行网络学习,还可以在操场、食堂、草坪上通过无线网络随时随地接入网络,接收课程通知、参与课程讨论、提交作业等。
第二,学习终端不再局限于普通电脑,以Pad 为代表的移动终端得到更广泛的应用,学生可以在课堂内外进行电子教材的学习,参与师生互动、生生互动等网络学习活动。
第三,教与学的方式将发生很大改变,教师通过智慧学习环境能够快速识别学生特征,根据其课内、课外学习过程,对其进行合理分析与判断,将学习资源进行个性化推送,并在小组协作中进行优化组合,发挥特长,激发学生的学习兴趣与热情,提高学习效果。
基于Web 2. 0 理念的技术将得到充分的应用,Wiki 、日志、博客等在教学中将会发挥重要作用,支持学生的共同学习与反馈,培养自主学习能力,有利于知识的建构,并实现知识的共建共享。
1.2.2 智慧型科研服务智慧校园提供了创新的科研协作平台,通过知识管理,建立组织合理、分类规范的单位级、部门级、个人知识库,实现知识的获取、存储、学习和创新,为学校科研人员提供统一的知识资源服务,为科学研究提供强大的知识平台支撑; 同时,加强科研团队协作建设,创新科研协作模式,科学研究不再是个人单打独斗的行为,也不是简单的工作叠加,而是团队合作创新的过程。
通过协作平台,为科研协助支持、业务管理等方面创造条件,科研人员的科研成果得到有效共享与交换,势必促进科研人员的科研水平及其工作效率的提升。
1.2.3 智慧型管理服务智慧校园提供智能高效的校务管理,包括数字迎新、学生管理、教务管理、协同办公、人事管理、财务管理、资产管理、智能监控等方面,本文仅从数字迎新、协同办公、智能监控几个方面为例加以描述。
数字迎新数字迎新系统是智慧校园的重要应用,新生入学报到时,通过手机或者电脑等终端,可以便利地了解需要办理的手续。
“新生导航”模块会非常智能地引导新生先到哪里办理身份确认,然后到哪里进行缴费,再如何领取开学物品,最后如何办理入宿登记等,每个环节都会安排衔接得有序而有效,节省时间,实现了入学手续办理的智能高效。
同时,学校统一数据平台实时将迎新系统的数据共享给学生处、教务处、财务处、后勤等相关部门,便于学校各部门及时掌握新生报到动态,提前安排好各项准备工作。
协同办公协同办公可以实现多校区、各级单位工作的快速协同,协同是将时间上分离、空间上分散,但又相互依赖、相互协作的个体之间进行联系的枢纽。
通过设计表单与流程,实现公文网络审批的智能流转、电子签章、多人会签等,既规范管理流程,又大幅度提高工作效率。
同时,支持移动办公,相关领导和工作人员可以利用手机进行公文批阅,重要的校内新闻、通知、公告、公文等会以手机短信、手机邮件等各种方式推送到手机,实现重要事务的应急响应与及时处理。
智能监控学生可以随时随地查询有空闲座位的自习教室、开放的实验室,节省时间,提供学习便利; 对于教室的使用情况,系统实时监控,管理人员可以根据系统反馈的情况,远程控制教室资源,例如教室已经处于完全空闲状态,系统会自动以声光形式反映,管理员可以视情况远程关闭教室电灯、空调、多媒体设备,节能减排,建设绿色校园; 同时,教室、机房、宿舍安装了智能传感器系统,实时感应烟雾、温度、湿度等环境情况,并通过网络传输给监控大厅,如有异常,会及时发送手机短信提醒,便于管理人员及时排查隐患,建设平安校园。
1.2.4 智慧型生活服务智慧校园的建设使得人、事、物的联系更加紧密、便捷,通过建立“家校互通” 平台,以互联网、手机短信等形式,实现学校、家长和学生之间的信息互动,便于家长随时了解子女在校的学习生活表现,也便于学校及时掌握学生在校外的情况。
一卡通&智能卡以集成校园卡为代表的智能卡智慧应用已经有很多成功案例,例如: 中国电信的校园“翼机通” 项目,通过融合物联网与3G 技术,手机集成了智能卡功能,集门禁卡、就餐卡、借书证、零钱包等用途于一身,实现了身份的认证识别及便捷支付。
学生可以凭手机刷卡,进入宿舍楼、图书馆等设有门禁的场所,方便快捷; 学生可以凭手机到食堂就餐、到校内超市购物、到浴室洗澡、到教学科报名交费,实现便捷支付; 生可以在教室门口用手机刷卡,教师不再需要花费时间点名,系统会记录学生出勤情况并给出统计报告; 在学校的各种会议中,参会人员只要在会议室入口处用手机刷卡,即实现了电子签到。
家校互通智慧校园的建设使得人、事、物的联系更加紧密、便捷,通过建立“家校互通” 平台,以互联网、手机短信等形式,实现学校、家长和学生之间的信息互动,便于家长随时了解子女在校的学习生活表现,也便于学校及时掌握学生在校外的情况。
1.3 建设内容从学校业务架构看,智慧校园解决方案包括“云”、“管”、“端”三个组成部份。
“云”即智慧校园的数据中心,包括IT基础设施、平台软件、应用软件、服务软件及相应的管理与运维体系等;“管”即校园网络包括传统意义校园有线局域网、无线局域网、3G/4G 移动网络、互联网、物连网等,形成无缝覆盖立体式校园网络;“端”即包括学校的各种终端设备,如PC 机、Pad 、手机、虚拟桌面等可上网设备。
其中智慧校园的云数据中心四个层面。
智慧校园中长期目标:以“物联网”、“云计算”、“大数据”等技术为支撑,通过3-5 年的建设,搭建“一个中心、三张网络、四大体系”即“一个中心——稳定高效的数据中心;三张网络——有线网、无线网、物联网;四大体系——智能化的教学体系、高效灵活的管理体系、以人为本的服务体系、稳定可靠的安全保障体系”,使之成为促进教育内容、教学手段和方法的现代化支柱,创新人才培养、科学研究和服务社会模式,推动文化传承创新,促进教育教学质量全面提高。
智慧校园近期目标:通过“云计算”建设智慧校园的“大脑”即云数据中心。
本文重点描述数据中心L2 层建设方案,包括基础设施、基础支撑平台等内容。