眉 山 東 坡 中 學微 機 室設計方案眉山東坡中學2007年6月25日引 言目前，國際互聯網絡( Internet) 在全球迅猛發展，它從最初用于大學，政府， 研究機構之間共享資源和信息通訊發展至今天，已經成為一個擁有數千萬用戶和一個龐大信息資源庫的網絡，成為現代信息技術革命和信息產業的主要內容。在Internet浪潮的帶動下，各個地區、團體、行業相繼建立起自己的Intranet，使得在自身的范圍內實現資源共享、協同工作，同時通過相應的入口與Internet連接，以達到世界范圍內的信息交流的目的。 在這一時代背景下，為順應國際大都市信息化發展的趨勢和響應東坡高速發展的經濟對信息化日益迫切的要求，東坡以此為工程的目標。這一工程目標是基于東坡信息化發展的現實情況，將電信領域中區域綜合性通信的“電信港”概念在現代信息社會環境中的引伸。東坡“信息港”工程實際上是東坡“信息高速公路”，它由覆蓋全市并與國內外信息網相連的天地一體化的高速、大容量信息傳送網和社會化應用信息系統構成，是建設以東坡為龍頭、輻射東坡中學信息化城市基礎設施。信息港能夠為商業、金融、行政、教育及娛樂領域提供快速便捷的信息傳輸服務，比如信息發布、電子市場、遠程教學、電子郵件、電子付款等等.。與此同時，隨著集成電路技術的發展，計算機的價格不斷下降，計算機已經不僅僅局限于實驗室，正越來越普遍地走入廣大市民的家庭、走入中小學校的教室。中學教育用計算機市場發展迅速，已成為中國計算機市場重要的增長點之一。但是，由于教育軟件的相對落后，往往不能使計算機充分發揮輔助教學的作用，在很多情況下用于游戲機、打字機；另一方面，中學學校的網絡建設還很不完善，即使是在校園內部也不能實現很大程度的資源共享，更不用說校際的信息交流了。因此，為把兩方面的有利因素相結合，有了建設“東坡中學教育信息系統”的設想。這一工程的實施，將充分地利用信息港豐富的網絡資源，極大地推動對傳統教育手段的革新，是現代化的教學手段與先進網絡技術的有機結合，對東坡中學教育將起到重大的促進作用。1.需求分析1.1教育信息系統的主要信息類型文本：教育信息網中最主要的信息類型是文本型的，其中包括大量的文字，數據和表格等，基本涵蓋所有應用類型，涉及教學信息，管理信息等方方面面。圖象：主要是大量多媒體課件，網管中的圖表顯示和管理信息中的圖片資料等。視頻：涉及電視會議系統，遠程教學，和視像點播（VOD）等應用。音頻：內部網絡電話，獨立的聲音資料和上面兩項中所附帶的聲音信息。需要說明的一點，作為管理信息上行的數據流量遠遠超過下行的數據流量；而對于大多數應用來說，情況剛好相反，下行的壓力較大。而大量的多媒體信息恰恰是在后者出現。1.2教育信息系統的主要應用類型基本Internet應用教育信息庫管理信息庫多媒體課件遠程教育網上學校信息和應用主要涉及這樣一些技術，萬維網（WEB），數據庫，多媒體制作，視像會議（VC），VOD；網絡的設計思想就是要求網絡本身可以滿足這些技術對網絡帶寬，時延，時延變化和服務質量等方面的要求，當然這里面還包含著最關鍵的一點即安全策略。2.設計指導思想2.1原則方針1) 實際原則。一切從實際出發，遵照實際情況確定方案的選擇與實施。2) 先進原則。利用最先進的計算機技術來建設網絡平臺和應用系統，并不斷跟蹤國內外的最新技術動態，保持系統的先進性。3) 經濟原則。在設備選型和軟件開發平臺的選擇上，對具有相似功能的產品進行全面的比較，用有限的資金購買更多的、性能價格比更高的產品。4) 高效原則。動員多方力量，團結合作，相互配合，使系統的建設得以高效率地進行。2.2網絡系統設計方案2.2.1網絡系統設計原則根據上面對東坡中學的需求分析，我們制定以下系統設計的原則：1.先進性與現實性作為中國教育科研網的一部分，東坡中學的核心計算機網絡東坡中學校園網網絡系統處理的信息量將會十分龐大，要求計算機網絡有很高的工作效率。而且隨著教學科研任務工作的迅速系統面臨的任務也愈來愈艱巨，所以，我們設計的網絡在技術上必須體現高度的先進性。技術上的先進性將保證處理數據的高效率，保證系統工作的靈活性，保證網絡的可靠性，也使系統的擴展和維護變得簡單。我們將在網絡構架、硬件設備、傳輸速率、協議選擇、安全控制和虛擬網劃分等各個方面充分體現東坡中學校園網網絡系統的先進性。在考慮系統先進性的同時，我們也會考慮實效、兼顧現實，建設不僅先進而且合適的系統，在系統建設中堅持“邊實施，邊發展，高起點，早收益”的原則。由于東坡中學大部分還處于規劃階段或基礎建設階段，因此我們建議實施分期建設的方法，先根據目前的需要建設第一期工程，但為以后的建設提供一定的可擴展空間。2.系統與軟件的可靠性在東坡中學校園網網絡系統設計中，很重要的一點就是網絡的可靠性和穩定性。在外界環境或內部條件發生突變時，怎樣使系統保持正常工作，或者在盡量短的時間內恢復正常工作，是東坡中學校園網網絡系統所必須考慮的。在設計時對可靠性的考慮，可以充分減少或消除因意外或事故造成的損失。我們將從網絡線路的冗余備份及信息數據的多種備份等方面保證東坡中學校園網網絡系統的可靠性。3.系統安全性與保密性隨著計算機技術的發展，尤其是網絡和網絡間互聯的規模的擴大，信息和網絡的安全性日益受到重視。面臨十分嚴肅的安全性挑戰。在網絡設計時，將從內部訪問控制和外部防火墻兩方面保證東坡中學校園網網絡系統的安全。系統還將按照國家相關的規定進行相應的系統保密性建設。4.易管理與維護東坡中學校園網網絡系統的節點數目大，分布范圍廣，通信介質多種多樣，采用的網絡技術也較先進，尤其引入交換式網絡和虛擬網之后，網絡的管理任務加重了，如何有效地管理好網絡關系,是否充分有效地利用網絡的系統資源等問題就擺在我們面前。用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，可以提供強大的網絡管理功能，使網絡日常的維護和操作變得直觀、簡便和高效。5.易擴充性隨著教學科研的快速發展，東坡中學校園網網絡系統面臨的任務將愈來愈艱巨，愈來愈復雜。為了適應這個變化和日新月異的計算機技術的發展，我們網絡十分注重擴充性。無論是網絡硬件還是系統軟件，都可以方便的擴充和升級。上述系統設計的原則將自始自終貫穿整個系統的設計和實現。2.2.2主要網絡設備的選擇原則根據已制定的網絡系統設計原則，我們所選擇的網絡設備必須具有以下一些特點：1.安全、穩定、可靠作為整個校園網絡系統的硬件基礎，網絡設備必須是具備安全性、穩定性和可靠性的特點。這是網絡系統穩定運行的最基本條件。最好是經過相當長時間，在世界范圍內被廣泛應用的網絡產品。為此，我們建議選擇國際知名廠商的產品。2.技術先進網絡設備僅僅具有安全、穩定和可靠的特點是不夠的。作為高科技的產品，還應該具有的特點就是技術的先進性。我們所選擇的網絡設備應該采用當今較先進的技術，能夠保持該設備在相當長的一段時間內不會因為技術落后而被淘汰。同時，在網絡規模進一步擴大，該設備不能承擔繁重的負荷時，能夠降級使用。3.便于擴展由于信息技術和人們對于新技術的需求發展都非常迅速，為了避免不必要的重復投資，我們必須選擇具有一定擴展能力的設備，能夠保證在網絡規模逐漸擴大的時候，不需要增加新的設備，而只需要增加一定數量的模塊就行。最好能夠做到在網絡技術進一步發展，現有模塊不支持新技術的情況下，只需要更換相應模塊，而不需要更換整個設備。4.管理和維護方便先進的設備必須配合先進的管理和維護方法，才能夠發揮最大的作用。所以，我們選擇的設備必須能夠支持現有的、常用的網絡管理協議和多種網絡管理軟件，便于管理人員的維護。2.2.3網絡設計方案描述1.網絡拓撲結構根據學校目前的情況和用戶的要求，決定東坡校園網程的主要任務是：將圖書館、教學大樓連入校園網，構建校園網絡的初步框架，為以后網絡規模的進一步擴展打下堅實的基礎。由于計算機房和圖書館可能的通訊量比較大，根據設計原則和網絡設備選擇原則，我們在計算機控制機房中心放置一臺DLink高端路由器與校園外網絡相連，通過一臺穩定性高的DLink交換機，與校園網絡相連。在三個計算機房各放置一臺DLink交換機，在圖書館放置一臺DLink交換機。在每幢教學樓放置一個交換機，以備各教室與網絡相連。東坡中學校園網絡結構拓撲圖具體的布線設計方案請參看“布線系統方案設計”光纖接入路由器 3.網絡管理系統3.1應用系統（用戶可以在以下多種應用中任選）沒有應用系統的網絡只能是一個各類設備的集合，而不是真正意義上的網絡，這不是用戶所需要的。所以，在用戶沒有特別指定應用系統的情況下，我們的設計應該把傳統的網絡應用考慮在內。a.網上校務管理1）學校基本文書管理： * 來往公函* 會議通知，會議紀錄* 教學熱點情況（教育手段現代化等）2）學校制度管理：* 重要文件的文件頭，提要（要點，主題）* 學校管理制度，歷年的決定* 學校規劃，設想。3）學校重要事件管理： * 校史紀錄、校友紀錄：面向全國，全市的重要事件。 * 大事紀錄：校內各項重大活動的安排和紀錄。* 外事接待：對國內、國外參觀人員的接待，安排及相關事宜的紀錄和管理。主要功能：1）輸入、修改及方便的查詢。2）校長、教師、學生按權限分配可以訪問相應的內容，某些內容可以在網上查詢。b.網上教務管理1）學生學籍管理：對學生基本信息的輸入，修改（主要依據學籍卡和各種符合市里標準的表格） * 學生入學時的基本情況：包括入學時政治面貌、入學類型、入學成績、健康狀況等。 * 學生在校時的基本信息：包括學號、姓名、籍貫、家庭住址及照片等比較全面的個人信息。 * 學生離校時的基本情況：包括離校時政治面貌、離校去向、健康狀況等。* 學生家庭成員的基本信息：包括家庭成員的關系、政治面貌、工作單位等。2)學生學籍變更管理：由于轉班、跳級、休學、退學等各種原因引起的學籍變更都可以得到有效的管理。變更原因都可紀錄以備以后查用。*對學生基本信息的查詢：可以將許多查詢條件任意組合的功能比較強大的查詢。3）學生成績管理：1.學生成績的輸入。 * 可設置各年級班級的考試課程、時間。 * 可以按學年、學期輸入學生各門功課的成績。 * 可以選擇輸入方式（按原始分或按等級分輸入）。 * 可以管理必修課、選修課、中考的成績。2.學生成績的統計：對輸入的成績進行各種統計，統計方法采用規范標準。3.學生成績報表打印：可以打印各種類型的成績報表，如：學生期中成績單、期末成績品德評語單、各班級的成績統計信息、總分的年級排名單等報表以供各種場合使用。4.對學生評語的輸入，修改，打印：可以對學生思想品德評語、操行等第、獎懲紀錄等信息進行管理，并可打印成報表。4）課務管理：主要完成對課程（必修課、選修課）的自動編排和學生Web選課管理。1.對所有課程基本信息的管理。在各種條件的限制下自動排課:要求有對場地、教師、時間等復雜條件的處理。2.在預排的基礎上，可以對課程進行相應的手工調整，軟件自動處理各種限制條件。3.輸出報表：各班級課程表、教師課程表等。4.選課控制管理：是否允許學生選課，對各選修課的情況進行管理。5.學生Web選課：學生通過瀏覽器在校內或在家中進行選課。5）考務管理：主要完成對考場及監考教師的安排。1.可要求對考試科目的前后順序進行安排。2.可要求對考試科目的特定時間進行安排。3.監考教師的時間、次數限制。4.場地的限制。其中每個子查詢系統又包括許多查詢內容，詳見以上各系統的具體描述。3.2信息服務構建全校Intranet校園信息服務系統，實現校園信息的網上發布、全校的電子郵件系統、網上資源的信息共享。使教師和學生可以在校園網上進行交流。3.3多媒體閱覽室可將大量學習資料、教學參考以多媒體光盤的形式放在校園網上，供全校師生享用。通過這種方式實現的閱覽室功能，將大大節省廣大師生的時間，使得師生在家里也能閱覽到光盤中的信息，真正做到了信息共享。多媒體閱覽室系統通過購買光盤塔來實現，可以同時將14張多媒體光盤放在校園網上，供全校教師和學生使用。圖書館管理1) 資料輸入。2) 圖書借閱。3) 查詢、檢索。4) 圖書館工作內部管理。3 .4多媒體機房環境要求由于節點的網絡設備及服務器數目比較少，但考慮到UPS、PC機以及空調系統、更衣室、換鞋區等輔助措施，各網絡節點的使用面積應不低于80平方米。1機房機房應盡量寬敞，保證設備、機柜、必要的跳線，以及供電系統、測試設備和有關人員的占地需要。2室內溫度網絡設備能夠正常工作的溫度要求為攝氏5度到攝氏40度，為了延長設備的使用壽命，應保證主機、網絡設備運行在攝氏18度到攝氏22度的室溫環境下。3室內濕度主機、網絡設備能夠正常工作的濕度為20%-80%，不結露，為了延長設備的使用壽命，應保證40%-60%的室內濕度。4地線機房必須安裝供計算機系統使用的獨立地線，接地電阻小于或等于4歐姆，處于設備的安全性的考慮，應避免機房電源與下列設備共用同一地線：大型電梯、冷氣機和復印機等。地線與零線之間所測得的交流電壓應小于1伏特。5穩壓機房必須安裝專用交流電源凈化器和不間斷電源，電源的安全容量應不低于30%，UPS功率應能夠保證30分鐘延時。出于設備安全性的考慮，應避免機房電源與下列設備共用同一電源：大型電梯、冷氣機和復印機等。6輔助通訊設備機房內應安裝2部直撥電話機，便于在進行系統、網絡調試和故障診斷時與中小學信息中心及有關人員取得聯系。7照明機房應安裝適量的照明設備，有良好的照明度，具有保持全天24小時照明的能力，便于技術人員完成設備的安裝、故障排除和維護工作。8空調與通風設備機房需要安裝必須的空調設備和通風設備，保證實現上面提到的溫度和濕度條件，機房內部還應保持空氣清潔，工作人員出入時應換拖鞋，同時，空調設備和通風設備應具備空氣凈化功能。9安全措施安裝煙霧報警器，便于發現火警，確保安全，機房內應裝有必要的滅火設備。為確保網絡設備的安全，應有專人負責管理。10其它機房內還應該有足夠數量的電源插座、接線板和終端桌，便于連接測試設備及微機。其結構示意圖如下：多媒體網絡教室結構示意圖 工作站 服務器 交換機 交換機 工作站 4.工程實施內容 布線設計：在我方完成布線工藝配置方案，并得到貴方確認后,我方需與有關建筑設計部門合作，完成建筑的管線設計或修正。 布線施工與督導：在布線過程中，我方除具體施工外，將實施技術性的指導和非技術的工程管理、協調。 線路測試：工程完工后，將選用布線產品廠家認定的專用儀器對系統進行導通、接續測試，并提交測試證明報告。 系統聯調：在系統的線路測試后，選擇若干站點，對外部連接網絡設備進行聯通測試，并提供測試報告。 工程驗收：完成上述兩項測試后，雙方簽字認定工程驗收完畢,并攜同布線產品公司完成工程保證體系。 文檔：驗收后，我方將以文本方式，向貴方提供系統設計與方案配置、施工記錄等在內的文檔。5.網絡系統多媒體視頻語音教室及教師用機：設備名稱數量單價小計規格型號教師部分主控計算機1臺聯想電腦T4900：PD925/1G/160G（7200轉）/16XDVD/聲卡/集成百兆網卡/128M獨立顯卡/USB光電鼠標/XP/前置USB2.0/商用應用06版/17“液晶/聯想2.0音箱系統軟件1套KINHAM-D0910免費升級系統數據交換機組1組KINHAM-GS組：以太網交換機，配特制鋁合金專用機箱交換機柜1臺鋁合金嵌條鑲邊，尺寸800*800*740主控機1套KINHAM-D0910配備15寸TFT液晶顯示屏；主控機可折疊，采用翻蓋式一體化設計，LCD角度與距離連續可調主錄放機2臺日本ALPS電控邏輯機芯系統電源箱1個KINHAM-D091