计算机网络应用论文

校园网建设及发展前途

（上海海事大学电信101班 郁伟慧 [1**********]4）

摘 要：随着网络的逐步普及，校园网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，校园网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统。而随着经济的发展和国家科教兴国战略的实施，校园网络建设已逐步成为学校的基础建设项目，更成为衡量一个学校教育信息化、现代化的重要标志。

关键字：校园网；建设；发展

一、校园网概述

（一）校园网的概念

校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带 、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系) ，也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。其次，校园网应具有教务、行政和总务管理功能。 校园网由是武汉园网络有限公司（前武汉汉新视野教育有限公司）投资自主开发运营，校园网的口号是“校园网，网聚校园力量”。

校园网的发展主要依托于稳定但又逐年递增的全国上亿的在校大中小学生以及刚走入社会的年轻一代，更能体现网站特色与服务范围。

校园网不是一个应用产品，而是一个网络操作系统，是一个像WINDOWS 那样的技术平台。在校园网平台上可以开发延伸很多web 应用级产品。是为那些没有服务器资源，但有强大的信息创造能力，需要大量免费的网络应用程序的个人及小型公司提供的新型网络操作系统。

校园网是一个以人、人与人的关系网络和应用产品为核心，通过认证、授权与开放接口进行有机融合，形成的一个庞大综合社区服务平台。

校园网是在学校范围内，在一定的教育思想和理论指导下，为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络。

在我国，近年来校园网建设发展迅速，到目前为止仅在我国中小学就有近6000所学校建设了校园网。他们为我国中小学内部实现教育的资源共享、信息交流和协同工作提供了较好的范例。然而，随着我国各地校园网数量的迅速增加，校园网之间如何实现教育的资源共享、信息交流和协同工作的要求越来越强烈。

（二）校园网的组织结构

网络系统的体系结构包括功能的分层及各层功能通信所遵守的协议。网络系统的体系结构也成为“层次与协议的集合”。网络系统设计的第一步就是选择网络体系结构，核心内容是决策应当采用的协议集合。

选择目前应用范围最为广泛，并且是事实上的Internet/Intranet标准的通信协议族TCP/IP，作为架构整个网络体系结构的核心协议。为了支持远程访问功能，还是用了异步通信协议PPP 。

我们所选定的整个网络体系结构由INTERNET 支撑平台，TPC/IP协议，网络系统组成。

校园网的网络总体结构由网络管理控制主干网，主干网与远程访问及互联网络相连，而主干网下依次连接子网、工作组网、基层网络、综合布线系统。

二、校园网现状分析及规划

（一）校园网现状分析 校园网建设中面临的问题有如下几个方面：

（1）网络管理、维护的困难

课堂教学逐步走向网络化、学生在线学习、娱乐时间增加

校园网网络大、业务多、故障问题定位复杂网络的安全性差、管理难度大 老师要负责日常教学还要做网络的日常维护、在学校奔波

（2）网络业务容量及资源调配的困难

学生发起的大量数据转移

网上视频点播、广播、大量的多媒体通讯，需要QoS 支持

如何有效合理对教育网络带宽的调度和分配满足如：教育网络多媒体教学和远程教学；图书馆访问系统，大型分布式数据库系统、超性能计算资源共享/管理系统、视频会议、ePhone 等等应用。

（3）网络安全、统计等运营问题

教学、办公、生活、娱乐，用户水平高，网络资源需求广、不能全部免费、缺乏用户认证、授权、计费体系

学生的安全认证以IP 地址为主，存在有意和无意的攻击

采用静态IP 和PROXY 服务器管理问题

（二）校园网建设的目标及原则

1、校园网建设的总体目标

（1）信息资源共享。

通过校园网，实现学校内部，学校与国内、国际信息的快速交流，达到资源共享，使广大师生及时了解国内外科学技术和高等教育发展的最新动态，促进教学、科研、管理事业的发展。

（2）图书资料检索、借阅自动化。

通过改造原有图书检索系统，建设电子图书馆，提高校内图书资料的利用率；充分利用校外图书资料，实现远程计算机图书检索和借阅。

（3）学校管理系统的信息化、自动化。

依托校园网，构建相应的交互式应用软件平台，实现教学、科研、人事、学生、财务、后勤、档案等管理工作的自动化，实现统计监测网络化，提高管理效率和水平。实现网上招生、网上人才招聘、学生网上求职等。

（4）建立计算机网络辅助教学系统。

建立基于网络的电子教学CAI 课件开发、视频点播（VOD ）、网上题 库、答疑与作业批改等计算机辅助教学系统，实现教学手段的现代化。

（5）依托校园网、广域网开展远程教学。

（6）创建学院网站，使之成为对外宣传的重要窗口，让世界了解我们，提高学院的知名度。

（7）为广大师生提供宽松，开放、易用的网络环境，使网络触入日常工作和生活中，发挥网络的最大效用。

（8）根据教育部和陕西省的规划，中国教育科研网主干线将很快延伸到汉中，我院校园网按照汉中主节点的标准进行规划、建设。

2、校园网建设遵循的原则

（1）系统性。

校园网是一个复杂的系统，校园网建设无疑是一个复杂的系统工程。网络的规划、设计、硬件建设、软件建设以及网络的使用、扩充等均以系统的眼光来看等。任何一项工作都从全局、长远的角度出发，体现整体最优性。

（2）先进性、实用性。

校园网规划、设计尽可能地采用先进技术，同时也要兼顾技术的成熟性和实用性。计算机网络技术的发展一日千里，不考虑技术的先进性，无疑会形成建成不久即面临淘汰的局面。而一味追求先进，不考虑技术的成熟性，将存在巨大的风险。因为先进性是以大量的资金投入为代价的。另一方面，一味追求先进，以至脱离自己的实际需求，也是没有实际意义的。

（3）开放性、发展性。

系统的规划、设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，有良好的兼容性，以利于网络的维护、扩展、升级及与外界的沟通。既要满足现在和未来五年的用户需求，又要考虑将来向更为先进的技术实现低成本平滑地升级过渡。

（4）安全性。

系统具有多层次的安全控制手段，完善的安全管理体系，防止受到黑客攻击和破坏。

（5）易用性、可靠性。

系统要求设计简单，层次清晰，软、硬件设备性能优良，功能完善，运行稳定、可靠，易于维护。

（6）经济性。

系统设计和资金投向合理，体现良好的性能价格比。力争少花钱，多办事。

（7）统一规划，分步实施。

学校经费十分有限，一次性拿出大笔资金使网络建设一步到位是不 现实的，也没有这个必要。因为网络建设本身不仅是硬件建设，更重要的是软件建设

和实际应用，而软件建设和实际应用需要逐步地依据需求的增长来完成。另一方面，整个网络系统也必须随着网络技术的发展不断地扩展和升级，需要连续的资金投入。但有些关键性的基础设施必须一步到位，如综合布线系统、主要网络设备、服务器及操作系统软件等。

（三）校园网建设技术选择

目前，在局域网建设中，比较流行的技术有快速以太网（100BASE-T ）、光纤分布数据接口（FDDI ）、千兆位以太网（1000BASE-T ）和异步传输模式（ATM ）。

1、光纤分布数据接口（FDDI ）

FDDI 是一种使用光纤作为传输媒体的高速令牌环网，具有100Mbit/s的 传输速率，在九十年代初期 建设的校园中使用较多，目前有逐步被取代的趋势。兄弟院校前期采用FDDI 技术建设的校园网，现已被改造或面临改造，所以我们不考虑该技术。

2、 异步传输模式（ATM ）

ATM 技术吸收了传统网络技术的优点，以光缆作为传输介质，具有高速度（几Mbit/s到几十Gbit/s的传输速率）、可伸缩性、实时性的特点，适合多媒体传输和作为广域网，局域网主干网络技术，被认为是下一代网络主要的关键性的技术。但作为一种新的，先进的技术，它还并不很成熟，国际上尚无统一的标准，目前多用于电信、金融业网络，且ATM 造价约为传统快速以太网的三倍，十分昂贵。

3、 快速以太网与千兆位以太网技术（100BASE-T 与1000BASE-T ）。 在局域网方面，以太网技术经历了信息传输速率从10Mbit/s、100Mbit/s到1000Mbit/s的发展过程。100BASE-T 是在传统10Mbit/s以太网基础上发展起来的，它采用双绞线或光缆作为传输介质，传输速率为100Mbit/s，支持全双工（可同时接收和发送数据）数据传输，技术成熟，硬件产品丰富。千兆位以太网技术是10BASE-T 和100BASE-T 标准的扩展，以光缆作为传输介质，支持全双工和半双工模式，具有良好的第三层交换能力，提供1000Mbit/s的带宽，基于光缆的千兆位以太网国际标准已经公布，由于其具有良好的兼容性和较高的可靠性，信息传送效率高，易于管理，建设成本不高等特性，最近几年来发展迅猛。 千兆位以太网是对传统以太网和快速以太网的扩展，提供1000Mbit/s的带宽，支持以太网通信原则，

支持冲突检测载波监听多路访问（CSMA/CD），是一个共享网络。由于其拥有良好的应用基础，受到传统网络设备厂商和用户的支持，可方便地构建桌面（10M ）工作组（100M ）和数据中心（1000M ）三个层次，满足不同需求，具有很高的性能价格比。其明显的不足是：1、作为一个共享介质的网络，当网络负载较重时，使用效率明显降低。这一点可依靠交换技术来弥补。2、千兆位以太网是一种传输可变长帧的分组交换技术，不能保证实时分组并优先处理，所以在 传输多媒体信息及视频信息时，不如ATM 技术。

三、校园网的发展前途

随着经济的发展和国家科教兴国战略的实施，校园网络建设已逐步成为学校的基础建设项目，更成为衡量一个学校教育信息化、现代化的重要标志。目前，大多数有条件的学校已完成了校园网硬件工程建设。然后，多年来都对校园网的认识不够全面，甚至存在很大的误区。例如：认为网络建设越高档越好，在建设中盲目追求高投入，对校园网络建设的建设缺乏综合规划及开发应用；认为建好了校园网络，连接了Internet ，就等于实现了教学和办公的自动化和信息化，而缺乏对校园网络的综合管理、技术人员和教师的应用培训，缺乏对教学资源的开发与积累等等。所有这些，都极大地阻碍了校园网络在学校管理、教育教学中所应发挥的实际效益。

概括地讲，校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带 、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教育软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系) ，也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。其次，校园网应具有教务、行政和总务管理功能

总结

随着信息技术的发展，各个行业的电子化发展进程不断地加快。在技术发展日新月异的二十一世纪，在商业环境发达的广东地区，企业对员工的信息技术水

平也提出更高的要求，希望增强企业自身的竞争能力，取得更大的发展。

在欧美、日本等发达地区，电脑的操作和使用作为一种基本技能，在中小学教学中已经得到了广泛的普及。而且，电脑技术作为一种行之有效的教学手段，在教学工作中也发挥着日益重要的作用。

为了配合实现使广东地区尽快进入中等发达地区的发展目标，广东省的中小学教育也提出了相应的电脑普及发展计划。在未来五年内，在全省超过

教育即未来。作为国家最重要的战略工程，如何应用信息技术改造我们传统的教学和管理手段；如何加深学生对于信息化和信息技术的理解与了解；如何造就同时具备传统和信息双重文化的一代新人，已成为教育界当前最为紧迫的任务之一。

计算机教育的发展，其基础就是校园网的建设。建设一个现代化的教学科研网络环境，能大大提高学校的信息化管理水平和整体教学

参考文献:

[1]相让万. 计算机网络应用基础（第二版）. 人民邮电出版社. 北京.2006

[2]袁辉. 计算机网络基础. 人民邮电出版社. 北京.2008

[3]刘长明. 局域网组建入门与提高. 航空工业出版社.2001

[4]杨卫东. 网络系统集成与工程设计. 科学出版社.2001