計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)淺析論文
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)淺析論文
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)淺析相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)淺析全文如下：
一、引言
根據(jù)IEEE的描述，局域網(wǎng)LAN(Local Area Network)技術(shù)是“把分散在一個(gè)建筑物或相鄰建筑物中的計(jì)算機(jī)、終端、帶大容量存儲(chǔ)器的外圍設(shè)備、控制器、顯示器、以及為連接其他網(wǎng)絡(luò)而使用的網(wǎng)絡(luò)連接器等相互連接起來，以很高速度進(jìn)行通信的手段”。顯而易見，從物理意義上說，校園網(wǎng)絡(luò)就是一種局域網(wǎng)。
中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)作為一種在中小學(xué)應(yīng)用的局域網(wǎng)，有其特定含義和應(yīng)用范疇，概括起來有四個(gè)方面的典型應(yīng)用：第一，校園網(wǎng)是為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)服務(wù)的，是一種學(xué)習(xí)工具。她不但是學(xué)生與他人之間的交流工具，同時(shí)也是學(xué)習(xí)資源的提供者，有利于學(xué)生進(jìn)行探索學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。第二，校園網(wǎng)是為教師的教學(xué)和科研活動(dòng)服務(wù)的，如提供教學(xué)資源、輔助教師備課，參與課堂教學(xué)活動(dòng)和支持教師再學(xué)習(xí)活動(dòng)等。第三，校園網(wǎng)是為學(xué)校教育教學(xué)管理服務(wù)的，如輔助學(xué)校的學(xué)生學(xué)籍管理、人事管理、財(cái)務(wù)管理等。第四，校園網(wǎng)是溝通學(xué)校與外面的窗口，利用她既可以從校外獲取各種信息，也可以向外發(fā)布各種信息。綜上所述，我們可以將校園網(wǎng)定義為：一種為學(xué)校學(xué)習(xí)活動(dòng)、教學(xué)活動(dòng)、科研活動(dòng)和管理活動(dòng)服務(wù)的校園內(nèi)局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。且它是建構(gòu)在多媒體技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之上并與因特網(wǎng)連接的。
對(duì)于校園網(wǎng)建設(shè)來說，其應(yīng)用是目的，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是核心，而人員培訓(xùn)與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)是保障，如圖1所示。評(píng)價(jià)一個(gè)校園網(wǎng)的成功與否，可從下面四個(gè)環(huán)節(jié)(以下簡稱校園網(wǎng)絡(luò)四要素)來考慮：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)暢通保障機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。因此，一個(gè)學(xué)校在設(shè)計(jì)校園網(wǎng)時(shí)，也應(yīng)從這四個(gè)環(huán)節(jié)去考慮，缺一不可。而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)只是指網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)這一個(gè)環(huán)節(jié)，忽視了其它幾個(gè)環(huán)節(jié)。
目前，校園網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用被越來越多的中小學(xué)視為實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量以適應(yīng)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)需求的關(guān)鍵。然而，很多中小學(xué)對(duì)校園網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃不完整，僅停留在底層的硬件環(huán)境階段，所以難免造成今天我們看見的種種問題。如：
· 重視硬件投入，輕視軟件資源建設(shè)。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，大部分的計(jì)算機(jī)教育資金投資在計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境上，軟件的資金投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于計(jì)算機(jī)硬件的投入，而教師培訓(xùn)的資金投入更是微乎其微。不少學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施上不惜花費(fèi)上百萬、上千萬，在各種軟件資源(如網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)、學(xué)校業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、各種多媒體教學(xué)課件、信息數(shù)據(jù)庫等)的建設(shè)上卻不肯花錢，造成軟件資源的嚴(yán)重缺乏。
· 大多數(shù)中小學(xué)教師的計(jì)算機(jī)水平不合要求。據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，學(xué)科教師中從未獲得過計(jì)算機(jī)知識(shí)的占總?cè)藬?shù)的約60%以上，而能夠在學(xué)科教學(xué)中開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的比例更小。
· 缺乏網(wǎng)絡(luò)專業(yè)技術(shù)人員。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)屬于高新技術(shù)，掌握這一技術(shù)的人員還遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需要，因此學(xué)校中缺乏網(wǎng)絡(luò)專業(yè)技術(shù)人員來維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。校園網(wǎng)建成卻無法保障它的正常使用。
· 校園網(wǎng)的使用效率低下。由于對(duì)軟件資源建設(shè)和教師計(jì)算機(jī)技術(shù)培訓(xùn)的忽視，建成的校園網(wǎng)設(shè)備閑置，沒人用，也沒資源可用，計(jì)算機(jī)只作為普通的文字處理工具。校園網(wǎng)根本就是一種擺設(shè)，沒有充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，使用效率極低。
本文從校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)、校園網(wǎng)絡(luò)保障體系、教學(xué)資源和校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等四個(gè)環(huán)節(jié)來探討校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略。其目的是：第一，在宏觀上把握正確的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方向，制定行之有效的建網(wǎng)、護(hù)網(wǎng)和用網(wǎng)的實(shí)施方案;第二，在微觀上切實(shí)保證校園網(wǎng)的順利建成并發(fā)揮其應(yīng)有的作用，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)教學(xué)改革、培養(yǎng)信息社會(huì)所需人才的最終目標(biāo)。二、中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的基本框架
根據(jù)中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的四類典型應(yīng)用即可確定中小學(xué)校園網(wǎng)的基本框架，如圖2所示。它是一個(gè)由若干個(gè)多功能教室、若干個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室、一個(gè)虛擬圖書館、一個(gè)辦公網(wǎng)、一個(gè)信息中心和一些其他應(yīng)用構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并通過一個(gè)邊界路由器與因特網(wǎng)相連。由圖2可見，校園網(wǎng)不是一個(gè)自運(yùn)作和自封閉的系統(tǒng)，也不是一個(gè)對(duì)因特網(wǎng)完全開放的系統(tǒng)，而是一個(gè)在與外界交流信息過程中保持相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中學(xué)校辦公網(wǎng)、虛擬圖書館、電子備課室和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室等一般各自為一小型局域網(wǎng)，由一臺(tái)(或多臺(tái))服務(wù)器與若干臺(tái)微機(jī)工作站組成。
二.小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)基本框架中
· 虛擬圖書館
將大量的圖書資料以數(shù)字化的形式存儲(chǔ)在資源服務(wù)器上，或通過Video服務(wù)器提供各種多媒體信息資源。學(xué)生與教師通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以方便的對(duì)資料進(jìn)行查詢、檢索和使用。
· 電子備課室
為教師提供利用網(wǎng)絡(luò)資源和各種工具進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與開發(fā)的環(huán)境。它由采集壓縮系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、光盤制作系統(tǒng)、教師備課系統(tǒng)、服務(wù)器和若干臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)組成。
· 學(xué)校辦公網(wǎng)
通過在校園網(wǎng)上運(yùn)行的綜合信息管理系統(tǒng)，學(xué)校的教學(xué)管理和日常的管理實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化，如學(xué)生學(xué)籍管理、課程安排、人事管理、財(cái)務(wù)管理、固定資產(chǎn)管理等，同時(shí)可在網(wǎng)上進(jìn)行信息發(fā)布。
· 其他應(yīng)用
如校園卡系統(tǒng)，利用校園網(wǎng)和智能卡(IC卡)技術(shù)，形成學(xué)校內(nèi)部完整的校園卡系統(tǒng)，通過一張IC卡，可以作為學(xué)生證、上機(jī)證、借書證、電話卡、就餐卡等，使學(xué)校全面實(shí)現(xiàn)電子信息化管理。
另外，邊界路由器是整個(gè)校園網(wǎng)的“門衛(wèi)”，它負(fù)責(zé)校園網(wǎng)的安全。它的“過濾”功能只允許那些“干凈”、合格的信息自由出入校園網(wǎng)。它既是校園網(wǎng)與因特網(wǎng)溝通的橋梁，也是校外教師和學(xué)生遠(yuǎn)程接入的通道。通過它教師和學(xué)生在家中也可以進(jìn)行信息交流、工作和學(xué)習(xí)。
三、校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的策略
根據(jù)校園網(wǎng)絡(luò)四要素，如果只考慮校園網(wǎng)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜腿绾问┕さ姆桨?，而不考慮如何建設(shè)資源、如何培訓(xùn)教師和網(wǎng)絡(luò)管理人員以及如何應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)，那么整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方案是不完整的。因此，校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案應(yīng)包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、布線系統(tǒng)和設(shè)備選型方案、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理方案、資源建設(shè)方案、人員培訓(xùn)方案、校園網(wǎng)應(yīng)用方案。
1.建設(shè)原則選擇的策略
校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一項(xiàng)大型網(wǎng)絡(luò)工程，其設(shè)計(jì)是否合理對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展和產(chǎn)生的效益起著極為重要的作用。因此，一般應(yīng)采用“整體規(guī)劃、分布實(shí)施”的方針。其總體設(shè)計(jì)方案的確定，不僅要考慮到近期目標(biāo)，還要為系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)充留有余地。整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不是一朝一夕可以實(shí)現(xiàn)的，必須分步實(shí)施，設(shè)計(jì)中需要考慮各階段的情況，適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)率先考慮的有三個(gè)原則：實(shí)用性原則、開放性原則和先進(jìn)性原則。
· 實(shí)用性原則：校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)當(dāng)作工程項(xiàng)目來完成，而不是當(dāng)作研究或?qū)嶒?yàn)課題來作。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)置于非常重要的地位，這是因?yàn)橹挥袘?yīng)用才是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的最終目的，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是為最終應(yīng)用服務(wù)的。因此，實(shí)用原則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)結(jié)果能滿足需求并且行之有效。 · 開放性原則：校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有良好的開放性。這種開放性靠標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)，使用符合這些標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)很容易進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。為此，必須制定全網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，并遵循統(tǒng)一的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議應(yīng)選擇廣泛使用的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得校園網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)完全開放式的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境。開放性原則包括采用開放標(biāo)準(zhǔn)、開放技術(shù)、開放結(jié)構(gòu)、開放系統(tǒng)組件、開放用戶接口。
· 先進(jìn)性原則：建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)，盡可能采用成熟先進(jìn)的技術(shù)，使用具有時(shí)代先進(jìn)水平的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)該在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)保證其先進(jìn)性。開發(fā)或選購的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件也盡可能先進(jìn)，并有相當(dāng)長時(shí)間的可用性。先進(jìn)性原則包括設(shè)計(jì)思想先進(jìn)、軟硬件設(shè)備先進(jìn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先進(jìn)、開發(fā)工具先進(jìn)。在方案設(shè)計(jì)過程中，還有幾項(xiàng)設(shè)計(jì)原則是必須考慮的，它們是：
· 可靠原則：網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行是穩(wěn)固的。
· 安全原則：包括選用安全的操作系統(tǒng)、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)防火墻、網(wǎng)絡(luò)防殺病毒、數(shù)據(jù)加密和信息工作制度的保密。
· 高效原則：性能指標(biāo)高，軟硬件性能充分發(fā)揮。
· 可擴(kuò)展性：能夠在規(guī)模和性能兩個(gè)方向上進(jìn)行擴(kuò)展。
建設(shè)原則是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和方案制定的方針，不同的原則側(cè)重會(huì)產(chǎn)生不同的方案。每個(gè)學(xué)校應(yīng)先根據(jù)自身的情況選擇合適的原則來指導(dǎo)校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。 2.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇策略
目前，在傳統(tǒng)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了許多新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，典型的有：交換式以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、千兆網(wǎng)和ATM等。不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的采用將直接影響到校園網(wǎng)絡(luò)的投資和性能。
· 局域網(wǎng)交換
傳統(tǒng)的局域網(wǎng)(以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI)都是共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，也就是說，網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)只能存在一次網(wǎng)絡(luò)對(duì)話。這些網(wǎng)絡(luò)既不能解決帶寬不足的問題，也不能解決性能不良的問題。另外，LAN之間的通信必須借助于網(wǎng)橋或路由器，而網(wǎng)橋和路由器的高處理延遲又形成了網(wǎng)絡(luò)通信的新瓶頸。局域網(wǎng)交換(以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)交換、令牌環(huán)交換、FDDI交換)技術(shù)為用戶提供了專用帶寬和并行交換通信能力。較之于網(wǎng)橋，LAN交換機(jī)能提供更多的帶寬和更低的延遲，因而極大地改善了網(wǎng)絡(luò)性能。局域網(wǎng)交換的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：1)簡化了網(wǎng)絡(luò)和工作站的管理。2)網(wǎng)絡(luò)延遲降低，對(duì)路由器的依賴程度也大大減少。3)廉價(jià)的、專用的連接帶寬。4)與現(xiàn)存LAN兼容，并且可以與ATM無縫集成。
局域網(wǎng)交換非常適合于工作組和桌面機(jī)環(huán)境，但是不能用它來解決所有問題，特別是不能滿足主干網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接的要求。其缺點(diǎn)如下所述：1)網(wǎng)絡(luò)連接所支持的物理距離有限，擴(kuò)展性能差，不支持廣域網(wǎng)連接。2)無傳輸優(yōu)先級(jí)保證，不適合于多媒體應(yīng)用環(huán)境。3)流量緩沖器小，沒有流控機(jī)制，不能滿足主干網(wǎng)的要求。4)不具備有效的廣播管理能力。
· 千兆以太網(wǎng)
千兆以太網(wǎng)是IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。保留了以太網(wǎng)的幀格式、流量控制及鏈路層管理，因此與10Mbps、100Mbps是完全兼容的，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及地址都可以在千兆位交換設(shè)備上使用而無需改變。所以，千兆位以太網(wǎng)與以前的以太網(wǎng)相同，所不同是它的傳輸速率為以太網(wǎng)的100倍、快速以太網(wǎng)的10倍。網(wǎng)絡(luò)管理者可以利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來管理和維護(hù)千兆網(wǎng)絡(luò)。千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)，解決了網(wǎng)絡(luò)主干的帶寬問題。
千兆以太網(wǎng)在物理層支持三種傳輸介質(zhì)：單模或多模光纖上的長波(LW)激光(稱為1000 BaseLX);多模光纖上的短波(SW)激光(稱為1000 BaseSX);均衡屏蔽的150歐姆銅纜(稱為1000 BaseCX)。但不同傳輸介質(zhì)所支持的最大傳輸距離，相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能和價(jià)格均有較大差異，需根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮。
· 虛擬局域網(wǎng)VLAN
虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是Cisco Fusion體系結(jié)構(gòu)的有機(jī)組成部分。它既是一種技術(shù)，也是一種解決方案，可用來構(gòu)建由交換機(jī)、路由器和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用組成的大型可擴(kuò)展的交換式企業(yè)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)正在從共享介質(zhì)結(jié)構(gòu)向交換結(jié)構(gòu)遷移。然而，交換機(jī)工作在OSI參考模型的第二層，它們本質(zhì)上是鏈路層數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，擴(kuò)展性能不足，不能滿足大中型網(wǎng)絡(luò)的需求。在傳統(tǒng)的集線器/路由器網(wǎng)絡(luò)里，用戶組被分割成由路由器連接起來的廣播域。此種方式讓每一組的用戶在其集線器或環(huán)中共享帶寬，減少了競(jìng)爭(zhēng)和沖突的可能。交換式LAN則沒有廣播域，故而網(wǎng)絡(luò)深陷于由諸如IPX等對(duì)話頻繁的協(xié)議造成的廣播泥潭里。作為解決之道，VLAN技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
VLAN首先針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的改變進(jìn)行管理，即有關(guān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的用戶增加、移動(dòng)和物理位置變化的管理。借助于VLAN技術(shù)，不僅可以減少改變的管理費(fèi)用，還能夠保證原有的訪問安全性以及集中化的策略控制。其次，VLAN還應(yīng)當(dāng)針對(duì)于園區(qū)網(wǎng)的帶寬和性能進(jìn)行管理，即在與用戶位置無關(guān)的前提下，能對(duì)廣播和多址廣播進(jìn)行限制。
2.方案特征
一個(gè)完善的VLAN解決方案應(yīng)當(dāng)具有如下特征：1)VLAN之間能夠跨越多個(gè)交換機(jī)和不同LAN技術(shù)進(jìn)行通信。2)VLAN之間能夠進(jìn)行第三層路由。3)能夠根據(jù)成員策略自動(dòng)為某一VLAN增加新用戶。4)能夠監(jiān)測(cè)和理解每一VLAN中的流量。5)能夠集中控制和管理VLAN。6)能夠按VLAN來對(duì)網(wǎng)絡(luò)利用率進(jìn)行規(guī)劃和優(yōu)先級(jí)設(shè)計(jì)。
· 信息中心
或稱為網(wǎng)絡(luò)中心，它是整個(gè)校園網(wǎng)的“心臟”，一般由資源服務(wù)器、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及主干交換機(jī)等構(gòu)成。所有學(xué)校內(nèi)部的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)都匯集到網(wǎng)絡(luò)中心， 由它負(fù)責(zé)整個(gè)校園網(wǎng)的信息交換與保障網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。
· 多功能教室
多功能教室是指配有多功能投影系統(tǒng)或大尺寸彩色電視系統(tǒng)的教室。多功能投影系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的，包括多媒體投影機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、視頻展示臺(tái)、功率放大器、大屏幕和控制系統(tǒng)等設(shè)備的視聽演示系統(tǒng)。也有的是一臺(tái)微機(jī)與一臺(tái)大尺寸彩色電視機(jī)連接，構(gòu)成一套簡單的演示系統(tǒng)。其特點(diǎn)是可與校園網(wǎng)或閉路電視系統(tǒng)相連，單臺(tái)微機(jī)供講課者使用，用于演講、學(xué)術(shù)報(bào)告、普通課件演示及計(jì)算機(jī)教學(xué)等。
· 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室是指計(jì)算機(jī)教室連成的局域網(wǎng)，也是學(xué)校應(yīng)用得最多的局域網(wǎng)，教學(xué)內(nèi)容直接從網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布。在某些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室中，另配有音視頻通道，可將教師用機(jī)或?qū)W生用機(jī)屏幕上的內(nèi)容通過該通道廣播到其他機(jī)器上，并支持分組。因此通常也稱為多媒體電子教室，典型產(chǎn)品有TopSchool和HiClass等。這類教室主要用于信息技術(shù)課教學(xué)，學(xué)生上機(jī)練習(xí)以及其它課程的輔助學(xué)習(xí)等。學(xué)生在這里可以靈活的進(jìn)行多種學(xué)習(xí)方式，如個(gè)別化探索學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)等。
· 多層交換
人們?cè)絹碓蕉嗟夭捎媒粨Q機(jī)來建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，較之于路由器，交換機(jī)可以提供更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更快的轉(zhuǎn)發(fā)速率，而價(jià)格更便宜。但是，通常交換機(jī)缺乏廣播限制機(jī)制，這樣就會(huì)形成一個(gè)平面網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)性能不高，也沒有安全性可言，因而不適應(yīng)大型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
近幾年以來，用于轉(zhuǎn)發(fā)流量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，其原理大多數(shù)都是基于基本的橋接或路由機(jī)制。從定義上講，一般的局域網(wǎng)交換就是第二層橋接，數(shù)據(jù)幀是利用第二層MAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)的。而第三層交換幾乎總是路由，也就是說，數(shù)據(jù)幀是利用第三層地址來轉(zhuǎn)發(fā)的。第三層交換技術(shù)大致分為三大類：基于ASIC(專用集成電路)的路由、直通式路由和標(biāo)記交換。
基于硬件的路由是最常見的第三層交換，它與傳統(tǒng)的路由基本上是一樣的，數(shù)據(jù)幀是根據(jù)第三層目標(biāo)地址來轉(zhuǎn)發(fā)的，而路由發(fā)現(xiàn)協(xié)議，如RIP、OSPF等，用來決定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜湍繕?biāo)可到達(dá)性。二者的唯一區(qū)別在于硬件路由的幀轉(zhuǎn)發(fā)功能是在ASIC(專用集成電路)里完成的，而不是象傳統(tǒng)路由一樣是借助于軟件計(jì)算。硅芯片技術(shù)的發(fā)展使得采用大規(guī)模集成電路來完成以前只能借助軟件才能執(zhí)行的復(fù)雜功能成為可能。這樣一來，既大大提高了路由的處理速度，又降低了設(shè)備的成本。
直通式路由充分利用了某些面向連接的網(wǎng)絡(luò)如ATM的優(yōu)勢(shì)，從中介的路由器旁路，直接在通信終端之間建立虛電路。路由器中繼數(shù)量的減少改善了網(wǎng)絡(luò)性能和擴(kuò)展性。值得注意的是，只有在面向連接的網(wǎng)絡(luò)里才能實(shí)現(xiàn)直通式路由，因此，迄今為止唯一已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化的就是MPOA/NHRP。
在標(biāo)記交換模型中，網(wǎng)絡(luò)給源和目的子網(wǎng)之間的路徑分配標(biāo)記，利用這些標(biāo)記來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。中間的路由器預(yù)先計(jì)算好轉(zhuǎn)發(fā)方向，然后利用標(biāo)記，進(jìn)行第二層的交換，而不是第三層地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。標(biāo)記交換有助于提高大型互連網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和擴(kuò)展能力，但是迄今為止，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS)還有待制定。
3.結(jié)構(gòu)化布線策略
校園網(wǎng)的信息通道是整個(gè)校園網(wǎng)的基礎(chǔ)，因此，由各種傳輸介質(zhì)(光纖、電纜等)、線路管理硬件、連接器、插座等一系列設(shè)備組成的布線系統(tǒng)就成為整個(gè)信息流通的必經(jīng)之路，一旦通道阻塞，整個(gè)校園網(wǎng)就會(huì)陷于癱瘓。布線的混亂會(huì)埋下事故的隱患。好的布線系統(tǒng)不僅方便日后校園網(wǎng)的維護(hù)、檢修故障，更有利于未來校園網(wǎng)的擴(kuò)充和升級(jí)。因此，校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)中，要首先考慮校園建筑物地理位置特點(diǎn)，科學(xué)、合理、規(guī)范、有序的建設(shè)符合標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)。只要先打好路基，才能修起通暢的高速公路。
結(jié)構(gòu)化布線在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、施工安裝過程中要統(tǒng)一嚴(yán)格按國際標(biāo)準(zhǔn);建立詳細(xì)文檔，確保所有設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性，既有利于與外部世界的信息要溝通，也便于今后網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展。故須采用大多數(shù)廠家支持的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)接口，把各類計(jì)算機(jī)/程控交換機(jī)—聯(lián)接入網(wǎng)，并保證以后的機(jī)器方便入網(wǎng)。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用水平的提高，網(wǎng)絡(luò)可以方便地進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)充，布線系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)這種變化。既在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的擴(kuò)充和網(wǎng)絡(luò)主干速度擴(kuò)充等變化時(shí)，不用對(duì)布線系統(tǒng)重復(fù)投資;特別地，可平滑過渡到未來ATM標(biāo)準(zhǔn)的高速網(wǎng)絡(luò)主干，可以充分保護(hù)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)投資。
隨著網(wǎng)絡(luò)的建立和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開展，網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)的工作量較建立網(wǎng)絡(luò)本身要大得多。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)管理作為網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)顯出其重要性。在完整詳盡的文檔的配合下，先進(jìn)的布線系統(tǒng)可以幫助管理員走出管理的誤區(qū)，提高管理的質(zhì)量和效率;通過結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，可以隨意改變網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓樸結(jié)構(gòu)，調(diào)整實(shí)際配置，快速排除故障，重新安排網(wǎng)絡(luò)上的信息流交通，實(shí)現(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和布線的動(dòng)態(tài)管理。
4.建設(shè)內(nèi)容選擇策略
中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)要建設(shè)的內(nèi)容很多，除了網(wǎng)絡(luò)主干建設(shè)外，還有如表1所示的一些典型項(xiàng)目。在有限經(jīng)費(fèi)下，何者先建設(shè)?表中的建設(shè)內(nèi)容是上面校園網(wǎng)基本框架的項(xiàng)目具體化;主要用途是指最直接的應(yīng)用，而不是惟一的應(yīng)用;約束條件是指在有合適經(jīng)費(fèi)投入、并能確保網(wǎng)絡(luò)暢通的情況下影響其應(yīng)用的主要因素。這是學(xué)校在有限的經(jīng)費(fèi)下，選擇何者先建設(shè)的重要依據(jù)。學(xué)校應(yīng)根據(jù)經(jīng)費(fèi)、現(xiàn)有基礎(chǔ)及人員情況詳細(xì)分析需求和約束條件，選擇合適建設(shè)項(xiàng)目。
四、校園網(wǎng)的資源建設(shè)策略
校園網(wǎng)價(jià)值的真正體現(xiàn)就在于豐富的軟件資源，因此，資源的建設(shè)尤其重要。校園網(wǎng)的資源包括：
多媒體教學(xué)資源庫：提供各類CAI課件、視頻點(diǎn)播資料、教師備課教案、多媒體素材等各類資源;
圖書情報(bào)信息庫：提供全面的圖書查閱和檢索服務(wù);
管理信息庫：提供全校教學(xué)、科研、行政、后勤、財(cái)務(wù)等多項(xiàng)管理信息資源;
動(dòng)態(tài)綜合信息庫：提供校內(nèi)新聞發(fā)布，問題討論，師生之間的E-mail交流，常用軟件下載等。
這么龐大的資源到底如何建設(shè)?從國外資源建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，要走引進(jìn)與自主建設(shè)相結(jié)合的路，聯(lián)合多方面的力量，共同建設(shè)資源。一般有三種途徑：
第一是鏈接。將學(xué)校的WWW服務(wù)器與Internet上大量免費(fèi)的教育教學(xué)資源網(wǎng)站進(jìn)行鏈接，直接實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)資源共享。有關(guān)此類Internet站點(diǎn)的選擇，可通過專家介紹或者搜索引擎搜索，再由校園網(wǎng)的維護(hù)人員負(fù)責(zé)定期更新。
第二是鏡像。通過與Internet上一些高水平、高質(zhì)量的教育資源庫建立全部或者部分的鏡像，以獲取更新、更專業(yè)化的資源。當(dāng)然，有些站點(diǎn)需要付費(fèi)才能被鏡像。
第三是自主建設(shè)。它必須由全體教師共同完成。通常學(xué)科教師是這類資源建設(shè)的主力軍，他們經(jīng)過教育技術(shù)理論與技術(shù)培訓(xùn)，掌握計(jì)算機(jī)操作技能，再結(jié)合豐富的學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，可以制作出教學(xué)所需的各類課件。此外，學(xué)校還可以在校園網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)立資源建設(shè)小組，根據(jù)教學(xué)需求，專門負(fù)責(zé)收集市場(chǎng)上的優(yōu)秀的CAI課件。
資源建設(shè)中還應(yīng)該考慮創(chuàng)建良好的資源搜索引擎，使建好的資源庫發(fā)揮充分的作用?？傊Y源的建設(shè)是一個(gè)長期的、不斷更新的過程，豐富的資源庫不是一天可以造就的。
五、校園網(wǎng)的維護(hù)與保障策略
只有保障校園網(wǎng)的暢通，才能應(yīng)用校園網(wǎng)為教學(xué)服務(wù)。校園網(wǎng)的建設(shè)完成以后，保障工作成為與資源建設(shè)并重的任務(wù)。它涉及到：
· 校園網(wǎng)的管理策略
許多學(xué)校設(shè)有電教中心，但是傳統(tǒng)的電教管理模式不能適應(yīng)校園網(wǎng)的管理需要。因此，校園網(wǎng)的管理應(yīng)該成立專門信息中心或網(wǎng)絡(luò)中心來負(fù)責(zé)，需要2-3名專職技術(shù)人員及若干計(jì)算機(jī)教師來保障校園網(wǎng)的暢通(人員配制視校園網(wǎng)規(guī)模而定)。校園網(wǎng)的管理包括網(wǎng)管人員、網(wǎng)絡(luò)及電教設(shè)備、相關(guān)資料等的常規(guī)管理，同時(shí)也包括電子郵件、網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)等的管理。 · 日常維護(hù)策略
隨著校園網(wǎng)功能的不斷拓展，日常的維護(hù)工作變得十分龐雜，網(wǎng)站上所有欄目都需要定期更新，而且不同欄目還要由不同的人來負(fù)責(zé)，這些工作并不是一兩名計(jì)算機(jī)教師就可以完成的。有條件的學(xué)?？梢酝ㄟ^由計(jì)算機(jī)教師帶隊(duì)的課外活動(dòng)小組來完成部分維護(hù)工作。這樣既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力又適當(dāng)減輕了計(jì)算機(jī)教師的工作，有利于校園網(wǎng)能長期發(fā)揮作用。
· 技術(shù)人員培訓(xùn)策略
專業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司的技術(shù)人員完成建網(wǎng)工作后，校園網(wǎng)的管理和維護(hù)都需要由學(xué)校內(nèi)部人員負(fù)責(zé)。如何培訓(xùn)這樣的人才，學(xué)校第一步應(yīng)該選拔1-2名優(yōu)秀計(jì)算機(jī)教師送去參加由網(wǎng)絡(luò)專家執(zhí)教的培訓(xùn)班，學(xué)習(xí)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理和資源集成的知識(shí)，他們將來成為網(wǎng)絡(luò)中心的技術(shù)骨干。第二步，技術(shù)骨干學(xué)習(xí)完成后，以師徒方式帶出第二批網(wǎng)絡(luò)中心的技術(shù)人員，對(duì)這些技術(shù)人員的要求不需要太高，但應(yīng)能勝任日常的維護(hù)工作。
· 技術(shù)人員保障策略
由于社會(huì)對(duì)這網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)人員的需求十分迫切，學(xué)校往往面臨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員嚴(yán)重流失的問題，如何解決呢?一方面，通過提高酬金、政策傾斜等優(yōu)惠條件保證留住至少1名技術(shù)骨干;另一方面，依托專業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司、高等學(xué)校或聘請(qǐng)的專家顧問，建立長期的合作伙伴關(guān)系，以獲得技術(shù)支持的保障。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的流失是不可避免的，但學(xué)校應(yīng)該有正確的管理和激勵(lì)機(jī)制來對(duì)待這類問題，將損失減到最低程度。
六、有效應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)的策略
校園網(wǎng)的應(yīng)用是整個(gè)校園網(wǎng)建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。建好的校園網(wǎng)卻沒人用，這無疑是校園建設(shè)的最大失敗。無論何人，在網(wǎng)絡(luò)性能、帶寬和資源均有保障的前提下，要有效應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，還有三方面的因素：第一是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的興趣和動(dòng)機(jī);第二是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的基本技能;第三是有足夠的機(jī)會(huì)和時(shí)間。因此，要讓管理干部、學(xué)科教師和學(xué)生都充分使用校園網(wǎng)，可以從培養(yǎng)興趣及激發(fā)動(dòng)機(jī)、培訓(xùn)使用能力和提供充足的時(shí)間與機(jī)會(huì)三方面來考慮。
1.通過合理的機(jī)制激發(fā)應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)的興趣和動(dòng)機(jī)
學(xué)?？梢越M織講座和經(jīng)驗(yàn)交流，讓教師親身體會(huì)到奇妙的、豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)，引起對(duì)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)烈好奇心和興趣。接著，因勢(shì)利導(dǎo)，激發(fā)動(dòng)機(jī)。動(dòng)機(jī)是一種引發(fā)并維持活動(dòng)的傾向，它是一種推動(dòng)人活動(dòng)的內(nèi)部動(dòng)力，是一種激勵(lì)和指引人進(jìn)行某種活動(dòng)的需要。動(dòng)機(jī)可分為外部動(dòng)機(jī)和內(nèi)部動(dòng)機(jī)兩類。學(xué)校通過建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制和改革管理的機(jī)制，不但獎(jiǎng)勵(lì)那些在教學(xué)中應(yīng)用校園網(wǎng)的教師，還要求對(duì)日常教學(xué)的管理網(wǎng)絡(luò)化，創(chuàng)造一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的氣氛，從而建立起教師應(yīng)用校園網(wǎng)的外部動(dòng)機(jī);另外通過新的教育思想和教育理論的培訓(xùn)，樹立起教師新的教育觀念，從而將外部動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為內(nèi)部動(dòng)機(jī)，即教師真正認(rèn)識(shí)到校園網(wǎng)對(duì)教學(xué)改革和培養(yǎng)學(xué)生的作用，自覺的將校園網(wǎng)應(yīng)用作為教學(xué)工作必不可少的部分。 2.通過多層次培訓(xùn)提高應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)的能力
學(xué)校一方面要對(duì)各個(gè)學(xué)科的骨干教師進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助教育和Internet應(yīng)用的培訓(xùn)，其目的是通過他們帶頭進(jìn)行應(yīng)用校園網(wǎng)的教學(xué)科研活動(dòng)，為校園網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行探索工作;另一方面借助中小學(xué)教師繼續(xù)教育工程，讓廣大教師參加普及性的計(jì)算機(jī)操作基本技能和現(xiàn)代教育技術(shù)的培訓(xùn)，目的是讓所有教師都積極參與到校園網(wǎng)的教學(xué)應(yīng)用中。對(duì)于學(xué)生，在課程改革中加入信息技術(shù)課程，培養(yǎng)他們應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)輔助學(xué)習(xí)能力。
2.通過足夠的經(jīng)費(fèi)投入和合適的管理機(jī)制確保應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)和時(shí)間
學(xué)校應(yīng)根據(jù)學(xué)校的情況，盡可能配備足夠的計(jì)算機(jī)，并通過合理的管理機(jī)制，使要求使用校園網(wǎng)的師生有足夠的時(shí)間和機(jī)會(huì)來應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。此外，校園網(wǎng)應(yīng)專門設(shè)有為學(xué)校師生服務(wù)的遠(yuǎn)程接入系統(tǒng)，教師與學(xué)生無論身處何地，是在家里、學(xué)校，或是出差在外地，都應(yīng)可以使用校園網(wǎng)絡(luò)。
結(jié)束語
網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的即將到來，給人類教育帶來的沖擊是前所未有的，同時(shí)它也為教育提供了實(shí)現(xiàn)飛躍的機(jī)遇。教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來，首先要面向網(wǎng)絡(luò)。教育只有與網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合，才能跟上時(shí)代的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育的前提是網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，而中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不僅僅是網(wǎng)絡(luò)硬環(huán)境的建設(shè)，還必須包括校園網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)與保障、校園網(wǎng)絡(luò)的資源建設(shè)和校園網(wǎng)絡(luò)的有效應(yīng)用等其他三個(gè)環(huán)節(jié)。只有充分有效的應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)，才能導(dǎo)致整個(gè)教學(xué)模式與教育觀念的徹底變革，才能適用新世紀(jì)培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造型和復(fù)合型人才的需要。對(duì)于校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，沒有對(duì)所有學(xué)校都適用的通用方案，即使對(duì)一所學(xué)校，也不可能有最優(yōu)的方案，只有較優(yōu)的方案。為了更好的適用網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的需要，必須對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采取“整體規(guī)劃、分步實(shí)施”的戰(zhàn)略。各學(xué)?？稍诖藨?zhàn)略的基礎(chǔ)上一邊分析研究，一邊積極實(shí)踐，逐步優(yōu)化，探索出一條自己的路。