51CTO下载网络架构方案设计说明书.docx
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51CTO下载网络架构方案设计说明书
——一个网络架构设计说明书
希望能够对从事网络设计的同志们提供参考。
下面就以我们曾经从事的一个小项目进行说明。
1．前言
1.1时代背景介绍
科学技术的发展日新月异，九十年代，在计算机技术和通信技术结合下，网络技术得到了飞速的发展。
如今，不仅计算机已经和网络紧密结合，整个社会都不可能脱离网络而存在。
网络技术已经成为现代信息技术的主流，人们对网络的认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。
在这一时代的大背景下，单纯的依靠现有的教育手段已经远远不能满足为现代社会培养人才的需要。
21世纪的教育面向高速发展的信息时代，我们的基础教育在教育观念、教育内容、教育方式、教育手段上都要有所革新。
将信息技术作为实现教育现代化的手段，才能与时代的发展相符合。
信息技术作为现代化的教学手段是势在必行的。
教育手段现代化的核心部分，是现代通讯技术和计算机技术相结合而产生的崭新的技术门类——现代信息技术。
既具有信息量大，交互性强，即时传输，远程传送的优点，又具有声音、图像、文字同步传输，形象生动、存储方便和多次反复使用的特点。
现代信息技术在教育领域的应用具有广阔的前景。
而教育资源的共享，也必须通过信息化、网络化才能充分体现出来。
教育信息化、网络化是实施终生教育的重要保证。
今后的社会是终生教育的社会，随着社会的高速发展，不具备适应新世纪的应用计算机的能力，将会成为现代化社会的“功能性文盲”。
而且，未来社会中，人们的职业变动也会变得更加频繁，学会求知，学会除书本外，在计算机网络上获取信息，进行充分的、具有个性化的学习，将成为人们必须掌握的受教育学习手段。
因此，作为培养跨世纪人才的教育界，与各行各业相比，应更早地进行信息化、网络化建设，让我们的学生更早地、更快地接受这种教育，将来可以更好地适合社会，具备自我获取终生教育的能力。
尤其值得指出的是中小学教育。
“中小学教育是整个教育的基础，现在培养的学生质量如何，将直接关系到21世纪上海经济与社会发展的质量。
因此，各级政府不仅要在投入和学校的建设上关心中小学教育，更要关心学校素质教育运行机制的构建，坚决纠正把升学率作为衡量教育工作好坏唯一指标的做法。
”这是副市长周慕尧在上海市中小学素质教育工作会议上提出的要求。
快速、高效的传播和利用信息资源是21世纪的基本特征。
掌握丰富的计算机及网络信息知识不仅仅是素质教育的要求而且也是学生掌握现代化学习与工作手段的要求。
因此，学校校园网的有无及水平的高低，也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一。
市教委副主任张民生也宣布：
“加快教育手段的现代化。
用3年时间，以建网、建库、建队伍为抓手，建成全国一流、与国际水平同步的20各区县教育信息中心，三分之二中小学入网的上海市中小学教育信息网，以及200个校园网。
”
“建网、建库（应用系统）、建队伍”是互为依托，相辅相成的。
它们的关系就相当于高速公路与汽车、司机的关系一般：
如果只有网就相当于没有汽车跑的高速公路，所以校园网上一定要有功能强大、性能优良的应用软件，只有这样校园网才能发挥其应当发挥的功能并产生突出效益；同样，建立自己的管理、应用、维护队伍也同样具有重要意义。
XX大学网络与信息工程中心的中小学校园网综合应用软件解决方案正是符合当今时代的需要应运而生的。
1.2研究开发背景介绍
教育是为未来培养人才的事业。
下一世纪的竞争是人才与智力的竞争，归根结底就是今天教育的竞争。
今天的教育决定着中华民族的未来，决定着下个世纪中国的国际地位。
建设怎样的教育，培养怎样的中华民族的下一代，这一历史重任责无旁贷的落到了我们广大的教育工作的肩上。
积极研究探索计算机及信息技术对教育、教学的实际意义则是我们XX大学网络与信息工程中心的首要任务之一。
XX大学网络与信息工程中心（NiEC）是XX大学一流的研究和承担信息工程的高科技实体。
自1980年以来，从事计算机网络、数字通信与信息工程的研究，开展自动化监控、Internet/Intranet、数据库应用系统的开发，承担计算机系统集成的咨询、设计和实施等，并取得了一大批重大科研成果，完成了一大批工程项目,荣获多项科技成果奖。
作为一所著名的百年老校，我们对教书育人有着深深的体会与理解，从九十年代初中心就开始了计算机与网络技术如何能够更好的服务于教育事业的研究。
通过XX大学校园网与上海科技网的的建立与管理维护，我们积累了丰富的经验，同时经过一系列教育、教学软件的研究开发，目前我们提出了一整套适合中国特色的校园网综合应用系统解决方案。
本解决方案的是建立在大量经验的积累、多个具有代表性学校手工作业的调研分析基础之上，并且结合网络技术、信息技术、计算机管理的特点，经过XX附中和格致中学的校园网及应用系统的建设，提出来的。
本解决方案是一套基于网络的、适合已有工作习惯并反映素质教育要求的、可伸缩的、完全开放的体系。
本综合软件系统解决方案中的大部分由中心研究开发同时也整合国内外的一部分已经成熟的技术。
2.需求分析
2.1总体需求
●建立一个基于校园Intranet的信息管理和应用的网络系统，并提供相应的各种服务。
●共享网络上各种软、硬件资源，快速、稳定地传输各种信息，并提供有效的网络信息管理手段。
●采用开放式、标准化的系统结构，以利于功能扩充和技术升级。
●能够与外界进行广域网的连接，提供、享用各种信息服务。
●具有完善的网络安全机制。
●能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接，调用原有各种计算机系统的信息。
●接口尽量灵活、公开以便于将来进行系统扩充及二次开发。
●通过持续开发与系统升级，最终将本综合应用系统在WEB上无缝地统一起来，用统一的标准实现完美的一体化。
2.2应用需求
校园网的重要功能包括实现学校管理系统计算机网络化和教育教学手段网络化、多媒体化两大部分。
实际操作时可以根据需求程度不同分阶段实施，由学校方面根据实际情况进行灵活选择。
●学校日常管理系统：
校长办公子系统校务管理子系统总务管理子系统
学籍管理子系统排课管理子系统选课管理子系统
考务管理子系统成绩管理子系统学生住宿管理子系统
卫生管理子系统奖学金管理子系统现代教育管理系统
财产管理子系统政教管理子系统系统用户管理系统
教科研管理子系统
●网上教学系统
网上教学计划管理子系统网上课件、试题管理子系统
教师教案、试题生成平台网上远程教学系统
学生个性化学习平台网上电子公告板（BBS）校园实时讨论区（Chat）网上系统管理子系统
●图书馆管理系统
采访子系统编目子系统流通子系统
Web查询子系统期刊管理子系统管理信息子系统
●多媒体、语音教学系统
多媒体、语音教室电子阅览室VOD视频点播子系统
●无纸化办公及信息服务系统
电子邮件（E-mail）子系统WWW服务子系统
文件传输（FTP）子系统
●网上通用查询系统
不同权限的用户通过Web浏览器对全校的信息进行查询
学校管理部分查询学生信息查询（成绩、选修课….）
图书信息查询IC卡系统查询（消费查询…）
●校园IC卡一卡通系统
后台管理系统前台应用系统
3.系统开发原则
3.1应用平台
我们在为系统选择平台时，对系统平台的标准性与主流性、系统平台的成熟性与先进性、系统平台的实用性与先进性、系统平台的易用性与扩充性进行了综合分析。
不仅如此，我们还对以下因素进行了充分的考虑，包括：
用户的实际应用环境及要求；系统平台软件、硬件的功能性能；国际、国内发展的趋势；学校及区县的投资能力；学校和各区县的专业人员技术支持水平。
我们选择平台的思想就是：
以应用需求为基本依据，以软件平台为核心，硬件平台的选择必须适应软件平台的运行要求，由此构成的一个开放的平台体系结构。
当前主流的应用平台主要是Solaris（基于SUN服务器），WindowsNT（基于PCServer）或Linux（基于PCServer或SUN服务器）的结构：
●Solaris：
是一种比较安全和稳健的网络服务器结构，但价格较为昂贵，对管理人员的技术要求比较高。
●WindowsNT：
WindowsNT是在PCServer上发展起来的32位操作系统。
基于Client/Server体系结构的多线程的操作系统，支持虚拟内存。
管理简单方便，价格适中，具有C2级安全性。
系统开销合理，运行效率较高。
●Linux：
类似于UNIX，价格最为便宜，可以适应不同类型的硬件平台，但安全性没有经过认证，另外无生产厂家提供可靠的技术支持，出现问题时没有保障。
从近期的发展方向来看，Microsoft公司正在提供源源不断的产品支持保证一个Intranet方案，在这个方案中，从操作系统层次就具备支持Internet/Intranet的基本特性，以MicrosoftBackOffice产品族表现了极强的整合能力。
Microsoft的解决方案更具有灵活性、系列性和可持续性，各种组件之间的联系非常紧密，效率也自然提高。
尤其在教育信息系统中，存在各种灵活的应用层次，因此选择Microsoft的从操作系统开始的Intranet解决方案具备可比的优势。
就现代化的教育信息系统来说，提供统一化的解决方案更具备管理和开发上的便利。
Microsoft公司在Intranet方面已经有了完整的解决方案，所以选择这种方案是有益的。
在上海市进才中学校园网的方案中，我们将主要采用Microsoft公司在PCServer（WindowsNT）上的解决方案，在一些涉及应用安全性和伸缩性敏感的部件上，可以选择更有效的产品作为Microsoft产品的替代。
在系统可行的前提下，着眼未来，我们开发的系统的整体水平要处于全国领先行列，确保系统在高起点的基础上开发，并不断跟踪国内外的最新技术动态，确保系统的先进性。
系统开发基于Client/Server体系结构，同时又兼顾Internet/Intranet。
系统提供灵活的连接方式，使本系统真正成为一个开放式的应用系统。
3.2系统先进性及安全性
在系统保持先进性的前提下，一要采用成熟技术，二要考虑经济承受能力，三要兼顾现实，开发出实用的应用软件系统。
在系统设计、设备选型时，充分考虑如何有效的升级，通过不断的研究开发与系统升级，最终将本综合应用系统在WEB上无缝地统一起来，用统一的标准实现完美的一体化。
使系统用户始终使用的都是最先进的系统。
此外我们还充分考虑了系统的安全性，系统在保证内部信息交换的基础上，可实现对外的信息交流，但对内、外的信息进行有效的检验与过滤，确保整个系统的信息安全。
系统本身我们又设有多级安全检查机制，系统的用户管理子系统主要实现了系统的用户管理保证了系统的安全性，这不仅实现了信息共享，而且保证信息对合适的人的共享。
4.系统功能介绍
4.1学校日常管理系统
4.1.1校长办公子系统
校长办公子系统主要包括校长电子邮件分系统，校长信息查询分系统。
本系统在尊重习惯工作方法的基础上，充分利用计算机网络技术提供的崭新功能提供辅助作用，为校长的日常工作提供更好的工具及更多的便利。
Ø校长电子邮件分系统
通过校长电子邮件分系统，可以方便的实现公文的接收、批示、转发、备案、查找等日常工作，并且可以实现学校管理的遥控。
Ø校长查询分系统
校长可以通过集中的界面对其它系统、子系统中的所有信息方便的进行查询，从而方便的获得所需要的一切信息进而进行准确的管理决策。
而且本系统使办公不拘于场所，即使在家中或是出差的途中，只要有一台连网的计算机就可以准确的获取校园里的实时信息作出决策，并且可通过校长电子邮件分系统及时的进行处理。
4.1.2校务管理子系统
校务管理子系统主要包括学校基本文书管理分系统，学校制度管理分系统，学校重要事件管理分系统，教师业务挡案管理分系统。
Ø学校基本文书管理
进行来往文书的处理，会议结果的记录、备份以及查询。
Ø学校制度管理
实现对学校管理制度（如：
校规校纪，学生守则……）和重大规划的记录、备份、变更以及查询。
Ø学校重要事件管理
对学校校史记录、重大事件安排与、外事接待及相关事宜的管理。
Ø教师业务档案管理
可以对教师业务情况进行如实记录（如：
教师基本信息、专业职称、进修情况、工作量、工作业绩……），并且可以根据所记录的信息为资格审核、工作情况分析……提供翔实的第一手资料。
4.1.3总务管理子系统
对学校的所有设备进行科学的管理，提高设备使用效率，便于统一调配、保养、维护，提高设备使用寿命。
Ø文档资料管理
总务处工作计划，总结
包括 上级下发的有关专项金费，各项申请报告等文件
校基建资料，图纸检索
Ø维修保养纪录
譬如校舍，教师，办公室专用设备的维修保养记录。
Ø本校固定资产统计报表
4.1.4学籍管理子系统
Ø学生基本信息管理
学生基本信息维护与查询学生入学情况信息
学生家庭信息学生照片维护
学生学号自动生成
Ø学生学籍变更管理与查询
Ø学生离校情况管理与查询
Ø历史学生信息管理与查询
Ø特殊管理
学生年级变更管理学生类别信息管理
学生民族信息管理学生密码信息管理
4.1.5排课管理子系统
Ø基础信息管理
课程查询与维护教师查询
班主任信息维护教师进修（相应时间不排课）
Ø排课
课表预处理总课表预排课程调整
课程微调选修课安排
Ø排课结果
班级课表教师课表选修课表
4.1.6选课管理子系统
Ø选修课管理
选修课排课所有选修课列表教师手册
Ø选修课控制
选修课人数控制允许选课
禁止选课学生密码管理
Ø查询
选修课表教师手册密码查询
4.1.7考务管理子系统
Ø新建一个班级的监考表
根据不同的学校将有不同的考试安排方式
Ø打开已有班级的监考表
Ø打印监考表
4.1.8成绩管理子系统
Ø成绩维护
考试成绩输入T分、标准分自动转换
成绩统计向导期末（中）报告单打印
成绩走势分析
Ø成绩查询
Ø（光电阅卷机阅卷，试卷分析，成绩统计自动完成）
4.1.9学生住宿管理
Ø夜班教师管理
Ø值班记录管理
Ø学生归宿情况管理
4.1.10卫生管理子系统
在健康状况方面，在校学生每人有一张“体格检查表”，它记录了在校学生三年中的健康检查情况。
它将作为卫生模块的基本主表。
在它基础上，将有一些汇总表格及其相应报表。
另有一类不能从主表中产生，将分别建立表管理。
卫生方面其主要需求为学校卫生状况的评分的记录和一些卫生辅助设备，文件的归档，记入数据库。
Ø学生就医挂号情况管理
Ø学生健康状况管理
学生健康状况输入学生健康状况统计（贫血、疫苗…）
Ø学校卫生状况管理
班级卫生工作教师办公室情况
卫生保健音像资料卫生保健文件资料
各类督导情况管理学校卫生计划及总结
4.1.11奖学金管理子系统
用来对奖学金发放进行统计、管理。
主要有奖学金申请表的生成、各类奖学金获奖人员名单的统计及奖金确认、各类奖学金获奖人员联系表的自动生成。
Ø奖学金管理
Ø奖学金统计
4.1.12现代教育技术管理
Ø音像资料及教育软（课）件管理
Ø电教设备管理（录象机、投影仪……）
Ø电化教室管理
提供对各个部分数据的查询与统计功能。
✓教育、教学软件
✓电教设备使用情况查询
✓电化教室使用情况的查询
✓电化教育媒体使用情况的查询
✓音像资料的查询（现有，借出，和全部）
✓音像资料借阅情况的查询
数据查询的结果供用户查看，或打印报表输出。
其中某些部分能让校领导进行查阅。
教育教学软件应该能由所有的教师查询。
4.1.13财产管理子系统
对学校财产全面信息化管理，以提高使用效率，从而节省开支。
Ø设备登记（编号）
Ø设备基本信息（来源、附件情况、价值）
Ø设备折旧管理（按指定折旧率进行折旧处理，计算财产现值）
Ø设备报废管理（过期、破损设备）
4.1.14政教管理子系统
目标：
实现学校日常的政教工作的管理。
提供功能：
方便的输入和查询功能，以及灵活的可扩充的功能。
Ø思想政治教育
校会主要内容升旗仪式主题学校大型活动的有关内容
Ø行为规范
Ø文明班级评比
Ø共青团、学生会
Ø社区教育
Ø青少年教育基地
Ø家长委员会
Ø社会实践
数据按三层树形结构组织。
第一层为德育工作的各个主要类别，如思想政治教育、行为规范、文明班级的评比、共青团学生会活动等等。
第二层为主要类别中包含的具体活动，如思想政治教育中的校会、升旗仪式，社会实践活动中的军训、学农，等等。
第三层是某一活动的按时间的区分，用以记录各次活动的内容，保存历史记录，每一项即为一期。
每一活动都可以有若干内容项。
如，升旗仪式可以有升旗仪式的主题内容、班级、总体情况等等。
对于此活动的每一期来说，这些内容项是不变的。
在查询的时候，可以统一查阅。
4.1.15系统用户管理子系统
所有使用校园网应用软件的用户基本信息都能在这个管理模块中得到控制，由于不同的系统用户权限不同，系统管理员，可以在这里为不同的用户设置权限。
用户的任何操作都将在操作记录库中留迹，系统管理员可以定期的从系统的操作记录中发现异常的操作，这样就保证了系统的安全性。
Ø授权功能
Ø留迹功能
4.1.16教科研管理子系统
该模块能对中学的科教研任务进行综合管理,即可进行教师科研成果资料的收集、整理、查询，同时亦能对各教科研室的储存资料进行归类整理以及查询。
Ø教学用书的收集整理
Ø教学论文的收集整理
Ø发表的各类文章的收集整理
Ø声像资料的收集整理
Ø资料编写情况的收集整理及多种查询
Ø课题申报及成果情况的收集整理及多种查询
Ø上级文件的收集整理
Ø科研室常规资料的收集整理
Ø科研室研究资料的收集整理
Ø对以上各种资料支持历史记录的浏览功能
4.2网上教学系统
Internet及WWW应用的迅猛发展，极大的改变着我们的生活方式。
信息通过网络，以不可逆转之势，迅速打破了地域和时间的界限，为更多的人共享。
而快速、高效的传播和利用信息资源正是二十一世纪的基本特征。
学校作为信息化进程中极其重要的基础环节，如何通过网络充分发挥其教育功能，已成为当今的热门话题。
随着学校教育手段的现代化，很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展，校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一，此时，校园网上的应用系统就显得尤为重要。
一方面，学生可以通过它在促进学习的同时掌握丰富的计算机及网络信息知识，毫无疑问，这是学生综合素质中极为重要的一部分；另一方面，基于先进的网络平台和其上的应用系统，将极大的促进学校教育的现代化进程，实现高水平的教学和管理。
从上述意义来说，未来学校的趋势必将是借助于网络和其他先进技术，突破现有的办学模式，实现学校的网络化，也就是网络学校。
本系统就是基于网络学校的概念，基于当今先进的Internet/Intranet平台，结合我们已经成型的网上教务管理系统，通过Web技术，来实现整个系统，使网络学校不仅能实现常规的教学管理，还能利用它的技术优势，实现常规学校无法实现的功能，如无纸作业，先进的电子化交互手段等。
4.2.1网校课程与教学计划管理子系统
◆课程管理
新开一门课程
修改一门课程信息
取消一门课程
◆教学计划管理
设定课程的框架
设定课程的章、节结构以及知识点
对现存的计划进行添加、修改
4.2.2网校课件、试题管理子系统
◆课件管理
将已做好的各种网络课件（如HTML文本、声音、图象、视像等）纳入整个教学计划的框架之中。
对系统中所有教案、教材、课件、试题等资源在教学计划框架下的管理。
◆内容发布管理
发布系统中教材、课件等资源供学生学习
调整已经发布给学生共享的内容
按试题的类型、难易度、知识点等要素从题库中生成作业和考卷并发布给学生
4.2.3教师教案、试题生成平台
◆教案、教材生成平台
提供统一的平台供教师备课，使教师能方便地组合使用各种工具，生成可共享的各种资源
通过这一平台，使教师能方便地修改和调整已有的资源
◆试题生成平台
提供统一的平台供教师出试题，使教师能方便地组合使用各种工具，对题库内容进行增加，修改，删除等操作
4.2.4远程教学系统
远程教学系统具有如下特点：
——1.打破了时间、空间、地域的限制，可充分利用现有学校的师资力量。
——2.它集语音、图像、数据于一体进行交互式教学，形象生动。
它是交互式可远程授课。
学生可利用该网随时调用视频、语音、文字等信息。
学生可以在不同的地方上课，同一个班级的同学可能近在咫尺也可能远在天涯。
——3.点播式授课.异步授课方式：
学生可调用存放于信息服务器中的课程；同步授课辅导方式：
可将学生在校学习的同步课程的辅导材料存放于信息服务器中，供学生在课堂上同步调用。
可进行教学资料检索。
——4.网上教学，省钱省力，效果明显，是未来教育的发展方向之一。
——5.利用远程教学系统可以实现校与校间的教学交流，优秀课程、课件可以实现校间共享
4.2.5学生个性化学习平台
◆学习功能
生成学生学习环境，个性化地展现发布的资源供学生学习。
◆电子作业本
生成答题环境，供学生使用
学生对作业及考题作了解答后，自动批改客观题，并显示相应的提示、分析
记录学生解答，便于学生复习。
4.2.6网校电子公告板（BBS）
提供校园内公告信息的发布场所，可以展开热点讨论区
新增、删除讨论区
发表、阅览、删除文章
考虑增加上载功能
4.2.7校园实时讨论区（Chat）
Chat的所有基本功能，并增加上载功能
4.2.8网校系统管理子系统
人员信息：
不同人员的权限管理
参数设定：
设定系统中关键信息（学校名称、系统服务器的路径信息……）
留迹信息：
类似校园日常管理系统的留迹信息。
4.3图书馆管理子系统
4.3.1子系统系统概述
随着计算机技术的发展，图书数据的增多，现代科学技术与图书馆学相结合，产生了新一代的图书馆管理工具。
图书馆管理系统就是应用于图书管理的一整套完善、便捷的自动化管理工具，为提高图书管理工作效率、图书情报的准确性，及信息资源的共享创造了条件。
目前有的图书馆管理系统，一般具有这些功能：
订购、编目、典藏管理、流通管理、信息检索等。
这些系统中一部分具有十分强大和完备的功能，能够在大型的图书馆应用中发挥良好的效用。
这些系统一般都比较庞大，且管理专业水平高，对于小型图书馆，特别是中学图书馆来说过于完备，很多系统功能用不到，且价格昂贵，势必造成很大的资源浪费。
另一部分系统规模较小，使用范围较广。
但是正时由于它的通用性，使得很多方面都不能满足特定用户的需求。
由于中学图书馆具有其自身的应用特点，因而在使用上也带来了很大的不方便。
我们的中学图书馆管理系统，专门根据中学图书馆的需求而设计。
这个系统除具备了常规的图书管理功能外（例如，采购、编目、典藏、流通等），还根据中学图书馆应用特点，简化不必要的烦琐操作，增加特定功能，帮助工作人员快速、方便、准确的管理图书信息。
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