数字校园应用平台设计Word格式.docx
《数字校园应用平台设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字校园应用平台设计Word格式.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
图片制作、审核、答辩
目录
摘要I
AbstractII
1.项目概况1
2.需求分析2
3.总体设计2
3.2网络设计4
3.1.1网络设计宗旨4
3.2基础应用平台设计6
3.2.1学生考勤管理系统6
3.2.2教务管理系统9
3.2.3VOD点播10
3.2.4电子邮件和电子公告11
4.网络安全管理与网络监督平台14
5.总结15
摘要
近些年以来，伴随着校园网的飞速发展，很多高校都建立了适合自己的校园网络，丰富了学习资源、提高了教育效率。
新的校园网络，创造了一种新的教育模式，传统的教育模式无法与之相比，伴随着校园网的高速发展，也带来了很多问题，例如：
网络安全、网络维护，如何应对日益增加的用户、如何增加自己的功能和完善结构。
对于这些很棘手的问题，希望能够作出一种方案，使校园网络投资少、见效快、优质高效。
本文结合我所学的知识，查找资料，以及向老师同学的帮助，简单的对成都红旗职高的校园网络进行一个阐述，主要内容包括校园网的设计，完善以及怎样实现，达到高效利用，为了增强文章的可读性，省去了很多烦琐的代码，使用了比较直观易读的流程图来表示，希望能够达到很好的效果。
关键词：
网络安全；
网络维护
Abstract
Inrecentyears,alongwiththerapiddevelopmentofthecampusnetwork,manyuniversitieshaveestablishedtheirowncampusnetwork,enrichthelearningresources,improvetheeducationefficiency.Thenewcampusnetwork,creatinganewmodeofeducation,thetraditionalmodeofeducationcannotbecomparedwith,alongwiththerapiddevelopmentofcampusnetwork,italsobringsalotofproblems.Forexample:
networksecurity,networkmaintenance,howtorespondtotheincreasinguser,howtoincreasetheownfunctionandimprovethestructure.Fortheseverydifficultissues,hopingtomakeasolution,sothatthecampusnetworklessinvestment,quick,qualityandefficiency.Inthispaper,combinedwiththeknowledgeIhavelearned,findinformation,andtomyteachersandclassmateshelp,simpleofcampusnetworkofaelaboration,mainlyincludingthedesignofcampusnetwork,perfectandhowtoachieve,toachieveefficientutilization,inordertoenhancethereadabilityofthearticle,savethemanyofthecumbersomecode,usethemoreintuitiveandreadableflowcharttorepresent,hopetobeabletoachieveverygoodresults.
Keywords:
networksecurity;
networkmaintenance
1.项目概况
学校领导充分认识到21世纪将是网络信息化时代为了使学校的教育和管理工作能够适应新的挑战,具备长远的发展后劲,从战略高度提出建设学校校园网的设想。
将现代化数据通信手段和信息技术以及大量高附加值的信息基础设施引进校园,用以提高教育以及管理水平。
随着校园网的开通,媒体教学、办公自动化、信息资源共享和交流方式多样的实现,尤其是与中国教育和科研计算机网的连通,极大地丰富了学校的资源,为今后在激烈的教育市场竞争中取胜打下坚实的基础。
2.需求分析
针对校园网要实现的目标，应着重从以下方面进行：
（1）盲足未来应用需求，要求网络设备支持IPv6协议，制定IPv4/IPv6的过渡策略，随着改造校园网的进程逐步部署IPv6，申请IPV6地址并合理分配。
（2）校园网的多出口，一为IPv4网络主干，二为CERNET2
IPv6主干网。
（3）提高网络带宽，提升设备性能，支持多业务，网络核心设备、汇聚成设备必须满足这一需求。
要求强大和完整的第三次交换能力，支持今后的视频点播、电视电话会议等多宽带多媒体应用。
主干核心层与汇聚层实现万兆速率连接，实现百兆到桌面。
网络技术可同时支持数据、语音、图像等各种类型信息的传输。
（4）建立基于网络的教育管理及办公自动化系统，实现行政、教学、教务、科研、后勤、财务等日常事务的网络化管理。
（5）建立网络教学系统，提供教师电子备课、课件制作、多媒体演示、学生多媒体交互学习、网络考试、自动化教学评估等功能。
（6）对于网络可靠性，要求骨干设备应具备哟很高的容错能力，不仅要具备有设备级的冗余，还应配备冗余引擎和冗余电源，所有的设备结构模块可以进行热插拔更换。
（7）建设新的网络结构，改造原有VLAN间路由方式，采用流行的三层交换机承担VLAN间路由及转发。
（8）为流量集中的学生公寓区的流量进行流量工程设计，充分利用冗余链路。
（9）对于网络管理，要求采用智能化网络管理软件，实现对网络的自动检测和控制，用户界面应该友好并能进行常见的网络配置，支持虚拟网络功能。
（10）为校园提供一定的安全保障，防止黑客入侵和破坏，保证校园网安全。
（11）为配备IPv6的部署，要求基础网络设备支持组播技术。
（12）要求在学校规模不断扩大中，用户在持续增加，要求网络具有很好的扩展性，能够根据需要逐步平滑升级到万兆的骨干连接。
3.总体设计
图3.1.1校园网络系统结构图
3.1校园网络系统结构图介绍
如图3.1.1园网络系统结构图可知，在此次校园网的设计中，我们采用层次化模型来设计网络拓扑结构。
所谓层次化”模型，就是将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。
层次模型既能够应用于局域网的设计，也能够应用于广域网的设计。
在校园网设计中，使用层次化模型有许多好处，列举如下：
①节省成本。
在采用层次模型之后，各层次各司其职，不再在同一个平台上考虑所有的事情。
层次模型模块化的特性使网络中的每一层都能够很好地利用带宽，减少了对系统资源的浪费。
②易于理解。
层次化设计使得网络结构清晰明了，可以在不同的层次实施不同难度的管理，降低了管理成本。
③易于扩展。
在网络设计中，模块化具有的特性使得网络增长时网络的复杂性能够限制在子网中，而不会蔓延到网络的其他地方。
而如果采用扁平化和网状设计，任何一个节点的变动都将对整个网络产生很大影响。
④易于排错。
层次化设计能够使网络拓扑结构分解为易于理解的子网，网络管理者能够轻易地确定网络故障的范围，从而简化了排错过程。
3.2网络设计
3.1.1网络设计宗旨
关于校园网的建设，需要考虑到以下的一些因素，网络系统的先进程度、
稳定性、可扩展性、维护成本、应用系统与网络系统的配合度，与外界互连网络
的连通、建设成本的可接受程度。
下面针对校园网建设提出一些建议:
主干网设计采用星、环型相结合的拓扑结构、主干网汇接各子网，形成中心交换，中心节点与各个二级节点分别通过光纤相连，各二级节点互联形成网络环构成校园网主干信息通道。
中心节点选用高性能交换机，放置在网络中心内。
流量按层次划分，跨越工作组网段的流量汇接到子网，跨越子网的流量汇接到主干子网通过三层交换机连接到主干网，各个二级节点均为汇聚层交换机。
分别置于教学楼、办公大楼、图书馆及网络中心。
中心节点与各个二级交换机采用单模室外光纤，通过电缆沟地埋走线进行连接，传输速率1000Mbps。
同在一楼内各子网的工作组交换机通过5类UTP与本楼内的二级交换机连接。
每个子网按部门划分成多个工作组网，桌面机连接到基层网段上，服务器、工作站连接到高层网段，主干网上不直接入用户网络。
教师家中的微机及远程用户可通过VPN进入校园网。
中心节点通过光纤与CERNET和Internet网络实现高速接入。
网络中心建有各类服务器提供整个网络的服务，部分服务器通过光纤直接与中心节点的核心交换机连接实现高速服务响应和集中控制和管理。
从而全面提供Web、VOD、DNS、媒体制作、CAI、MIS、Ilas、Email、AntiVirus、IDS、Firewall、Discmirror、SAN磁盘阵列、计费、网管服务器、FTP等功能。
在网络出口和关键子网可设立防火墙和入侵侦测，防止来自内部或外部的恶意攻击。
对学校各办公室和教室、各大楼实施结构化布线。
楼宇之间主干采用室外光纤、水平布线采用五类双绞线UTP。
而设备间选用理线架、光纤配线架及标准机柜。
图3.1.2校园网络结构拓扑图
校园网络系统应用要求：
对于我校组建的网络系统来说要求是比较高的，针对我校的实际情况，对服务器硬件系统和应用软件系统的要求如下：
（1）服务器硬件系统要求整个校园网络建成以后，需要运行哪些应用系统，选配哪些应用服务器设备是我们应该为客户设想的关键问题，针对该校的具体需求，我们选配三台服务器WEB服务器、E-mail服务器、FTP服务器
（2）应用软件系统要求
1）操作系统WINDOWS
7在稳定性和安全性方面可靠性较高，完全适合该校的网络操作系统需求。
2）应用软件
校园应用软件要求包括如下几个部分：
大学校园网办公软件、视频点播VOD软件、SQL
Server数据库软件、电子阅览室资源库等。
3.2基础应用平台设计
3.2.1学生考勤管理系统
目前高校学生上课考勤管理都是以任课老师上课点名，记录学生上课情况,对于时间比较长的请假，需要通过递交请假申请让班主任、院系领导都批准方能生效。
这种的模式在目前高校管理中暴露了不可避免的弊端：
（1）学生请假不方便；
（2）学生请假对任课老师不透明；
（3）学生对自己整个学期的上课出勤情况没有整体的统计信息；
（4）班主任对本班学生整个学期的上课出勤情况不易查看；
（5）院系领导、学校领导不容易把握学生上课的出勤情况。
因此一个好的学生考勤管理系统在一定程度上可以解决这些弊端，本系统主要针对目前高校学生在线请假以及学生上课出勤管理而设计的信息系统。
本系统涉及到高校六大类用户：
学生、任课老师、班主任、院系领导、学校领导、教务管理员。
高校学生考勤管理系统在目前的高校中使用还不普遍，但也有许多类似的成功案例：
如教务管理系统、排课系统等。
本系统采用JSP，JavaScript脚本语言、html标识语言及SQL
Server
2000数据库技术综合开发。
为了使客户端能够从服务器中访问数据，服务器必须具备以下两个关键特征：
一、对在数据库中的数据提供单点访问。
二、将处理和操作在客户端和服务器间进行分配。
图3.2考勤管理系统结构图
（1）帐号保密机制
本系统除了传统的用户名和密码保护外，又利用MD5方式对密码进行了再次加密，由于这种加密是不可逆转的加密方式，即使后台数据库被盗，盗取者也无法找到管理员和用户的密码，这大大提高了客户帐号的安全性，使管理人员可以放心的把学生信息进行发布，后台管理采用三层加密机制，限制非本站链接直接进入后台管理文件。
（2）常见的管理学生任务
网站前台页面显视栏目分为以下几种方式：
1）添加新学生
2）查看管理学生列表
3）学生考勤4）学生成绩5）修改我的个人资料
6）退出系统（注销）
图4.3网站前台页面结构图
（3）人机化界面
网站采用菜单方式来管理网站页面，不但页面简洁，而且操作方便。
强大的权限管理，网站管理人员可以对网站的各功能模块进行管理，而普通用户仅能查看信息,方便管理。
3.2.2教务管理系统
现代化学校应该有个现代化的管理系统去管理学校内的各项事物，学校是一个数据量比较大的单位，如何去管理及查询学校内的数据就成为了一项及为重要，而且需要迫切解决的问题，所以开发出一个教务管理系统就是现在及为重要的事情，从而教务管理系统的重要性就不言而喻了。
总体的功能需求：
教务管理信息系统是学校对其管理的教师及各班级，课程管理的信息化数据平台。
主要包括教师情况管理，教师授课情况管理，每学期课程的安排，学校班级的情况，学生数，课程表，及能对以上各项的查询，打印。
因为以上各项都是学校内部的资料，不希望被外人看到，所以在整个系统的前面加上密码功能是由为重要的，有了密码功能，就能有效的保护此系统的安全。
（1）、查询模块：
对教师情况，班级情况，课程表，教师工作量，教学计划的查询。
其中，教师情况可以查询教师的个人情况及其学历等等；
班级情况可以查询班级的人数，男，女生人数及指导教师等情况；
课程表可以查询每个班级，每个学年度的课程情况；
教师工作量模块可以查询每个教师的授课及其它工作的情况；
教学计划模块可以查询各科课程的安排情况。
（2）、修改模块：
对教师情况，班级情况，课程表，教师工作量，教学计划的增加及修改。
其中，教师情况可以增加及修改教师的个人情况及其学历等等；
班级情况可以增加及修改班级的人数，男，女生人数及指导教师等情况；
课程表可以增加及修改每个班级，每个学年度的课程情况；
教师工作量模块可以增加及修改每个教师的授课及其它工作的情况；
教学计划模块可以增加及修改各科课程的安排情况。
（3）统计模块:
此模块主要是针对教师工作量多少给于多少津贴的统计模块，此模块可以对教师的津贴给于统计。
（4）打印模块：
可以对班级的情况，教师的情况，及教师的津贴给于打印。
（5）维护模块：
此模块主要是用于管理员对其可以受权人员进行受权及添加对于此系统的管理人员。
（6）工具模块：
可以运用这里提供的工具，使统计工作作的更便利一些。
该系统主要分为查询管理，修改管理，维护，统计，打印，工具六大部分。
达到操作直观方便、实用、安全，在该系统的设计主要遵循可行性，从实际出发了解教务管理上的问题，使设计出的系统与实际紧密相结合。
在该系统的设计还要遵循科学性设计的主要体现现实、完整和有效。
系统组成：
系统由六个子模块组成：
查询模块、修改模块、统计模块、打印模块、维护模块、工具模块。
功能：
3.2.3VOD点播
利用校园网VOD影视点播系统的双向视频传输特性和网络特性，我们可以开展多种形式的教学：
（1）视频点播教学
将各科优秀教师的多媒体课件、电视教材、直播课程、现场实验示范等采编存入VOD影视点播系统，教师可在终端机上，通过统一的点播界面，自由点播这些视频资源进行教学。
校园网VOD影视点播系统中丰富的多媒体教学资源不仅减轻了教师的备课负担且有利于资源共享。
（2）远程教学
利用校园网影视点播VOD系统开展远程教学的有两大优点：
首先，它的视频传输特性好，这是一般的网络教学达不到的；
此外，影视点播VOD系统的视频传播是双向的，学习者可以根据自己的具体情况，自行安排学习时间，这是VOD影视点播教学明显优于广播电视教学的地方。
（3）影视欣赏
VOD校园网影视点播系统能够平滑流畅地传播视频信息，而且观看者还可自由地对播放进程进行控制。
把影视资料放到VOD服务器中，学生们就可随时随地地点播收看，这样就增大了影视资料的共享范围，极大地丰富了学生们的影视文化生活。
校园网影视点播VOD系统的建立
实际上，目前业界的校园网VOD视频点播系统解决方案屈指可数，而当中一些老牌子的解决方案虽然面世较早，但由于技术水平有限或者是发展不理想而致停止更新，在实际应用中存在着诸多的瓶颈或障碍，效果难如人意。
由于自身需求的原因，笔者近年来一直在关注这一领域的发展，新近发现一款名为酷播局域网（校园网版）视频点播系统的新产品在各方面的综合表现都相当不错，这套系统最大的优点是完全免费，
而且系统中的视频资源完全不与外网相连，可以有效保护校园网的带宽资源，还有就是能在校园网内搭建出能通过播放器内嵌的网页
点播视频库（就是用风行播放器看那种），所以用户不用点网址来看。
因此下文将以其作为典型方案介绍校园网视频点播VOD系统的建立。
3.2.4电子邮件和电子公告
校园网中的电子邮件系统的应用与威胁
在教育行业几乎所有的高校的都部署了教师电子邮件平台，供教师使用，也有相当一部分学校部署了学生电子邮件平台，也有一部分高校还部署了校友电子邮件系统平台。
电子邮件应用已经融入到了高校教学和科研的方方面面。
邮件系统的健壮性、稳定性和可用性，越来越重要。
同时，垃圾邮件、病毒邮件也与日增加，甚至泛滥，一个3000
账户左右高校邮件系统，每日收到的垃圾邮件竟有3
万多封。
在原有的邮件系统基础之上部署一个反垃圾邮件系统，也成必然的选择。
借助反垃圾邮件系统能够过滤掉垃圾邮件和病毒邮件。
如何在校园网有效部署邮件系统，使邮件系统既能将垃圾邮件拦在门外，又能使本系统发出的正常邮件能正常到达对方邮件服务器，是必须解决的问题。
校园网络反垃圾邮件的常见困扰集中体现在以下几方面：
（1）现有的防火墙和病毒防火墙只能阻断来自网络的普通攻击，不能有效防Internet混合在垃圾邮件当中的病毒，蠕虫，U
R
L等威胁，使得病毒能够躲避传统的防御方法，且将其代理文件植入到校级邮件系统中。
（2）现有垃圾邮件防护系统不能有效地过滤垃圾邮件，导致系统内存在着大量的垃圾邮件，占用了传输、存储和运算资源，不但造成网络资源浪费，降低了系统的使用率，还造成邮件服务器拥塞，降低了网络的运行效率，严重影响正常的邮件服务，对信息安全系统性能形成重大影响。
（3）由于垃圾邮件具有反复性、强制性、欺骗性、不健康性和传播速度快等特点，会对在校师生造成不良影响。
并且部分含敏感政治内容的邮件，打扰了工作人员正常的邮件通信。
国家公安部已经下发了专门的通知，要求各单位加强对邮件系统的过滤和管理。
校园抗病毒、反垃圾邮件系统的设计：
由于outlook、foxmail等客户端软件在运行环境、具体实现上差异较大,很难有统一的方案来解决垃圾邮件问题,因此,设计中主要考虑服务器端的反垃圾邮件措施。
将反垃圾邮件子系统部署在整个电子邮件系统上,包括MTA、MDA、和webmail,而不仅仅只在某个单一的模块之中部署。
由于垃圾邮件发送者的手段多样,很难用单一的措施来识别垃圾邮件。
因此,在校园网邮件系统中,我们采用病
毒查杀、规则评分、分类投递、反馈数据学习等多种反垃圾邮件技术结合的方式。
校园网反垃圾邮件方案主要从硬件、软件、制度和客户端制定。
硬件方案：
在校园网和教育网之间，添加邮件服务器和邮件过滤器，实现邮件的管理和过滤。
且在校园网和教育网之间配臵防火墙，整个校园网内的业务系统服务器受到保护。
由于黑客技术日益公开化，职业化，各种攻击日益频繁，病毒日益泛滥，重大网络安全事件日益增多。
防火墙作为校园网络安全防护的第一道闸门，已经成为校园网络安全防护的重要部件。
软件方案：
虽然添加了防火墙，但病毒还是可以通过以下途径进入到我们内网，用户还可能下载和安装一些网上的不明来历的软件，用户可能收发的电子邮件中含有病毒，或者用户使用移动U盘进行拷贝时，感染病毒。
校园网的邮件收发流程外来邮件通过教育网传入，经过天网防火墙的过滤，再进入邮件服务器和邮件过滤器，经过一系列反垃圾邮件措施过滤后，若是正常邮件则投递回邮件服务器，再发送给用户，若是垃圾邮件则放到拦截队列；
内部用户发送邮件通过邮件服务器发送，一定要经过天网防火墙才能发送出去，这样同样可以对邮件进行过滤和处理，防止内部用户向外发送垃圾邮件。
4.网络安全管理与网络监督平台
随着网络的高速发展，网络的安全问题日益突出，近两年间，黑客攻击、网络病毒等屡屡曝光，国家相关部门也一再三令五申要求切实做好网络安全建设和管理工作。
但是在高校网络建设的过程中，由于对技术的偏好和运营意识的不足，普遍都存在"
重技术、轻安全、轻管理"
的倾向，随着网络规模的急剧膨胀，网络用户的快速增长，关键性应用的普及和深入，校园网从早先教育、科研的试验网的角色已经转变成教育、科研和服务并重的带有运营性质的网络，校园网在学校的信息化建设中已经在扮演了至关重要的角色，作为数字化信息的最重要传输载体，如何保证校园网络能正常的运行不受各种网络黑客的侵害就成为各个高校不可回避的一个紧迫问题，解决网络安全问题刻不容缓。
（1）校园网络安全解决方案、规范出口的管理，实施校园网的整体安全架构，必须解决多出口的问题。
对于出口进行规范统一的管理，使校园网络安全体系能
够得意实施，为校园网的安全提供基础的保障。
（2）配备完整的、系统的网络安全设备在网内和网外接口处配置一定的统一网络安全控制和监管设备就可杜绝大部分的攻击和破坏，一般包括：
防火墙、入侵检测系统、漏洞扫描系统、网络版的防病毒系统等。
另外配置安全设备既要考虑到功能，同时也必须考虑性能和可扩展性，以避免成为网络的瓶颈。
通过配置安全产品可以实现对校园网络进行系统的防护、预警和监控，对大量的非法访问和不健康信息起到有效的阻断作用，对网
升级会员 