求:“中小型校園網絡的規劃與設計”?(Cisco的)
-----不同層次的中小學計算機網絡
花都區北興鎮榴花中學:王友森
摘要:
網上教育以受眾廣、投入低、不受師資的校舍等條件限制、容易開展高水平教育、教學質量相對容易保證等特點而受到教育界的廣泛重視,目前國內壹些重事業高校的網站已經開展這方面的應用。但現在中小學的校園網正在建設階段。中小學建設校園計算機網絡的根本動機,就是提高學校的管理效益和教學質量。而並非只有大量的資金投入,建設具有規模的計算機網絡,才能開展學校的教育手段。架設滿足學校應用需求的小的局域網絡、教學網絡同樣也能發揮大的教育效益。
關健詞:網卡 集線器 局域網 服務器
不同的學校可以根據自己的特點和實際情況,在實際的中小學校計算機網絡的建設中,建軍立不同層次的計算機網絡,換個角度說,就是有條件的學校,可以壹次性投入,建設壹個比較完善的校園計算機網絡,而其他學校可以根據實際情況,先建軍壹些小型的局域網絡,以後逐步完善校園網絡。而條件是指資金、學校規模和計算機使用人員的計算機知識掌握程度,以及計算機專業人員的技術能力的強弱。所以當應用和開發計算機網絡人員的水平較好時,才能夠充分利用所使用的計算機網絡,否則,最好不要急於建設大規模的、復雜的計算機網絡。
壹、 網絡的連接方式
1、總線型結構
這是早期NOVELL網絡中采用較多的壹種方式。它是典型的總線拓樸結構,網絡傳輸率10Mbps。
文件服務器和學生工作站用50歐姆的細同軸電纜連接,電纜貫穿整個網絡,最大網絡段不超過185米。學生工作站中配置有BNC插口的網卡,計算機利用T型連接器接駁網卡與同軸線,各個接駁被視為壹個結點。網絡段必須接上50歐姆的終端器,其中壹端接地。
采用這種結構組網的缺點是,如果網絡中的其中壹個結點發生故障,將影響整個網絡的正常運行,導致整個網絡癱瘓。
2、星型結構
這種連網方式拓樸結構為星型,傳輸率達10Mbps。與傳統總線型結構不同,在拓樸結構上新增加了壹個集線器(HUB),所有工作站都用無屏蔽雙絞線(UTP)連接在集線器(HUB)上。在實際連網中,常常用細同軸電纜將HUB連接成總線結構,每個HUB上的工作站連接成星型,雙絞線從HUB到學生工作站的距離不超過100米。
星型網絡結構中的每個學生工作站都配置有RJ-45接口的網卡,通過RJ-45接頭接駁雙絞線與集線器的RJ-45接口相連。由於HUB具有動態監測網絡運行狀況及容錯的功能,因此網絡中的其中壹個結點出現故障只影響結點所連接的學生工作站,並不影響整個網絡的正常操作。
網絡的建設可以有以下不同層次:
1、局域教學網絡(LATN)應用於教學的教室內的計算機局域網絡,有兩種形式:
種是普通的計算機局域網絡,網絡連接線纜把作為服務器的計算機和作為工作站的計算機連接起來,不需要額外的設備,提供通常意義上的網絡功能。這種方式可以實現網絡上軟、硬件的***享,對於計算機房的管理有著很大的幫助。但它對課堂教學的交互不提供方便(除非編制專門的軟件)。還有壹種教室內的教學網絡,就是在上述網絡的基礎上,每臺計算機上附加壹塊轉接音頻和視頻的硬卡(LATN卡),提供視頻和音頻模擬信號的切換,把教師用計算機的屏幕信息和教師的聲音轉切到學生作計算機,或者把學生用計算機的屏幕信息轉切到其它計算機,輔助教師的課堂教學。該教學網絡,由於造價低、實用好,目前有著廣泛的市場。但是由於它采用的是模擬信號傳輸形式,傳輸的距離有限,只局限於壹個教室內。而全數字化的信息傳輸方式才是網絡發展的最終趨勢。
局城教學網絡通常提供以下的教學功能:
師生雙向的語言教學系統。 把教師用計算機的顯示內容傳輸到全部或部分學生用計算機屏幕上廣播功能。 教師對學生所用的計算機的監督、察看的控制功能。 教師把某個學生的操作轉播給學生的功能。 學生在計算機上提問、教師回答的功能。2、小型辦公室對等網
建立小型辦公室計算機對等網就可以實現辦公室內各種資源的***享:打印機、硬盤、調解器、文件資料等等,從而各種***享文檔不需要利用軟盤在各機器間傳遞,減少了工作量和計算機病毒傳播的可能性,提高了設備的利用率,這種形式的網絡對設備的要求低,實現容易。尤其是Win95 、Win98的環境下,操作非常方便。
所需的額外設備,總路線式網絡結構:同軸電纜,網卡、雙絞線、集線器。
網卡:小型辦公室只需10M以太網足夠,但各PC可配置10/100網卡,以便在必要時向快速以太遷移。
集線器:運行在10或100Mbps下,並提供額外的端口以滿足發展需要。
打印機:打印機***享有三種形式:(1)最簡單的方式是安裝壹個打印***享緩沖器,
連接需要打印服務的多臺PC機實現打印機的***享,這種方式對計算機網絡沒有要求;(2)普通的打印機,連接在壹臺PC上設為打印服務器;(3)網絡打印機,作為壹個網絡設備連接,運行更快速,目前有些計算機公司還推出了集成網絡打印機、傳真機、掃描儀、復印機等的多功能打印機。
3、小型客戶機服務器局域網
客戶機服務器局域網絡比作互連方式的對等網絡更多的網絡功能。這包括對網絡系統資源的管理、網絡的安全管理等。這包括對網絡系統資源的管理、網絡的安全管理等。當學校的某個部門或部門之間需要進行資源***享,並且要求對計算機上的文檔、資源提供壹定的管理功能的安全措施時,就有必要采用客戶機/服務器形式的基於網絡。
局域網絡的網絡操作系統可以選擇MS Windows NT,Novell Nerware和UNIX等。目前較為常用的是支持的軟件較多。Windows NT比較適用於以windows為平臺的客戶端,客戶端常常以DOS系統為操作平臺,且對文件服務有較多的要求時,最好選用Novell Netware建立小型的客戶機/服務器局域網絡,最好有壹臺專用服務器。而性能較好的PC、Pcserver和專用服務器分別屬於不同的檔次服務器,可以滿足不同層次的需求。
對於中小學來說,圖書館、具有教學網絡的計算機教室、膳食系統都可建立小型的局域網絡。
4、面向全校的計算機信息網絡
當需要把全校的各種計算機設備進行連接,實現壹個應用於全校的信息管理系統和教學時,就有必要性建立面向全校工作的校園計算機信息網絡。關於“校園網絡”這壹概念,並沒有確切的定義,校園網絡的建設也沒有壹個統壹的標準。從字面上講,面向全校的校園信息網絡應該是指應用於全校範圍的信息管理的計算機教育的計算機網絡系統。每個學校由於各自的應用需求、資金情況的建築環境不同,他們的校園計算機信息網絡也各有其特點,但最根本目的都是提高學校的教育效率。
建立校園計算機信息網絡之前,需要考慮以下的幾個問題:
(1) 需要利用計算機校園網絡提供的功能是什麽,應用需求實現的可行性(包括技術上的可行性和對使用人員的要求)?
(2) 學校可以承擔的資金投入多少?完成所需求的功能的投入是多少?
(3) 建立校園網絡的設入/產出比是多少?
(4) 能否利用其它更為價廉、合理的手段實現相同的功能?
(5) 對校園網絡的建設是否將有長遠的開發計劃?學校本身有否進壹步應用開發力量?
壹個完整的校園網絡系統,通常應包括以下部分:
(1) 校園信息服務系統。
(2) 數據庫服務系統;包括校長辦公室系統;學生管理系統;教務管理系統;財務管理系統;資產管理系統;食堂生活管理系統;文檔管理系統。
(3) 教育資源管理的查詢系統。
(4) CAI應用系統。
(5) 電子郵件系統。
中小學校園計算機網絡的功能的核心,是提供各種信息資源的***享;教學資源的***享、教育知識的***享、管理信息的***享,以及加強師生之間、教師與教師之間。管理人員與教師之間的交互,從而為學校教育的現代化和管理的科學化提供基礎。根據當前技術的發展情況,建立校園的Internet將會是校園網絡建設中所采用的信息管理技術。
二、計算機網絡的建設機制
1、 計算機網絡的建設,尤其是計算機校園網絡的建設,需要有壹個系統、全面的分析和
規劃過程。由於建設的周期較長,網絡的管理、維護、軟件系統的開發都要有專人管理。從提高網絡角度出發、也需要有人長期從事網絡應用的開發。因此,進行網絡建設的首要工作,就是建立壹個包括學校領導、技術人員、後勤人員和各個部門、組室負責人網絡建設小組。通過小組內成員的相互協作,***同完成網絡建設工作臺和後期的應用開發及維護工作。
2、 采用自頂向下和叠代原型法相結合項目需求分析模式。
傳統的生存周期方法強調自頂向下的開發模式,它要求在實際開發之前必須先對需求嚴格定義,以提就高軟件開發的成功率。而原型法通過在初步分析獲行壹組基本需求後、不斷修改的擴充,完善設計方案。
3、 多次、多方的方案認證
網絡建設的方案是校園網絡的藍圖,它不僅應該能夠反映學校的應用需求,在網絡技術上實用、正確,而且要求資金投入合理。方案的開成壹般需要有以下步驟:
(1) 根據需求分析形成初步方案。
(2) 校方與系統集成商討方案。
(3) 請網絡專家組討論方案。
(4) 形成最終網絡建設方案。
4、 第三方監督的網絡實施方法
對於網絡建設工程的實施,雖然系統集成商方面有壹個工程質量保證方案,但壹般中小學並沒有相應的技術力量對網絡的建設工程實行監督。
5、 重視應用系統開發,保證網絡應用“可持續發展”
對於校園網絡的建設,完成了網絡硬件的架設,只能夠算是完整個工作的壹半。相對於網絡的架設,網絡應用系統的建設更為復雜,隱開的工作量大,建設周期長,利潤小。
6、 完善的網絡管理制度和應用發展規劃
完善的網絡如果沒有人使用,則相當於無。學校在建網的同時,不可忽視應用隊伍的建
設,這包括:網絡管理技術人員:網絡應用開發人員:網絡使用人員(教師、學生、員工等)
因此,在計算機網絡建設的同時,也要求有合理的培訓計劃,建設壹支開發和應用網絡隊伍。
新加坡“主人計劃”中“扇型教師培訓模式”是值得我們借鑒的。在該計劃中,信息主管部門的早期受過培訓的教師將通過兼職的方式培訓其他的教師,並且把此工作量折算為自己本職工作的三分之壹。而扇型教師培訓模式將產乘方的效應。
與此同時,網絡的使用和管理制度也應與網絡應用同步出臺,以保證網絡的正常動轉。
參考文獻
中國電化教育? 周旭 江福西 計算機教育報? 黃明東 龍愛珍 當代教育科學譯叢,教育技術學概論 ? 伍任澤 春秋出版社 當代教育科學譯叢,計算機在現代教育中的應用 ? 張傑夫 春秋出版社