【智慧校園】-智慧校園整體建設方案

目錄1 校園信息化建設概述 12 進呈現(xiàn)狀與將來挑戰(zhàn) 32.1 進呈現(xiàn)狀 32.1.1 校園網基礎設施建設初具規(guī)模 32.1.2 初步建成一批應用服務支撐平臺 32.1.3 初步建成一批公共信息系統(tǒng) 32.1.4 初步建立校園教育資源平臺 42.2 將來挑戰(zhàn) 52.2.1 校園業(yè)務數(shù)據割裂 52.2.2 校園數(shù)據的價值尚未充分挖掘 62.2.3 基礎設施的價值尚未充分挖掘 72.2.4 基礎設施自身存在問題 83 智慧校園建設目標與建設原則 163.1 總體目標 163.2 建設原則 173.3 建設目標 183.3.1 構建先進的技術設施平臺 183.3.2 建設牢靠的平安防護體系 193.3.3 建設統(tǒng)一的綜合管理平臺 193.3.4 建設完善的應用服務支撐平臺 193.3.5 建設豐富的管理應用系統(tǒng) 203.3.6 建設創(chuàng)新的教學環(huán)境 203.3.7 建設有序的大數(shù)據應用 204 智慧校園整體建設方案 214.1 智慧校園整體框架 214.1.1 門戶和APP層 214.1.2 校園信息集成層 234.1.3 校園數(shù)據平臺層 234.1.4 校園基礎設施層 244.2 校園基礎設施與平臺建設 264.2.1 構建校園泛云數(shù)據中心 264.2.2 構建校園智慧園區(qū) 314.3 校園信息平安體系構建 884.3.1 校園網平安防護建設 884.3.2 健全平安標準規(guī)范體系 894.3.3 建設信息平安等級保護 894.3.4 網絡輿情監(jiān)控中心建設 904.3.5 建設網站平安防護平臺 914.3.6 實施數(shù)據中心的云平安 934.3.7 部署高性能平安防護設備 934.3.8 保障移動互聯(lián)的平安接入 944.3.9 統(tǒng)一平安運維管理平臺 944.3.10 部署運維審計、上網行為審計系統(tǒng) 954.4 校園大數(shù)據平臺構建 964.4.1 總體架構 964.4.2 技術路線 974.4.3 建設內容 1044.5 教學基礎環(huán)境建設 1464.5.1 開展新型教學模式 1474.5.2 教學桌面環(huán)境改造 1474.5.3 建設大數(shù)據分析教學與科研平臺 1494.6 隊伍能力建設 1524.6.1 建設專業(yè)化技術支撐隊伍 1524.6.2 提升教育信息化領導力 1534.6.3 優(yōu)化信息化人才培育體系 1535 保障措施 1535.1 加強組織領導 1535.2 做好技術服務 1545.3 落實經費投入 154校園信息化建設概述《教育信息化十年進展規(guī)劃（2011-2020年）》對我國教育信息化的十年進展提出了兩個階段的構想，2016年以前為第一階段，重點是信息化基礎設施及應用建設。經過前期進展，我國教育信息化已經基本度過了第一階段，信息技術在我國各級各類教育中得到廣泛應用。以“十九大”的召開為標志，教育信息化進入到第二階段，從以“教育信息化”為重點的1.0時代進入到以“信息化教育”為重點的2.0時代，重點是業(yè)務融合、應用創(chuàng)新。總體上，2.0時代的核心目標就是以教育信息化全面推動教育現(xiàn)代化，全面提升教育品質，構建新時代教育的新生態(tài)。其關鍵在于業(yè)務融合、應用創(chuàng)新，即用信息技術驅動教育綜合改革，引發(fā)教育深層變革，給予教育信息化進展內生動力，不斷增加學?？沙掷m(xù)進展能力，培育高水平創(chuàng)新型人才，形成全新的進展模式。一言以蔽之，以互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據、物聯(lián)網、智能化等新技術，驅動高校教學模式、教學方法、教學支撐環(huán)境、科研和決策模式、管理和學習方式的變革，提升學校的教學質量，提升學校的學問生產能力，最終增加學校的競爭力，是高校信息化進展的主要趨勢。近年來，學校信息化建設不斷進展，校園各種應用也在不斷開發(fā)和投入使用，取得了確定的成效。但是由于缺乏統(tǒng)籌和各自為政，隨著信息化進展的逐步深化，一些問題也不斷暴露出來。如“應用山頭”突出，信息“孤島”現(xiàn)象嚴峻，學校有效數(shù)據資產不能“共享”；各應用系統(tǒng)、各部門缺乏數(shù)據標準，數(shù)據一致性差，數(shù)據的可用性比較差，因而數(shù)據資產利用率低下。如何提升數(shù)據質量并有效地利用數(shù)據這一學校寶貴的戰(zhàn)略性資產，如何從海量數(shù)據中準確地挖掘出有價值的信息，已經成為各大高校共同面臨的新課題。同時，信息系統(tǒng)的多樣化又帶來信息服務的簡潔性。用戶對“數(shù)據服務”便捷性的需求與學校信息系統(tǒng)分散建設，信息服務難于獵取和操作的抵觸也越來越突出，急需進行系統(tǒng)整合和資源融合。進呈現(xiàn)狀與將來挑戰(zhàn)進呈現(xiàn)狀校園網基礎設施建設初具規(guī)模目前學校經過多年的信息化建設積累，已經建成了包括校園網交換機、數(shù)據中心機房、數(shù)據中心服務器、數(shù)據中心存儲設備等基礎設施，統(tǒng)一管理的公共服務器近100臺，承載著校園各類信息化系統(tǒng)的日常運營。有線網絡掩蓋了學校90%以上教學、辦公、學生宿舍、家屬區(qū)等區(qū)域，并實現(xiàn)了校園熱點區(qū)域無線網掩蓋。校園網絡出口實現(xiàn)多鏈路出口（電信、聯(lián)通、教育、移動共2.8G出口帶寬）。部署網絡交換機300余臺，各類光纖約120公里，為寬敞師生供應了教學、科研、管理等工作的網絡基礎設施。初步建成一批應用服務支撐平臺已經建成一批公共基礎服務，包括郵件服務、網絡計費服務、DNS服務、FTP服務、DHCP服務等，為學校師生的校園生活供應基礎的信息化服務。初步建成一批公共信息系統(tǒng)隨著校園網的普及和廣泛應用，學校各項業(yè)務系統(tǒng)慢慢建立。綜合教務管理系統(tǒng)和多媒體網絡教學系統(tǒng)構成了我校信息化的教學與管理體系，為老師的教學和學生的自主學習供應了良好的應用環(huán)境。此外，學校已經完成了科研管理、學生管理、招生就業(yè)管理、研究生教育管理、人事管理、檔案管理、圖書管理、國有資產管理（含設備、家俱）、財務管理、離退休管理系統(tǒng)等獨立信息系統(tǒng)的建設，初步實現(xiàn)了教學、科研、管理和服務方面的數(shù)字化管理。隨著學校的不斷進展，一卡通已從建設初期僅應用于學生就餐及校內消費，逐步拓展到門禁、車載、洗浴、打開水、電控、圖書借閱、醫(yī)院看病、考試簽到、考勤、教務管理、考試報名、自助交費等校內身份識別、校內支付、校內業(yè)務管理等多個方面，涉及兩個校區(qū)、眾多職能部門和全體教職員工，已慢慢成為全校的數(shù)據采集和共享平臺。初步建立校園教育資源平臺“十二五”期間，已經開始進行課程資源數(shù)字化，積累學校高質量課程資源，目前有若干精品課程，在提高教學質量與管理水平的同時，建設了讓更多的人享受高等教育的資源，利用信息化為社會供應服務，讓更多的優(yōu)質高等教育惠及更多的學生。將來挑戰(zhàn)校園業(yè)務數(shù)據割裂經過信息化建設快速進展期，學校已經建成了各類基于公共數(shù)據庫的信息化系統(tǒng)，老師、學生、科研工作者都在這些平臺上生成、獵取、儲存各類個人數(shù)據，這些數(shù)據也為個人的教學、科研、學習、生活供應了豐富的信息支撐。但是長期以來，校園的各類教學、管理、服務數(shù)據把握在不同的部門、單位手中。信息中心、網絡中心所主管的領域基本還停留在基礎設施建設，即系統(tǒng)開發(fā)、運維以及部分數(shù)據的管理層面，缺乏對教學、科研等學校核心業(yè)務數(shù)據的管理權限。技術層面上，各個獨立建設的業(yè)務系統(tǒng)，分屬不同的業(yè)務部門，建設之初就形成了數(shù)據孤島，數(shù)據之間存在壁壘，影響了數(shù)據的流淌和整合，同一份數(shù)據在多個業(yè)務系統(tǒng)之間重復存在，產生數(shù)據不一致的現(xiàn)象，導致數(shù)據只能在較低級的層面發(fā)揮價值，很難加以分散并在更高層面完成建模，無法深化挖掘和分析，發(fā)覺校園數(shù)據背后所蘊藏的價值。校園數(shù)據的價值尚未充分挖掘目前，學校已經充分認識到了結構化數(shù)據的重要性，包括學業(yè)成果、體育成果、選課記錄、考勤信息、一卡通消費記錄、圖書借閱記錄等數(shù)據，并且已經加強了對結構化數(shù)據的集聚、積累，但對非結構化數(shù)據的重視程度還稍顯不足。一方面是由于對于“校園大數(shù)據”觀念理解不深，不能意識到校園內除了目前已有的結構化數(shù)據外，還有學習行為數(shù)據、上網行為數(shù)據、活動軌跡等非結構化數(shù)據，而且只有將結構化數(shù)據和非結構化數(shù)據進行統(tǒng)一分析、處理才能充分發(fā)揮數(shù)據效能，充分體現(xiàn)大數(shù)據的價值。另一方面是由于當下還缺乏對非結構化數(shù)據的有效采集、儲存和分析的工具，因此需要學校加深對“校園大數(shù)據”的理解，加大對非結構化數(shù)據采集、儲存工具的建設力度。再一方面是由于當下對于校園大數(shù)據的分析手段的缺失。目前還缺少比較成熟的對于校園大數(shù)據的數(shù)據建模、數(shù)據挖掘和展示工具，需要建設特地的數(shù)據分析隊伍，一方面能依據數(shù)據分析，給予師生個人針對性的建議，以提升學校的整體教學質量；另一方面，對學校的整體管理狀況供應基于數(shù)據的評價和改革建議，全面提升校園大數(shù)據的作用?；A設施的價值尚未充分挖掘校園IT基礎設施是學校重要的基礎設施，是校園信息化的基礎和根本，IT基礎設施的建設不是一蹴而就的，是伴隨著校園信息化的進程不斷完善的。從校園信息化建設之初，就開始了基礎設施的建設，并且在早期階段，基礎設施的建設程度是校園信息化的一個重要表現(xiàn)方式。隨著校園信息化的進展，基礎設施的作用也在慢慢的降低，慢慢的變成了一個基礎平臺，一個承載業(yè)務的通道。但是，在智慧校園的建設中，我們要進一步挖掘IT基礎設施的價值，在實現(xiàn)基礎平臺和通道功能的基礎上，能夠直接為最上層的智慧應用供應價值，實際上我們已經看到了基礎設施能夠產生的一部分價值，例如定位信息、行為軌跡、上網行為數(shù)據等等，利用這些新的數(shù)據，可以建設一些新型的智慧應用，為我們的教學、科研、服務和管理供應幫忙。我們相信，將來基礎設施能夠供應更多的數(shù)據，這些數(shù)據可以直接服務于智慧應用，產生新的價值?；A設施自身存在問題IT資源安排效率低下當前的校園應用業(yè)務主要是采用面對應用的方式部署，每個應用進行物理劃分，獨占硬件資源，這種部署方式目前主要存在以下問題：資源利用率低：應用與資源綁定，每個應用都需要依據其峰值業(yè)務量進行資源的配置，這導致在大部分時間許多資源都處于閑置狀態(tài)，不僅造成服務器的資源利用率較低，而且對資源的共享、數(shù)據的共享造成了自然?的障礙。業(yè)務部署緩慢；在學校將IT資源的采購和管理都集中規(guī)劃到網絡中心后，涉及到大量新業(yè)務的開展和上線。學校各個部門假如要部署新的業(yè)務，那么在提交變更請求與進行運營變更之間存在較大延遲，每一次的業(yè)務部署都要經歷硬件選型、采購、上架安裝、操作系統(tǒng)和應用程序安裝以及網絡配置等操作，使得業(yè)務的部署極為緩慢。運維成本高：目前學校的許多應用是依據傳統(tǒng)的“一機一應用”的模式部署的，隨著學校新應用系統(tǒng)的增加，服務器、網絡和存儲的設備數(shù)量也會毀滅飛速的膨脹，造成占地空間、電力供應、散熱制冷和維護成本的急劇上升。當校園網主機房內空間、電力供應、散熱制冷等支撐環(huán)境近乎極限后，受限于支撐環(huán)境，新業(yè)務無法上線，對網絡中心今后的進展有非常大的阻礙。與此同時，機房內服務器的利用率普遍偏低，系統(tǒng)資源基本上處于10~20%的水平乃至更低，造成了極大的鋪張。鋪張嚴峻、新業(yè)務無法上線是目前存在主要問題。管理策略分散。當前的IT資源運維管理缺乏統(tǒng)計的集中化IT構建策略，無法對信息化校園網數(shù)據中心的基礎設施進行監(jiān)控、管理、報告和遠程訪問，IT管理策略分散。校園網數(shù)據中心作為學校教學和日常管理等關鍵業(yè)務正常運行的平臺和進一步進展的基石，隨著學校的不斷進展，其對承載的關鍵業(yè)務、核心應用，對于信息數(shù)據的完整性、業(yè)務運行的牢靠性、網絡系統(tǒng)的可用性的要求越來越高，原有IT建設模式隨著教學科研進展，難以適應將來進展需求，如將來教學、科研和管理會采用物聯(lián)網、大數(shù)據、互聯(lián)網化教學、新的校園APP等，對IT系統(tǒng)的計算能力，快速響應能力，業(yè)務高可用能力提出更高要求，傳統(tǒng)面對業(yè)務的IT建設模式很難適應需求，對數(shù)據中心的升級建設勢在必行。需要實現(xiàn)IT資源系統(tǒng)的按需運營，多種服務的開通，可以實現(xiàn)對計算、存儲、網絡資源的統(tǒng)一調度和自動安排，同時供應用戶管理、組織管理、工作流管理、自助Portal界面等。從用戶資源的申請、審批到安排部署的智能化。管理系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)對傳統(tǒng)的物理資源和新的虛擬資源進行管理，還要從全局而非割裂地管理資源，實現(xiàn)統(tǒng)一管理與自動化運營。校園云網絡和云平安無法機敏自定義網絡和平安資源無法按需安排傳統(tǒng)數(shù)據中心業(yè)務規(guī)劃分區(qū)分域，這種網絡架構規(guī)劃清楚，維護簡潔，但是不足之處就是業(yè)務擴容受限，假如業(yè)務擴容，比如將擴容后的業(yè)務部署到其他機架上，需要對原有網絡進行大量的配置更改，無法做到網絡資源的按需安排。傳統(tǒng)模式下的平安部署都是基于路徑基于拓撲的平安策略部署，平安業(yè)務必需依據業(yè)務的要求配置好VLAN、IP、引流策略，而且這些策略都是手工配置的，假如業(yè)務變更，那么平安策略的配置也必需跟著重新配置。另外傳統(tǒng)平安都是基于物理硬件設備部署的，導致在業(yè)務初期由于業(yè)務量小使設備利用率很低造成資源鋪張，而業(yè)務后期隨著業(yè)務量的增量可能又會毀滅性能不夠用的情況，平安設備的性能無法依據業(yè)務的要求而動態(tài)的擴展性能或者釋放資源，無法實現(xiàn)平安資源的按需安排。另外，在虛擬化環(huán)境下，對于一個IT租戶來說，安排了虛擬機、存儲等資源，但網絡和平安資源卻不能隨需安排，如，任意兩臺虛擬機之間設置一臺虛擬防火墻，這對于傳統(tǒng)網絡是很難實現(xiàn)的。虛機遷移時網絡和平安屬性無法自動遷移在云計算中心的虛擬化環(huán)境中，虛擬機故障、動態(tài)資源調整、服務器主機故障或計劃內停機等都會造成虛擬機遷移動作的發(fā)生。虛擬機的遷移，需要保證遷移虛擬機和其他虛擬機之間的業(yè)務不能中斷，虛擬機對應的網絡策略和平安策略也必需同步遷移。傳統(tǒng)模式下業(yè)務和網絡存在緊耦合關系，服務器邊界與網絡邊界通常固定，虛擬機遷移需要交換機做相應的配置調整，以及需要修改平安設備上的策略，配置修改的工作量比較大，簡潔導致業(yè)務長時間故障無法恢復。云計算服務與傳統(tǒng)業(yè)務無法互通云計算服務的部署都是采用分階段逐步實施的，即首先在不轉變原有業(yè)務系統(tǒng)模式的前提下，建立私有云最小模型；然后將原有業(yè)務慢慢切換到云平臺上。然而在某些情況下，不能將業(yè)務的全部服務器資源都遷移到云平臺中，因此會毀滅業(yè)務的某些服務器資源運行在傳統(tǒng)網絡中，某些服務器資源運行在云平臺中，有些之前已經有的業(yè)務例如財務、一卡通、教務系統(tǒng)等還運行在傳統(tǒng)網絡區(qū)域中，這種情況下假如傳統(tǒng)業(yè)務資源不夠需要增加虛擬機，需要云平臺的虛擬機和傳統(tǒng)業(yè)務服務器能夠二層互通，而由于私有云區(qū)和傳統(tǒng)業(yè)務區(qū)一般屬于不同的三層網絡，因此在業(yè)務橫跨傳統(tǒng)業(yè)務區(qū)和私有云區(qū)的情況下，傳統(tǒng)的網絡很難滿意業(yè)務不中斷的要求。云計算服務無法滿意不同租戶的差異化平安需求數(shù)據中心通常存在兩類流量：東西流量和南北流量。所謂南北流量是指從服務器到校園網或Internet的縱向流量，而東西流量則為服務器之間的橫向流量。傳統(tǒng)網絡架構以三層為主，主要是以把握南北數(shù)據流量為主，在校園云計算環(huán)境中，云中心資源會供應應多個二級部處、二級學院使用，每個部門或學院都會存在多個業(yè)務區(qū)域，供不同的教學、科研、辦公、管理使用，這些業(yè)務區(qū)域依據優(yōu)先級的不同需要定義一些不同的平安把握策略，同時多部門都有接入校園網和Internet上網需求。在這種情況下，各部門采用單獨平安設備成本太高，需要建立平安資源池，同一采用虛擬平安資源對應各部門南北流量，實現(xiàn)云數(shù)據中心內不同租戶的南北數(shù)據流量差異化平安需求。在云計算環(huán)境下，不同業(yè)務部署在不同的虛擬機上，同一租戶內各虛擬機之間會存在流量交換，也就是東西向流量，這種情況下外部的平安防護設備無法對其流量進行必要的平安檢查，將全部的東西向流量全部引流到外部的平安防火墻也是不現(xiàn)實的，因此，如何在云數(shù)據中心環(huán)境下，滿意不同租戶的南北向流量以及東西向流量的差異化平安部署需求，是我們的方案中需要解決的問題。無線互聯(lián)網接入質量有待提高伴隨著學校無線應用的普及，以及智能終端的增多，當前的無線網絡慢慢不能滿意學校的教學、生活和管理需求，需要對學校的無線網進行改造，為學生供應高質量的無線網絡接入體驗。移動互聯(lián)可以轉變教學方式，從傳統(tǒng)的“廣播式”“固定”的教學方式轉向主動、富有制造性、動態(tài)的方式；可以轉變教學對象和場所，可以脫離傳統(tǒng)教學模式，隨時隨地，更多依靠移動終端、多媒體方式進行互通，使得獵取學問的途徑方式更加多樣；移動互聯(lián)可以供應使用者的終端、應用、位置等，可以獲得軌跡、熱度等，還可以獵取校園的密度分布等，這些功能使得校園是可感知的，為實現(xiàn)更智慧化的管理供應了重要手段；同時，移動互聯(lián)也使得校園服務，從傳統(tǒng)的面對全部人的、共性的粗放式服務轉向考慮認得角色、屬性等個性化的服務成為可能。移動互聯(lián)為校園帶來了許多的轉變，那么移動互聯(lián)建設所面臨的最大挑戰(zhàn)是什么呢？在移動互聯(lián)的建設中，需要考慮不同的場景、不同的人數(shù)、不同的需求，要求移動互聯(lián)的建設中需要場景化、精細化、全掩蓋，這樣才能為實現(xiàn)一個無邊界的智慧校園打下基礎。簡潔分散的IT運維隨著校園信息化建設的持續(xù)推動和進展，目前校園網擁有近千臺各類網絡設備，包括路由器、交換機、防火墻、IPS、無線AP、AC、網絡流控等。校園網絡規(guī)模越來越大，網絡環(huán)境日趨簡潔，業(yè)務系統(tǒng)規(guī)模日趨龐大、架構日趨簡潔，校園運營對信息系統(tǒng)及網絡系統(tǒng)的依靠程度越來越大，對業(yè)務系統(tǒng)的穩(wěn)定性、牢靠性要求也越來越高。目前的學校IT運維工作面臨較大的挑戰(zhàn)，具體體現(xiàn)在：運維人員通常各管一攤，分散的管理方式導致IT服務管理缺乏系統(tǒng)性，網絡、服務器、數(shù)據庫和中間件等由不同的運維人員負責，毀滅故障后責任不清，定位時間長，而且服務水平過于依靠個別技術較強的運維人員。IT運維管理缺乏自動化和有效的監(jiān)控手段，通常采用手工或半自動方式，運維人員每天重復進行大量低效率工作，對網絡、服務器、數(shù)據庫、中間件分別監(jiān)測其告警，大多是被動的響應設備和系統(tǒng)故障。IT運維流程不夠完善，缺乏完善的對運維事件的報告，跟蹤和處理機制，不便于準時報告事件并跟蹤處理情況，影響解決效率。缺乏對IT服務質量的明確目標和績效考核標準，運維數(shù)據不完整并且分散，很難對歷史數(shù)據進行系統(tǒng)的存檔，查看，統(tǒng)計和分析?；谝陨锨闆r，學校迫切需要建設一套統(tǒng)一高效靈敏的IT基礎平臺運維管理系統(tǒng)，一方面提高各類信息系統(tǒng)日常運維的可視化程度、量化運行質量，管理對象包括全網的網絡設備、平安設備、服務器、重要應用和上網用戶，提高IT系統(tǒng)地運行效率，保障業(yè)務7*24不間斷運行；另一方面結合目前的IT運維服務現(xiàn)狀，逐步通過該平臺建設，實現(xiàn)對IT運行整體環(huán)境的監(jiān)控，即對主機系統(tǒng)、桌面PC機、網絡系統(tǒng)、平安產品、數(shù)據庫、中間件、存儲設備、應用系統(tǒng)、IT環(huán)境系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理。能夠準時采集各類告警數(shù)據、性能數(shù)據和配置數(shù)據，進行集成統(tǒng)一的分析、查詢、報告和展示，幫忙運維管理人員便利有效的定位系統(tǒng)問題，直觀快速的診斷和分析問題，將運維模式由被動的支持轉為主動式服務。通過平臺接收各類告警事件，依據預先定義的事件管理流程完成事件的處理。建立故障管理、問題管理、變更管理、配置管理等服務工作流程，通過管理人員、技術和流程的有機結合，實現(xiàn)IT運維管理標準化和規(guī)范化，形成一個整體的IT運維平臺，提高學校整體IT運維效率和服務滿意度。智慧校園建設目標與建設原則總體目標建設與國家教育現(xiàn)代化進展目標相適應的教育信息化體系；基本實現(xiàn)教育信息化對學生全面進展的促進作用、對深化教育領域綜合改革的支撐作用和對教育創(chuàng)新進展、均衡進展、優(yōu)質進展的提升作用；基本形成具有國際先進水平、信息技術與教育融合創(chuàng)新進展的中國特色教育信息化進展路線。最終通過信息技術的高度融合，信息化應用的深度整合、信息終端的廣泛感知，推動智慧化的教學、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活以及智慧化的服務的建設，逐步構建成熟和完善的智慧校園。構建的智慧校園有如下特性：1、 可以供應泛在的學習方式，打破物理空間限制，線上線下的資源共享。2、 可以滿意面對業(yè)務的智能化IT資源需求。IT基礎設施如計算、存儲、網絡都可以實現(xiàn)按需自動安排，以及資源的智能化彈性擴展，提高資源的利用率。3、 可以供應一些面對業(yè)務的新信息。物聯(lián)網、無線設備等一些新的IT基礎設施，可以供應一些新的信息，用以來實現(xiàn)智慧校園的一些新型應用。4、 探究創(chuàng)新教育模式。技術與教育深度融合，以技術來推動教育變革，推動教學、學習、管理、評價以及學校的組織形態(tài)發(fā)生變革，形成個性化教學的創(chuàng)新教育模式。5、 通過對校園日常活動中的行為等廣義教育大數(shù)據的分析和挖掘，構建不同的分析模型，為學校的不同主題供應科學決策支持。建設原則“十三五”期間，要從加快學?！敖ㄔO高水平研究型大學的戰(zhàn)略高度”出發(fā)，適應當代師生對智慧校園的猛烈需求，堅持以下原則，實現(xiàn)我校信息化的跨越式進展：堅持服務全局。要通過服務全局構建教育信息化新的進展格局。以信息技術為紐帶進一步加強教學和管理，老師、學生和教育系統(tǒng)之間的聯(lián)結和互動；注重老師信息技術應用能力提升與學科教學培訓的緊密結合，促進師生信息素養(yǎng)全面提升，不斷優(yōu)化教學、管理的流程和效能，使教學更加個性化、教育更加均衡化、管理更加精細化、決策更加科學化。堅持融合創(chuàng)新。要通過融合創(chuàng)新提升教育信息化的效能。要通過深化信息技術與教育教學、管理的融合，利用信息技術創(chuàng)新教學和管理模式，以應用促融合、以融合促創(chuàng)新、以創(chuàng)新促進展，有效促進教育服務供應方式、教學和管理模式的變革，形成高校教育信息化進展路徑。堅持深化應用。要通過深化應用釋放信息技術對教育教學改革和進展的作用。推動信息技術在教學和管理中的深度應用，將應用作為教育信息化建設、科研、培訓、評價等各項工作的核心驅動力。以建設營造應用環(huán)境，以教研、科研拓展應用渠道，以培訓促進應用效能，以評價提升應用水平，依托教育信息化加快構建以學習者為中心的教學和學習方式。建設目標構建先進的技術設施平臺以“統(tǒng)規(guī)、統(tǒng)建、統(tǒng)維”思想為指導，以豐富的云基礎設施，云存儲，云平安和各類云服務構件共同構建校園云服務平臺，服務于：1.為校園供應計算環(huán)境，降低校園的IT硬件投資2.為內部應用供應基于云計算平臺的辦公應用、教學科研服務。3.為校園供應通用校園管理軟件，為校園建立低成本的管理系統(tǒng)4.為學校教學供應基于云計算平臺的開發(fā)測試環(huán)境5.為學?？蒲泄狪aaS/PaaS/SaaS平臺，為校園向云計算轉型服務6.優(yōu)化投資環(huán)境，節(jié)省校園IT軟硬件投入和開發(fā)環(huán)境的投入，吸引校園加快校園自身信息化進展。同時，對基礎網絡環(huán)境進行升級改造，對無線網絡進行擴容，對網絡架構進行優(yōu)化，基本完成物聯(lián)網的建設。建設牢靠的平安防護體系構建平安標準規(guī)范體系，建設網絡輿情監(jiān)控中心，全面實施信息系統(tǒng)平安等級保護制度，強化網絡平安監(jiān)測預警和技術防護，建設校園網平安防護體系，確?；A設施平安、系統(tǒng)平安、數(shù)據平安、應用平安和資源平安等，建設數(shù)據容災備份，確保學校重要數(shù)據和應用系統(tǒng)具有抵制災難的能力。建設統(tǒng)一的綜合管理平臺建設網絡、業(yè)務、平安運維多維度的管理平臺，降低管理運維的簡潔度，實現(xiàn)高效、自動化的管理。建設完善的應用服務支撐平臺建設公共數(shù)據平臺，整合學校的各業(yè)務系統(tǒng)，消退業(yè)務系統(tǒng)的“信息孤島”；建設統(tǒng)一身份認證平臺，實現(xiàn)用戶的單點登錄，促進信息化管理工作的科學化。建設統(tǒng)一信息門戶平臺，使師生的工作、學習、生活更加高效便捷。建設移動IT平臺，保障移動互聯(lián)的平安接入。建設豐富的管理應用系統(tǒng)進一步開展綜合管理應用的建設；升級改造一卡通系統(tǒng)；利用云計算技術改進原有高并發(fā)連接數(shù)情況下使用體驗差的業(yè)務系統(tǒng)。推廣移動辦公、社交平臺等新型應用，開展智慧的課堂、教育智慧的學習社區(qū)等先進應用，推動大數(shù)據、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等新一代信息技術與學校各項事業(yè)的融合進展，探究信息化校園的新形態(tài)、新模式。建設創(chuàng)新的教學環(huán)境學習國內外先進高校的先進閱歷，建設MOOC、翻轉課堂等信息化互動教學新模式，提高學生的自學能力。加強優(yōu)質教學資源和特色資源的建設。利用虛擬化桌面建設新型試驗室環(huán)境和老師教學辦公環(huán)境等。開設大數(shù)據、SDN等新技術的課程，建設大數(shù)據教學平臺，培育理論與實踐并重的專業(yè)人才。利用新的基礎設施供應的數(shù)據，建設一些新型的智慧應用。建設有序的大數(shù)據應用加大對數(shù)據管理的建設投入，對校園信息化的數(shù)據利用進行全面構思，制定好大數(shù)據平臺建設的計劃，分階段分層次有序建設數(shù)據的服務體系。智慧校園整體建設方案智慧校園整體框架從技術的角度來看，智慧校園的整體方案架構是一個模塊化的分層架構，其系統(tǒng)架構見下圖：門戶和APP層門戶是師生訪問校園應用，享受智慧校園服務的入口。用戶可通過PC、平板電腦、智能手機等多種終端，有線無線等多種網絡接入服務，并實現(xiàn)統(tǒng)一認證和單點登錄，享受融合的業(yè)務體驗。高校以網絡為基礎的OA、教務管理、財務管理、科研管理、設備管理等系統(tǒng)為師生供應各類信息服務。通過對校園網站群與各種系統(tǒng)、資源的有效集成整合，以門戶的形式為社會關注、學校老師、學生、供應商和合作伙伴供應其所需的全部信息與服務，來提高校園核心競爭力，為在校學生的學習、生活和消遣供應便捷的信息化服務。移動門戶、客戶端APP作為傳統(tǒng)校園門戶PC端在手機端的延長和重要補充，在原有門戶功能的基礎上，把與學生生活、學習和消遣相關的服務添加，真正實現(xiàn)校園門戶服務對高校學生的全面掩蓋。除了傳統(tǒng)校園門戶和業(yè)務系統(tǒng)，以及移動校園門戶和各類APP外，在智慧校園的建設中，新的智慧應用的建設至關重要。一方面，新型的基礎設施可以產生的一些新的信息，例如可以隨時隨地感知人、設備和資源的信息，如身份、位置終端、軌跡等，能夠識別個人的個體特征（行為特征、學習風格等）和學習情景（學習時間、學習空間、學習伙伴、學習活動等），利用這些信息可以有效支持一些新興的智慧應用，來實現(xiàn)教學過程分析和評價，智能的教育教學環(huán)境（課堂自動點到等），便利舒適的生活環(huán)境。另一方面，利用大數(shù)據等新興的技術手段，對校園日?；顒拥男袨閿?shù)據，以及學生學習行為數(shù)據，老師的教學行為數(shù)據進行整合，通過大數(shù)據的數(shù)據分析、數(shù)據挖掘等技術，建設一批應用系統(tǒng)，得出隱藏在其背后的數(shù)據信息。例如可以收集學生在線上學習平臺中學問點學習的具體數(shù)據，構建學問模型，為學生供應個性化的學習反饋和建議；收集學生行為數(shù)據，構建模型，預報學習失敗的可能性；通過分析教學系統(tǒng)中組件的使用數(shù)據，學習者的表現(xiàn)數(shù)據，優(yōu)化系統(tǒng)的組成模塊和線上教學策略；通過對圖書館的借閱記錄、掃瞄終端的訪問記錄、以及師生上網的查詢和訪問記錄進行分析，為圖書館供應下一年的購買決策建議；通過監(jiān)測學生學習環(huán)境和狀態(tài)，全面把握學生學習的全過程，發(fā)覺學生的學習常態(tài)，通過數(shù)據流的變動分析，總結教育規(guī)律、調整教學內容和教學模式，客觀全面地評價學生學習成果和自身的教學成果；通過學生學習和生活各方面的數(shù)據，如學習成果、借閱圖書的種類，一卡通消費額度等信息，定位數(shù)據和上網時長，給學生一個準確的畫像，為學生的成長供應個性化的建議等。這些新型的應用，使得教學更加個性化，校園管理更加精細化，學校面對不同主題的決策更為客觀、科學、合理和有效。校園信息集成層把校園內的各種數(shù)據：結構化數(shù)據（學業(yè)成果、體育成果、消費記錄等）和非結構化數(shù)據（學習行為數(shù)據、上網行為數(shù)據等）進行匯聚、加工，通過大數(shù)據的分析和挖掘技術，通過統(tǒng)一門戶依據需要進行展示，或者為一些新型的智慧應用供應服務，供應更高質量的教學和科研，更好的服務，更科學的管理。信息集成層需要完成對校園內各類數(shù)據的采集、轉換和存儲，采用結構化數(shù)據分析平臺和非結構化數(shù)據分析平臺的混合架構，面對不同應用集成多種計算框架，實現(xiàn)教育領域的數(shù)據建模和挖掘工具，以及多維數(shù)據庫的可視化BI展示等。校園數(shù)據平臺層數(shù)據平臺層包含兩部分內容，一部分是校園的各種數(shù)據，包括各類業(yè)務系統(tǒng)如教務系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、資產系統(tǒng)、科研系統(tǒng)等的數(shù)據，以及新IT基礎設施直接面對業(yè)務供應的數(shù)據信息，包括位置、身份、上網信息等。另一部分是信息協(xié)同平臺，在數(shù)字校園建設過程中的各類信息系統(tǒng)都是各機構各自為戰(zhàn)建設的，沒有考慮到將來的需求，因此形成了一個個的“數(shù)據孤島”。信息協(xié)同平臺主要是為了解決這個問題，把位于不同異構信息源的數(shù)據合并起來，屏蔽異構差異，將數(shù)據進行統(tǒng)一。信息協(xié)同平臺是非常關鍵的，因為這是信息集成的基礎，只有把異構數(shù)據同源化，集成分析后的價值才是有意義的。信息協(xié)同平臺北向向信息集成層供應準確統(tǒng)一格式的數(shù)據，南向與各業(yè)務系統(tǒng)和IAAS層連接。校園基礎設施層智慧校園的建設中，以“統(tǒng)規(guī)、統(tǒng)建、統(tǒng)維”思想為指導，以豐富的云基礎設施，云存儲，云網絡，云平安和各類云服務構件共同構建校園云服務平臺：隨需而得的IT資源安排：對IT基礎設施如計算、存儲等實現(xiàn)按需自動安排，以及資源的智能化彈性擴展，提高資源的利用率；隨需而動的網絡資源：可以實現(xiàn)網絡資源的按需安排，虛機遷移時網絡策略的自動遷移等；隨需而安的平安：構建平安標準規(guī)范體系；實現(xiàn)平安資源的按需安排，虛機遷移時平安策略的自動遷移，以及不同租戶的差異化平安需求；建設網絡輿情監(jiān)控中心；全面實施信息系統(tǒng)平安等級保護制度；強化網絡平安監(jiān)測預警和技術防護，建設校園網平安防護體系，確?；A設施平安、系統(tǒng)平安、數(shù)據平安、應用平安和資源平安等；建設數(shù)據容災備份，確保學校重要數(shù)據和應用系統(tǒng)具有抵制災難的能力；隨需而聯(lián)的無線校園：實現(xiàn)場景化、精細化、全掩蓋的無線互聯(lián)網絡建設，供應泛在的連接方式，為各種新型的感知終端接入到無線校園供應通道；統(tǒng)一高效靈敏的IT基礎平臺運維管理系統(tǒng)：使用通用語言來表述運維管理，從業(yè)務的角度去描述業(yè)務的運行狀況和風險狀況，而不是陷于設備管理的海洋中。建設網絡、業(yè)務、平安運維多維度的管理平臺，降低管理運維的簡潔度，實現(xiàn)高效、自動化的管理。校園基礎設施與平臺建設構建校園泛云數(shù)據中心新型智慧校園要求校園IT全面服務化，校園信息化建設需要面對智慧校園供應按需安排的SaaS、PaaS、IaaS服務，并且能夠為科研供應充分的高性能計算服務，為各種校園智慧應用和管理供應全方位大數(shù)據服務。也就是校園IT服務云化，校園終端移動化、物聯(lián)化、智能化?，F(xiàn)在大部分高校采用了虛擬化技術，部分高校采用了云計算技術，通過將服務器技術，將不同校園應用承載在虛擬化平臺，并且確定程度上實現(xiàn)了IT資源安需安排。通過虛擬化和云平臺的應用，提升了設備資源利用率，提升了新應用上線效率，促進了校園信息化進展，但隨著校園業(yè)務進展和新型智慧校園建設需求，傳統(tǒng)虛擬化、云計算技術慢慢暴露出如下方面不足： 傳統(tǒng)虛擬化平臺或云平臺通常僅能面對學校院系、二級部處、師生供應虛擬機服務，無法供應校園信息化多維度數(shù)據信息，也不能供應數(shù)據庫服務以及數(shù)據庫運行的物理機，也不能PAAS開發(fā)平臺和供應智慧應用，如，事件預警，行為分析等應用； 不同部門應用系統(tǒng)動態(tài)差異化平安實現(xiàn)困難，如教務系統(tǒng)、部分二級網站、財務系統(tǒng)，有些應用系統(tǒng)明確要求二級甚至三級等保，這在虛擬化環(huán)境下通常很難實現(xiàn)； 應用系統(tǒng)承載在虛擬化或云平臺上，但關鍵業(yè)務和非關鍵業(yè)務一般不好區(qū)分，關鍵業(yè)務，如招生考試、一卡通、教務系統(tǒng)等高可用性無法保證，局部硬件故障會導致業(yè)務中斷，需要人為干預，且數(shù)據難以恢復； 各種業(yè)務系統(tǒng)使用維護依舊簡潔，只是由原來物理機上運行遷移到虛擬機。之所以會毀滅以上問題，主要緣由是： 校園師生使用IT系統(tǒng)習慣和流程不同于其他行業(yè)，假如只用通用的面對各行各業(yè)通用解決方案，很難適應校園師生使用習慣，也不適應IT部門管理模式和流程，也就是場景化不足。 傳統(tǒng)虛擬化和云平臺具有計算資源池、存儲資源池、網絡和平安資源持，云平臺負責資源管理和安排，但云和資源池之間通常比較割裂，也就是云和計算、存儲、網絡/平安資源池之間融合聯(lián)動不足。如，云平臺通常安排虛擬機不成問題，但伴隨虛擬機的平安屬性通常無能為力，因為涉及到不同廠家對接開發(fā)，這就造成了平安資源不能按需安排；存儲資源對于虛擬化、云平臺也不能聯(lián)動，存儲資源池主備存儲設備切換后，虛擬化平臺和云平臺通常無法智能感知，這就造成了關鍵業(yè)務中斷，而虛擬化、云平臺恢復需要手動干預。 云內網絡/平安、存儲、計算資源池之間智能聯(lián)動不足，有時網絡具備了雙活條件而存儲不具備雙活條件，或反之，存儲具備了雙活條件而網絡不具備雙活條件，這就造成雙校區(qū)不同機房之間關鍵業(yè)務雖然服務器、存儲、網絡都是冗余的，但在局部毀滅故障時，照舊會導致業(yè)務中斷，需要人為干預。新華三基于全面IT和CT技術實力，提出全融合校園云中心整體解決方案：全融合教育云中心解決方案的整體資源管理平臺是H3C教育版云操作系統(tǒng),全部計算、存儲、網絡、平安、大數(shù)據、物理機、應用模板、開發(fā)平臺等都在云操作系統(tǒng)納管下實現(xiàn)融合、聯(lián)動。H3C教育版云平臺通過標準OpenStack接口融合全部資源，實現(xiàn)全面ITaaS；并且能夠實現(xiàn)云內虛擬化管理平臺、網絡平安管理平臺、存儲管理平臺橫向聯(lián)動?；跇藴蔕penStack接口對接各種云資源示意圖如，通過標準OpenStack接口，H3CloudOS云操作系統(tǒng)通過Nova接口對接主流虛擬機平臺，通過Neutron對接網絡/平安資源，通過Cindy/Swift對接存儲資源，通過Sahara對接大數(shù)據資源?；谝陨蠘藴式涌?，并進行充分優(yōu)化，H3CloudOS能夠實現(xiàn)：支持SDN、Overlay、NFV、Service-Chain，性能、穩(wěn)定性、智能性極大提高兼容CAS、VMware、KVM、PowerVM等虛擬化平臺，還能實現(xiàn)裸金屬服務器納管供應LB、FW、VPN、IPS等網絡平安，以及WAF、數(shù)據庫審計等應用平安服務修復大量原生OpenStack自身BUG，提高穩(wěn)定性和性能微服務架構，分布式部署，集群高可用，橫向彈性擴展優(yōu)化OpenStack部署方式，一鍵安裝，部署時間<2小時全面IT資源服務實時按需安排，隨需而得。全融合云中心通過云管理平臺和計算、存儲、網絡、平安資源融合聯(lián)動，較以往校園云中心，具有如下特點：云內承載業(yè)務隨需而安；校園業(yè)務突發(fā)流量資源彈性供應，保證服務質量；云內承載的業(yè)務在主備存儲、服務器、網絡切換情況下，甚至在跨校區(qū)切換情況下服務不中斷?；谝陨先诤霞夹g內涵，整體方案架構如下：全融合校園云中心整體架構：在計算資源池、網絡資源池、平安資源池、存儲資源池基礎上，通過虛擬化層實現(xiàn)可以安排和回收的IT資源，然后云平臺對資源進行按需安排和管理、監(jiān)控。全融合云中心解決方案包括：教育版云平臺、云網安融合、云和大數(shù)據融合、云和存儲融合。構建校園智慧園區(qū)在智能終端普及和無線技術飛速進展的大背景下，許多高校的網絡連接方式實現(xiàn)了移動互聯(lián)轉型，滿意了師生移動化網絡高速訪問需求，同時也涌現(xiàn)出多種服務于高校師生的個性化移動應用。近年，伴隨物聯(lián)網和大數(shù)據技術的探究與實踐，智慧校園邁進2.0時代，信息技術的利用連續(xù)深化，如何借助泛在連接技術為校園業(yè)務、管理供應更多的創(chuàng)新服務，是下一階段許多高校信息化建設的關注重點。 全場景H3C能夠供應教室、辦公室、宿舍、報告廳、圖書館等高密場景及室外體育場全場景無線部署方案及實踐閱歷，產品全線支持802.11acwave2協(xié)議標準，為校園用戶及終端供應高速牢靠的接入體驗。 WiFi&IoT融合接入H3C可在傳統(tǒng)WIFI環(huán)境下可擴展豐富的物聯(lián)網接入能力，支持RFID、ZigBee、Bluetooth4.0等標準接口模塊的任意組合，AP作為物聯(lián)網融合網關，使校園網具備可感知能力，更好支撐校園運營管理及決策。 綠洲平臺H3C綠洲平臺為高校物聯(lián)場景定制了專屬業(yè)務模塊，不僅可以對全網AP進行統(tǒng)一管理，還供應了第三方接口，可與校園一卡通、門禁、智能水電表等多類校園管理系統(tǒng)實現(xiàn)對接，作為物聯(lián)網統(tǒng)一數(shù)據平臺，消退業(yè)務孤島，提高資產、宿舍、能效管理水平，提升學校運營效率。 無線大數(shù)據應用H3C無線大數(shù)據由平臺和應用共同組成，先進融合架構的大數(shù)據平臺DataEngine供應了價值數(shù)據挖掘、提取的能力，整合來自設備的學生終端、位置、軌跡數(shù)據以及教學、學生管理等傳統(tǒng)業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據，分析勾勒出學生“專屬畫像”，實現(xiàn)興趣偏好推送、學習成果分析、教學改進決策等多種人文化、個性化的創(chuàng)新服務。校園網網絡建設樂觀推動校園骨干網的更新?lián)Q代：升級校園網核心設備；擴容和改造校園無線網絡，提高無線的接入速率，進一步完善校園無線的高品質掩蓋；提升校園網出口帶寬，應對移動互聯(lián)網、泛在網絡、云計算、大數(shù)據等數(shù)字化校園新型應用需要，對出口流量進行分析和預報，實現(xiàn)精細化的流量管理；對接入網絡進行更新?lián)Q代；調整和優(yōu)化校園網的技術架構；進一步建設IPv6網絡。實現(xiàn)網絡資源的共享，避開低水平的重復建設，形成適應性廣、簡潔維護的高速帶寬的基礎網絡設施。建立節(jié)能、低耗、綠色、智能的教學業(yè)務管理和行政管理的信息化、網絡化平臺，實現(xiàn)教學、生活與校園資源和系統(tǒng)的整合，為實現(xiàn)智慧校園供應支撐平臺。校園網核心設備升級隨著網絡應用、云服務的不斷進展、下一代互聯(lián)網及物聯(lián)網的不斷推動。在“十三五”期間需要對校園網的核心設備進行升級擴容，增加冗余備份措施，以滿意不斷增加的業(yè)務需求。擴容和改造校園無線網絡隨著大量的智能終端的普及，眾多的終端應用的大量產生，目前已部署的無線網絡已不能滿意師生上網的需求，需要建設一個高速、穩(wěn)定、智能的校園無線網絡。引入和逐步普及先進的802.11ac、802.11acWave2技術，建成先進的校園無線網絡，逐步實現(xiàn)無線網掩蓋全校全部建筑以及校園主要室外空間，不斷擴大無線校園網容量，實現(xiàn)無線用戶的應用快速無縫漫游功能，使上網突破時間和空間限制。適應多種智能終端自由接入，實現(xiàn)隨時、隨地、多終端的移動上網，朝著網絡全掩蓋、高速帶寬、高穩(wěn)定性、智能管理、快速排障、提高服務質量等方向努力。無線網絡建設后，學校需要維護兩張網絡，即校園有線網和無線網，無形之中增加了日常的運維工作，因此需要在現(xiàn)有的網管產品中結合校園在移動性、平安性、高質量等方面的需求，供應有線無線一體化管理、基于用戶的終端準入把握和行為審計、端到端的業(yè)務感知和性能優(yōu)化等管理功能，實現(xiàn)一體化、可信任、業(yè)務隔離、精細感知的校園管理。無線網絡建設采用瘦AP+AC模式部署，隨著業(yè)務量和用戶量慢慢增加，核心AC把握器的牢靠性要求越來越高。一旦AC毀滅故障將影響整網的AP轉發(fā)，因此部署無線網絡需要考慮冗余設計及牢靠性設計?？梢圆捎脽o線AC+1的熱備技術；或者通過IRF技術將AC進行橫向整合，將兩臺或多臺設備虛擬為一臺設備，統(tǒng)一轉發(fā)、統(tǒng)一管理，并實現(xiàn)跨設備的鏈路捆綁。IRF的部署方式不會引入環(huán)路，無需部署STP和VRRP等協(xié)議，簡化網絡協(xié)議的部署，大大縮短設備和鏈路收斂時間（毫秒級），鏈路負載分擔方式工作，利用率大大提升。IPv6作為將來網絡的進展方向，已經在高校開始局部使用，無線網絡的建設也要充分考慮IPv6的支持。AP需要全面支持IPv6特性，需要實現(xiàn)IPv4/IPv6雙協(xié)議棧。同時，因為IPv6的攻擊漏洞根源大多與非法主機接入有關，IPv6網絡平安的漏洞，將影響成熟完善的IPv4網絡平安防守體系，因此隨著無線校園網的大規(guī)模建設，IPv6無線網絡的防護技術越來越重要。針對IPv4、IPv6主機的平安合法接入問題，需要使用SAVI(源地址認證提高，SourceAddressValidationImprovements)技術，該方案采用源地址驗證的交換機技術CPS（ControlPlan/PacketSnooping）方法，是在網絡層實現(xiàn)的追溯技術。因此部署的無線產品需要全部支持無線SAVI。隨著無線校園網掩蓋范圍的不斷擴大，在不同的環(huán)境中部署不同特點的無線AP設備，實現(xiàn)場景化的部署，滿意師生在不同場景的使用需求，達到最優(yōu)的使用效果和體驗。對于學生宿舍這種終端數(shù)量多，上網時間集中，視頻類、玩耍類等高帶寬使用量占比較多，需要供應較高的用戶并發(fā)接入數(shù)和較高帶寬的接入速率，而宿舍建筑墻壁較厚，房間密度大的情況，采用包含本體和分體的AP設備，本體放裝分體入戶的方式進行安裝。在互不干擾的前提下，保證信號的完全掩蓋。在圖書館閱覽室和教室這種以信號掩蓋為主要目的的場景中部署平凡的放裝型AP。對于像禮堂這種高密集中的場景，部署具有多頻接入的產品。對于像體育場等開闊無干擾的室外場景，部署具有工業(yè)級防水防塵等級、大范圍寬溫工作能力的設備，從掩蓋范圍、接入密度、運行穩(wěn)定等方面供應更高性能的接入服務。在需要供應物聯(lián)網接入的位置，部署內置藍牙模塊的無線AP設備，供應豐富的藍牙應用。校園網網絡出口升級和出口流量的智能分析校園網規(guī)模較大，涵蓋了辦公區(qū)、教學區(qū)、宿舍區(qū)、家屬區(qū)等區(qū)域，掩蓋范圍廣、結構簡潔，學校網絡出口具備多個運營商線路，因此出口設備需要具有智能選路功能，可針對不同的訪問地址自動選擇適合的線路，優(yōu)化網絡訪問質量。校園網出口設備承載著全校師生的對外訪問，隨著網絡應用不斷進展，網絡用戶對網絡出口帶寬的需求已經遠遠超過實際擁有的網絡帶寬，因此需要對網絡出口設備進行升級。校園網的出口流量分布不均，忙閑時流量差距較大，流入流出差距較大，出口帶寬的升級擴容是解決擁塞問題的辦法之一，升級帶寬后擁塞能夠得到有效緩解，但是無法從根源去解決問題。傳統(tǒng)情況會在出口設備部署Qos流量管理，如對玩耍及下載軟件的海量下載進行限制，現(xiàn)在需要對出口流量進行更精細化的分析和預報，從應用角度進行流量管理，實現(xiàn)智能化流量趨勢分析和重點應用的智能化保障。智能化流量趨勢分析是指可以對指定出口鏈路、指定應用或者某類應用，通過數(shù)據挖掘算法，智能化進行指定周期（例如五年后）的指定時段（例如全天時段、或者白天時段）的流量趨勢預報。重點應用的智能化保障是指通過對應用系統(tǒng)的分析，對整個應用系統(tǒng)使用的帶寬情況，支撐此應用系統(tǒng)的帶寬使用情況進行分析，對應用系統(tǒng)對外供應服務的帶寬和支撐應用系統(tǒng)使用的帶寬進行保障。并能夠得到應用使用的業(yè)務模型：流量趨勢分析、應用畫像、流量智能管控等。接入網絡改造千兆到桌面（升級為純千兆交換機），萬兆到樓宇。接入設備只供應二層透傳和VLAN隔離這些基本功能，弱化接入設備的功能，降低全網設備的投資和后期的維護費用，建設高性能、高牢靠、低故障、易管理的接入網絡。網絡架構的優(yōu)化隨著校園網規(guī)模的逐步擴大，多業(yè)務多應用的疊加，用戶數(shù)的不斷增加和流量的爆發(fā)式增長，傳統(tǒng)的三層網絡架構（核心-匯聚-接入）爆發(fā)出如下問題：部署新應用困難，故障點難定位：校園網的每個層面都有做用戶接入和把握，實現(xiàn)了一部分的功能；如接入設備供應端口隔離、VLAN等功能、匯聚設備則供應了三層網關、ACL把握、路由策略等功能，大量的設備也就意味著大量的配置，給校園的管理員帶來巨大的實施成本，同時也就使得在校園網中部署新功能新應用變得非常困難，要考慮到各個層面設備的支持能力。相應的由于把握點的分散，導致毀滅問題后，故障點很難定位，恢復時間較長；處理一個故障往往涉及多個層面的多個設備。設備層次與能力倒掛：核心設備功能弱化；而靠近邊緣的設備，如匯聚和接入層的設備，功能要求卻許多，形成了校園網設備層次和能力層次的“倒掛”。由于匯聚和接入層層面的設備檔次較低，性能不高、穩(wěn)定性較差、功能也不豐富，因此在實際部署時，常常毀滅問題，實現(xiàn)效果不好。因此就造成校園網中出問題最多，維護工作量最大的是大量的接入層、匯聚層設備，導致維護工作量大、效果不好。準入準出需要兩次認證：目前采用的認證方式為出口認證，即用戶只有在需要訪問Internet網絡的時候才需要對用戶的身份進行把握，而用戶接入內網即能獲得IP地址并獲得訪問的權利，且用戶與用戶之間并未做隔離，導致學校里的平安問題頻發(fā)；而一旦學校加入了準入認證，那么又會存在用戶假如訪問外網，需要進行兩次認證的尷尬，不僅降低了用戶體驗而且使得管理員的管理也非常麻煩。這些問題導致了校園網整體的穩(wěn)定性牢靠性降低，管理維護壓力越來越大。需要對網絡架構進行扁平化改造，從網絡中設備所承擔的功能上區(qū)分，將網絡劃分為業(yè)務把握層和寬帶接入層。寬帶接入層由匯聚和接入層設備構成，僅供應基本的用戶高帶寬接入功能和相互之間的VLAN二層隔離功能；業(yè)務把握層則由核心層設備Bras構成，供應網絡中的用戶接入把握、業(yè)務功能實現(xiàn)等簡潔功能。依據功能劃分了網絡的層次后，不同層次的設備各司其職，便利全網設備的管理維護。針對學校用戶特點及網絡使用、流量等數(shù)據分析，借助業(yè)界領先的SDN技術和高性能的產品，為學校量身定制了新一代扁平化校園網架構，即應用驅動校園網架構（ADCampus）。架構技術支撐針對新校區(qū)通過基于SDN的VXLAN技術實現(xiàn)全網無廣播風暴的健壯二層架構，同時使網絡變得柔性機敏。Overlay網絡是指建立在另一個網絡上的網絡。該網絡中的結點可以看作通過虛擬或邏輯鏈路而連接起來的。Overlay網絡具有獨立的把握和轉發(fā)平面，對于連接在overlay邊緣設備之外的終端系統(tǒng)來說，物理網絡是透亮?????的。Overlay網絡是物理網絡向云和虛擬化的深度延長，使云資源池化能力可以擺脫物理網絡的重重限制，是實現(xiàn)云網融合的關鍵IETF在Overlay技術領域提出三大技術方案。VXLAN：VXLAN是將以太網報文封裝成UDP報文進行隧道傳輸，UDP目的端口為已知端口，源端口可按流安排，標準5元組方式有利于在IP網絡轉發(fā)過程中進行負載分擔；隔離標識采用24比特來表示；未知目的、廣播、組播等網絡流量均被封裝為組播轉發(fā)。NVGRE：NVGRE采用的是RFC2784和RFC2890所定義的GRE隧道協(xié)議。將以太網報文封裝在GRE內進行隧道傳輸。隔離標識采用24比特來表示；與VXLAN的主要區(qū)別在對流量的負載分擔上，因為使用了GRE隧道封裝，NVGRE使用了GRE擴展字段flowID進行流量負載分擔，這就要求物理網絡能夠識別GRE隧道的擴展信息。STT：STT是無狀態(tài)傳輸協(xié)議，通過將以太網報文封裝成TCP報文進行隧道傳輸，隔離標識采用64比特來表示。與VXLAN和NVGRE的主要區(qū)別是在隧道封裝格式使用了無狀態(tài)TCP，需要對傳統(tǒng)TCP協(xié)議進行修改以適應NVGRE的傳輸。在實現(xiàn)Overlay架構的三大技術中，其中尤以VXLAN技術為最佳：位置無關性：業(yè)務可在任意位置機敏部署，緩解了服務器虛擬化后相關的網絡擴展問題可擴展性：在傳統(tǒng)網絡架構上規(guī)劃新的Overlay網絡，部署便利，同時避開了大二層的廣播風暴，可擴展性極強部署簡潔：由高牢靠SDNController完成把握面的配置和管理，避開了大規(guī)模的組播部署，同時集中部署模式可加速網絡和平安基礎架構的配置，供應了牢靠性和極好的擴展性適合云業(yè)務：支持千萬級別租戶隔離，有力支持云業(yè)務的大規(guī)模部署技術優(yōu)勢：VXLAN利用了現(xiàn)有通用的UDP傳輸，成熟性極高。VXLAN具有以下技術優(yōu)勢：L2-4層鏈路HASH能力強，不需要對現(xiàn)有網絡改造（GRE有不足，需要網絡設備支持）對傳輸層無修改，使用標準的UDP傳輸流量（STT需要修改TCP）業(yè)界支持度最好，商用網絡芯片大部分支持。VXLAN把握平面隧道的實現(xiàn)三種方式：VXLAN把握平面隧道的實現(xiàn)方式主要分為三種：通過數(shù)據平面自學習、通過把握協(xié)議學習（利用擴展路由協(xié)議IS-IS或BGP完成VXLAN把握平面的地址學習）和通過SDNController實現(xiàn)。這三種方式的主要特點如表1所示。表1VXLAN把握平面隧道的實現(xiàn)三種方式三種實現(xiàn)方式對比，在大規(guī)模的云計算虛擬化環(huán)境中，以Controller方式為最優(yōu)。無需物理網絡支持大量組播組標準協(xié)議，可擴展性極強部署簡潔，可通過Controller集中管理和把握設備校園核心層設計核心層由兩臺高性能核心交換機組成，主要承載數(shù)據的高速轉發(fā)，對上可作為校園網出口的VXLAN網關邊界，對下作為匯接各區(qū)域匯聚交換機的節(jié)點，兩臺交換機可通過H3CIRF技術實現(xiàn)虛擬化，邏輯形成一臺設備簡化管理并提升上行鏈路帶寬。樓宇匯聚層設計樓宇匯聚節(jié)點主要作為接入交換機匯聚，下聯(lián)接入層采用千兆光纖互聯(lián)，上行鏈路通過10G互聯(lián)，樓宇匯聚交換機同時作為網絡的IP網關和VXLAN網關，通過SDN技術，實現(xiàn)匯聚交換機共同構建分布式網關，并啟用ARP代答功能保證無環(huán)路二層。園區(qū)匯聚層支持VXLAN特性，完善支持SDN技術落地校園網。樓層接入層設計樓層接入交換機主要分為兩類，一類連接各有線終端，采用全千兆交換機連接；另一類為POE千兆交換機，連接AP，實現(xiàn)有線網千兆到桌面，無線網實現(xiàn)千兆化。全網WAVE2無線掩蓋隨著互聯(lián)網＋時代的到來，移動終端數(shù)據依舊保持著爆發(fā)式增長的態(tài)勢，在這種背景下，如何保證移動終端的接入體驗和高帶寬水平成為互聯(lián)網＋健康進展的重要因素，所以在無線競爭式串行通信模式下，提高頻譜資源利用率，增加單AP設備用戶容量成為最有效的方法。由于MU-MIMO的特性，AP的接入用戶數(shù)有了較大的提高，隨著Wave2終端的普及，無線AP的有效并發(fā)用戶數(shù)會超過200個，可有效的削減AP部署數(shù)量,提升用戶體驗。此次所采用的無線接入點具備進行統(tǒng)一整合規(guī)劃管理，用戶可通過無感知認證方式接入無線網，實現(xiàn)校園無線掩蓋無死角和無縫漫游。本次網絡規(guī)劃對牢靠性、穩(wěn)定性及平安性都提出了更高的要求，無線網絡設計充分考慮到先進性、成熟性、牢靠性、平安性、擴展性；可控、可管、可運營。無線網絡架構設計-本地轉發(fā)AC/FitAP因具有管理、平安等方面的諸多優(yōu)勢，被公認為今后WLAN組網的趨勢。目前，AC/FitAP架構已經被廣泛應用。但是傳統(tǒng)AC/FitAP架構所采用的集中式轉發(fā)，要求用戶的全部流量均通過AC進行處理，對AC性能要求比較高，同時也對AC和AP之間的網絡帶寬造成壓力。尤其是在802.11acwave2技術慢慢成熟，無線接入點的處理能力越來越強的背景下，單一的集中式轉發(fā)往往不能滿意無線數(shù)據高速處理的要求。為了適應無線網絡高帶寬化的進展趨勢，本次無線網絡采用以AC/FitAP架構為基礎，實現(xiàn)無線數(shù)據在AP本地的轉發(fā)，突破了傳統(tǒng)集中式轉發(fā)的性能瓶頸。本地轉發(fā)技術優(yōu)勢本地轉發(fā)技術，把握流和數(shù)據流采用了不同的處理方式，用戶和AP的管理由AC處理，而用戶的數(shù)據轉發(fā)則直接由AP處理。該技術有效的緩解了AC/FitAP組網方式下AC和CAPWAP隧道的壓力，并減小了數(shù)據的傳輸延遲。同時，相對與FATAP架構，以AC/FitAP架構為基礎的本地轉發(fā)模型，保持了AC/FitAP架構在平安、管理等方面的優(yōu)勢。統(tǒng)一管理：通過統(tǒng)一的CampusDirector實現(xiàn)有線無線統(tǒng)一管理。一套管理系統(tǒng)，統(tǒng)一的有線無線拓撲展示，有線無線用戶統(tǒng)一認證，統(tǒng)一的基于5W1H劃分用戶組。統(tǒng)一轉發(fā)：AC僅負責把握和管理下轄的大量AP，AP的數(shù)據流量轉發(fā)不再上AC，而是本地轉發(fā)。這樣帶來兩個好處：1）由于AC不再負責數(shù)據轉發(fā)，性能瓶頸完全消退，完全順應將來高速無線的趨勢，而且AC成本可以大幅降低。甚至將來AC完全可以做成軟件集成到CampusDirector中作為一個功能管控模塊。2）從AP轉發(fā)出來的報文不再封裝Capwap，而是802.3格式的Ethernet報文，L3網關也都設置在交換機上。這樣消退了Capwap的加減封裝的處理消耗，效率更高。AP發(fā)送出來的無線流量和從交換機/PC發(fā)送出來的有線流量一模一樣，有線/無線流量完全混跑在一起，其他設備無法區(qū)分也不需要區(qū)分。統(tǒng)一策略：由于無線的數(shù)據轉發(fā)完全從AC卸載到交換機上，之前我們策略隨行矩陣定義的業(yè)務策略完全適用于有線和無線流量，也不需要單獨給無線再定義組間訪問策略。此外，在AP本地轉發(fā)模式下，依靠有線的無狀態(tài)網絡，解決跨三層漫游的問題，無線終端依舊可以跨整個園區(qū)漫游，而且不需要在AC側做簡潔的處理，這是傳統(tǒng)組網方式所不具備的。Director功能實現(xiàn)整網的核心是園區(qū)網把握器組件：CampusDirector。全部對網絡的自動化上線，接入管理，用戶組/策略管理，業(yè)務配置管理，網絡運維管理全部在CampusDirector上通過直觀的圖形化界面完成。CampusDirector將管理員的操作在后臺轉化為網絡設備的具體命令進行下發(fā)給設備執(zhí)行。功能如下：CampusDirector界面用戶認證管理通過Director用戶認證模塊實現(xiàn)用戶終端入網即認證，依據用戶身份可安排用戶的IP，VLAN，訪問權限等網絡屬性信息，且該信息可設置嚴格與此用戶終端綁定，單用戶也可綁定多終端多網絡屬性，網絡屬性可隨著用戶的移動而動態(tài)跟隨下發(fā)，最終達到“IP即用戶”和“網段即業(yè)務”的效果，真正解放網絡與位置的強相關的問題，實現(xiàn)網隨人動。同時，H3CSDN把握器Director還可與學校現(xiàn)有AAA認證系統(tǒng)進行完善聯(lián)動，實現(xiàn)用戶上線同步，在用戶上網準出環(huán)節(jié)無感知。網絡虛擬化管理運維人員可再此物理網絡架構基礎上任意定義虛擬專網，且維護非常簡潔，通過SDN+VXLAN技術實現(xiàn)虛擬網絡的劃分，依據不同業(yè)務劃分多個不同的虛擬專網，通過H3CDirector可實現(xiàn)對物理三層網絡和虛擬層網絡的簡易維護與管理。自動化配置管理采用SDN架構，網絡具有較強的機敏性，故網絡屬性隨需而定，全部的網絡設備基于不同的角色配置可統(tǒng)一，基于訪問關系矩陣的平安組功能可實現(xiàn)輕松定義用戶ACL，H3CDirector將網絡設備配置命令轉化成唯美的UI呈現(xiàn)給用戶，實現(xiàn)“自動上線，一鍵啟動”的特點，從此網絡運維人員可告辭命令行配置。方案特點及優(yōu)勢最先進性采用SDN+VXLAN技術結合功能強大的Director把握器實現(xiàn)對校園網基礎運維，自動化部署，用戶管理，業(yè)務開展等多種功能。架構區(qū)別于傳統(tǒng)交換機三層架構和集中式扁平化架構，基于SDN的分布式網關功能既解決了三層架構的簡潔運維問題，又規(guī)避了集中式扁平化帶來的流量模型單一、風險偏集中的問題。分布式扁平化具有健壯架構、風險分散、虛擬二層的多樣優(yōu)勢，滿意將來6-8年的架構先進性。擴展性強新架構依托交換架構，可通過擴展交換機的方式，橫向擴展設備即可，由于采用分布式網關設計，故無需考慮核心設備的性能和表項瓶頸，理論上可以無限擴展，滿意多校區(qū)二層互通，網隨人動的功能需求，是目前擴展性最強的校園網架構。極易維護新架構能夠有效削減運維工作的技術原理：架構帶來的配置簡化：通過ADCampus架構，可使架構每一層次的基礎配置高度統(tǒng)一，削減配置差異化，實際配置從每一臺為單位變成了每一層次為單位，配置工作量實際可削減95%以上；創(chuàng)新可視化的平安組：傳統(tǒng)訪問把握通過ACL列表實現(xiàn)，久而久之該列表將會變得冗長且難以找尋和維護，影響設備實際性能，從而帶來運維簡潔，全新方案通過H3CDirector把握器向用戶呈現(xiàn)一張二維互訪關系矩陣，可通過交叉點設置“允許”或“拒絕”的訪問關系，使訪問關系一目了然且易于維護，設置勝利后保存下發(fā)即可。自動化部署：H3CDirector通過SNMP、NetConf及SDN技術實現(xiàn)設備配置的自動轉換與自動下發(fā)，設備接入后自動上線，無需人工干預，實現(xiàn)了真正意義上的自動化部署，網絡啟動時間從原來的數(shù)周縮短至幾天。柔性靈動校園網柔性一方面指網絡架構本身非常機敏，業(yè)務部署（應用/終端）可以做到與位置無關；另一方面指徹底轉變傳統(tǒng)網絡通道就緒，終端和人依據位置匹配通道的模式，將人和應用作為中心，全部網絡的資源跟隨人和應用移動，柔性具體涵義包括如下幾個亮點：無狀態(tài)網絡傳統(tǒng)網絡存在的問題：傳統(tǒng)網絡劃分L3網段時往往與位置緊密關聯(lián)。學校要依據不同的辦公室，不同的樓層/樓棟劃分不同L3網段，這種模式下要想實現(xiàn)用戶移動（比如教職工出差、工位搬遷）非常困難。因為用戶移動往往要跨越不同L3網段，IP地址必需進行更換，往往會丟失原先的權限，給工作帶來麻煩。無狀態(tài)網絡的核心是位址分別；傳統(tǒng)的網絡，IP地址即是終端的標識，同時也是終端位置的標識，因為IP確定意味做它必需位于某個三層網關的所在的位置。本方案中“位址分別”位指位置，址指IP地址，位址分別就是IP地址與位置解耦，讓IP地址可以在任意位置接入，無需轉變網絡的配置。位址分別用戶策略隨行策略隨行：指用戶移動到哪里，用戶的體驗不變；一般上要實現(xiàn)策略隨行，都需要對用戶進行分組，傳統(tǒng)的分組方式與地理位置緊耦合，同一個用戶組位于一個辦公區(qū)，一個樓層或者一個大樓之內，很難跨越地理的局限。這樣用戶一旦移動起來，策略實施就非常簡潔，想達到策略跟隨或者體驗一致也非常困難。新一代扁平化方案策略隨行的核心就是“名址綁定”，名址綁定就是用戶和IP地址一一對應；傳統(tǒng)網絡用戶名和IP地址是難以做到綁定的，一方面DHCP的方式并不能保證單用戶每次獵取相同的IP，靜態(tài)地址安排的方式又不能保障用戶在移動過程中保持相同IP能夠在不同的位置進行正常的網絡連接；方案中無狀態(tài)網絡本身供應了IP任意位置訪問的能力，再協(xié)作名址綁定實現(xiàn)用戶位置發(fā)生了變化，IP地址段也沒有變，甚至IP地址沒有變，針對IP的策略也沒有變，而這種針對IP的策略其實就是針對用戶的策略，最終實現(xiàn)了用戶的策略隨行。除了用戶和IP綁定，在某些場合可能不需要做非常強的捆綁，本方案可以供應業(yè)務和IP網段的綁定，或者用戶組和IP網段的綁定，比如：視頻監(jiān)控終端盡管分布在全網任意位置，但可以將其IP全部安排在某一個網段之內；又比如財務的人員可能也分布在網絡不同的位置，我們也可以將其安排在同一個網段內；最終實現(xiàn)通過IP段標識用戶組或業(yè)務組。網隨人動傳統(tǒng)校園網絡首先是通道就緒，終端依據最初的規(guī)劃，接入到相關接入交換機的端口，從而實現(xiàn)VLAN等權限和終端的匹配，一方面不能夠解決用戶和終端任意位置接入權限安排的問題，另外終端接入位置也受限制。新一代扁平化方案將人和應用作為核心，全部網絡的資源跟隨人和應用移動，用戶在哪里接入、資源就下發(fā)到哪里，真正體現(xiàn)柔性網絡的網隨人動的特點。無差別網絡多校區(qū)無差別：新一代扁平化方案實現(xiàn)無狀態(tài)網絡、用戶策略隨行、網隨人動不僅僅可以在單一校區(qū)實現(xiàn)，還可以跨校區(qū)之間實現(xiàn)，滿意業(yè)務、用戶在更大范圍內移動、搬遷，符合現(xiàn)代辦公常見的多校區(qū)架構。有