智慧城市—数字化校园建设规划方法

数字化校园建设规划方案 目 录 CONTENTS 2 建设内容 1 校园总体规划 建设目标 学校 信息 提升 技术 办学 的 层次 广泛 应用 信息 化 基础 设施 建设 完整统 一、技 术先进、覆盖全 面、应 用深入、高效稳 定、安 全可靠 的数字 化校园 工作 效率 管理 效率 和信 息利 用率 教学 科研 管理 和生 活的 数字 化 服务 平台 契 机 主 支 重 消 建 提 提 导 撑 点 除 8 立 高 供 应用 信息 系统 孤岛 和 和 信息 应用 共享 孤岛 建设 实现“6 个数字化”和“1 站式服务”建设目标 一站式 服务 实现教职工和学生的 管理、教学、科研、学习、生活等主要活 动的一站式服务，提 高对师生服务的水平，提高对社会的服务能 力。1.产学研数字化 4.环境数字化 2.学习数字化 3.生活数字化 5.教学数字化 6.管理数字化 构建数字化产学研信息平台，为产学研 工作者提供快捷、全面、权威的信息资 源，实现教学、科研和实训一体化，提 供开放、协同、高效的数字化产学研环 境，促进知识的产生、传播和管理。构建先进实用的网络教学平台，整合、丰富数字化教学资源，创造主动式、协 同式、研究式的数字化学习环境，建立 师生互动的新型教学模式。构建便捷、高效、高雅、健康的数字化生 活环境和电子商务服务平台，利用一卡通 系统，实现校内外主要消费流通、学生入 学缴费、身份认证及门禁管理等。构建结构合理、使用方便、高速稳定、安全保密 的基础网络。在此基础上，建立高标准的共享数 据中心和统一身份认证及授权中心，统一门户平 台以及集成应用软件平台，为实现更科学合理的 高校教学数字化环境打下坚实基础。构建覆盖全校工作流程的，协同的管理信息体系，通过管理信息的同步与共享，畅通学校的信息流，实现管理的科学化、自动化、精细化，突出以人 为本的理念，提高管理效率，降低管理成本。构建综合性教学管理的数字化环境，科学统一的 配置教学资源，提高教师、教室、实训室等教学 资源的利用率，改革教学模式、手段与方法，丰 富教学资源，提高教学效率与质量。总体规划 人、物、事三维一体化智慧校园解决方案 人 物 事 教师管理 学生管理 物业安保管理 访客管理 商家管理 建筑空间管理 能源计量管理 用电安全管理 视频安防管理 消防预警管理 绿色节能管理 资产管理 安防设备 消防设备 能源计量设备 环境监测设备 资产定位设备 机房设施设备 环境监测管理 一卡通管理 教学办公管理 电子班排管理 多媒体互动教学 考试巡查管理 学生行为分析 学生安全管理 教学质量管理 数字校园整体框架 学生 教师 学校管理 人员 校领导 社会公众 校园门户平台 应用服务中心 个人中心 移动服务中心 新闻资讯中心 协作交流中心 学生 管理系统 科研 管理系统 教务 管理系统 资产 管理系统 后勤 管理系统 财务 管理系统 全局应用系统 人事 管理系统 校园一卡通系统 研究生 管理系统 协同办公系统 图书馆 管理系统 决策分析系统 基础支撑平台 服务整合平台 身份认证平台 公共数据平台 基础服务平台 IT基础设备 校园网络 服务器 存储设备 其他设备 数据库 中间件 管理 体系 组织 机构 管理 制度 信息 标准 人才 队伍 安全 体系 网络 安全 系统 安全 数据 安全 应用 安全 数字化校园系统 智慧应用层 SAAS 支撑平台层 PAAS 基础层 IAAS 万物互联平台 硬件设备管理服务 AI智能设备感知层 数据总线 交换中心服务 空间数据GIS 空间服务 网络层 互联网 物联网 智慧校园管理 大数据分析 数据加密+数据分析：教学信息数据+物联设备数据+运营数据 智慧工单 园区运营 大屏展示 基础信息 教学信息 门禁管理 能源管理 用电安全 访客管理 行为管理 智能联动 学生行为 学生安全 教室行为 校内外安全 教学质量 变配电监控 电气火灾 能耗分析 智能通断 能耗计量 公寓用电 水管网建设 集中供暖 绿色节能 人脸道闸 学生公寓 教室管理 学校出入口 互动教学 电子班排 多配体教室 人工智能实 验室 考试管理 学生档案 老师档案 空间信息 实验室管理 宿舍管理 教室管理 消防预警 安防监控 人脸门禁 智能巡检 预约管理 车辆管理 指引管理 教学驾驶舱 行为驾驶舱 安全驾驶舱 节能驾驶舱 基础设施平台 弱电系统 网络系统 数字化校园软件平台系统 综合布线系统 综合安防系统 广播及背景音乐系统 机房工程系统 园区骨干网络 园区汇聚网络 园区接入网络 无线网络 数据中心平台 校园资源中心 校园管理中心 校园服务中心 校园信息门户 信 息 安 全 体 系 基础设施平台 目 录 CONTENTS 2 建设内容 1 总体规划 根据数字化校 园整体框架规 划和各子系统 业务特点，结 合湖北科技学 院的实际情况，按照统一规划 分期实施的思 路，本次“数 字化校园”系 统工程建设内 容如右图示：建设内容 应用资源 教学管理 软件 教学资源 一卡通 多媒体教室 计算机教室 会议 巡考 网络、服务、存储、安全 数据中心 数据网络（有线、无线）视频监控专网 校园网络 综合布线、机房装修、安防、广播 基础环境 建设 内容 基础环境建设规划 综合布线 机房工程 综合安防工程 公共广播及背景音乐系统 基础环境建设规划-综合布线系统 办公 教室 湖北科技学院综合布线系统包括数据、无线AP、安防监控、广播、电话五个子系统的布线。在数据、无线AP布线工程中，按万兆主干，千兆桌面设计。安防、广播、一脸通等系统中采用千兆主干，百兆接 入。分配到各个区域如下图所示：无线 监控 一卡通 背景广播 基础环境建设规划 基础环境建设规划-综合安防系统 基础环境建设规划-公共广播及背景音乐系统 建设 内容 校园网络建设规划 校园网络建设规划-设计原则 校园网全网的组网设计无瓶颈，同时要求核心交换机具有高性能、高带宽的特 性，整网的核心交换要求能够提供无瓶颈的数据交换。不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务，使网络具有自我造血机制，实现以 网养网。核心交换机与汇聚交换机具有强大的扩展功能，要能够随着需求变化，充分留 有扩充余地。符合相关国际标准及国内标准，避免个别厂家的私有标准或内部协议；满足信息准确、安全、可靠、优良交换传送的需要；网络统一实时监控的遥测、遥控的信息处理功能，实现网络设备的统一管理。网络节点的备份，避免单点故障，线路保护；高带宽 可增值 可扩充 开放 安全可靠 校园网络建设规划-网络系统设计架构 校园网络系统架构 网络系统 网络安全规划 校园无线网络规划 核心交换设备 汇聚交换设备 接入交换设备 IP地址及路由规划 校园网WLAN覆盖 教室场景覆盖 图书馆场景覆盖 大学宿舍场景覆盖 校园室外覆盖 多 出 口 负 载 均 衡 规 划 组播与QoS规划 网络出口安全 远程访问互联安全 上网行为安全审计 综 合 网 管 统 一 规 划 应用入侵防御方案 校园网络建设规划-网络系统 对于湖北科技学院如此体量的网络架构，整体校园网络建议采用十万兆核心、万兆到楼宇，千兆到桌面的 三级架构。网络核心为双核心+区域汇聚环网全冗余骨干，整体规划真正做到了网络的高可靠性和高冗余建设。校园网络的建设是随着园区各个应用系统的建设和入驻学生及教职员工的数量逐渐完善的，信息点位数量的配 置为根据每一期的建设进行对应信息点满配部署。校园网络建设规划-校园无线网络规划 湖北科技学院的网络建设，对校园内大部分教学区域进行了无线网络覆盖。随着无线局域网技术的不 断进步，无线移动设备成本不断降低，师生们对无线网络的需求日益增加。无线应用需求分析 无线漫游：覆盖区域内无线漫游，用户终端从一 个AP覆盖范围移动到另一个AP覆盖范围，无需重 新登录和认证；精细化控制：老师、学生、访客不同的角色拥护 不同的权限，且教师和学生之间要隔离，限制教师 和学生互访；多用户调度：AP能感知接入用户数量，灵活调 整物理信道竞争参数，降低碰撞几率，避免过多的 用户接入同一AP，保障服务质量和体验。安全防护 无线安全加密：无线信号是开放的，任何人都可 以接受到，存在数据被窃听，篡改等安全隐患，WLAN无线网络需要支持WEP、WPA/WPA2、WAPI等加密认证方式，充分保证学校师生重要信 息的私密性，数据传输的安全性。无线入侵防护：为了更好的保证网络的安全性和 可靠性，WLAN无线网需要支持泛洪攻击、Spoof 攻击、暴力PSK破解、Weak IV等WIDS/WIPS安全 防护。AP设备：室外AP设备的防尘、防水的防护等级 达到IP67要求，同时AP自身内置5kV防雷器，减少 工程施工和网络运维的困难。AC设备：AC支持1+1热备份，解决AC单点故障 问题。网络链路：本地转发模式下，若遇到CAPWAP隧 道中断、AC故障、控制链路错误等问题时，AP可 进入半自治状态，继续对终端业务数据进行转发，业务不中断，保障用户体验。认证计费 认证方式：认证系统需要支持Portal、MAC、802.1x，PPPOE等多种认证方式，以满足不同场景 下，不同群体（老师，学生，访客）的接入认证需 求。计费方式：需要针对不同的群体实现差异化的灵活 计费方式，如基于时长（包月、包年），基于流量、基于DAA（目的地址计费）等 稳定可靠 与有线网络兼容 新建WLAN网络必须考虑与原有有线网络 之间的兼容，实现与现有系统使用同一个 账号、密码进行认证，并获取相同的访问 权限，与有线网络使用同一个账号、密码 进行计费，使用不同的计费策略。稳定可靠 网络监控：通过网管软件查看当前设备 物理拓扑，直接显示设备间连接关系，监 控设备及链路状态。通过WLAN业务拓扑 监控无线设备告警、状态、网络设备逻辑 结构，包括AC、AP、终端用户、非法AP 的逻辑连接关系及其详细信息，并在拓扑 提供一定故障诊断处理能力。故障恢复：通过网管远程批量重启AP，恢复AP配置。通过网管快速完成AP替换，替换后业务不变。校园网络建设规划-网络安全规划 网络出口安全 上网行为安全审计 远程访问互联安全 应用入侵防御方案 校园网络建设规划-综合网管统一规划 v 网络管理 综合网管软件系统，可提供可视化图形界面，对网络中交换设备、服务器甚至终端进行性能指标、流量、链 路状态等信息的全面的监视和管理。方便管理人员操作。网络管理员可以在网管工作站上直观地观察网络中各类设备运行状态及故障，并从中及时获取有利于管理的 信息。网管人员可通过该软件实现交换设备的简单化配置，终端的补丁升级等。v 应用管理 网络拓扑结构合理、硬件设备状态正常、链路传输状态良好，并不代表业务系统工作正常；业务系统本身的 管理需要对服务器硬件资源、服务器/操作系统、数据库使用情况、中间件运行情况、各种服务进程、业务系统 应用、业务应用安全性做出全面的分析目前,运城幼师高等专科学校对服务器状况的了解还限于对服务器逐台检 查,对于服务器的系统及应用故障、资源阀值设定报警等必要应用管理平台亟需购置。综合网络管理系统建议采用与网络设备同品牌的网管平台，可对网络设备以及后期服务器存储系统、各 应用系统提供统一综合管理。建设 内容 数据中心建设 数据中心建设-数据中心建设思路 湖北科技学院数据中心按照基于云计算的基础架构的思路建设。虚拟 化 节约 绿色 智能 消除异构化系统之间障碍 快速动态部署资源和服务 虚拟化技术与绿色科技结合，降低能耗 先进、高效、智能的系统散热方案 智能化的环境控制和能效管理系统 云计算平台对资源的独立，兼容各类应用平台 计算，存储，网络资源的智能化统一管理 面向业务的资源的定制化部署 虚拟化提高资源利用率，简化管理维度，节省维护成本 支持异构资源兼容，实现业务的平滑升级 数据中心建设-数据中心信息化发发展轨迹 高校信息化建设目前的发展主题是虚拟化，实现应用、数据与IT资源的整合与优化实现不同院系，业务 部门之间的信息系统共享，打破信息孤岛，实现数据集中，简化操作环境。它将真正的促进高校实现向研 究型、综合型和创新型一流大学的转变。数据中心建设