云計算與虛擬化是國內外信息產業界目前最受關注的兩項新技術。云計算主要包含兩個層次的含義：一是從被服務的客戶端看，用戶無需自建基礎系統，可按需獲取網絡上的資源，并按使用量付費。二是從云計算后臺看，云計算實現了資源的集中化與規模化，并兼容各類異構軟硬件基礎資源，實現資源的動態流轉。虛擬化實現了IT資源的邏輯抽象和統一表示，是支撐云計算構想的重要技術基石。

　　摘 要：本文結合鞍山市信息工程學校“班班通”工程建設的現狀與教育資源建設存在的問題，提出利用云計算技術構建數字化教育云網絡來解決教學資源與業務的應用問題，并闡述了“班班通教室局域網”的架構，資源的管理和數據中心的網絡安全措施等內容。

　　關鍵詞：計算機應用論文,云計算,局域網,班班通,網絡安全

　　《遼寧省中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》指出：“積極推進職業教育信息化建設。建設覆蓋全省、各級、各類職業學校的職業教育信息網絡，建設省級信息化教學資源平臺”。2012年鞍山市信息工程學校成功晉升為國家改革發展示范校，以云計算及虛擬化技術為載體，以鞍山市職教城校園網為依托，升級和改進學校原有的校園網和教學資源平臺，完善網絡與信息安全工程，構建了一個基于云技術并以用戶網絡空間為基礎的高性能網絡環境。

　　一、教育云網絡建設的主要內容

　　總體網絡IP地址規劃，進一步拓展和升級了中心機房設備。通過穩定的、可擴充的云計算數據中心，對整個學校的教學、科研、實訓、招生就業、學生管理等環節進行高效的信息化、智能化和人性化的管理，為全校師生員工及校外用戶提供了快捷、共享、全面的信息服務。預計于2015年基本建成與國家、省對接，并與省內院校密切融合的教育管理公共服務平臺和教育資源公共服務平臺。

　　引入云計算思想，將資源池化，搭建一個數據中心;購買先進設備，搭建“班班通”教室局域網;采用先進云計算技術，開發教學管理平臺和資源應用平臺，將信息化融入到教育教學與教育管理過程中，不斷創新和融合教育信息資源的新局面;利用教學督導和政策引導，逐步提升多媒體教室的使用率和一線教師信息化的教學參與率，建立一套標準化的信息標準體系及運維管理評價系統和管理規范。

　　二、教育云網絡構建方案

　　在整體學校網絡建設規劃中，分為核心區、接入區、數據中心服務器區三個部分。

　　(1)核心區的主要任務是負責整個學校的數據轉發，需要有極強的可靠性和穩定性，核心交換機設備選用CLOS架構，該架構設備所有的控制功能在主控板上，但轉發功能在交換網板上，可以實現控制和轉發的硬件分離。在核心交換機上部署安全插卡，可實現網絡層安全防護、流量管控。

　　(2)接入區的主要任務是實現各辦公、教學、宿舍區域的有線網絡接入，實現高帶寬的局域網需求，接入交換機采用全千兆設備，最大限度地提升整體網絡等級，實現業務的正常部署。

　　(3)數據中心服務器區的主要任務是承載各個教學軟件，實現各個教學應用的平臺。我校新部署了刀箱式服務器，一個刀箱內可以部署十多個刀片交換機，空間利用率大幅度提高，耗電量也極大減少，且結構緊湊、密度高，可以減少耗電、改進電源管理，具有靈活性、模塊性和易管理性。服務器是云計算平臺的核心，承擔著云計算平臺的計算功能。

　　三、“班班通教室網絡”的構建

　　1.局域網絡綜合布線

　　學校以“班班通”教室建設為基礎，根據教學與管理實際需求逐步完善和提升職教園區內信息化基礎設施，規劃數字校園網絡拓撲圖，實施“三通二平臺”工程。采取高端實用原則對網絡中的網線重新布線。其中，主干使用萬兆光纖進行數據傳輸，桌面達到千兆的數據傳輸量;核心交換機采用十萬兆交換機，以應付數據的大量吞吐及不斷擴大的網絡擴展需求;出口處采用高端防火墻，防止網絡常見攻擊，保護學校的重要數據資源。

　　2.“班班通”教室

　　“班班通”教室包括理論課教室和計算機實訓教室。學校新增40個高標準多媒體理論教室，物理上劃分為監控網絡與教學網絡。監控網絡中的網絡高清監控頭采用POE供電;教學網絡中采用65 寸LED交互智能一體機和85寸組合式教學一體機作為終端設備，分別與數據中心中各自的云服務器相連接。新建的計算機實訓教室使用最新的云計算技術，通過桌面虛擬化解決方案代替PC機。每個教學機房從終端入手，分為三個部分，終端區、云課堂主機區和校園網鏈路(數據通信及管理區)，三個區域均采用千兆接入式連接。通過在每間教室部署一臺高性能云課堂主機和零維護的云課堂終端，利用云課堂集中管理平臺對所有云主機統一管理。教師使用云課堂多媒體教學管理軟件控制學生教學桌面，學生則采用觸控顯示器操作云課堂終端設備，該設備可以在教師控制下自動和云課堂主機相連，獲取虛擬化桌面，操作方式和習慣與PC完全相同。

　　3.運維管理

　　數字化資源管理中心通過配置NAT(網絡地址轉換)和ACL(訪問控制列表)等網絡技術手段，管理并規范全校教職工的上網行為;對網絡IP地址進行分類統計，實現教學、監控等多網合一;為學校領導、班主任安裝桌面監控軟件，實現校領導和班主任在辦公室實現教室教育教學的遠程監控管理;通過SERVER-U建立一個大容量的、穩定的文件服務器，用于保存所有的數字化教學資源，便于校園內所有教師及學生共享，輸入各部門的用戶名和密碼即可訪問各部門相應文件。

　　四、網絡綜合安全建設

　　1.冗余備份

　　包括網絡線路的多層次冗余、網絡設備自身組件的冗余，通過冗余能力，實現網絡的全面可靠性保證。

　　2.網絡出口應用安全區域

　　基本可分為互連網出口區、對外服務區、內網區域。防火墻設置為默認拒絕工作方式，以保障所有數據包。如果沒有明確的規則允許通過，全部拒絕以保證安全。在防火墻上設置允許VPN協議數據包穿越防火墻，滿足移動用戶通過VPN網關訪問內網的需求。

　　3.防火墻與IPS

　　防火墻是以網絡層為核心的防護措施，它可以對整個網絡進行網絡區域分割，提供基于IP地址和TCP/IP服務端口等訪問控制。對常見的網絡攻擊方式，如拒絕服務攻擊、端口掃描、IP欺騙、IP盜用等進行有效防護，并提供流量限制、用戶認證、IP與MAC綁定等安全增強措施。IPS是一種主動式入侵防御系統，能夠及時阻止各種針對系統漏洞的攻擊。IPS是綜合性深層安全威脅防范系統，防火墻定位為網絡層隔離控制系統。因此，在網絡邊界部署FW和IPS，實現更完善的安全防御。

　　五、結束語

　　通過教育云平臺的建設，整合學校原有的軟硬件資源，實現校校互連，班班共享。滿足了教育者的管理需求、學習者的認知需求;改善了文化課、專業實踐教學課的教學實訓條件;在信息化課程建設、創新教育學習模式方面為廣大教育者和學習者提供了豐富的參考經驗和范例，為鞍山市職業院校數字校園建設提供可供借鑒的經驗。最終實現職教園區的資源數字化、傳輸網絡化、終端智能化、管理規范化、工作效率化、校務公開化的目標。