高校信息化建设与管理——技术篇

本书分为校园网、信息系统、“一站式”平台建设、数据治理与大数据，以及网络安全五个部分，涵盖了高校信息化建设的各个方面。其中每个部分又包含若干个专题，提供了当前高校信息化建设中具有代表性的技术路径和操作方案。

书中既有适合其他高校借鉴的有效模式，也有具有华中科技大学本校特色的技术实现方式；既有理论上的架构支撑，又有具体软、硬件操作上的手段。

博士，教授，博士生导师，计算机学院数字媒体处理与检索实验室主任，CERNET华中地区网络中心主任，华中科技大学网络与信息化办公室主任、网络与计算中心主任，华中科技大学下一代互联网接入国家工程实验室副主任。2002年6月获武汉大学计算机应用专业工学博士学位；2002年8月2003年8月加拿大曼尼托巴大学学习；2003年8月至今，华中科技大学计算机科学与技术学院工作。ACM和IEEE会员，中国计算机学会高级会员，中国计算机学会多媒体专业委员会副主任，中国计算机学会大数据专家委员会委员，中国图像图形学会计算机动画与数字娱乐专委会委员，中国计算机学会计算机辅助设计与图形学专业委员会委员，国际HUMAINE协会会员。“计算机硬件系列课程”国*级教学团队核心成员，“数字电路与逻辑设计”国家精品资源共享课（网络教育）负责人，华中科技大学本科和研究课程责任教授。近五年来，主持完成了包括国家863重点项目子课题，国家科技支撑计划、国家自然科学基金、国防预研基金、中国博士后基金、湖北省杰出青年基金、武汉青年科技晨光计划、湖北省自然科学基金、Intel国际合作项目、IBM创新基金和各类企业合作项目在内的多项科研课题；获得发明专利和软件著作权10余项；先后获得湖北省科技进步二等奖1 项、武汉市科技进步三等奖1项、华中科技大学校十佳青年教工、华中科技大学优秀博士后、三育人、华中科技大学青年教师教学竞赛一等奖和多项省级和校级的教学质量奖等荣誉称号。 在《计算机学报》、《软件学报》、《计算机研究与发展》、《计算机辅助设计与图形学学报》、《中国图形图像学报》、TMM、TCSVT、SENSORS、CGA、CGO、ICME、MTA等国内外权威期刊和重要国际会议上发表论文100 余篇，其中多篇被SCI 和EI检索收录，获得软件著作权和发明专利30余项。

1校园网1
1.1校园网出口：用户上网体验之关键3
1.2无线建设：校园网新形态16
1.3认证系统：校园网用户入口26

2信息系统41
2.1信息一个站：信息门户建设新思路43
2.2上网一个号：统一身份认证系统的新外延54
2.3消息一通道：统一通讯平台建设64
2.4校园一张卡：移动互联网时代新玩法75
2.5网站一个群：推动网站入群策略96
2.6教务系统：高校复杂的信息系统炼成记110

3“一站式”平台建设129
3.1PC端“一站式”：网上办事大厅131
3.2移动端“一站式”：移动校园门户152
3.3线下“一站式”：实体办事大厅176

4数据治理与大数据205
4.1数据治理基础：数据共享实现方法207
4.2数据治理终极目标：“一张表”221
4.3大数据：智慧校园建设新台阶233

5网络安全253
5.1安全的基石：网络安全技术体系建设255
5.2后的防线：信息系统上线与安全266

校园网出口网络管理是一项很复杂的工作，特别是接入了多条 ISP 链路的情况下，如何管理好各 ISP 链路，做到既不能严重拥塞，又不能浪费资源，是一个不断调整的动态过程。当然如果与 ISP 合作的好，获得了足够的带宽资源，则另当别论。

网络出口管理的终目标是在带宽资源不变的前提下，尽量提高用户的网络使用体验。所谓用户网络使用体验包括校内用户接入互联网进行“网上冲浪”的体验，也包括校外网络用户访问校内应用资源的体验。为了达到这个目标，总结起来需要满足以下三个条件：稳定、简单和灵活。

以华中科技大学为例，校园网出口的重要原则为“统一出口”，即无论校园网内部如何复杂，校园网对外只有一个出口，一条路由指向单台 ADC或者说防火墙设备，这样可以极大的简化出口网络的复杂程度，达到高效、灵活的目的。为了解决“稳定”的问题，则将 ADC 设备进行冗余备份，配置成 HA（主备）模式，实现关键设备的主备自动切换，达到稳定可靠的目的。如图 1.1.4 所示。

核心交换机通过虚拟化的形式虚拟成一台设备，通过端口绑定或 VRRP等形式接入 2 台 ADC 设备，ADC 设备采取热备 HA 模式，一台带负载，一台空载，2 台设备配置同步，可随时进行切换；ISP 接入端也通过 2 台交换机进行虚拟化后接入，理想状态下是每个 ISP 接入 2 条线路。这样可以保证在核心设备、ADC、接入交换机中单台设备同时失效时，仍可以正常提供服务，从而大大提高整个出口网络的可靠性。

“简单”方面主要体现在，这种模式下整个校园网出口逻辑上只有一条默认路由指向外网，无论是动态路由还是静态路由，都可以很简单的进行配置，也可以轻易的区分内网和外网，在故障查错方面具备优势。将所有流量都汇集到网络出口设备进行统一路由选路，可以完全排除策略路由的控制（后者通常会使网络管理员感觉头疼）。

“灵活”方面体现在，使用 ADC 或 NGFW 设备作为网络出口的唯一出口，可以实现“All in One”的效果，如 DPI 流量控制、单 IP 限速、DNS代理和智能 DNS 等，加上设备必备的链路选路和流量负载均衡，几乎可以处理所有内网用户的网络出口需求。当然达到以上功能的前提是 ADC 或NGFW 设备具备足够的处理能力，如果处理能力不足，将会出现严重问题。资金允许的话，应购买并部署足够强大的设备，才能保证不出问题。