關于未來教室中網絡接入管理系統的設計與實現探討

顧敬源

（蘇州農業職業技術學院 江蘇蘇州 215008）

隨著我國新課程改革如火如荼地推進，現階段我國基本已經進入信息化教育時代，極大改善了基礎教育教學水平。在時代發展的洪流中，為不斷滿足教育的多元化需求，未來教室將設置多種多媒體設備并提供聯網功能，為教師提供多種教學方案的選擇，構建高效率的信息化課堂。[1]

一、未來教室網絡接入管理系統的設計

（一）系統需求

關于系統，我們要具體從系統角、關鍵技術、功能模塊三方面分析。

1.對于系統來說，功能模塊包括登錄狀態、交換機運行狀態、網絡管理、顯示器運行狀態、系統日志模塊等，要求各個模塊可以獨立運作，并各自分管系統內的不同區域。

2.在系統內角色方面，應設置為網絡管理員與教師兩個獨立用戶身份對系統進行嚴格管理。對于兩種用戶身份以外的使用者，只有其得到授權后才可以使用系統或系統內的某些關鍵功能。這可以確保系統安全，避免系統內的關鍵文件或數據無意丟失或遭到破壞。

（二）系統詳細設計理念

為確保系統在使用過程中可以順利應對各種需求，設計工作者在進行系統設計時，應當重點關注系統的實用性、開放性與擴充性，從而最大限度地確保系統的安全性與可靠性，減少故障的發生率。

1.用例圖。為確保用戶使用者可以迅速了解系統的使用流程以及安全操作方法，應當將關鍵操作步驟以用例圖的形式詳細展示給新手操作者，避免操作者在初次使用系統時進行錯誤操作，造成系統損壞或數據丟失。

2.開發架構。系統應將SSH協議作為主要通道。該協議的工作原理是以TCP/IP為基礎搭建起與SSH的聯系，并保證其經由curl的命令將客戶端進行具體操作的信息通道搭建好，進而把數據從SSH傳送到交換機，在進行處理后通過客戶端將數據進行分析后呈現給用戶。

（三）系統所使用的關鍵技術

1.TCP連接：在建立SSH協議傳輸層之前，必須要將TCP/IP進行數據連接。此技術使用TCP連接模式，通過socket通信保證連接穩定。除此以外，由于在TCP連接中主要以全雙工模式為主，這也就導致每個連接之間都是可以獨立完成關閉連接端操作的。

2.Libssh2庫文件：隨著SSH技術的迅速發展，putty以及openssh的源代碼也被開發出來并顯現出其用途。但是，由于其操作起來難度系數相對較高，故而現階段難以在程序開發中大力推廣。Libssh2是C庫文件的一種類別，可以進行程序開發等具體操作。

3.JSON數據格式：這種數據格式主要在輕量級的數據傳輸與交換應用普遍。其閱讀編寫都比較便利，可以在較短時間內于機器上生成相關信息，并由客戶端作出判斷并呈現給用戶。[2]

二、未來教室網絡接入管理系統的具體實現

（一）登錄功能

為迅速便捷地識別用戶身份，登錄功能是最為簡便迅速的方法。因此，登錄功能是未來教室網絡接入管理系統的最基礎功能。用戶一旦啟用登錄功能，系統將會在主機與交換機之間建立數據連接通道。此系統在進入教室并投入使用后，將與各種教學軟件融合。為保證系統的安全，應當專門設置用戶名和登錄密碼，確保系統能夠結合用戶的具體需求開展個性化的設備交互連接，保障用戶獲得絕佳的登錄體驗。與此同時，為便于工作人員對系統的維護與管理，在系統內應當保留設置一個靜態IP。使用者在選擇交換機后，可以通過登錄IP地址進入系統。

（二）查看運行狀態

在系統主界面上，整個系統各個部分的運行狀態一目了然。因為系統主界面作為整個系統的入口，只要建立數據連接，系統各部分的模塊運行狀態就可以清晰地呈現在主界面的交互屏幕上。在這種情況下，用戶就可以結合自身需要選擇模塊運行。若發生連接失敗的情況，用戶可退出登錄并重新連接。客觀來說，交換機整體由系統、網絡、WiFi、以太網四大模塊構成，且會在主屏幕上顯示主機名稱、藍牙狀態、無線連接模式。值得注意的是，為便于升級維護，每個交換機應當設有靜態IP，且不可修改。

（三）有線網絡功能

為保證數據傳輸速度，在系統所使用的交換機上應當設有以千兆為單位的以太網接口，并設置至少4個快速儀態接口。如果條件允許的話，應該確保網絡系統在用戶操作后可以在第一時間內對數據傳輸端口以及輸出序列進行打開或關閉處理。除此之外，在整個網絡設置中，千兆網的網速應當分為1000 Mbps、100 Mbps、10 Mbps三個層次，并且由用戶根據具體實際需要來自由選擇。

（四）無線網絡功能

在包括無線協議選擇、信道設置的多部分的共同協助管理下，無線網絡設置的功能都已充分發揮。為保證數據傳輸的安全性，系統構建人員要高度重視對WiFi等部分的安全設置，確保其在數據傳輸中能夠結合實際情況選用不同的加密方式，并結合保密強度設置相關密鑰，避免數據泄露以及系統安全問題的發生。[3]

三、結束語

隨著科技日新月異的發展，多媒體技術對人們生活產生了巨大影響。為滿足不斷增加的教育教學工作任務，為學生提供更加多元化的知識獲取渠道，未來教室信息化建設是不可或缺的一步，也是教育事業發展的必然趨勢。[4]因此，我們應當將網絡管理系統投入教育教學領域，并且將有線、無線與藍牙等數據傳輸模式接入教室，從而最大程度地實現數字化教學方式的構建。