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北京大学信息网络建设与发展

北京大学信息网络建设与发展. 张蓓 计算中心 2011 年 11 月 9 日. 主要内容. 一、信息化建设工作体系 二、微机实验教学 三、高性能计算服务 四、校园网建设 五、电子校务建设 六、用户服务保障体系 七、 CERNET/CERNET2 主节点建设 八、科研工作 九、获奖情况 十、存在问题. 一、信息化建设工作体系. 管理机构 信息化建设领导小组 信息化建设与管理办公室， 2006 年成立 建设单位 计算中心 现代教育技术中心 图书馆. 一、信息化建设单位. 计算中心 信息化建设主体单位 大型综合 IT 公共服务技术支撑单位

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北京大学信息网络建设与发展

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  1. 北京大学信息网络建设与发展 张蓓 计算中心 2011年11月9日

  2. 主要内容 • 一、信息化建设工作体系 • 二、微机实验教学 • 三、高性能计算服务 • 四、校园网建设 • 五、电子校务建设 • 六、用户服务保障体系 • 七、 CERNET/CERNET2主节点建设 • 八、科研工作 • 九、获奖情况 • 十、存在问题

  3. 一、信息化建设工作体系 • 管理机构 • 信息化建设领导小组 • 信息化建设与管理办公室，2006年成立 • 建设单位 • 计算中心 • 现代教育技术中心 • 图书馆

  4. 一、信息化建设单位 • 计算中心 • 信息化建设主体单位 • 大型综合IT公共服务技术支撑单位 • 现代教育技术中心 • 课件制作、教学信息化推进（BB） • 教室自动化条件支持 • 图书馆自动化部 • 图书馆信息系统建设 • Calis中心，中国高等教育文献资源保障系统

  5. 一、计算中心简介 • 北京大学信息化建设主体单位，大型综合IT公共服务技术支撑单位 • 1963年成立，具有48年的历史 • 隶属于北京大学数学力学系 • 5个科室（65人） • 网络室(22人)、管理信息系统室(25人) • 微机教学实验室(6人)、运行室(9人)、办公室(3人) • 人员结构 (平均年龄：41岁) • 正高级职称： 7人 • 副高级职称： 20人 • 高级职称： 41.5% • 具有博士学位： 7人 • 具有硕士学位： 36人 • 硕士以上学位： 66% • 外聘人员：22人 • 返聘：10人，开发、运行、管理 • 外聘：12人，开发、运行、维护

  6. 主要职责 • 北京大学校园网的规划、设计、建设、管理及维护 • 北京大学电子校务系统的规划、设计、开发、管理和维护 • 面向全校提供微机实验教学实习环境 • 面向全校提供高性能计算环境支撑保障 • 中国教育和科研计算机网CERNET华北地区北大主节点的规划、设计、建设、管理和维护 • 中国下一代互联网CNGI-CERNET2北大核心节点的规划、设计、建设、管理和维护 • 开展计算机网络及应用相关领域科研工作 • 计算机应用领域研究生培养 2014/11/15 6

  7. 核心任务和目标 • 核心任务 • 服务学校战略，坚持探索创新和科学发展，通过先进的网络技术和信息技术，为教学、科研、管理和科学决策提供优质信息服务。 • 工作目标 • 以国内领先、国际先进为目标，构建先进、高效、安全、实用的信息化基础设施，建设信息化公共服务体系，为创建世界一流大学提供有力的支持和保障。

  8. 机遇和挑战 • 党和国家高度重视 • 2007年10月胡锦涛总书记十七大报告把“全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展的新形势新任务”作为深入贯彻落实科学发展观的重要内容 • 2010年2月教育信息化作为独立章节被明确列入《国家中长期教育改革和发展规划纲要》 • 信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视 • 校长高度重视 • 北京大学需要信息化建设，北京大学离不开信息化建设 • 信息化建设和文化建设是北京大学下一步的重点工作 • 十七届六中全会战略 • 学校各级领导高度重视 • 在经费保障、队伍建设等方面给予大力支持 • 信息化建设对于创建世界一流大学的北京大学意义重大 • 信息化水平已经成为评价高等学校现代化水平和综合实力的重要指标 • 信息化建设是学校实现跨越式发展的一个重要手段 2014/11/15 8

  9. 二、微机实验教学 • 1988年起承担全校微机教学实验工作，至今23年 • 2000年“985工程”支持，建成具有600台微机的开放式大型微机实验室 • 为全校本科生和研究生提供计算机教学实习环境和讲课平台 • 北京大学公共英语教学实习主环境，教学视频点播服务覆盖全校 • 全年开机362天：早8:00-晚10:00 • 机器完好率达99% • 年平均教学机时70万小时 • 支持ACM国际大学生程序设计竞赛 • 支持“江泽涵杯”数学建模与计算机应用竞赛 • 2005年国防生计算机实验室 • 2007年北京大学计算机实验教学中心 • 2007年北京市、国家级实验教学示范中心 • 2008、2009、2010、2011年北京市高考语文网络评卷环境 • 2011年北京大学自主招生阅卷环境

  10. 三、高性能计算服务 • 面向全校的科研计算，1974年自主研制150机开始，37年 • 物理学院 (物理系、大气科学系、电镜室) • 化学与分子工程学院 (化学系、理论生物学中心) • 工学院 (材料系、力学系) • 信息科学学院 (微电子系、计算机系) • 数学学院、环境学院、遥感所、经济学院、光华 • IBM RS 6000 SP3 (2001年) • 64个CPU，4个高节点，960亿次/秒 • 系统顺利运行7年，提供机时280万CPU小时 • CPU平均使用率70%以上 (2001年-2007年) • CPU平均使用率40% (2007年-2009年) • HP Beowulf集群 (2005年购置) • Intel CPU，机架式集群 • 256个CPU，128个计算节点，1.638万亿次/秒 • 系统不停机运行6年，提供机时840万CPU小时 • CPU平均使用率68% 2014/11/15 10

  11. 三、高性能计算服务 • HP Proliant BL465集群(2009年工学院购置) • AMD CPU，刀片式集群 • 128个4核CPU，64个计算节点，4.4万亿次/秒 • 至今不间断运行2年，提供机时664万CPU小时 • CPU平均使用率约74% • 工学院使用，计算中心提供技术支持 • 支持科研成果 • 有统计的科研论文近70篇，绝大多数被SCI检索 • 张立昂小组973项目专利，刘文剑教授荣获亚太理论与计算化学家协会“Pople Medal”、“国际量子分子科学院奖”、德国洪堡基金会Bessel 研究奖 • 2011年北京大学高性能计算平台建设计划 • 预算：1000万元 • CPU计算能力：>=40万亿次/秒，预期高校排名约15名 • GPU计算能力：>=4万亿次/秒 • 计算网络： QDR INFINIBAND • 存储容量： >=100TB 2014/11/15 11

  12. 四、校园网建设 • 一直走在全国高校的前列 • 国内最早建设校园网的高校之一 (1989年) • 国内第一个将校园网延伸到学生宿舍的高校 (1999年) • 国内第一个将校园网延伸到教工宿舍的高校 (2000年) • 国内第一个建设覆盖整个校园无线网的高校 (2002年) • 国内第一个拥有17.2万个IPv4地址的高校 (2008年) • 国内高校规模最大的校园网络之一 • 全面覆盖的连接服务，联网信息点8.3万个，联网计算机9万台 • 稳定高速的基础设施，核心网络双路冗余，千兆出口、万兆主干 • 先进成熟的协议支持，面向全网提供IPv4、IPv6服务 • 国内领先的无线网络，大规模覆盖教学、科研和公共区域 • 规模庞大的用户群体，在线计算机2.5万台，高峰时段3万台 • 特点：规模庞大、结构复杂、用户活跃、使用率高 • 目标：保障任何时间、任何地点、任何用户上网

  13. 校园网拓扑

  14. 校园网规模不断扩大 • 使用需求旺盛：联网信息点8.3万个 • 近十年信息点增长：5.4倍 2014/11/15 14

  15. 校园网主干和出口带宽逐步扩展 • 2005年：万兆主干、2000兆教育网出口 • 2007年：新增200兆公网出口 • 2008年：扩至500兆公网出口 • 2011年：扩至3000兆教育网、700兆公网出口 2014/11/15 15

  16. 公网访问速度明显改善 • 内向外：显著提高用户对公网资源的访问体验 • 外向内：提供服务器公网访问加速服务 • 为学校主页、院系网站加速服务器199个 • 有效改善从公网访问北大网站的速度 • 有力地保障了学校及各院系的对外交流和宣传 • 获得一致好评 • 实现国际文化节、新年晚会、校园开放日、知名人士来访等重大活动的教育网、公网同步网络视频直播 2014/11/15 16

  17. 校园网流量逐年攀升 2002~2010年收费流量对比 2002~2010年免费流量对比

  18. 校园网出口流量统计 校园网IPv4出口带宽流量情况 校园网IPv6出口带宽流量情况 2014/11/15 18

  19. 无线网建设起步早、技术领先 • 2002年，率先建成中国第一个覆盖校园的高校无线网 • IEEE 802.11b标准，速度：11Mbps • 2003年，建成支持整个北京大学迎新工作的无线环境 • 2005年，与网通宽带（小网通）公司合作，建成支持无线网络手机上网的实验系统 • 2007年-2009年，完成所有教学区域的无线网络覆盖和升级 • IEEE 802.11g标准，速度：54Mbps • 2011年，配合学生宿舍有线网络改造，开始对学生宿舍提供无线网络接入服务 • IEEE 802.11n标准，速度：300Mbps • 难点：密度高，频段分配复杂，管理难度大

  20. 无线网规模 • 覆盖范围 • 教学区：所有公共教室 • 公共区域：图书馆、交流中心、大讲堂等 • 办公区：办公楼、红一至红六楼、基金会 • 科研楼：理科一号楼、理科二号楼部分区域、成府园区法学院、政府管理学院、教育学院、经济学院、新化学南楼、光华管理学院、经济研究中心 • 学生宿舍：28、29、30、32楼 • 2011年计划建设 • 物理楼、化学楼、国关大楼、生物楼等18座楼宇 • 在线AP数量：1600台 • 无线网使用情况 • 实时在线用户统计：平均4300台/高峰7200台 • 无线用户约占用户总量的42% 2014/11/15 20

  21. 学校邮件系统建设情况 • 2009年8月成功完成新邮件系统的迁移扩容工作 • 北大师生人人拥有北大邮箱 • 工资号@pku.edu.cn，学号@pku.edu.cn • 4G容量，免费使用，终生拥有 • 便于学校各部门的信息沟通与交流 • 便于校友服务 • 支持灵活建立邮件群组 • 已为学校各院系提供93个邮件群组列表 • Web方式邮件访问界面简洁灵活，功能丰富方便使用 • 提供网络硬盘、日程管理等功能 • 增加垃圾邮件过滤个人黑白名单功能，逐步减少垃圾邮件误判 • 提供垃圾邮件夹，缓解垃圾邮件误判矛盾 • 支持二级邮件系统管理，为院系邮件系统提供移植服务 • 已完成迁移7个单位，教育学院、微电子所、林肯研究中心、数学科学学院、光华管理学院、汇丰商学院、校友会等

  22. 学校邮件系统使用情况 • 活跃用户：2.6万

  23. 校园网基础数据

  24. 加强安全服务体系建设 • 校园网主要安全措施 • 桌面杀病毒 • 2005年: 赛门铁克，1.5万用户 • 2008年: NOD32，1万用户，卡巴斯基，1万用户 • 邮件杀病毒：英国 Sophos • WindowsUpdate自动更新 • 千兆防火墙 • 千兆入侵检测系统IDS • SCE控制P2P应用，节约主干、出口带宽 2014/11/15 24

  25. 加强安全服务体系建设 • 2009年建设服务于全校的漏洞扫描和安全风险评估系统 • 提供校园网主机漏洞扫描和安全风险评估服务：主动防御 • 建设校园网用户安全评测自服务系统，提供整改方案和建议 • 2010年建设WEB防火墙安全服务系统 • 建设服务器统一防护系统，保护重要服务器安全 • 加强代理服务监控，逐步减少代理服务及NAT数量 • 引导用户实名上网、改善网络安全环境 • 效果显著：整体提高校园网安全防范能力 • 进一步提高个人计算机安全防护能力，减少攻击事件 • 降低校园网异常流量和恶意代码的传播，净化网络环境 • 有效阻挡基础性网络攻击，提高校园网使用效率 • 及时发现和阻断大规模网络安全事件 • 有效阻断黑客对于校园网关键服务器的攻击 2014/11/15 25

  26. 改善信息网络服务能力 • 开通网上缴费： • 不受时空限制，在校外也可以交费，更为便利 • 提供两种支付平台：首信易、支付宝 • 支持22种银行卡 • 提供欠费邮件报警服务 • 统一校园网用户与信息门户用户密码 • 加强SSL VPN服务建设，增强入校访问能力 • 提供服务器托管服务：服务更稳定 2014/11/15 26

  27. IPTV服务—30个电视频道

  28. 视频会议服务—H.323、组播

  29. 视频会议系统服务教学科研 • 2006年开始提供服务，48路MCU • 8个院系10门课程的国际教学活动 • 20多个院系及行政部门350余次的视频会议服务 • 范围涉及20多个国家和地区 • 累计服务时间近千小时 • 基于网络的视频会议系统逐渐成为北京大学与国外一流大学进行教学和交流的重要平台 • 多种会议形式 • 学术讨论、专题讲座、远程教学、工作会议、学生入学面试、实时转播 2014/11/15 29

  30. 视频会议典型案例 • 教育技术系：4国远程教学 • 2008年荷兰阿姆斯特丹大学、芬兰土尔库大学、美国MIT • 软件学院：网络音乐会，国内首例，优美流畅 • 2008年北京大学、中央音乐学院、斯坦福大学 • 中央音乐学院：二胡、琵琶、长笛 • 斯坦福大学：笔记本演奏乐队 • 工学院：场外支持，效果良好 • 2009年交流中心阳光大厅 • 美国FDA专家国际药物工程管理硕士开学典礼上做专题演讲 • 校办：深圳研究生院实时转播 • 2009年周济部长关于科学发展观辅导报告 • 教务长办公室：北京大学世界讲堂i-podium项目 • 2010年1月~6月大学工学院讲座教授、 “千人计划”学者卢志扬教授主持北京大学和南加州大学2所学校联合上课 • 2011年1月~6月卢教授主持南加州大学、北京大学和台湾大学3所学校联合上课

  31. 视频会议系统服务教学科研 2014/11/15 31

  32. 视频会议助力北京大学国际课堂 2014/11/15 32

  33. 桌面视频会议服务 • 2010年4月16日正式开通 • 老师同学在办公室或宿舍可随时进行课程讨论，使用同一块白板，修改同一份文档 • 基于Cisco Webex系统 • 25人同时参会，仅需计算机、浏览器、耳麦和摄像头 • 免费服务，计算中心提供技术支持 • 简单易用，应用广泛 • 为光华、心理系、信科、北大附中、图书馆、物理、对外汉语等20余个院系提供了556场视频会议服务 • 涉及远程科研、远程答辩、小组讨论、远程面试等多项工作内容 • 深圳研究生院受益最大，很多两边都有学生的老师每周通过这个网络平台进行研究组的教学和讨论，画面清晰，质量可靠，十分方便易用

  34. 桌面视频会议服务

  35. IPv6建设稳步推进 • 积极探索IPv4向IPv6网络过渡技术 • 解决全球IPv4地址面临枯竭的问题 • 2005年参加建设中国下一代互联网CNGI/CERNET2骨干网和核心节点建设 • 教育部科学技术进步一等奖 • 国家科学技术进步二等奖 • 2005年起：参加CNGI北京大学驻地网、IPv6关键技术研究等一系列国家课题 • 获国拨经费1000余万元 • 2008年基本实现校园网IPv6覆盖 • 为学校下一代互联网络研究、IPv6网络建设和运行管理积累经验 2014/11/15 35

  36. IPv6建设稳步推进 • 2011年10月北京大学IPv6用户数统计 • 最大：2万人 • 平均：1.3万人 2014/11/15 36

  37. 五、电子校务建设 国内最早开始建设校园网环境下的管理信息系统 （1992年） 国内电子校务应用最为广泛的高校之一 推广到国内50余所高校使用 多个业务系统在校园网上稳定运行 全部自主开发，具有自主知识产权 本科生教务、研究生教育、研究生招生、迎新、学生工作、财务、人事、仪器设备、房产、外事、科研、组工、保卫、宿舍、办公、信息门户 为学校的教学、科研、管理提供了良好的服务 提高了管理效率和管理水平 服务范围广泛 学生、教职工、管理人员、校领导、社会公众 2014/11/15 37

  38. 电子校务建设 • 2002年起 • 以人、财、物为主线对应用系统进行规划和整合 • 在统一的用户管理和权限控制下全面实现教育信息资源的共享 • 一批典型的、跨部门协作的管理系统相继投入运行 • 目标：以全面、安全、便捷的方式提供优质信息服务

  39. 电子校务体系结构 教育信息资源的共享 管理型向服务型的转换 部门间的协同工作 领导决策提供支持 2014/11/15 39

  40. 综合信息服务系统内容丰富 • 2007年面向全校师生员工提供服务 • 将各个应用系统产生的数据以一致、全面、安全、个性的方式展现给全校各单位、个人和学校管理层 • 提高了信息服务能力，方便快捷 • 信息服务的主要内容 • 公共信息服务：通知公告查询、人员查询、办公电话、校历等公共信息 • 课程信息服务：课程信息、课表信息、导师介绍等通用信息服务 • 业务信息服务：向项目负责人或部门负责人提供项目经费、助研经费、部门经费和捐赠经费信息 • 个人信息服务：提供个人基本信息、学籍信息、奖惩信息、在校成绩、完成学分、个人财务信息等 • 校长信箱：向校领导反映意见、建议的途径 • 其它服务：与日常生活相关的信息

  41. 综合信息服务系统内容丰富

  42. 学生系统建设稳步发展 • 新学生综合系统2004年提出，2007年启动建设，目标： • 从根本上满足各个部门协同工作与信息共享的要求 • 面向全校师生员工，提供优质的信息互动服务 • 涵盖学生从入学到离校的全过程 • 建立成为学生综合信息管理的协同工作平台，同时也是教师和学生服务的平台 2014/11/15 42

  43. 学生系统建设稳步发展 招生系统 研究生学位系统 研究生学籍管理系统 学生选课系统 留学生管理系统 研究生教学系统 排教室系统 研究生培养系统 学工部管理系统 国际合作部留学生网报系统 本科生教学系统 本科生学籍系统 学生资助系统 研究生奖助系统 研究生出访资助系统 学生宿管系统 就业指导中心 正在开发的系统 开发运行的系统 未来开发系统 2008年6月 2011年1月 2011年9月 2014/11/15 43

  44. 学生系统建设稳步发展 2014/11/15 44

  45. 人事综合信息系统 • 新人事系统于2007年正式启动 • 对学校正式职工从入校到减离全过程的信息进行管理 • 包括招聘、薪酬管理、职称评定、人员调配、合同人员、合同管理、保险管理、博士后等 • 核心应用开发已完成并投入使用，基本覆盖人事部的主体工作 2014/11/15 45

  46. 财务管理信息系统 • 自上世纪八十年代起，独立开发，建立了具有自主知识产权的财务会计核算系统，多年来不断升级发展，在服务学校的同时也为上级主管部门提供服务，取得良好效果 2014/11/15 46

  47. 财务管理信息系统 • 为校内各部门领导及师生员工提供丰富的财务信息服务 • 包括： • 个人收入查询 • 部门经费查询 • 科研决算报表 • 科研经费查询 • 捐赠经费查询 • 211/985经费查询 • 个人纳税信息 2014/11/15 47

  48. 网络办公系统全面使用 • 2006年启用 • 主要功能 • 公文流转 • 信息发布 • 日程管理 • 会议管理 • 校长信箱 • 使用情况 • 约800个用户 • 100多个单位可以通过OA系统报送公文或向主页发布通知和动态信息

  49. 电子校务应用规模 • 23个电子校务应用系统在线运行 • 涉及学校21个管理部门的业务工作 • 平均每天登录、操作用户数达1.7万人次 • 服务器65台，7 × 24小时稳定运行 2014/11/15 49

  50. 目前运行的应用系统：23个 2014/11/15 50

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