前沿：伴隨“光進(jìn)銅退”時代的到來，基于新一代信息技術(shù)演化生成的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施——全光網(wǎng)的建設(shè)，對促進(jìn)各領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展起到關(guān)鍵的支撐作用。尤其是在高教領(lǐng)域，當(dāng)“光”與教育信息化相遇，便一拍即合地碰撞出無限的智慧創(chuàng)新火花。為此，《高校信息化應(yīng)用》聯(lián)合銳捷網(wǎng)絡(luò)共同推出“全光網(wǎng)會客廳”欄目，邀請作為高教領(lǐng)域全光網(wǎng)探索者、參與者、建設(shè)者的專家和學(xué)者，分享以往的建設(shè)實(shí)踐和成功經(jīng)驗，探討未來的建設(shè)規(guī)劃和發(fā)展方向，為以全光網(wǎng)為堅實(shí)“底座”的高校智慧校園建設(shè)獻(xiàn)策獻(xiàn)力。

黃淮學(xué)院是教育部應(yīng)用技術(shù)大學(xué)改革戰(zhàn)略研究試點(diǎn)院校、河南省首批示范性應(yīng)用技術(shù)類型本科院校，河南省智慧校園建設(shè)試點(diǎn)高校，連續(xù)六年榮獲河南省教育系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全和信息化工作先進(jìn)集體稱號。學(xué)校著力構(gòu)建新一代以太全光校園網(wǎng)，為師生的教學(xué)、科研、辦公、生活等打造堅實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持，并進(jìn)一步促進(jìn)了智慧教學(xué)環(huán)境和智慧教學(xué)模式的創(chuàng)新探索，以此高質(zhì)量推進(jìn)教育教學(xué)和管理服務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型新挑戰(zhàn)，智慧教室網(wǎng)絡(luò)瓶頸待突破

黃淮學(xué)院的校園網(wǎng)起步于2009年，逐步建成了覆蓋全校的有線無線一體化網(wǎng)絡(luò)，并為學(xué)校的智慧化教學(xué)環(huán)境和智慧化教學(xué)應(yīng)用提供堅實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基座。然而，隨著學(xué)校數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧化教學(xué)工作的不斷推進(jìn)，在線學(xué)習(xí)、虛擬仿真、AI大模型等新業(yè)務(wù)大量應(yīng)用，原有校園網(wǎng)在傳輸速度、新業(yè)務(wù)上線和保障、連接數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維等方面顯得力不從心。尤其是面對從2016年至今建立起來的95間智慧教室應(yīng)用時，原有的傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)的校園網(wǎng)，在以下幾個方面的支撐能力日益顯現(xiàn)不足：

智慧教室的帶寬困境

學(xué)校的智慧教室，一般的學(xué)生承載量是40-60人。上課時，往往是學(xué)生同時使用無線網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)各院系課程內(nèi)容的不同，還經(jīng)常使用高清視頻傳輸、實(shí)時數(shù)據(jù)共享等大帶寬的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。再加上日漸完善化和日?；脑诰€巡課、錄課。結(jié)合學(xué)校的這些實(shí)際情況，智慧教學(xué)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)接入帶寬需求不低于1.6Gbps。傳統(tǒng)的銅纜入室方案，數(shù)據(jù)傳輸帶寬小于1000Mbps，明顯無法支撐智慧教室教學(xué)業(yè)務(wù)的正常開展。

教室內(nèi)信息點(diǎn)數(shù)量劇增，擴(kuò)展難題迫在眉睫

隨著智慧課堂、虛擬仿真、直播錄播、AR教學(xué)、視頻會議等業(yè)務(wù)在教室內(nèi)落地，智慧教室內(nèi)有智慧中控、智慧大屏、學(xué)生小組屏、錄播巡課攝像機(jī)、多媒體電腦等4-15個信息點(diǎn)。校園網(wǎng)建設(shè)初期在教室內(nèi)一般只有2個信息點(diǎn)，無法滿足新型教學(xué)業(yè)務(wù)的用網(wǎng)需求。而現(xiàn)有的橋架空間和承重也無法通過繼續(xù)鋪設(shè)網(wǎng)線來滿足點(diǎn)位的擴(kuò)展。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維和管理的效率挑戰(zhàn)

學(xué)校現(xiàn)有南北校區(qū)和醫(yī)學(xué)院校區(qū)三個部分，加之校園網(wǎng)應(yīng)用也越來越復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理工作壓力很大。智慧教室的使用率很高，尤其智慧教室在教學(xué)實(shí)施過程中，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，運(yùn)維人員需要快速到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行故障定位和處理，耗時耗力，效率低下。

智能啞終端的接入管理難度也日益凸顯。常規(guī)的啞終端接入需要手動搜集MAC地址，再進(jìn)行基于IP和MAC綁定的方式進(jìn)行安全管理，過程復(fù)雜，且耗費(fèi)大量人力，管理手段落地難。

以太全光+SDN，讓智慧教室更加活力四射

秉承著高速、安全、泛在、綠色的校園網(wǎng)構(gòu)建理念，綜合考慮了市面上成熟的技術(shù)和方案之后，學(xué)校創(chuàng)新運(yùn)用了以太全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，構(gòu)建了有線無線一體化的黃淮學(xué)院新一代全光校園網(wǎng)。整網(wǎng)采用大二層結(jié)構(gòu)，在樓棟側(cè)部署了基于彩光技術(shù)的無源透明匯聚交換機(jī)，取消了樓層接入交換機(jī)，光纖直接入室，這樣極大減少了弱電間內(nèi)的有源設(shè)備，降低了弱電井的消防安全風(fēng)險，也從而降低了運(yùn)維的壓力。新的全光校園網(wǎng)，為師生提供一個更加安全、高效、可靠的教學(xué)和科研環(huán)境，并能夠支撐未來10年乃至更長時間內(nèi)的升級擴(kuò)展。

01

接入能力提升10倍，升級教學(xué)體驗

光纖直連到每個教室內(nèi)，結(jié)合樓宇間高達(dá)20Gbps的骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬，充分滿足了包括智慧教室和實(shí)驗室在內(nèi)的所有教室內(nèi)進(jìn)行的在線教學(xué)、直播錄播、在線巡課、AR/VR等業(yè)務(wù)對帶寬的高需求。這一變革將教室的有線網(wǎng)絡(luò)帶寬從原先的1Gbps提升至10Gbps，網(wǎng)絡(luò)接入能力實(shí)現(xiàn)了十倍增長。

此外，教室和宿舍內(nèi)的無線AP都通過2.5Gbps的光纖接口進(jìn)行互聯(lián)，使得無線接入性能提升了2.5倍，WiFi6性能充分釋放。以后不管在教室還是在宿舍，像高清視頻教學(xué)、大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互動等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，都能夠絲滑順暢地進(jìn)行。

02

交換機(jī)入室，“端口焦慮”消失，業(yè)務(wù)就近擴(kuò)展

教室內(nèi)按照信息點(diǎn)數(shù)的不同，分別部署8/16口的全光入室交換機(jī)，直接鏈接到室內(nèi)的設(shè)備。后續(xù)有新業(yè)務(wù)進(jìn)場需要增加信息點(diǎn)位時，可在教室內(nèi)的交換機(jī)上就近接入，不用再像從前一樣從弱電間拉線到室內(nèi)。當(dāng)室內(nèi)交換機(jī)上點(diǎn)位不夠時，直接替換升級為更多端口數(shù)的全光入室交換機(jī)即可，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無需變化。這也為學(xué)校提供了一個可持續(xù)擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，使其能夠靈活應(yīng)對未來技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)需求的變化。

03

SDN可視化運(yùn)維管理，效率提升看得見

全網(wǎng)采用SDN軟件定義，設(shè)備零配置入網(wǎng)，即插即用。當(dāng)前端設(shè)備出現(xiàn)故障時，只需要“拔掉網(wǎng)線——更換設(shè)備”就可以快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，故障恢復(fù)時間縮短至“分鐘級”，充分保障教學(xué)業(yè)務(wù)的連續(xù)開展。

通過一個全面的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D，直觀地展示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分布和運(yùn)行情況，可視化地輔助信息中心進(jìn)行校園網(wǎng)運(yùn)營服務(wù)管理。配合網(wǎng)絡(luò)鏈路檢測、光衰檢測、環(huán)路自動監(jiān)測和即時報警機(jī)制，及時發(fā)現(xiàn)各類問題并向運(yùn)維人員告警，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)智能化、網(wǎng)優(yōu)自動化、運(yùn)維可視化、故障可控化，整體運(yùn)維效率提升了70%以上。

黃淮學(xué)院以太全光校園網(wǎng)的建設(shè)，為學(xué)校的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧教學(xué)模式的創(chuàng)新探索提供快速、便捷、高效的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支撐。全光校園網(wǎng)卓越的傳輸速度、承載能力和擴(kuò)展性能，不僅為智慧教室、在線學(xué)習(xí)平臺等創(chuàng)新教育應(yīng)用提供強(qiáng)大支撐，同時也加速了教學(xué)內(nèi)容與科研數(shù)據(jù)的流動，更好實(shí)現(xiàn)了可視化呈現(xiàn)教學(xué)過程、智能化開展教學(xué)評價，讓信息技術(shù)真正服務(wù)教育教學(xué)、高效賦能管理、服務(wù)等核心業(yè)務(wù)，全方位支撐學(xué)校的高質(zhì)量發(fā)展。