教育新基建成為構建高質(zhì)量教育的支撐，校園網(wǎng)則是校園信息化建設的高速公路，承載著校園內(nèi)各項業(yè)務的運行，是支撐數(shù)字化校園、智慧校園的基礎設施。隨著教育信息化的進程不斷發(fā)展，跑在校園網(wǎng)上的業(yè)務也越來越多：有線無線網(wǎng)絡、平安校園監(jiān)控專網(wǎng)、高清直播錄播、校園廣播專網(wǎng)、校園卡系統(tǒng)專網(wǎng)、智慧教室、門禁……跑的業(yè)務多了，如何才能讓學校內(nèi)的信息高速公路快速運轉(zhuǎn)起來，是每個高校都在考慮的問題。
中國藥科大學也在信息化建設道路上不斷嘗試與應用，在基礎網(wǎng)絡建設上取得了具有指導意義的實踐成果，為智慧校園新基建打造了穩(wěn)固的全光網(wǎng)“底座”。
坐落于古都南京的中國藥科大學是一所歷史悠久、在藥學界享有盛譽的教育部直屬、國家“211工程”和“雙一流”建設高校，現(xiàn)有全日制在校師生近2萬人。作為我國歷史上第一所由國家創(chuàng)辦的藥學高等學府，80余年來，學校一直秉承“精業(yè)濟群”的精神，為推動國家衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻。
對于中國藥科大學來說，信息化之路上也不是一帆風順的，在開始的階段也有著不小的阻礙：
01無線網(wǎng)部署多年，無線體驗差：
近幾年內(nèi)校園網(wǎng)中的無線終端和應用大量增加，學生對手機等無線終端的依賴越來越強，對于無線網(wǎng)的要求自然也越來越高。7年前部署的全校無線網(wǎng)在性能上不能滿足全校師生的需求。根據(jù)學校信息中心統(tǒng)計顯示，校園網(wǎng)的流量約80%都為無線流量，無線網(wǎng)最高用戶在線數(shù)可達近8000人。龐大的無線網(wǎng)絡壓力，讓老化的校園無線網(wǎng)絡不堪重負。
02教室內(nèi)信息點位多，擴展困難：
校內(nèi)共有179間多媒體教室，每個教室設3根超五類銅纜將教室內(nèi)的設備接入網(wǎng)絡。有線網(wǎng)絡同樣是多年前鋪設的，網(wǎng)口預留不足。隨著教室信息點位的增加，后期學校只能通過添加家用級交換機擴展網(wǎng)絡接口，性能和穩(wěn)定性都不高，整體網(wǎng)絡使用體驗也受到影響。再加上之前期缺乏規(guī)劃，網(wǎng)絡地址不夠用，整體維護成本相當高。
教室內(nèi)原有的網(wǎng)絡接口不足
藥科大學的選擇——以太全光網(wǎng)
因此對于藥科大學來說，一張足夠新、好擴展、高性能、易運維的有線/無線一體的校園網(wǎng)是勢在必行。在建設這張網(wǎng)的時候?qū)W校提出了以下幾個目標：足夠新，充分考慮到技術和設備的先進性和成熟性，在可預期的未來符合技術發(fā)展的大趨勢，例如全光網(wǎng);高性能，針對目前校園網(wǎng)絡體驗不好的情況，此次建設的校園網(wǎng)需要有著高帶寬、高并發(fā)的承載能力，滿足多種業(yè)務的順暢運轉(zhuǎn)和師生的使用需求;好擴展，同時無線網(wǎng)絡建設需要充分考慮學校未來規(guī)模擴展以及業(yè)務增加，做好頂層設計、整體規(guī)劃、統(tǒng)一標準、方便擴展、迭代更新;易運維，新建無線校園網(wǎng)絡須與升級的有線校園網(wǎng)絡實現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認證，同時需要盡可能簡化網(wǎng)絡運維，提高整體運維的效率，降低人力和時間成本。
校園業(yè)務驅(qū)動全光網(wǎng)和Wi-Fi 6大顯身手
針對校園網(wǎng)“足夠新”的需求，學校信息化建設管理處將眼光放到受到關注很多的先進技術——全光網(wǎng)和Wi-Fi 6。早期學校并沒有直接使用全光網(wǎng)，當時的市面上僅有POL方案一個選項，考慮到傳統(tǒng)全光網(wǎng)POL方案和學校正在使用的以太網(wǎng)協(xié)議和架構不同，需要運維人員重新學習技術，上手比較慢，估計要花半年的時間;同時學校的其他業(yè)務需要繼續(xù)使用以太網(wǎng)，運維人員需要同時維護兩張完全不同的網(wǎng)絡，工作量增大。另外，帶寬性能也是重點考慮的問題，傳統(tǒng)全光網(wǎng)POL方案需要分光，入室?guī)拑H有主線路的N分之一，對于未來更多業(yè)務入網(wǎng)支撐不足。
今年，綜合考慮市面上成熟的全光網(wǎng)之后，藥科大學選取了銳捷網(wǎng)絡新推出的極簡以太全光解決方案，將光纖和以太架構做了一張網(wǎng)的有機整合，全光有線網(wǎng)絡和Wi-Fi 6無線網(wǎng)絡“并駕齊驅(qū)”，讓校園信息化建設的高速公路一直通到教室內(nèi)、設備上以及每個人的手中。
1.校園全光網(wǎng)，怎么滿足一直增長的帶寬需求?
對于一所高校來說，什么樣的網(wǎng)絡才能滿足師生校園網(wǎng)使用的需求?或許這個問題沒有一個確切的答案，但更適合的網(wǎng)絡一定是一張“高性能”“好拓展”的網(wǎng)絡。對于藥科大學來說，原先的校園網(wǎng)由于鋪設過早，預留的網(wǎng)口已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的教學業(yè)務承載需求。即便網(wǎng)口預留仍有富裕，帶寬也是校園網(wǎng)繞不過去的一個問題?，F(xiàn)在校園網(wǎng)所需承載的業(yè)務越來越多，其中不乏對于帶寬需求極大的業(yè)務，如高清視頻直播/錄播、AR/VR教學等。“小馬拉大車”的窘境，讓校園網(wǎng)改造迫在眉睫。
隨著“光進銅退”的浪潮，全光網(wǎng)在性能上展現(xiàn)了極強的實力，這也是學校堅定地選擇建設校園全光網(wǎng)的原因之一。從介質(zhì)上來說，光纖在帶寬上就遠超銅纜。即便使用了六類網(wǎng)線，銅纜的最高帶寬也不過1000Mbps;而光纖最大傳輸速率則是100Gbps，完全不在一個量級。也因此，全光網(wǎng)給校園網(wǎng)絡帶來了極強的擴展性，未來5-10年內(nèi)，即使校園網(wǎng)絡業(yè)務需求不斷增加，也不需要更換光纖改造網(wǎng)絡。
校園網(wǎng)以太全光網(wǎng)改造后的設備視圖
以前一捆捆的銅纜網(wǎng)線堆在弱電間，光找到設備對應的網(wǎng)線對運維老師來說就是巨大的麻煩了，更別提運維，同時帶來的還有橋架的壓力，一旦需要擴展點位，橋架的空間和承重能力就要受到考驗。而極簡以太全光網(wǎng)獨創(chuàng)的入室光交換機則為網(wǎng)絡擴展打開了方便之門，光纖入室后通過多速率光交換機可直接鏈接到室內(nèi)的設備，代替了原本在弱電間的接入交換機，即使新業(yè)務進場需要增加信息點位，也無需再像以前一樣從弱電間拉網(wǎng)線到室內(nèi)，再加上光纖的重量和所占遠低于銅纜，解放了弱電間和橋架的壓力。
這也讓學校收獲了一個非常實際的效果——節(jié)省弱電間。中國藥科大學在進行全光網(wǎng)改造之后，弱電間數(shù)量大幅減少，教學區(qū)原來需要維護多達30個弱電間，現(xiàn)在只維護1個，所使用的空間和運維人員的工作量都大幅減少。
教學區(qū)現(xiàn)在只需維護1個弱電間
2. 用了Wi-Fi 6校園無線究竟有多6?
由于校園內(nèi)部無線流量的不斷增加，學校十分看重校園無線網(wǎng)的體驗，因此想要將無線全網(wǎng)升級到最新的Wi-Fi 6。而想要發(fā)揮Wi-Fi 6技術的全部實力，傳統(tǒng)以太網(wǎng)和使用分光的POL全光網(wǎng)帶寬不足以支撐。
銳捷極簡以太全光智分+解決方案，適配高校應用場景，以全光網(wǎng)作為基礎，釋放Wi-Fi 6設備的高性能。方案利用光纖線纜超長傳輸距離、超長使用壽命、節(jié)省布線空間和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，融合全光智分+主機的集中供電方案為校園網(wǎng)提供定制化無線服務，為校園無線網(wǎng)帶來滿足校園網(wǎng)場景對無線的高帶寬、低時延訴求，提升運維效率。
此次無線網(wǎng)的改造在學校不同需求的場景中使用了適合的布網(wǎng)方案，在保證成本與施工、運維難度低外，還讓校園網(wǎng)在不同空間內(nèi)有同樣的無線好體驗：教學樓內(nèi)采用光交換機入室部署方式，下聯(lián)教室內(nèi)AP;而在圖書館、實驗室等區(qū)域，采用光AP直連全光交換機方式，每個光AP直接接入全光主機;在室外區(qū)則采用壁掛形式安裝室外光AP。
對于藥科的2萬名師生來說，校園網(wǎng)改造最直觀感受就是得益于全光網(wǎng)和Wi-Fi 6技術的革新，校園無線網(wǎng)覆蓋面更大了、信號死角少了，網(wǎng)速更快了，尤其是在人員密集區(qū)域，使用體驗都得到了提升。以前在學校內(nèi)部進行測試，下載帶寬也僅有20Mbps左右?，F(xiàn)在Wi-Fi 6的無線網(wǎng)下載速率可以跑到270Mbps，達到改造前的10倍以上!
新的Wi-Fi 6無線校園網(wǎng)下載速度
市面上大多數(shù)無線AP所使用的的供電形式為光電混合纜或者本地供電。本地供電的優(yōu)缺點十分明顯:諸如用電安全、偷電管控、設備斷電等問題難以解決。而使用光電混合纜供電，相比本地供電的方式，則會增加不少成本：增加多芯光電混合纜和分線箱，設備成本增加10%，橋架空間也被更多的占用;同時熔纖點位增加了很多，布線的復雜度也提升了90%，耗材和施工成本增加了70%。
有一種辦法能夠避免“兩害相權取其輕”的尷尬境地，就是數(shù)據(jù)傳輸和供電一體，集中低壓直流供電。學校對于供電方式的考慮，讓信息化建設管理處更偏向于使用集中供電的極簡以太光方案，其包含了智分+主機和微AP，智分+主機采用皮線光纖連接入室微AP進行數(shù)據(jù)回傳通信，同時單獨提供電源為入室微AP進行集中遠程供電，1路供電模塊利用4平方線纜，通過總線串接的方式，可在200米范圍內(nèi)，帶12路光AP，大幅節(jié)約了橋架空間和投資成本。這種方式避免了光AP本地取電的不便和混合供電的不安全因素，保障用電安全的同時，還可實現(xiàn)光AP的用電管理。
3. SDN加持，運維更簡單
藥科大學此次針對校園有線/無線網(wǎng)改造，帶來的不僅是整體網(wǎng)絡使用體驗的改變，還有對于信息化建設管理處運維人員的運維體驗的提升。針對學校重視的統(tǒng)一管理問題，極簡光方案中的全光網(wǎng)可以和傳統(tǒng)以太網(wǎng)在同一界面下進行統(tǒng)一管理，不存在維護2張網(wǎng)絡的情況。方案支持SDN技術，實現(xiàn)了設備“零”配置入網(wǎng)，即插即用。在使用中出現(xiàn)故障，只需要拔掉網(wǎng)線、更換設備就可以快速地恢復網(wǎng)絡。“在新業(yè)務上線和升級時，極簡光方案降低了部署難度，提高了我們的工作效率。此外，基于SDN技術，在保證業(yè)務易擴展的同時，還確保了不同業(yè)務之間的隔離，保障了網(wǎng)絡安全”，中國藥科大學圖書與信息中心網(wǎng)絡運營部常偉鵬表示。
隨著教育十四五的開局，高校校園網(wǎng)“光進銅退”的大趨勢漸漸形成，全光網(wǎng)正成為提升校園基礎網(wǎng)絡、加速高校信息化發(fā)展的重中之重。一直走在信息化潮流前列的中國藥科大學此次進行的校園全光網(wǎng)改造，為高校如何進行教育信息化、現(xiàn)代化建設提供了可借鑒的實踐經(jīng)驗。
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