西北師范大學X華為：采用10G PON技術(shù)打造甘肅首個全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)

  甘肅位于中國西北部，黃河依勢從境內(nèi)穿越而過，北依沙漠，南臨雪山草地，多樣的地形地貌造就了甘肅獨特的歷史文化。作為中華民族文化的發(fā)源地之一，甘肅不僅是中原農(nóng)耕文化、北方草原文化和西北游牧文化三方文化匯聚和中轉(zhuǎn)地，也是中國與西方世界商貿(mào)往來、文化交融的重要通道。

  如今，在這片隴原大地上，教育信息化共享融通創(chuàng)新發(fā)展行動的實施，正在成為推動教育高質(zhì)量發(fā)展、打造特色鮮明的西部教育高地的重要支撐。去年初印發(fā)的《甘肅省“十四五”教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，支持有條件的地區(qū)和學校實現(xiàn)無線網(wǎng)絡覆蓋，推進“無線校園”建設。

  在這一趨勢下，華為攜手西北師范大學加速推進第五代固定網(wǎng)絡(F5G)的落地應用，以全光架構(gòu)打造新一代校園網(wǎng)絡，為學校的科研、教學、辦公、生活等提供強有力支持。由此，西北師范大學建設起甘肅省首個全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)絡，為智慧校園建設奠定了堅實基礎。

  數(shù)字化校園建設提速校園網(wǎng)絡面臨三大挑戰(zhàn)

  西北師范大學前身為國立北平師范大學，發(fā)端于1902年建立的京師大學堂師范館，歷經(jīng)一百余年的變革與發(fā)展，見證了中華民族的自強不息。學校1941年遷至西部重鎮(zhèn)蘭州，坐落于華夏母親河之濱，2020年被列為甘肅省人民政府支持進入國家一流大學建設行列的省屬高校。作為一所百年高等學府，學校歷來重視產(chǎn)學研結(jié)合，充分發(fā)揮區(qū)位辦學優(yōu)勢，在西北歷史與地理、敦煌學等特色學科有著突出的研究優(yōu)勢與成果。

  西北師范大學在積極探索教育信息化，開展互聯(lián)網(wǎng)教育實踐過程中，隨著大數(shù)據(jù)、線上教學及4K視頻的迅速發(fā)展，對網(wǎng)絡承載的數(shù)據(jù)流量、傳輸速度、穩(wěn)定及安全性要求也越來越高。尤其在近幾年，越來越多的終端設備接入為西北師范大學校園網(wǎng)絡帶來了多方面的挑戰(zhàn)：

  鏈路升級挑戰(zhàn)。多年來，西北師范大學校園網(wǎng)鏈路一直沿用傳統(tǒng)雙絞線，雙絞線使用壽命較短，隨著帶寬升級需要不斷更換，在高速信號傳輸100米后還需要增加網(wǎng)絡設備及配套設施，已經(jīng)越來越無法滿足學生日常使用網(wǎng)絡的需求。

  空間及用電挑戰(zhàn)。由于校園網(wǎng)絡信息點數(shù)量多，接入層交換機數(shù)量龐大，不僅取電路數(shù)多，還明顯占用弱電間的有限空間，維護不便并影響未來網(wǎng)絡信息點位擴容規(guī)劃。

  網(wǎng)絡運維挑戰(zhàn)。過去，西北師范大學采用的是傳統(tǒng)三層網(wǎng)絡架構(gòu)，網(wǎng)絡架構(gòu)相對復雜，不僅網(wǎng)絡故障不易排查，在網(wǎng)絡使用者較多時還容易生成網(wǎng)絡環(huán)路，引起網(wǎng)絡阻塞，導致廣播風暴。

  依托F5G技術(shù)，西北師范大學打造甘肅首個全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)

  2021年7月，教育部等六部門發(fā)布的《關于推進教育新型基礎設施建設構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導意見》中明確提出，推動校園局域網(wǎng)升級，保障校內(nèi)資源與應用的高速訪問。通過5G、千兆無線局域網(wǎng)等方式，實現(xiàn)校園無線網(wǎng)絡全覆蓋。支持建設校園物聯(lián)網(wǎng)，推動安防視頻終端、環(huán)境感知裝置等設備聯(lián)網(wǎng)。

  在智慧校園建設中，F(xiàn)5G(第五代固定網(wǎng)絡)采用光纖作為通信介質(zhì)，具備超大帶寬、體驗可保障、支持高密海量信息覆蓋等技術(shù)優(yōu)勢。10G PON技術(shù)作為F5G的典型代表，以全光架構(gòu)為網(wǎng)絡基礎，能夠解決當前校園網(wǎng)面臨的問題。10G PON技術(shù)作為下一代校園網(wǎng)的主流解決方案，能夠為學校的科研、教學、辦公、生活等提供強有力的信息基礎設施支持。秉承“知行合一”的教育發(fā)展理念，西北師范大學緊跟國家“千兆光網(wǎng)”政策，選擇華為全光園區(qū)解決方案對原有校園網(wǎng)進行升級改造，以知行校區(qū)研究生公寓為首批網(wǎng)絡升級目標進行無源全光網(wǎng)改造，打造出甘肅首個全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)。

  網(wǎng)絡拓撲示意如下：

  優(yōu)化鏈路，升級擴容平滑演進：

  在優(yōu)化鏈路方面，華為10G PON速率上下行對稱10G，滿足未來帶寬升級需求，10G/50G/100G PON共平臺，實現(xiàn)帶寬平滑演進的同時綜合布線能夠完全利舊，不需要任何改動，良好解決鏈路升級挑戰(zhàn)。

  2簡易架構(gòu)，節(jié)省空間：

  華為助力西北師范大學將傳統(tǒng)網(wǎng)絡“核心層+匯聚層+接入層”的三層網(wǎng)絡簡化為“核心層+接入層”的扁平化二層架構(gòu)，以無源分光器替代了匯聚交換機，無需弱電間、機柜、電源，空調(diào)散熱等配套設施，降低整體網(wǎng)絡系統(tǒng)能耗和消防安全隱患。同時，F(xiàn)5G以創(chuàng)新的點到多點架構(gòu)，實現(xiàn)光纖統(tǒng)一到房間，減少水平布線空間及重量，從而部署效率得到有效提升。

  3智能運維，自動化升級：

  在智能運維方面，西北師范大學采用的華為星光OptiXstar W826E集有線、無線為一體，除了可提供GE、POTS等有線信號外，還能提供雙頻Wi-Fi 6信號。通過華為eSight網(wǎng)管系統(tǒng)進行預配置部署，實現(xiàn)設備“即插即用”。通過華為OLT的軟AC功能，實現(xiàn)Wi-Fi信號漫游和自動調(diào)優(yōu)，真正做到運維的省時、省力、省心。

  3賦能智慧校園建設

  西北師范大學打造全場景智慧校園新范式

  近年來，西北師范大學積極推進集“統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一信息門戶、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換”于一體的高標準智慧校園平臺建設，以信息技術(shù)賦能教育革新，致力于發(fā)展以服務育人為導向的高水平教育信息化綜合體系。

  在此過程中，數(shù)字化技術(shù)也逐漸應用到西北師范大學校園的方方面面，不論是師生的教學、科研，還是校園的管理和服務，都已經(jīng)全面實現(xiàn)數(shù)字化。如今，西北師范大學通過與華為合作，推動全光校園網(wǎng)絡的創(chuàng)新和實踐，為接下來智慧校園的發(fā)展奠定了堅實的網(wǎng)絡基礎。

  正如西北師范大學網(wǎng)絡安全與信息化辦公室魯小勇副主任在測試現(xiàn)場表示，這是甘肅高校首個采用10G PON技術(shù)建設的全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)，未來希望繼續(xù)利用10G PON技術(shù)對校園網(wǎng)逐步進行全光升級改造。F5G全光網(wǎng)技術(shù)融入教育，能夠為校園實施教學改革、實現(xiàn)智慧教育目標提供強大的技術(shù)支撐。

  2022年年初，我國正式啟動實施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，加快教育數(shù)字化對深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略更是起著戰(zhàn)略性關鍵作用。2023年，教育部同意甘肅創(chuàng)建數(shù)字化戰(zhàn)略助推教育現(xiàn)代化示范區(qū)，為甘肅構(gòu)建信息化引領教育現(xiàn)代化發(fā)展新格局帶來新機遇。

  未來，華為將繼續(xù)攜手西北師范大學不斷深化合作，將學校建成全國10G PON全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)樣板，助力甘肅教育現(xiàn)代化示范區(qū)建設，實現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展。