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(shè)。

  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(shè)起甘肅省首個全光Wi-Fi 6校園網(wǎng)絡，為智慧校園建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。

  數(shù)字化校園建設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備及配套設(shè)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(guān)于推進教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(shè)校園物聯(lián)網(wǎng)，推動安防視頻終端、環(huán)境感知裝置等設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。

  在智慧校園建設(shè)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(chǔ)，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(chǔ)設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)

  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(shè)，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(chǔ)。

  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(shè)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(guān)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(lǐng)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(shè)，實現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展。