教育新基建背景下的光网校园：安徽中澳科技职业学院以太全光网建设之路

作者/安徽中澳科技职业学院网络中心 刘正峰

安徽中澳科技职业学院隶属于安徽省科技厅,是一所公办高等职业院校。学院在“德厚三分,技高一筹”的校训指引下,坚持“开放性、精品化、技能型”的发展理念,坚持“贴近市场需求、强化实践教学、突出办学特色、培养实用人才”的办学思路,设有土木建筑、装备制造、交通运输、电子与信息、医药卫生、财经商贸、旅游、文化艺术、教育与体育等9个专业群、34个专业。其中商务英语、空中乘务、旅游管理、电子商务、软件技术、计算机网络技术、广告艺术设计等7个专业为省级特色专业。

教育新基建背景下,部署与完善智慧教学、智慧科研和智慧公共设施,创新教学管理应用,智慧校园迅速升级转型,对网络基础设施提出了新的要求。传统的校园网带宽和算力不足问题凸显,网络通信泛在性和稳定性不足,网络扩展和管理手段落后且繁琐,成为了制约教学质量提升的因素。

近年来,学院启动新桥校区建设,双校区有序运行离不开信息化辅助。基础网络是信息化建设的核心,也是确保校园各项业务顺畅运行的关键。无论是构建完善的基础设施网络覆盖、满足业务不断扩容的需求,还是实现监控系统的无缝接入和推动AI技术的广泛应用,都要求构建安全稳定的网络环境。我院网络建设的目标是有力保障、适度超前,采用性能稳定、管理便捷的网络产品。在新桥校区的建设过程中,学院要求智慧校园建设和基础设施建设同步推进,全力做好资金保障、制度保障和人才保障。网络中心是学院信息化建设的牵头部门,负责网络建设任务的具体落实,该部门将网络的稳定性、拓展性和便捷管理性视为重中之重,致力于打造一个高效、稳定、智能的校园网络环境,为学院的持续发展提供源源不断的动力。

解构学校网络瓶颈

学院网络中心对学校传统网络在业务扩展和运维管理上存在的挑战进行了逐一梳理,发现以下客观存在的问题待解决:

首先,多网独立建设导致成本高昂。学院内部存在多套独立建设的网络,如办公网、教学专网、一卡通、安防专网等,这些网络各自为政,需要分别进行建设和维护,增加了建设和维护成本。同时,网络资源利用率也相对较低,不符合绿色低碳校园网建设的要求。

其次,网络拓展性差,业务上线效率较低。随着教学数字化的持续发展,教学业务升级带来了端口拓展和带宽升级的需求。但在传统网络中,每当新业务上线时,需要进行复杂的施工操作,如拉线、穿墙打洞等,这不仅效率低下,还容易影响其他业务的正常运行。此外,现网接入层网线仅支持千兆网络传输,未来进行万兆带宽升级时,需要更换整个网络线路,增加了网络升级的成本。

第三,网络管理效率较低,问题排查困难。当学院现有网络出现故障时,需要进行逐级排查,从核心网络设备到汇聚层、接入层等设备,流程繁琐且耗时。这不仅影响了网络的快速恢复,也增加了运维人员的工作负担。

最后,宿舍网光改升级面临供电风险。随着大规模高清视频和在线教学等应用的普及,宿舍无线网络的光改升级变得迫在眉睫。然而,光纤部署后如何解决无线设备的供电问题是一个挑战。本地供电涉及到多部门协调、电费核算、用电安全等问题,需要综合考虑并采取相应的解决措施。

新桥校区网络建设的新选择

面对传统网络带来的挑战,新桥校区的网络建设任务艰巨而重要。经过深入考察当前数字校园光网络建设的主流技术路线,网络中心最终选择了以太全光网络架构。这一选择基于协议成熟度与对业务支撑友好度的全面考量,确保了核心网络的迅速搭建和校园网的全覆盖。新架构不仅为我院构建了坚实的基础网络体系,更为学院的信息化发展注入了稳定而强大的动力,使学院在数字化转型的道路上更加稳健。

1.多网融合,成本节约与管理效率提升

在新校区的网络建设中,将办公网、教学专网、一卡通、安防专网等多张网络融合为一张物理网络。这种“一张网统一管”的模式不仅简化了管理流程,提高了管理效率,降低了线缆成本,还因光纤传输的低功耗特性,节省了约30%的功耗,为学院未来十年的基础链路需求提供了有力保障。

2.新业务上线迅速,业务部门满意度高

全光网络的部署使得新业务上线变得异常简单快捷。各类教学业务终端只需就近通过网线连接到室内光交换机,即可实现零配置快速接入校园网。尤其对于大流量业务,由于骨干链路采用全光纤设计,容量充足,可以稳定支撑大流量的教学业务。即使业务量超出入室设备的带宽要求,也只需简单更换入室设备和上端设备,无需调整光纤链路,极大提升了业务部门的满意度。

3.网络故障无感处理,运维效率显著提升

借助SDN智能运维工具,实现了整网的可视化运维。通过全方位检测网络光纤链路资源和实时监控光模块运行状态及光纤链路光衰指标,能够迅速响应网络故障。设备故障替换时,新设备接入上行光纤后配置将自动下发,无需人工干预,真正实现了零配置替换。此外,接入业务还支持端口盲插和智能配置调整,不仅为师生用户提供了“无感处理”的网络保障体验,还大幅减少了运维人员的重复性劳动,使运维效率得到显著提升。

4.宿舍无线全光接入、集中供电,管理难题迎刃而解

在宿舍网络的建设中,采用全光无线覆盖方案,通过恒星主机、光电混合缆融合部署实现了入室光面板AP的光纤接入和集中供电。这种方案不仅突破了传统网线供电模式的距离限制(提升至1500米),还避免了从学生宿舍本地取电可能带来的安全隐患和管理问题。配合SDN管理平台,我们可以灵活监控每个恒星主机下联光面板AP的工作状态、光纤链路状态和供电状态,并可以实现灵活的开关控制和上下电控制,大幅简化了宿舍无线网络的运维管理。

极简以太全光校园网的实际应用体验

经过近一年的运行体验,极简以太全光校园网方案在我院新桥校区的网络建设中优势明显:

教学场景:千兆光纤,教学无忧

在教学楼区域,部署了千兆光纤入室方案,确保每间教室都能独享千兆带宽。这样的网络配置为新型教学业务提供了坚实的支撑,消除了因网络问题导致的潜在教学风险。我院特别选用了专为教学场景设计的小端口入室交换机,当需要新增业务终端时,只需在教室内就近布线,大大降低了施工成本和时间,让新业务能够迅速上线。

即使在教学业务量激增、超出入室设备带宽要求的情况下,以太全光网也能轻松应对,只需更换更合适的入室设备和上端设备,无需调整光纤链路,就能满足教学的发展需求。这种弹性扩展的能力,为学院构建了一个持久耐用、可持续使用的教学环境。

宿舍场景:集中供电,高速接入

在宿舍区域,采用了光纤+Wi-Fi 6无线接入方案,为每栋楼机房部署了恒星主机,实现了数据传输与PoE供电的一体化。新型光电混合缆的引入,不仅保证了高效的光纤链路传输,还为接入AP提供了稳定的PoE供电。这种光电混合缆的横截面积小、质量轻,大大节省了桥架空间,减轻了桥架压力。

在入室环节,选择了美观、轻巧、无噪音的光面板AP,它配备了4个下行千兆网口。当光AP通过上行光纤接入机房主机时,其光纤链路最大可支持2.5G上下行带宽,为学生提供了极速的网络体验。

体验总结:流畅无阻,高效运维

新桥校区采用锐捷方案部署的以太全光校园网建成后,网络运行流畅无阻,网络故障几乎无感知。不仅提升了师生的网络使用体验,又减轻了网络管理人员的运维压力。在有限的人力资源下,全光方案有效提升了网络中心的运维管理效率,充分展示了其高效性和可靠性。

总之,极简以太全光校园网为校区的教育创新构建了高效、可靠的基础网络框架,为师生们提供了更加稳定、流畅的网络环境。在未来的信息化应用中,它将发挥出更加重要的作用。