关于智慧校园全光网建设的探讨与实践——以北京化工大学昌平校区全光网覆盖为例

随着数字校园网建设的推进，教学场景不断丰富，业务接入要求越来越高，特别是在线教学、VR教学等大规模高清视频类应用的需求大幅增加，网络已经成为制约学校教学、办公以及科研业务开展的因素。如何满足多样化的教学场景，有效提升教学体验，推动高校教育方法的创新，对高校教育数字化转型工作提出了更高要求。在此背景下，北京化工大学启动了光启新程的校园全光网建设工作。

北京化工大学响应国家教育数字化战略，顶层设计、超前谋划、系统布局、落地应用，积极推进新校区的全链智慧校园建设。深入运用5G、大数据、物联网、云计算等新一代信息技术，建设新网络、打造新平台、汇聚新资源、创造新应用、服务新需求，建成高速、泛在、稳定、安全的校园网络，打造智慧教学体系和校园服务管理一体化平台，为学校教育事业高质量发展注入新动能。

 图/北京化工大学

一、光启新程总体设计思路

北京化工大学校园网的建设以支撑学校“双一流”建设事业发展为总目标，充分利用数字化技术，提升师生的网络安全和信息化体验。同时结合教育部《高等学校数字校园建设规范（试行）》指导意见，注重各系统间的集成和数据融合，发挥数字校园的整体性，为高教用户提供集成化、个性化、智能化的信息和应用服务；注重安全可靠、适度超前，以保证技术平台能够适应业务需求的变化；重视用户体验，以师生的使用体验作为数字校园建设运行重要的评价指标。通过综合评估考察，锐捷的以太全光网架构简单、演进灵活、运维高效以及绿色节能，充分满足数字校园建设对网络的高要求。

二、光启新程总体设计目标

1、 全网以太全光网络，加速与教学融合创新

网络建设以太全光网络，光进铜退，一步到位光纤入室。通过光网络的应用，建设稳定、高效、符合未来发展的校园网络。加速开展最新一代全光网络与学校教育教学融合创新，助力教育教学、科研创新等领域实现跨越式发展，深化教育教学改革，实现办学与信息化的紧密融合。

2、Wi-Fi 6全网无线覆盖，支撑高质量无线体验

打造一张未来5年不会落后的无线网络，无线有线网使用一套方案建设，重点关注无线网的建设。实现无线网络全覆盖，师生通过移动终端接入无线网络自由开展互动教学，并在线获取各类学习资源。现存铜缆有线网“保守治疗”，有线网从无线AP侧延伸布放，铜缆局限于室内布线。

3、 建设稳定可靠全光网络，助力智慧校园

虽然目前学校已经建立了一些IT运维管理制度，但是缺乏有效的信息化管理工具和平台，日常运维工作主要还是依赖于手工操作，运维管理主要靠自觉，服务的好坏靠感觉，需要通过统一的规划、设计、实施，运维模式由被动的救火式变为主动服务式，以保证和提升信息化系统对业务的支撑。

三、全光网建设实践效果

通过在北京化工大学昌平新校区的文科楼和研究生宿舍部署实施全光网解决方案，目前已经取得阶段成效：

1、 高可靠全光网络

校园网络采用核心-汇聚-接入三层网络架构，网络各层之间全部采用光纤互联，实现校园全光网络。利用两条不同路径的光缆实现核心层至汇聚层2×10G网络冗余互联，汇聚层与接入层10G网络互联，满足教室设备对网络的高带宽需求，接入层一步到位光纤入室连接室内无线AP。

图/校园全光网络架构图

2、高性能核心

2台RG-N18000系列高端交换机作为校园网核心，采用VSU虚拟化部署组成双核心，保证整个校园网核心的高可靠，使故障恢复时间缩短到毫秒级。VSU和外围设备通过聚合链路连接，如果其中一条成员链路出现故障，切换到另一条成员链路的时间是50～200ms。

 图/交换机设备部署实景图

3、 全新一代Wi-Fi 6

本次全光网络建设，使用支持Wi-Fi 6的光AP入室安装。房间内有线信息点通过双绞线从AP侧延伸布放，每个房间光纤信息点支持千兆以上带宽。改造后，楼层弱电间内的有源设备大幅减少，全光交换机直达汇聚，实现了网络架构的简化。而且光纤替代网线，减轻桥架负担和公共空间的占用。

4、 无线体验智能大脑

整网体验可视化。通过使用WIS网络孪生解决方案对设备上报数据、网络指标、流量等多维度的提炼和聚合，实现网络的智能诊断。不仅实现智能分析所有终端过去时间无线网络的完整运行情况，为故障定位提供了精准有效的信息，助力业务快速响应，节省人员投入和运维成本。还能做到智能网优，通过从接入、认证、覆盖、漫游等多个维度分析优化网络体验不好的原因，做到主动监控信号覆盖盲区、无线连接异常、上网体验异常等问题，提前预防网络风险。

5、师生体验质量大幅提升

随着全光网络的建成，学校师生教学体验已大幅提升改善。全光无线Wi-Fi 6网络，网速提升数倍，真正实现桌面独享千兆带宽，且专网大大降低了其它智慧设备的干扰，保障了会议业务的稳定高效。学生无线上网体验丝滑，可随时使用在线视频教学等应用，学习资料的上传和下载速度快。

以太全光网是学校实施信息化基础能力跃升行动的重要环节。北京化工大学建成的以太全光网，是一张低时延、高带宽的全光网络，为师生提供了更优质的网络体验，提升了上网效率。光启新程，以太全光网的建成，为北京化工大学打造了坚实的网络基座，将进一步助力数字校园建设的新征程。

（作者：北京化工大学  赵伟）