隨著數(shù)字校園網(wǎng)建設的推進，教學場景不斷豐富，業(yè)務接入要求越來越高，特別是在線教學、VR教學等大規(guī)模高清視頻類應用的需求大幅增加，網(wǎng)絡已經(jīng)成為制約學校教學、辦公以及科研業(yè)務開展的因素。如何滿足多樣化的教學場景，有效提升教學體驗，推動高校教育方法的創(chuàng)新，對高校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作提出了更高要求。在此背景下，北京化工大學啟動了光啟新程的校園全光網(wǎng)建設工作。

北京化工大學響應國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略，頂層設計、超前謀劃、系統(tǒng)布局、落地應用，積極推進新校區(qū)的全鏈智慧校園建設。深入運用5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術，建設新網(wǎng)絡、打造新平臺、匯聚新資源、創(chuàng)造新應用、服務新需求，建成高速、泛在、穩(wěn)定、安全的校園網(wǎng)絡，打造智慧教學體系和校園服務管理一體化平臺，為學校教育事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。

 圖/北京化工大學

一、光啟新程總體設計思路

北京化工大學校園網(wǎng)的建設以支撐學校“雙一流”建設事業(yè)發(fā)展為總目標，充分利用數(shù)字化技術，提升師生的網(wǎng)絡安全和信息化體驗。同時結(jié)合教育部《高等學校數(shù)字校園建設規(guī)范（試行）》指導意見，注重各系統(tǒng)間的集成和數(shù)據(jù)融合，發(fā)揮數(shù)字校園的整體性，為高教用戶提供集成化、個性化、智能化的信息和應用服務；注重安全可靠、適度超前，以保證技術平臺能夠適應業(yè)務需求的變化；重視用戶體驗，以師生的使用體驗作為數(shù)字校園建設運行重要的評價指標。通過綜合評估考察，銳捷的以太全光網(wǎng)架構簡單、演進靈活、運維高效以及綠色節(jié)能，充分滿足數(shù)字校園建設對網(wǎng)絡的高要求。

二、光啟新程總體設計目標

1、 全網(wǎng)以太全光網(wǎng)絡，加速與教學融合創(chuàng)新

網(wǎng)絡建設以太全光網(wǎng)絡，光進銅退，一步到位光纖入室。通過光網(wǎng)絡的應用，建設穩(wěn)定、高效、符合未來發(fā)展的校園網(wǎng)絡。加速開展最新一代全光網(wǎng)絡與學校教育教學融合創(chuàng)新，助力教育教學、科研創(chuàng)新等領域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展，深化教育教學改革，實現(xiàn)辦學與信息化的緊密融合。

2、Wi-Fi 6全網(wǎng)無線覆蓋，支撐高質(zhì)量無線體驗

打造一張未來5年不會落后的無線網(wǎng)絡，無線有線網(wǎng)使用一套方案建設，重點關注無線網(wǎng)的建設。實現(xiàn)無線網(wǎng)絡全覆蓋，師生通過移動終端接入無線網(wǎng)絡自由開展互動教學，并在線獲取各類學習資源。現(xiàn)存銅纜有線網(wǎng)“保守治療”，有線網(wǎng)從無線AP側(cè)延伸布放，銅纜局限于室內(nèi)布線。

3、 建設穩(wěn)定可靠全光網(wǎng)絡，助力智慧校園

雖然目前學校已經(jīng)建立了一些IT運維管理制度，但是缺乏有效的信息化管理工具和平臺，日常運維工作主要還是依賴于手工操作，運維管理主要靠自覺，服務的好壞靠感覺，需要通過統(tǒng)一的規(guī)劃、設計、實施，運維模式由被動的救火式變?yōu)橹鲃臃帐剑员ＷC和提升信息化系統(tǒng)對業(yè)務的支撐。

三、全光網(wǎng)建設實踐效果

通過在北京化工大學昌平新校區(qū)的文科樓和研究生宿舍部署實施全光網(wǎng)解決方案，目前已經(jīng)取得階段成效：

1、 高可靠全光網(wǎng)絡

校園網(wǎng)絡采用核心-匯聚-接入三層網(wǎng)絡架構，網(wǎng)絡各層之間全部采用光纖互聯(lián)，實現(xiàn)校園全光網(wǎng)絡。利用兩條不同路徑的光纜實現(xiàn)核心層至匯聚層2×10G網(wǎng)絡冗余互聯(lián)，匯聚層與接入層10G網(wǎng)絡互聯(lián)，滿足教室設備對網(wǎng)絡的高帶寬需求，接入層一步到位光纖入室連接室內(nèi)無線AP。

圖/校園全光網(wǎng)絡架構圖

2、高性能核心

2臺RG-N18000系列高端交換機作為校園網(wǎng)核心，采用VSU虛擬化部署組成雙核心，保證整個校園網(wǎng)核心的高可靠，使故障恢復時間縮短到毫秒級。VSU和外圍設備通過聚合鏈路連接，如果其中一條成員鏈路出現(xiàn)故障，切換到另一條成員鏈路的時間是50～200ms。

 圖/交換機設備部署實景圖

3、 全新一代Wi-Fi 6

本次全光網(wǎng)絡建設，使用支持Wi-Fi 6的光AP入室安裝。房間內(nèi)有線信息點通過雙絞線從AP側(cè)延伸布放，每個房間光纖信息點支持千兆以上帶寬。改造后，樓層弱電間內(nèi)的有源設備大幅減少，全光交換機直達匯聚，實現(xiàn)了網(wǎng)絡架構的簡化。而且光纖替代網(wǎng)線，減輕橋架負擔和公共空間的占用。

4、 無線體驗智能大腦

整網(wǎng)體驗可視化。通過使用WIS網(wǎng)絡孿生解決方案對設備上報數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡指標、流量等多維度的提煉和聚合，實現(xiàn)網(wǎng)絡的智能診斷。不僅實現(xiàn)智能分析所有終端過去時間無線網(wǎng)絡的完整運行情況，為故障定位提供了精準有效的信息，助力業(yè)務快速響應，節(jié)省人員投入和運維成本。還能做到智能網(wǎng)優(yōu)，通過從接入、認證、覆蓋、漫游等多個維度分析優(yōu)化網(wǎng)絡體驗不好的原因，做到主動監(jiān)控信號覆蓋盲區(qū)、無線連接異常、上網(wǎng)體驗異常等問題，提前預防網(wǎng)絡風險。

5、師生體驗質(zhì)量大幅提升

隨著全光網(wǎng)絡的建成，學校師生教學體驗已大幅提升改善。全光無線Wi-Fi 6網(wǎng)絡，網(wǎng)速提升數(shù)倍，真正實現(xiàn)桌面獨享千兆帶寬，且專網(wǎng)大大降低了其它智慧設備的干擾，保障了會議業(yè)務的穩(wěn)定高效。學生無線上網(wǎng)體驗絲滑，可隨時使用在線視頻教學等應用，學習資料的上傳和下載速度快。

以太全光網(wǎng)是學校實施信息化基礎能力躍升行動的重要環(huán)節(jié)。北京化工大學建成的以太全光網(wǎng)，是一張低時延、高帶寬的全光網(wǎng)絡，為師生提供了更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡體驗，提升了上網(wǎng)效率。光啟新程，以太全光網(wǎng)的建成，為北京化工大學打造了堅實的網(wǎng)絡基座，將進一步助力數(shù)字校園建設的新征程。

（作者：北京化工大學  趙偉）