周艷

摘要：隨著信息技術(shù)與教育教育結(jié)合緊密度的增加，“全光校園網(wǎng)絡(luò)”為促進(jìn)共享開放的教育信息化體系發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為進(jìn)一步的做好校園教育信息化相關(guān)工作，本文結(jié)合全光網(wǎng)絡(luò)的基本概念，對(duì)全光校園網(wǎng)絡(luò)助力教育信息化發(fā)展打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：全光校園;網(wǎng)絡(luò);教育;信息化;發(fā)展

引言

當(dāng)前，教育信息化融合發(fā)展遭遇來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的深度挑戰(zhàn)：智慧教室多樣化教學(xué)下，終端數(shù)量及業(yè)務(wù)需求增加;多網(wǎng)融合趨勢(shì)下，職工位置和權(quán)限不斷發(fā)生變更，運(yùn)維管理難度提升;產(chǎn)品上線部署周期長(zhǎng)，私接造成網(wǎng)絡(luò)環(huán)路問(wèn)題頻發(fā)。由此，構(gòu)建高帶寬、智管控、簡(jiǎn)運(yùn)維、易安全的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)維管理，成為加速教育信息化發(fā)展的關(guān)鍵。

1校園網(wǎng)面臨的新挑戰(zhàn)，全光校園網(wǎng)支持校園網(wǎng)的高速發(fā)展

扁平化的大二層網(wǎng)絡(luò)

全光校園網(wǎng)解決方案中，用戶都接入BRAS，采用扁平化的大二層網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維難度。同時(shí)采用PPPoE、VLAN等技術(shù)，既增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，又成功消除了網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。

萬(wàn)兆無(wú)阻塞架構(gòu)

全光校園網(wǎng)解決方案中，使用千兆接入、萬(wàn)兆匯聚的方案，來(lái)支撐校園網(wǎng)流量的爆炸式增長(zhǎng)，滿足未來(lái)校園網(wǎng)虛擬化和云計(jì)算的帶寬需求。無(wú)阻塞的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)保證校園網(wǎng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。全光校園網(wǎng)通過(guò)先進(jìn)的匯聚和核心層的架構(gòu)，依托于光纖無(wú)帶寬限制的優(yōu)勢(shì)支持平滑升級(jí)，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)滿足校園網(wǎng)未來(lái)10年以上的持續(xù)發(fā)展需求;豐富的板卡覆蓋多種場(chǎng)景，滿足校園網(wǎng)未來(lái)業(yè)務(wù)擴(kuò)展需求;同時(shí)通過(guò)多重冗余備份，保證校園網(wǎng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)持續(xù)在線，實(shí)現(xiàn)99.999%可靠性設(shè)計(jì)。

有線無(wú)線一體化運(yùn)營(yíng)

全光校園網(wǎng)設(shè)計(jì)的解決方案中，可最大限度將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)融入有線網(wǎng)。運(yùn)維管理非常方便，并且支持統(tǒng)一認(rèn)證，全校園網(wǎng)漫游，同時(shí)可靠性極高，給用戶最好的上網(wǎng)體驗(yàn)。

多種接入技術(shù)

無(wú)論是有線終端還是無(wú)線終端，全光校園網(wǎng)都提供了形式多樣的接入認(rèn)證技術(shù)。比如廣泛適用于校園網(wǎng)的Portal認(rèn)證，在學(xué)生宿舍區(qū)非常實(shí)用的PPPoE認(rèn)證，適用于啞終端的MAC認(rèn)證，以及802.1x認(rèn)證。全光校園網(wǎng)的認(rèn)證方案可適用于各種場(chǎng)景各種用戶，為網(wǎng)絡(luò)的智慧運(yùn)營(yíng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

運(yùn)營(yíng)范圍全覆蓋

無(wú)論是本校區(qū)用戶，還是分校用戶和遠(yuǎn)程接入的用戶，全光校園網(wǎng)都提供了各種融合接入的方案，穩(wěn)定高效的訪問(wèn)遠(yuǎn)程資源和校園網(wǎng)的資源。

優(yōu)化運(yùn)維解決方案

全光校園網(wǎng)提供針對(duì)鏈路和服務(wù)器的負(fù)載均衡方案及鏈路故障點(diǎn)精準(zhǔn)定位方案，可優(yōu)化用戶的訪問(wèn)速率，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn);并將故障定位精確度提升至50cm，有效解決傳統(tǒng)電網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點(diǎn)定位難的問(wèn)題。使用網(wǎng)管軟件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)校園網(wǎng)整網(wǎng)的拓?fù)涔芾?、網(wǎng)絡(luò)資源管理、性能管理、故障管理和配置管理。網(wǎng)管軟件提供強(qiáng)大的報(bào)表功能，為判斷運(yùn)維趨勢(shì)、發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的支持。

IPv6平滑演進(jìn)方案

全光校園網(wǎng)IPv6，提供雙棧過(guò)渡技術(shù)、隧道互聯(lián)技術(shù)和地址轉(zhuǎn)換技術(shù)保證IPv4到IPv6的平滑過(guò)渡。

2全光校園網(wǎng)絡(luò)基本介紹

學(xué)校全光網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

全光網(wǎng)絡(luò)主要由OLT（光線路路端）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單位）、分光器等基本的設(shè)備和系統(tǒng)組成，可實(shí)施全網(wǎng)統(tǒng)一管理。

核心層設(shè)計(jì)規(guī)劃

核心層部署校園的核心設(shè)備，連接所有的匯聚交換機(jī)，轉(zhuǎn)發(fā)各個(gè)教學(xué)樓或?qū)W生宿舍之間的流量。核心層需要采用全連接結(jié)構(gòu)，保持核心層設(shè)備的配置盡量簡(jiǎn)單，并且和校園網(wǎng)的具體業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)。核心層設(shè)備需要具有高帶寬、高轉(zhuǎn)發(fā)性能，否則將無(wú)法支撐校園內(nèi)外部的業(yè)務(wù)流量。核心層采用交換機(jī)集群技術(shù)，核心交換機(jī)下掛除圖文樓、宿舍區(qū)、微機(jī)房及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)承載外的區(qū)域使用OLT作為光接入層的終結(jié)設(shè)備，ONU通過(guò)無(wú)源分光器匯聚到OLT上。OLT設(shè)備上行口采用10GE鏈路捆綁，提高鏈路的可靠性。

匯聚層設(shè)計(jì)規(guī)劃

匯聚層是一個(gè)學(xué)院、一幢教學(xué)樓或幾幢學(xué)生宿舍的匯聚點(diǎn)，匯聚層的設(shè)備用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)本區(qū)域用戶到其他區(qū)域用戶的橫向流量，同時(shí)發(fā)送本區(qū)域用戶流量到核心層。全光校園園區(qū)網(wǎng)的匯聚層由ODN（光分布網(wǎng)絡(luò)）和OLT（光線路終端）組成。

其中ODN網(wǎng)絡(luò)P2MP、無(wú)源的優(yōu)勢(shì)相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，校園園區(qū)需根據(jù)用戶性質(zhì)、用戶密度的分布情況、地理環(huán)境、管道資源、原有光纜的容量等多種因素綜合考慮選擇合適的結(jié)構(gòu)和配纖方式。

接入層設(shè)計(jì)規(guī)劃

接入層是最靠近終端用戶的網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供各種接入方式，一般部署二層設(shè)備，單歸屬到匯聚層的匯聚OLT。

?學(xué)校生活網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)光纖到房間，其中學(xué)生、教師宿舍采用支持語(yǔ)音、寬帶上網(wǎng)及雙頻WiFi的ONT實(shí)現(xiàn)，宿舍樓門禁、視頻監(jiān)控、AP等承載采用支持POE的ONU承載實(shí)現(xiàn)。

?辦公網(wǎng)絡(luò)一般采用光纖到桌面，小規(guī)格ONU滿足臨近工位的寬帶和語(yǔ)音業(yè)務(wù)需求，少量傳真、打印機(jī)等考慮單個(gè)小規(guī)格ONU覆蓋，會(huì)議室及圖書館等開放區(qū)采用高規(guī)格ONU，提供大廳、房間、走廊的統(tǒng)一接入，覆蓋方式靈活選擇

?多媒體教學(xué)，標(biāo)準(zhǔn)考場(chǎng)、電子教室實(shí)現(xiàn)一纖一教室，高性能ONU滿足教室PC、電子黑板、IP廣播、網(wǎng)絡(luò)投影儀等設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接入，高帶寬同時(shí)可滿足可當(dāng)MOOC教學(xué)、考場(chǎng)高清視頻監(jiān)控等。

?禮堂、食堂、體育館、圖書館等公共區(qū)域，采用高密度ONU實(shí)現(xiàn)校園一卡通、考勤機(jī)、高密AP、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)承載，校園主干道路采用小規(guī)格、環(huán)境匹配度高的ONU實(shí)現(xiàn)基本的視頻監(jiān)控及AP承載。

以上場(chǎng)景通過(guò)不同規(guī)格的ONT及ONU末端接入節(jié)點(diǎn)承載校園所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，再通過(guò)ODN無(wú)源光分布網(wǎng)絡(luò)匯聚到OLT。

3全光校園網(wǎng)下的智慧場(chǎng)景

在目前大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展大環(huán)境和大背景下，學(xué)校的智慧校園信息化建設(shè)要構(gòu)建基于人工智能、移動(dòng)開發(fā)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的智能化學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)。

利用人工智能和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)所采集到的所有數(shù)據(jù)中的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和完善。

4結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理念超前，通過(guò)光纖下沉到桌面、到房間、到路邊的方式，在提供千兆接入的同時(shí)承載多種不同的業(yè)務(wù)類型并適配不同的應(yīng)用環(huán)境。采用集群結(jié)構(gòu)及光分布網(wǎng)絡(luò)P2MP不可替代的優(yōu)勢(shì)，在獲得極好的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠性的同時(shí)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)擴(kuò)容也提供良好的支持，助力教育信息化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]宋保良，鄭俊.全光校園網(wǎng)絡(luò)助力教育信息化發(fā)展[J].信息化建設(shè)，2021（01）：63.

[2]朱受碧.5G時(shí)代下高校校園網(wǎng)全光化改造及應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2020，22（22）：23-24.

[3]江魁，盧櫓帆，潘玲，王寬鋒.基于GPON的校園全光網(wǎng)建設(shè)與實(shí)踐[J].深圳大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版），2020，37（S1）：184-189.