前沿：伴随“光进铜退”时代的到来，基于新一代信息技术演化生成的通信网络基础设施——全光网的建设，对促进各领域高质量发展起到关键的支撑作用。尤其是在高教领域，当“光”与教育信息化相遇，便一拍即合地碰撞出无限的智慧创新火花。为此，《高校信息化应用》联合锐捷网络共同推出“全光网会客厅”栏目，邀请作为高教领域全光网探索者、参与者、建设者的专家和学者，分享以往的建设实践和成功经验，探讨未来的建设规划和发展方向，为以全光网为坚实“底座”的高校智慧校园建设献策献力。
黄淮学院是教育部应用技术大学改革战略研究试点院校、河南省首批示范性应用技术类型本科院校，河南省智慧校园建设试点高校，连续六年荣获河南省教育系统网络安全和信息化工作先进集体称号。学校着力构建新一代以太全光校园网，为师生的教学、科研、办公、生活等打造坚实的网络基础设施支持，并进一步促进了智慧教学环境和智慧教学模式的创新探索，以此高质量推进教育教学和管理服务的数字化转型。
数字化转型新挑战，智慧教室网络瓶颈待突破
黄淮学院的校园网起步于2009年，逐步建成了覆盖全校的有线无线一体化网络，并为学校的智慧化教学环境和智慧化教学应用提供坚实的网络基座。然而，随着学校数字化转型和智慧化教学工作的不断推进，在线学习、虚拟仿真、AI大模型等新业务大量应用，原有校园网在传输速度、新业务上线和保障、连接数量、网络运维等方面显得力不从心。尤其是面对从2016年至今建立起来的95间智慧教室应用时，原有的传统以太网组网架构的校园网，在以下几个方面的支撑能力日益显现不足：
智慧教室的带宽困境
学校的智慧教室，一般的学生承载量是40-60人。上课时，往往是学生同时使用无线网络，根据各院系课程内容的不同，还经常使用高清视频传输、实时数据共享等大带宽的网络应用。再加上日渐完善化和日常化的在线巡课、录课。结合学校的这些实际情况，智慧教学环境网络接入带宽需求不低于1.6Gbps。传统的铜缆入室方案，数据传输带宽小于1000Mbps，明显无法支撑智慧教室教学业务的正常开展。
教室内信息点数量剧增，扩展难题迫在眉睫
随着智慧课堂、虚拟仿真、直播录播、AR教学、视频会议等业务在教室内落地，智慧教室内有智慧中控、智慧大屏、学生小组屏、录播巡课摄像机、多媒体电脑等4-15个信息点。校园网建设初期在教室内一般只有2个信息点，无法满足新型教学业务的用网需求。而现有的桥架空间和承重也无法通过继续铺设网线来满足点位的扩展。
网络运维和管理的效率挑战
学校现有南北校区和医学院校区三个部分，加之校园网应用也越来越复杂，网络的运维和管理工作压力很大。智慧教室的使用率很高，尤其智慧教室在教学实施过程中，如果出现网络故障，运维人员需要快速到达现场进行故障定位和处理，耗时耗力，效率低下。
智能哑终端的接入管理难度也日益凸显。常规的哑终端接入需要手动搜集MAC地址，再进行基于IP和MAC绑定的方式进行安全管理，过程复杂，且耗费大量人力，管理手段落地难。
以太全光+SDN，让智慧教室更加活力四射
秉承着高速、安全、泛在、绿色的校园网构建理念，综合考虑了市面上成熟的技术和方案之后，学校创新运用了以太全光网络技术与SDN（软件定义网络）技术，构建了有线无线一体化的黄淮学院新一代全光校园网。整网采用大二层结构，在楼栋侧部署了基于彩光技术的无源透明汇聚交换机，取消了楼层接入交换机，光纤直接入室，这样极大减少了弱电间内的有源设备，降低了弱电井的消防安全风险，也从而降低了运维的压力。新的全光校园网，为师生提供一个更加安全、高效、可靠的教学和科研环境，并能够支撑未来10年乃至更长时间内的升级扩展。
01
接入能力提升10倍，升级教学体验
光纤直连到每个教室内，结合楼宇间高达20Gbps的骨干网络带宽，充分满足了包括智慧教室和实验室在内的所有教室内进行的在线教学、直播录播、在线巡课、AR/VR等业务对带宽的高需求。这一变革将教室的有线网络带宽从原先的1Gbps提升至10Gbps，网络接入能力实现了十倍增长。
此外，教室和宿舍内的无线AP都通过2.5Gbps的光纤接口进行互联，使得无线接入性能提升了2.5倍，WiFi6性能充分释放。以后不管在教室还是在宿舍，像高清视频教学、大规模数据传输和复杂的网络互动等网络应用，都能够丝滑顺畅地进行。
02
交换机入室，“端口焦虑”消失，业务就近扩展
教室内按照信息点数的不同，分别部署8/16口的全光入室交换机，直接链接到室内的设备。后续有新业务进场需要增加信息点位时，可在教室内的交换机上就近接入，不用再像从前一样从弱电间拉线到室内。当室内交换机上点位不够时，直接替换升级为更多端口数的全光入室交换机即可，网络架构无需变化。这也为学校提供了一个可持续扩展的网络基础，使其能够灵活应对未来技术的发展和教学需求的变化。
03
SDN可视化运维管理，效率提升看得见
全网采用SDN软件定义，设备零配置入网，即插即用。当前端设备出现故障时，只需要“拔掉网线——更换设备”就可以快速恢复网络，故障恢复时间缩短至“分钟级”，充分保障教学业务的连续开展。
通过一个全面的网络拓扑视图，直观地展示网络设备的分布和运行情况，可视化地辅助信息中心进行校园网运营服务管理。配合网络链路检测、光衰检测、环路自动监测和即时报警机制，及时发现各类问题并向运维人员告警，达到网络智能化、网优自动化、运维可视化、故障可控化，整体运维效率提升了70%以上。
黄淮学院以太全光校园网的建设，为学校的数字化转型和智慧教学模式的创新探索提供快速、便捷、高效的网络基础设施支撑。全光校园网卓越的传输速度、承载能力和扩展性能，不仅为智慧教室、在线学习平台等创新教育应用提供强大支撑，同时也加速了教学内容与科研数据的流动，更好实现了可视化呈现教学过程、智能化开展教学评价，让信息技术真正服务教育教学、高效赋能管理、服务等核心业务，全方位支撑学校的高质量发展。
