全光校園網(wǎng)絡助力教育信息化發(fā)展

周艷

摘要：隨著信息技術與教育教育結合緊密度的增加，“全光校園網(wǎng)絡”為促進共享開放的教育信息化體系發(fā)展打下了堅實的基礎。為進一步的做好校園教育信息化相關工作，本文結合全光網(wǎng)絡的基本概念，對全光校園網(wǎng)絡助力教育信息化發(fā)展打下基礎。

關鍵詞：全光校園;網(wǎng)絡;教育;信息化;發(fā)展

引言

當前，教育信息化融合發(fā)展遭遇來自網(wǎng)絡的深度挑戰(zhàn)：智慧教室多樣化教學下，終端數(shù)量及業(yè)務需求增加;多網(wǎng)融合趨勢下，職工位置和權限不斷發(fā)生變更，運維管理難度提升;產(chǎn)品上線部署周期長，私接造成網(wǎng)絡環(huán)路問題頻發(fā)。由此，構建高帶寬、智管控、簡運維、易安全的網(wǎng)絡，實現(xiàn)智能化運維管理，成為加速教育信息化發(fā)展的關鍵。

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

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，簡化了網(wǎng)絡結構，降低了網(wǎng)絡的運維難度。同時采用PPPoE、VLAN等技術，既增強了網(wǎng)絡的可靠性，又成功消除了網(wǎng)絡環(huán)路。

萬兆無阻塞架構

全光校園網(wǎng)解決方案中，使用千兆接入、萬兆匯聚的方案，來支撐校園網(wǎng)流量的爆炸式增長，滿足未來校園網(wǎng)虛擬化和云計算的帶寬需求。無阻塞的網(wǎng)絡架構保證校園網(wǎng)的業(yè)務質量。全光校園網(wǎng)通過先進的匯聚和核心層的架構，依托于光纖無帶寬限制的優(yōu)勢支持平滑升級，壽命長的特點滿足校園網(wǎng)未來10年以上的持續(xù)發(fā)展需求;豐富的板卡覆蓋多種場景，滿足校園網(wǎng)未來業(yè)務擴展需求;同時通過多重冗余備份，保證校園網(wǎng)關鍵業(yè)務持續(xù)在線，實現(xiàn)99.999%可靠性設計。

有線無線一體化運營

全光校園網(wǎng)設計的解決方案中，可最大限度將無線網(wǎng)絡融入有線網(wǎng)。運維管理非常方便，并且支持統(tǒng)一認證，全校園網(wǎng)漫游，同時可靠性極高，給用戶最好的上網(wǎng)體驗。

多種接入技術

無論是有線終端還是無線終端，全光校園網(wǎng)都提供了形式多樣的接入認證技術。比如廣泛適用于校園網(wǎng)的Portal認證，在學生宿舍區(qū)非常實用的PPPoE認證，適用于啞終端的MAC認證，以及802.1x認證。全光校園網(wǎng)的認證方案可適用于各種場景各種用戶，為網(wǎng)絡的智慧運營打下堅實基礎。

運營范圍全覆蓋

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

優(yōu)化運維解決方案

全光校園網(wǎng)提供針對鏈路和服務器的負載均衡方案及鏈路故障點精準定位方案，可優(yōu)化用戶的訪問速率，進一步提升用戶體驗;并將故障定位精確度提升至50cm，有效解決傳統(tǒng)電網(wǎng)絡多節(jié)點定位難的問題。使用網(wǎng)管軟件，可實現(xiàn)對校園網(wǎng)整網(wǎng)的拓撲管理、網(wǎng)絡資源管理、性能管理、故障管理和配置管理。網(wǎng)管軟件提供強大的報表功能，為判斷運維趨勢、發(fā)現(xiàn)潛在問題提供了強有力的支持。

IPv6平滑演進方案

全光校園網(wǎng)IPv6，提供雙棧過渡技術、隧道互聯(lián)技術和地址轉換技術保證IPv4到IPv6的平滑過渡。

2全光校園網(wǎng)絡基本介紹

學校全光網(wǎng)絡總體架構

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

核心層設計規(guī)劃

核心層部署校園的核心設備，連接所有的匯聚交換機，轉發(fā)各個教學樓或學生宿舍之間的流量。核心層需要采用全連接結構，保持核心層設備的配置盡量簡單，并且和校園網(wǎng)的具體業(yè)務無關。核心層設備需要具有高帶寬、高轉發(fā)性能，否則將無法支撐校園內外部的業(yè)務流量。核心層采用交換機集群技術，核心交換機下掛除圖文樓、宿舍區(qū)、微機房及無線網(wǎng)絡承載外的區(qū)域使用OLT作為光接入層的終結設備，ONU通過無源分光器匯聚到OLT上。OLT設備上行口采用10GE鏈路捆綁，提高鏈路的可靠性。

匯聚層設計規(guī)劃

匯聚層是一個學院、一幢教學樓或幾幢學生宿舍的匯聚點，匯聚層的設備用來轉發(fā)本區(qū)域用戶到其他區(qū)域用戶的橫向流量，同時發(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）和OLT（光線路終端）組成。

其中ODN網(wǎng)絡P2MP、無源的優(yōu)勢相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡大大簡化了網(wǎng)絡架構，校園園區(qū)需根據(jù)用戶性質、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構和配纖方式。

接入層設計規(guī)劃

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

?學校生活網(wǎng)絡實現(xiàn)光纖到房間，其中學生、教師宿舍采用支持語音、寬帶上網(wǎng)及雙頻WiFi的ONT實現(xiàn)，宿舍樓門禁、視頻監(jiān)控、AP等承載采用支持POE的ONU承載實現(xiàn)。

?辦公網(wǎng)絡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音業(yè)務需求，少量傳真、打印機等考慮單個小規(guī)格ONU覆蓋，會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，標準考場、電子教室實現(xiàn)一纖一教室，高性能ONU滿足教室PC、電子黑板、IP廣播、網(wǎng)絡投影儀等設備網(wǎng)絡接入，高帶寬同時可滿足可當MOOC教學、考場高清視頻監(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實現(xiàn)校園一卡通、考勤機、高密AP、視頻監(jiān)控等業(yè)務承載，校園主干道路采用小規(guī)格、環(huán)境匹配度高的ONU實現(xiàn)基本的視頻監(jiān)控及AP承載。

以上場景通過不同規(guī)格的ONT及ONU末端接入節(jié)點承載校園所有網(wǎng)絡應用，再通過ODN無源光分布網(wǎng)絡匯聚到OLT。

3全光校園網(wǎng)下的智慧場景

在目前大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展大環(huán)境和大背景下，學校的智慧校園信息化建設要構建基于人工智能、移動開發(fā)設計為基礎的智能化學習平臺建設。

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

4結束語

網(wǎng)絡設計理念超前，通過光纖下沉到桌面、到房間、到路邊的方式，在提供千兆接入的同時承載多種不同的業(yè)務類型并適配不同的應用環(huán)境。采用集群結構及光分布網(wǎng)絡P2MP不可替代的優(yōu)勢，在獲得極好的網(wǎng)絡穩(wěn)定可靠性的同時，對于網(wǎng)絡的后續(xù)擴容也提供良好的支持，助力教育信息化發(fā)展。

參考文獻

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