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郑州大学李占波：全光网筑牢郑州大学数字化转型基座

2023-10-13 中国教育和科研计算机网

　　栏目介绍

　　党和国家高度重视教育数字化，推进全民终身学习的学习型社会。当前，数字技术与教育深度融合发展，高校信息化建设步入教育数字化转型的重要时期。

　　《高校信息化应用》与新华三集团合作推出“以教育数字化战略支撑高校未来发展”专栏，邀请国内著名高校的教育信息化专家以及优秀企业代表，分享数字化转型的实践与经验，洞悉教育智能化大变革。栏目旨在深化以数字技术赋能教育场景的务实实践，并致力于精耕教育数字化发展，为教育行业注入全方位的转型智慧和全新的数字活力。

　　高校新基建是高质量教育的重要基石，校园网是其中至关重要的系统之一，它就像人类的神经系统一样，触达并链接到校园的每一个角落，推动高校向数字化、智能化发展。随着教育数字化转型的深入，校园网承载的业务也越来越多样化，包括有线无线网络、监控专网、直播录播、广播专网、校园卡系统专网、智慧教室、门禁等。如何确保学校内的信息高速公路能够快速可靠、灵活高效、组网便捷，是各个高校都在思考的问题。

　　郑州大学积极探索推进智慧校园建设，提速智慧校园新基建，打造稳固的全光网基础设施，为师生提供高品质的网络接入服务，校园新基建取得了丰硕的实践成果。近日，《高校信息化应用》专访了郑州大学信息化办公室、网络管理中心主任，河南省教育科研网中心主任李占波。

　　《高校信息化应用》：郑州大学夯实智慧校园底座建设全光网络的政策背景以及学校的内在需求是什么？

　　李占波：2020年2月，欧洲电信标准化协会(ETSI)成立F5G产业工作组，提出了从“光纤到户”迈向“光联万物”的产业愿景，标志着光网建设的时代正式开启。在全球范围内，许多国家的政府和企业积极响应F5G发展目标，以期能在网络通信领域的持续实践中寻求新突破，中国也在此期间积极探索全光网络的发展路径。

　　2021年3月，时任国务院总理李克强在政府工作报告中提出，要加大5G网络和千兆光网建设力度，并强调推广升级千兆光纤网络。同年，教育部等六部门发布了《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》，积极推动教育新基建发展。

　　2021年10月，教育部办公厅、工信部办公厅联合发布的《关于提高高等学校网络管理和服务质量的通知》指出，鼓励高等学校建设校园局域网，统筹有线宽带和无线局域网，并要求学校按照相关技术标准设计和部署宽带网络设施。

　　这些政策的出台，即为教育数字化转型升级提供了有力支撑，也为智慧校园全光高速公路的建设提供了理论支持。

　　2020年，全球疫情暴发，“云办公”、“云课堂”、“云会议”等成为信息时代的代名词，线下+线上的教学模式成为智慧校园升级的重要标签。2023年，ChatGPT、AI绘画等人工智能新技术横空出世，前沿技术给高校带来了巨大影响，在推动高校创新教育模式、适应多样化学习场景、提升教育质量的同时，也对高校的教育数字化转型工作提出了更大的挑战。

　　郑州大学校园网建设准确把握了后疫情时期的教育信息化发展趋势。比如，在线教学大规模创新应用带来的教育教学形态变革；再如，学校内各类专业课程对校园网络提出了新的要求，机械、材料、建筑等专业的3D 建模技术实训、材料模拟技术实训等新工科专业的科研实验不再局限于教室之内。因此，搭建一张能够满足新场景下科研实验、实训课程等业务需求的泛在立体、高速低延时、易扩展、安全可控的校园网络，成为郑州大学新一代校园网建设的重要目标。

　　针对目标，郑州大学对智慧校园的对基础网络建设提出了五个方面的要求：

　　一是高速稳定。智慧校园中需要处理大量的数据传输和实时通信，因此，网络需要具备高速和稳定的特性。高速网络可以确保数据传输的效率，而稳定的网络可以保证各个系统和设备的正常运行。

　　二是宽带能力。智慧校园的应用涉及到各种多媒体教学、远程会议、大规模在线课程等，需要网络拥有足够的宽带能力，支持高清视频、音频和其他大容量数据的传输。

　　三是全覆盖。智慧校园中的各个区域和楼宇都需要覆盖到网络信号，包括教室、图书馆、实验室、宿舍等场所的每一个角落，以此确保学生和教师在任何地方都能够无缝地获取网络资源。

　　四是灵活易用。智慧校园建设需要适应快速变化的教育需求和信息技术的不断发展，因此校园网络更应具备灵活性，以便能够随时进行扩展和升级，满足不同的需求。同时，网络的使用和管理也应简单易用。

　　五是可管理性。智慧校园涉及到多个系统和设备的集成和协同工作，网络需要具备良好的可管理性，以便于对网络设备和应用进行监控、配置、维护和管理。

　　全光网具有架构简单、演进灵活、运维高效以及绿色节能的优势。一是它能提供高速稳定的网络连接，满足智慧校园中大量数据传输和实时通信的需求。二是它的宽带能有力支持多媒体教学、远程会议等高带宽需求。三是它的覆盖范围广泛，包括智慧校园中的各个区域和楼宇。四是它具有灵活易用和可管理性的特点，便于监控、配置、维护和管理网络设备和应用。五是它的运维效率高，节省能耗，更加环保。

　　《高校信息化应用》：请介绍一下郑州大学的全光网络建设实践以及取得的重要成果？

　　李占波：“ 十三五” 时期，随着学校教育信息化的深入推进，校园网络建设也取得了长足的发展。然而，由于原有的校园网络主体设备基本使用时限都在10 年以上，有线网络设备老旧带宽不足、无线网络使用体验不佳、网络自动化管理能力弱等问题仍然比较突出，而且还成为了掣肘学校智慧校园发展水平的重要因素之一。

　　作为智慧校园建设的实践者，郑州大学与三大基础通信运营商及业界优秀厂商合作，采用全光网络搭建符合新时代高校发展新需求的新型教育基础设施，致力于加强信息化技术对学校教育教学和科学研究的支持，构建基于网络的优质教学资源平台和学习辅助平台，鼓励教师使用新技术开展教学，推进现代信息技术与教育教学深度融合。

　　学校通过充分的各方调研，基于校园网络的实际情况，在本次光网络改造的实践中，确定以“普及应用、深度融合、模式创新”为设计原则，以“普惠利民、服务师生、改善体验”为设计目标。同时，针对校园场景进行了详细的业务需求分析，并就高校校园网的主要应用场景进行了分类，进而确定了方案选型：一方面，教学、科研、办公场景优先选择以太全光网方案。以太全光网方案能够提供高速稳定的网络连接，满足智慧校园中大量数据传输和实时通信的需求；通过集中式光电混合缆为室内有线终端提供电力支持，简化网络对电力系统的依赖，提高网络的可靠性和灵活性。另一方面，教师公寓、人才公寓等生活区采用PON 网络方案。实现了弱电间无源化，消除了火灾安全隐患，提高了居民的生活质量和安全性。

　　郑州大学经过本次校园网的提档升级，校园网络已形成各校区环状互联，其中主校区至南校区、北校区100G，东校区至南校区、北校区20G。各校区采用分层网络架构，骨干100G、40G到楼宇、万兆到接入、千兆到桌面，全面支持IPv6 的内部网络架构；办公教学区、教师生活区、学生宿舍区等室内计算机网络100% 覆盖，敷设信息点数10万多个；全校敷设无线AP、ONU等光连接终端有线无线一体化接入设备点4万余个，覆盖校园主要室外活动场所、公共教室和全部学生宿舍；校园网络出口带宽64Gbps；校园网络用户数10万人，峰值在线用户数6万。

　　郑州大学通过本次全光网改造，取得了以下四个方面的成果：

　　一是在校园网的建设上，实现了“一网双平面”，确保了校园网的高可用性。在现有网络基础上，采用核心到园区双平面架构、双路径双设备的方式，一张物理网承载多张业务网，同时两个平面互为备份，提升了网络的可用性。

　　二是注重性能与功能的平衡，实现了网随人动，权限管理精细化。采用先进的SDN 智能化系统，统筹校区全局网络，为学校的各类业务建设提供了信息化底座，实现了多校区100G 互联互通和校区内40G 纵向贯穿。通过高性能BRAS 设备，实现了校园用户精细化的上网权限管理。

　　三是通过高速互联，提升了师生的上网体验。全面升级了无线接入和汇聚OLT 交换机，实现了千兆入室和10G/40G 到楼栋的网络速度。通过与运营商的合作按需提升学生生活区的出口带宽（基础为40G），有效解决了上网高峰时网页加载失败的问题。

　　四是在智能运维方面，实现了一网统管，从被动响应转为主动发现问题。通过升级扩容学校现有运维平台，提供统一用户登录，集成多平台，实现统一认证和单点登录。对运维资源进行整合集中管理，提供多元化、智能化的运维管理服务，并提供数据的分析、挖掘和整合，为运维决策提供支持。

　　郑州大学从全局和战略角度推进全光网络建设，建设内容涉及到学校多个校区的每个角落和不同应用的每个角色，兼顾了网络升级、原有设备利旧、用户上网体验提升、网络运维管理能力提升，夯实了智慧校园新基建的全光网“底座”，为智慧校园建设提供了强大的基础支撑，为师生提供了随时随地高品质的网络接入服务。学校的校园全光网络建设，将有力推动智慧校园建设与教学、科研、学科及管理服务等主流工作的深度融合，进而促进学校教育教学方法、体制机制的改革与深化，强化学校创新人才培养和科研成果转化能力，极大地赋能学校高质量内涵式发展，助力学校以高质量教育现代化服务支撑中国式现代化。

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