◎ 華為數據通信產品線副總裁?趙志鵬 /文
導語：實現網絡優質覆蓋，構建網絡安全，實現智能運維，已成為當前數字校園亟待解決的三大挑戰。華為智慧高校網絡解決方案，創新教學模式、升級教育管理水平，為教學、科研的信息化提供高質量的網絡基礎，為教育行業的數字化轉型提供堅實的數字底座。
自上世紀90年代以來，教育數字化逐漸成為全球各國教育政策的重要內容之一。一方面它可以利用新技術手段不斷提升教學質量，另一方面還可以高效地把分散的優質教育資源聚合起來，突破時空限制，實現跨學校、跨區域、跨國家的優質資源分享，消除教育發展不平衡帶來的數字鴻溝。許多國家認識到教育數字化的重要性，紛紛開始大規模推進相關建設。如美國發布的“國家教育技術規劃”，澳大利亞的“數字教育革命”，韓國的“智能教育推進戰略”等，中國也從2022年開始，全面實施國家教育數字化戰略行動。
全球教育數字化轉型大致分為三個階段，從最初的基礎信息化階段發展到校園數字化階段，以及當前進行探索的面向未來的智慧教育。在教育信息化起步的第一階段，主要圍繞基礎IT設施和基本的部門應用進行建設。而在第二個數字化階段，學校更關心的是人和服務導向，通過升級無線網絡、超算中心等所有必要的信通技術設施，以支撐起豐富的線上線下教學應用、校園管理服務應用和科研分析應用。在面向未來的智慧教育階段，學校希望利用大數據、云、數字孿生等新技術，從學習、行政、數據治理、校園服務、決策等全方位推動教學與校園管理的模式轉變。當前，網上課堂、VR 沉浸式教學、智慧實驗室等新型智慧應用不斷涌現。
數字教育新變革，呼吁高品質萬兆校園網絡
網絡作為校園物理空間與數字空間的聯接底座，是校園數字化的核心基礎設施，是實現線上與線下融合、課內與課外融合、現實與虛擬融合的橋梁。但智慧教育的發展，也面臨一系列網絡建設和運維問題：例如智慧教室的演進使得室內信息點位不斷變化，現有帶寬無法滿足VR終端、4K在線課堂等業務需求；高校禮堂、圖書館在人員密集同時使用Wi-Fi等高密場景下，無法滿足高并發流暢接入，重要在線課堂業務難以保障；這張聯接數以萬計的師生、數十萬終端、數以千計的教學裝備、科研實驗設施的網絡應當如何建設和運維呢？
在當前教育數字化浪潮下，為建設數字化校園，掀起數字教育新變革，呼吁高品質網絡底座。華為結合當前數字化校園發展的趨勢和問題，基于以太全光技術體系，通過介質、架構、體驗、運維、安全等多方面技術創新，推出高品質萬兆校園網解決方案，為師生打造無處不在的萬兆體驗。高品質萬兆校園網網絡應具備如下特征：
?特征一：以太全光入室
通過光纖入教室、入宿舍，室內部署可擴展萬兆上行網絡接入單元，徹底解決室內有線無線帶寬不足、室內信息點位難擴展、傳統銅纜傳輸性能弱、布線復雜等問題。同時利用以太網絡部署的靈活性，將網絡架構從傳統的三層簡化為兩層，一次布線，十年線路無需改造，網絡接入單元免配置免規劃，上電即上線。
?特征二：極簡融合承載
基于VXLAN技術構建的SDN虛擬化網絡技術，將一張物理網絡虛擬出多張專用網絡，包括學生專網、教師專網、一卡通專網、安防專網和財務專網等，由信息中心統一維護所有虛擬專網?；谖锫撊诤霞夹g，Wi-Fi AP可同時支持RFID、藍牙和ZigBee等多種聯接方式，所有功能都可以采用物聯插卡的方式靈活加載，滿足未來物聯網演進需求。
?特征三：極速網絡接入
據統計，校園內80%以上的終端都是無線終端，師生線上教學、辦公、學習已成為常態，部署全覆蓋無死角的Wi-Fi AP，實現高達萬兆的隨時隨地無線接入能力。
?特征四：極致體驗保障
基于實時流量檢測、AI應用識別和網絡切片等技術，校園網可以精準識別在線課堂、在線考試、實時賽事等關鍵業務流量，針對性地提供網絡端到端的業務流量可視和保障，提供關鍵業務零卡頓的極致網絡體驗。
?特征五：極簡智能運維
基于流量采集、大數據和 AI分析技術等，構建智能運維能力，提供無線Wi-Fi信號調優、業務可視、網絡維護等關鍵能力，提升網絡運維水平，消減信息中心網絡運維壓力。
?特征六：一體網絡安全
基于安全實時升級檢測能力、SaaS化安全服務能力，構建校園網絡安全按需服務，安全事件自動閉環處置能力，實現全網一體化安全防御。
高品質萬兆校園網絡，讓數字化教育插上理想的翅膀
基于以太全光技術體系的華為高品質萬兆校園網絡解決方案，旨在打造從教室、宿舍、圖書館、禮堂、體育館、實驗室到科研樓的端到端高品質體驗，支撐學生學習更加便捷、課堂更具趣味性、促進教育資源共享的教育新模式。
?高品質@教室，極簡布網，打破物理和數字空間壁壘
從早期的智慧教室1.0/2.0演進到智慧教室3.0，智慧教室建設不斷升級。每個教室內，平均需要8個以上信息點位，包括1臺教學PC，1~4個高密AP，2個電子白板，1~2個錄制攝像頭，1個中控臺、1個電子班牌和其他選配終端等。傳統教室沒有部署交換機，所有信息點位依賴銅纜連接到樓宇的弱電間，施工難度大、布線成本高。華為創新地提出了以太全光“小行星”網絡架構，在每個教室部署遠端模塊接入全部終端，在樓棟弱電間部署中心交換機匯聚全部遠端模塊，將復雜的三層架構簡化為兩層架構，將教學樓的網絡部署周期從1個月縮短到1周。
黑龍江外國語學院采用華為以太全光“小行星”網絡架構，打造了一張極簡、靈活、極速的全無線校園網，光纖入室將有線設備管理節點減少80%，線纜布放減少74%，能源消耗下降了30%，以太技術帶來了配置的靈活便捷，光纖入室滿足了帶寬的演進需求。
?高品質@宿舍、禮堂、體育館，全無線隨時隨地接入，極致上網體驗
在宿舍、階梯教室、禮堂、體育館、圖書館等無線高密場景，存在幾百人同時接入網絡的情況，階梯教室需要滿足 60人～150人的無線接入，大型的報告廳需要容納300人以上，伴隨著入用戶數量額增多，Wi-Fi信道的通信帶寬也會明顯下降。華為新一代的Wi-Fi 6/7 AP，采用動態變焦智能天線、CoSR多AP協同等領先技術，實現高達萬兆的無線帶寬，并發速率比業界高50%，覆蓋范圍比業界大20%。
在東南大學的四牌樓及丁家橋校區，全面部署了華為AirEngine Wi-Fi 6無線網絡方案，搭載領先的智能天線，AP可像探照燈一樣隨用戶而動，Wi-Fi信號覆蓋無死角，宿舍內隨時隨地信號滿格，教學課件的下載速率2倍增長。
?高品質@圖書館，典藏云集，以“云”管理圖書
作為“第二課堂”的學校圖書館，動輒存放上百萬冊的藏書，頻繁的圖書取閱與上架容易導致圖書錯架擺放。圖書盤點對管理員來說是一項極其繁重的、重復性強的體力活。智能圖書盤點機器人基于華為Wi-Fi 6和內置RFID的物聯網IoT插卡，對圖書上架位置信息進行7*24小時掃描盤點，再由無線網絡實時上傳圖書與書架匹配情況，自動識別圖書錯架，實時顯示其錯架位置，盤點效率得到極大提升。
在深圳大學城，華為AirEngine Wi-Fi 6網絡提供了10ms以內的漫游切換，近乎無損的漫游能力，為書籍和盤點機器人之間搭建起一條無線+物聯融合的、穩定可靠的數據傳輸鏈路，有效避免了機器人與后臺傳輸報文丟失、錯傳、重傳等問題，助力圖書管理盤點效率提升數十倍。
?高品質@實驗室，聯接“萬物”，把數字化帶進每一間實驗室
高校實驗室既承載了國家科研工作任務，也承載了學校人才培養的任務，全國目前約有60萬間實驗室，但大多數實驗室風險感知弱，安全處置滯后，亟需利用數字化技術提升實驗室安全管理能力。華為基于物聯融合的Wi-Fi 6 AP和邊緣計算網關實現全物聯感知能力，支持Zigbee、藍牙、RFID等多種物聯協議擴展，滿足實驗室各類終端便捷接入，支撐實驗室數據的統一獲取、自動采集和回傳，助力實驗室智能管理。
在北京大學分子工程蘇南研究院，通過該方案實現危險源風險實時感知和“秒”級應急處置，提高了常態化安全管理水平，做到安全可視可管可控，有效降低實驗室事故隱患。
?高品質@考試、賽事等活動網絡極致體驗，保障每一場重要活動
教室、禮堂、體育館、圖書館等場所，有時也承接考試、賽事等活動，業務重保也是校園網絡管理的重要工作內容，如教師資格考試網絡保障、研究生/博士生入學考試網絡保障、上級部門的視頻會議保障、開學/畢業典禮網絡保障等。重保場景下，如何識別關鍵業務，降低非保障業務對關鍵業務的影響，是當前信息中心面臨的非常棘手的問題。
華為CloudEngine S8700交換機支持體驗保障卡，可保證10000學生視頻教學不丟包；同時，還可以優先保障重要課堂、賽事活動，實現網絡零丟包和最佳應用體驗，確保重大活動正常開展；此外，基于數字地圖的NCE智能運維，可將校園內所有的應用和用戶網絡旅程在數字世界中呈現出來，實現分鐘級故障定位定界，提升教學體驗和學生滿意度。
?高品質@網絡信息中心，AI加持的智能運維，用戶體驗實時可視
網絡運維工作在信息中心整體工作中占有較大的比例。面對規模不斷膨脹的校園網絡，高校網絡的運維壓力越來越大。據統計，211大學平均有線交換機數量數千臺，無線 AP 數量為數萬臺，信息點位數十萬個，聯網樓宇數百棟，上網終端和物聯終端數十萬臺，運維人員只有數十人。
在中央民族大學，通過華為iMaster NCE引入AI等智能化運維技術對校園網絡進行分析，構建場景化網優能力，智能識別無線覆蓋的場景，并進行自動調優。該方案現已在豐臺校區完成部署，并累計為1萬多的師生提供網絡保障，上線半年來，學生零報障，宿舍區下載速度提升了3倍以上，在線觀看藍光視頻無卡頓，提高了學生的用網體驗。
?高品質@科研樓，SaaS化乾坤安全云服務，護航校園每一個科研成果
校園師生終端類型多，應用系統豐富，業務訪問復雜多樣，面臨了較大的網絡安全風險。網絡一旦被攻擊，會造成科研數據泄露、終端中毒、網絡癱瘓等網絡安全問題。華為提供SaaS化乾坤安全云服務解決方案，助力校園科研成果安全防護。
在安徽大學，現有5萬多終端資產接入網絡，采用華為乾坤云服務智能評估算法，相對傳統工具，漏洞精準識別率提升400%，攻擊檢出率提升360%，自動處置率高達96%，并可實時更新威脅信息，準確分析出網絡安全威脅并能夠自動阻斷攻擊源，高效防護并減輕運維老師負擔。
高品質萬兆校園網絡是建設智慧校園的最佳選擇
華為基于以太全光技術體系，構建高品質萬兆校園網絡，通過“以太全光入室、極簡融合承載、極速網絡接入、極致體驗保障、極簡智能運維和一體網絡安全”等能力，打通校園數字化聯接，讓智慧校園建設邁向新臺階。
華為高品質萬兆校園網絡解決方案已服務全球超過100多個國家，30多所QS100高校，國內9所C9，超過130所雙一流高校都選擇華為數據通信作為數字化轉型的伙伴。華為致力成為教育信息化基礎設施的關鍵貢獻者，通過技術與教育場景的融合，為教育行業的數字化轉型提供高品質的網絡底座。
專家觀點：
華為致力成為教育信息化基礎設施的關鍵貢獻者，通過技術與教育場景的融合，為教育行業的數字化轉型提供堅實的數字底座。
——華為數據通信產品線副總裁趙志鵬
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