以“光进铜退”为始,信息通信网络通过“光改”不断提速,为数字经济的发展奠定了坚实基础,成为了各行业实现高质量发展、数字化转型的“新动能”。 在此背景下,教育领域作为国家信息化建设的重要组成部分,其网络基础设施的升级换代显得尤为迫切和重要。

2021年,教育部等六部门印发了《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》(以下简称意见),涵盖了数字资源新型基础设施、智慧校园新型基础设施等六大类20项重点建设方向。意见提出要建设教育专网,按需扩大学校出口带宽,实现中小学固定宽带网络万兆到县、千兆到校、百兆到班等要求。其次,意见提出推动校园局域网升级,保障校内资源与应用的高速访问。通过5G、千兆无线局域网等方式,实现校园无线网络全覆盖。2022年《教育部2022年工作要点》发布,提出实施教育数字化战略行动。强调需要加强网络平台的建设,营造一个有利于数字化教育发展的环境。

标准指引方向 校园网迈向以太全光新阶段

在政策强有力的推动下,我国数字化校园建设如火如荼,中小学校园业务不断迭代演进,各细分场景的业务接入需求更加复杂化。例如,在典型的中小学数字化校园中,办公室场景通常需要有频繁的资料共享互传、跨房间打印等需求;教室场景需要支持讲台电脑、多媒体大屏、平板教学、三个课堂等综合教学终端,教室内信息接入点多达数个至十几个;学生电脑机房是当前信息技术教学的重要支撑,机房内内部终端通常有50~60个,数据内部转发流量较大;在校园安全和广播场景,也存在广播、摄像头等多种终端接入的需求。因此,传统校园网方案在支撑中小学信息化建设方面面临越来越多的挑战。

首先,原有网络架构存在重复建设成本高、业务难划分互相干扰等问题,传统以太网络难以承载爆发的业务应用需求;其次,教室信息点增多,现有网络架构面临桥架压力大、网络改造难和新业务上线慢的问题,因此业务扩展复杂;再次,教学业务应用对带宽需求剧增,师生体验无法保障,网络带宽需求从千兆向万兆演进,而网线有带宽限制,并不能支持平滑升级。

而PON方案,采用分光的形式部署,带宽共享,对于教学中高并发、高带宽需求的业务,如在线高清视频、VR等,经过1:8或1:16分光后入室,很容易出现卡顿、声画不同步的现象,根本无法满足正常的教学需求。

同时,引入PON方案后,学校的部分业务仍旧运行在以太协议的网络中,由于采用了不同于以太的协议,运维人员需要同时维护PON和以太两张网络,开展运维业务的技术门槛也更高,大幅提升了运维工作量和难度,对运维效率和用户的使用体验都会造成不利影响。

基于这样的背景,各级教育单位都在积极的寻找基于“全光网”的新技术路线,“以太全光”以其技术成熟、高带宽、具备光纤组网特点的优势进入了各级教育单位的视线,并通过多方验证,部分省份开始将“以太全光”“光纤入室”作为了智慧校园的建设标准,并且出台了多项智慧校园建设的指南,为校园网络升级提供了标准指导,比如:

福建省在《省级“智慧校园试点校(中小学)”建设指南》中提到的“学校有光纤接入互联网或教育专网,千兆进校,光纤进班、入室。”“校园网统一采用以太网协议,网络服务全覆盖。无线校园网设备采用光纤连接,确保传输带宽,无线校园网络覆盖主要教学、办公、活动场所。建有功能完备的网络运维管理平台。”

●《云南省中小学数字校园建设指引》中提到"网络环境,包含校园网络和网络数据安全。学校建设光纤校园网和无线网络,覆盖教学区、办公区、生活区等场所,信息点带宽大于 100 兆。按照生均下行带宽不低于 4 兆,上行带宽不低于 0.8 兆接入教育专网;落实网络安全制度,确保教育数据安全,实现绿色上网。”

●《河南省教育厅关于实施中小学数字校园提升行动的意见》提出“升级校园网络。将网络环境纳入学校办学条件基本标准,开展校园网络升级改造,鼓励采用以太光网模式,构建泛在化接入感知、智能化运维的高带宽、低时延的校园全光网络,实现校园无线网络全覆盖。”

基于对于下一代智慧校园建设的标准和需求,我们不难发现,新型智慧校园网络具备以下共通要求:

1、架构简单、技术成熟、多网融合;

2、高性能支持高速数据传输、具备良好的扩展性;

3、智能运维、易于部署和维护;

4、无线高速全覆盖。

“彩光”加持 推动新型智慧校园新标准落地

着眼于这些要求,教育部门、学校、厂商都在不断探究更适合数字校园的解决方案。基于成熟的以太技术、更高性能的光纤介质和数字化转型中必不可少的智能运维管理,锐捷提出了极简以太全光方案,而且持续性革新为智慧校园引入了以太彩光技术,打造更加高速、更加简单、更加安全的网络解决方案,为智慧教育各个场景持续推出具备创新性、场景化能力的系列新品。

1、在架构方面,极简以太全光方案采用了一张二层无源以太全光网络承载多种业务,规模应用了以太彩光技术,以无源透明汇聚替代原楼栋有源汇聚,真正实现了汇聚节点彻底无源,弱电间零维护;不仅如此,方案还创新地将彩光技术与交换机进行融合,将8对不同波长的光信号在一根光纤里传输,替代了之前的8根光纤,有效节省85%以上的骨干光缆资源。

2、在性能方面,不同于PON点到多点的带宽共享模式,极简光方案不仅采用光纤入室的部署方式,对不同波长的光信号进行合路、分路,使得超聚合模块与透明汇聚之间的主干光纤可以同时传输多路光信号而不互相干扰,保证入室独享带宽,为学校客户带来了千兆/万兆带宽1:1入室的高性能网络体验,还做到了更好地支撑高带宽、易扩展的需求。

3、在运维方面,方案沿袭成熟的以太网架构,对IT运维人员更为友好,无需学习新协议新技术,可实现零技术门槛、零成本快速上手,避免运维“两张网”的窘境;方案配备的INC网络意图指挥官或内置智能运维系统EMB,可以为网络管理员打造一站式交换、无线、路由及安全等网络设备管理操作环境,实现高效运维。

4、在无线覆盖方面,通过有线全光网和无线Wi-Fi 7相结合,极简光骨干网采用大二层架构,入室支持2.5G/10G,末端匹配多场景新一代Wi-Fi 7 AP,以全光网为高速率无线提供性能支撑。

规模化应用 以太彩光入室突破十万间

过去这三年,极简光方案进入了全国遍地开花,进入了多地教育局和中小学,为这些客户搭建了面向未来10年业务发展的网络连接底座,以太彩光的跃迁也实现了从0到入室10万间的突破,但极简光会“不止于此”,期待着用技术创新力持续加码,为智慧校园发展“出彩”不断赋能。