随着校园业务的不断升级，单一的基础办公网络独立运行模式逐步演变为视频专网、AP专网、标考专网、教学专网等多网并行模式，管理运维成本逐年上升。
受业务云化、物联网等新兴技术的驱动，教育信息化高质量发展诉求激增，防疫常态化带来线下到线上的教学、运维、管理的变革。传统基于以太网线的网络架构受限于带宽、传输距离等因素，已无法满足日益增长的校园应用需求。
国家“十四五”规划中要求加快建设新型基础设施和推广千兆光纤网络建设，武汉市也发布了《武汉F5G发展白皮书》战略部署。
推进千兆光网在高校的建设，打造一张融合度高、可靠性强的F5G（第五代固定网络）全光网络，实现化繁为简，支撑智慧校园建设，提升信息化教学体验，成为广大高校亟待解决的难题。
中南财经政法大学（以下简称“中南财大”）于2001年开始建设校园网，实现了主办公楼接入互联网；2008年学校完成有线校园网覆盖全部楼宇；2012年第三代校园网的构建，完成了全校终端由分布式认证体系转变为集中式，并开始建设无线网；2016年完成校园核心网络的升级改造，实现了线路和设备双重保障机制。
纵观中南财大网络发展历程，校园网可谓起步很早。在整整20年的建设历程中，实现了从局部到整体、从有线到无线、从10M接入到1000M桌面的华丽转型。校园网在整个数字校园的发展过程中立下了汗马功劳，它的每一次升级和变革都巧妙地适应了时代的发展需求。
智慧校园的深度发展使传统网络显得有些力不从心。智慧教学的中控、广播、监控、视频、有线网等信息点数量的增加与网络稳定性矛盾凸显；教室改造，WiFi覆盖在新增信息点时需要重新布线，缺少灵活性、可扩展性；铜缆的老化、水晶头的氧化、电源故障占报修故障的40%以上；基础运维工作、设备更换与管理的成本攀升。
2020年武汉疫情暴发，线下到线上的教学、运维、管理的变革，再到大数据、云应用的数据安全，以及WiFi6和5G在各学校的商用普及，各种挑战扑面而来，我们发现摩天大楼建得再高也要有牢固的地基支撑。于是我们思考如何才能建好一张能支撑未来“十四五”教育信息化发展的承载网？
相对传统网络，我们对新时代校园网络有以下几点核心需求：
1.高带宽、大流量、多并发：随着后疫情时代对教学的新要求，线上线下融合式教育成为“刚需”，越来越多的直播互动课堂需要高带宽、高并发的高速网络支撑；
2.稳定可靠：资源集中化对校园网的稳定性、时效性都提出了巨大考验，需要在建设校园网中提供稳定可靠的教学网络；
3.扩展性强：新型教学方式、智能终端接入需求呈几何式增长，需要一张扩展性高、便捷性强的数据承载网；
4.多网融合：专网基础设施重复性建设，带来资源和空间的消耗，对校园网的建设维护提出更高要求；
5.节能环保：一方面，师生对教学环境的要求提高，需要提供静音的网络设备；另一方面，接入终端的应用呈几何式增加，使能源消耗成倍增长。
在寻找和探索新的网络架构时，F5G全光网络进入了我们的视野。相比传统网络解决方案，它有着灵活扩展的架构、多网融合的能力、方便演进和智能运维的特点，让学校逐渐萌生出尝试建设“全光校园”的构想。
经过反复调研和技术论证，我们发现全光网络可以完美地解决建设成本高、传输速率低、使用寿命短、运维与升级难等一系列问题，是学校校园网建设的理想方案。
2021年1月，经过近两年研讨和论证的中南财大全光网建设方案落地。通过场景化设计、全盘顶层设计、分步分区域建设完成教学区的校园全光网络，将南湖校区文波、文泰、文添、文澜四栋教学楼的有线、无线、标考专网、教学子网进行统一整改，通过F5G全光园区方案实现多业务专网融合统一。教学区全光网络的成功部署，实现了以下改变：
1.高带宽：采用F5G技术，支持上下行对称10G、DBA动态带宽调整，实现万兆到教室、千兆到桌面，校园无线带宽成倍增长；
2.高并发：目前已经改造的4栋教学楼，上下课高峰期接近8000人，设备稳定，体验提升明显；
3.易演进：一张物理光纤网络实现了无线校园网、标考专网、教学专网的多网融合，光纤至教室，支撑10G向50G平滑演进，具备极好的业务拓展性和带宽演进能力；
4.无源化：由传统有源接入机房改造为无源光纤网络，无需独立弱电机房，节电省能、降低安全风险；
5.简化运维：由传统的单点运维升级至eSight集中式运维管理，统一管理配置下发，终端上线即插即用，降低运维难度与成本，实现60%运维效率提升。
中南财大本次全光网络项目建设，落地在师生强烈反馈的无线网络信号差、教学网络设备掉线率高、智慧应用业务暴增的教学区。
改造方案是光纤入教室，取消以往的视频专网、AP专网、标考专网、教学专网等多网独立模式，改为光承载融合网络。满足了视频直播教学的大带宽需求、师生高并发、大容量的无线接入需求以及多媒体教学设备不掉线的需求。
在网络运维方面，全光网要有完备的运维管理体系，对接入终端的基础信息分析要更加全面（如：全网架构可视化、硬件的性能可视化、终端配置模板化）。
与传统网络架构相比，全光网络的日常运维更简单、更便捷，其主要体现在以下四个方面：
1.设备配置运维集中管理：全光网络仅需要配置核心OLT设备，与传统以太网络配置核心、汇聚、接入设备相比，很大程度上减轻了工作量；
2.线路运维长效管理：全光网络采用无源光纤系统，在传输距离和带宽的问题上已不再有局限性。高校仅需提升运维团队对光纤链路的管理维护能力即可；
3.弱电机房运维无源管理：全光网络的简架构优势，对接入、汇聚机房的环境要求降低，且数量要求减少。此外，对机房用电安全、温湿度控制上的相关要求也极低，符合节能减排、“碳中和”发展趋势；
4.业务带宽维护零感知：全光网络P2P的业务带宽资源保护能力与传统以太网架构相比，颗粒度更加细腻，规划更加方便，并且接入终端即插即用，无需现场配置。带宽升级仅需对出口进行升级，线路、终端可利旧，业务用户无感知。
未来中南财大全光网络建设将延伸至办公区、学生宿舍区、家属区以及室外公共区。在全光网的建设规划中，我们考虑用OTN技术来建设全校统一的通讯承载网。融合语音、数据、5G、物联网业务，构建一套100G高带宽、多业务融合、容错性好的校园骨干传输网，真正实现校园“一张网”工程，承载“十四五”智慧校园的发展需要。
作者：吉群（中南财经政法大学信息管理部）
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