導(dǎo)語：數(shù)字化時(shí)代，國內(nèi)外高校的教育及教學(xué)方式正在發(fā)生深刻變化。如何有效利用“數(shù)字化”武器，持續(xù)提升高校產(chǎn)教、學(xué)、研的質(zhì)量及效率，取得在所屬行業(yè)的領(lǐng)先定位？如何利用Wi-Fi 6、AI、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)打造一張面向未來的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，更好地服務(wù)于高校教學(xué)、科研及管理？
百年名?！獤|南大學(xué)(以下簡稱“東大”)已在積極探索和實(shí)踐中交出了一份令人滿意的答卷。東南大學(xué)堅(jiān)持“以科學(xué)名世、以人才報(bào)國”的辦學(xué)理念，形成了以工科為主要特色的綜合性、研究型大學(xué)。作為國家“985工程”和“211工程”重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)之一，以及世界一流大學(xué)建設(shè)A類高校，東大在網(wǎng)絡(luò)與信息通信方面有著先天優(yōu)勢，其擁有電子科學(xué)與技術(shù)，信息與通信工程，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等11個(gè)“雙一流”學(xué)科。
早于2010年，東大即完成了智慧校園的建設(shè)藍(lán)圖，依托“數(shù)智東南”的戰(zhàn)略愿景，加強(qiáng)信息化與人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、辦公管理、輔助決策的深度融合，全面構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、個(gè)性化、精細(xì)化的教育信息化管理體系，實(shí)現(xiàn)了辦公電子化，數(shù)據(jù)共享化及教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化。近年來，隨著學(xué)校智能化水平不斷提升，學(xué)校的教學(xué)、科研、管理、服務(wù)等業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)提出了更高需求。東大在IT基礎(chǔ)設(shè)施上繼續(xù)加碼，以構(gòu)筑自身在國內(nèi)高教領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。學(xué)校制定了“數(shù)智東南，網(wǎng)絡(luò)先行”的建設(shè)計(jì)劃，建設(shè)目標(biāo)包括：
· 構(gòu)建全校一張網(wǎng)，多網(wǎng)融合，高速互聯(lián)，滿足三地六校區(qū)的師生復(fù)雜用網(wǎng)場景需求;
· 創(chuàng)造泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，支撐知識圖譜、至善空間、智慧課堂多維學(xué)習(xí)平臺建設(shè);
· 提升校園有線無線、寬帶窄帶自動運(yùn)維效率，解決多網(wǎng)絡(luò)帶來的業(yè)務(wù)被動割裂，數(shù)據(jù)分散不成體系等問題。
2020年9月19日，四牌樓及丁家橋校區(qū)宿舍Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)上線，標(biāo)志著東大全光以太承載的Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)正式全面開通。東大通過對多廠商方案進(jìn)行對比分析，最終選擇了華為Wi-Fi 6方案。考慮到學(xué)生宿舍建筑特點(diǎn)，華為在全校每間宿舍配置1臺AirEngine 5760-22W面板型AP，該AP搭載領(lǐng)先的智能天線，可像探照燈一樣隨用戶而動，Wi-Fi信號覆蓋無死角，宿舍內(nèi)隨時(shí)隨地信號滿格;同時(shí)，AP內(nèi)置藍(lán)牙功能，可滿足未來Wi-Fi與IoT融合部署需求。在短短39天時(shí)間內(nèi)，累計(jì)完成了全校122棟宿舍樓，9700多間宿舍AP安裝調(diào)試及配套有線網(wǎng)絡(luò)部署，創(chuàng)造了令人驚嘆的“東大速度”。
穩(wěn)定、快速、流暢是升級后的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)三個(gè)關(guān)鍵詞，也是100名首批Wi-Fi 6體驗(yàn)者的一致感受。在宿舍內(nèi)，Wi-Fi信號實(shí)現(xiàn)了無死角覆蓋，學(xué)生隨時(shí)隨地接入Wi-Fi，連接穩(wěn)定且快速移動不掉線;在用戶帶寬方面的表現(xiàn)，也超出了所有人的預(yù)期。現(xiàn)場實(shí)地測試表明：Wi-Fi 5終端連接速率可達(dá)200Mbps，Wi-Fi 6終端連接速率則高達(dá)400Mbps，可輕松應(yīng)對大文件下載、直播課程、MOCC、視頻會議等高寬業(yè)務(wù)。
“升級后的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)感覺確實(shí)挺好的，信號穿透力更強(qiáng)，在宿舍不同位置信號很強(qiáng);連接很穩(wěn)定，在高峰期時(shí)期再也不會出現(xiàn)突然掉線了。讓人感覺最直接的還是網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升，讓直播課程流暢了很多，使用網(wǎng)盤下載文件時(shí)比過去快了好幾倍?！?
近些年，東大數(shù)字化業(yè)務(wù)越來越豐富，由于業(yè)務(wù)部署時(shí)間上有先后，存在部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)重復(fù)或疊加建設(shè)現(xiàn)象，無形中增加了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本及管理運(yùn)維的復(fù)雜度。因此，對校園IT網(wǎng)絡(luò)及平臺進(jìn)行整體規(guī)劃成為剛需，既要滿足廣大師生當(dāng)前業(yè)務(wù)接入和承載需求，也要為未來的新業(yè)務(wù)部署留有空間和余量。
一直以來，東大對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、產(chǎn)品及業(yè)務(wù)創(chuàng)新秉持開放態(tài)度，學(xué)校建成了可視化綜合管理中心、智慧創(chuàng)新型應(yīng)用中心，一站式服務(wù)中心等應(yīng)用平臺，集成安全管理、學(xué)校輿情、資產(chǎn)管理、教務(wù)管理、學(xué)工管理、科研管理、考勤管理、公共服務(wù)等數(shù)字化服務(wù)。新冠疫情期間，在“停課不停教，停課不停學(xué)”的疫情常態(tài)化趨勢下，學(xué)校加速了智慧校園建設(shè)步伐，選擇先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為學(xué)校的教學(xué)、科研及管理提供更加穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)支持，全面助推運(yùn)行效率提升。
以最高標(biāo)準(zhǔn)升級IT網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施：以此期項(xiàng)目的宿舍Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)升級改造為例。為滿足全校4萬多師生高并發(fā)，大帶寬上網(wǎng)需求，宿舍網(wǎng)絡(luò)建設(shè)選擇當(dāng)前最先進(jìn)的Wi-Fi 6，同時(shí)為Wi-Fi 6配套建設(shè)了全萬兆承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)承載需求(如在線網(wǎng)課、MOCC、教學(xué)資源下載等)，同時(shí)為未來更高帶寬業(yè)務(wù)的引入做好準(zhǔn)備，避免近期因新業(yè)務(wù)部署再次升級，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資。
出于校園網(wǎng)絡(luò)扁平化考慮，在此期項(xiàng)目中，宿舍Wi-Fi的承載網(wǎng)絡(luò)采用接入+核心兩層的極簡架構(gòu)。在接入層，選擇創(chuàng)新的全萬兆光電混合交換機(jī)—CloudEngine S5732-H48XUM2CC，配套光電混合纜可為AirEngine 5760-22W提供300米超遠(yuǎn)距PoE++供電的同時(shí)提供高達(dá)10Gbps接入帶寬?；诠怆妳f(xié)同的以太全光接入方案既可解決POL回傳方案無法為AP供電問題，也可解決網(wǎng)線接入方案帶寬無法升級的難題，是構(gòu)建Wi-Fi 6品質(zhì)承載網(wǎng)的理想選擇。在核心層，選擇華為旗艦園區(qū)核心交換機(jī)—CloudEngine S12700E，作為每個(gè)校區(qū)宿舍網(wǎng)絡(luò)的核心，該交換機(jī)最大可管理1萬臺Wi-Fi 6 AP，實(shí)現(xiàn)有線與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)深度融合的同時(shí)，節(jié)省獨(dú)立AC購置及部署成本。
需要說明的是，上述接入及核心交換機(jī)支持VxLAN網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，在當(dāng)前承載網(wǎng)絡(luò)上可按需部署多種彼此隔離的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)“一網(wǎng)多用，融合部署”，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和管理成本。
考慮到學(xué)生業(yè)務(wù)模型，打通了每個(gè)校區(qū)宿舍網(wǎng)絡(luò)和教學(xué)科研網(wǎng)在校內(nèi)的互聯(lián)互通，學(xué)生在宿舍可直接訪問教學(xué)科研網(wǎng)，無需繞行到外網(wǎng)才可訪問學(xué)校的網(wǎng)站，極大減輕了學(xué)校教學(xué)科研網(wǎng)絡(luò)出口帶寬壓力。
校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的重要性不言而喻，東大也不例外。全新升級的宿舍網(wǎng)絡(luò)新增了近萬臺Wi-Fi 6面板AP，近千臺交換機(jī)，如何高效地完成1萬+臺設(shè)備(交換機(jī)+AP)的日常管理，如何保障Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，成為大家關(guān)心的共同話題。
為提升園區(qū)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理效率，華為于2019年發(fā)布了園區(qū)網(wǎng)絡(luò)一站式管理平臺—iMaster NCE-Campus，集網(wǎng)絡(luò)管理、控制和分析功能于一體，提供面向設(shè)備、用戶及業(yè)務(wù)的集中管控，這一切也在東大宿舍網(wǎng)絡(luò)部署中得到充分的驗(yàn)證。
考慮到新學(xué)期開學(xué)在即，而三個(gè)校區(qū)122棟宿舍樓近萬臺設(shè)備安裝調(diào)試，加之疫情不利影響，不少人對項(xiàng)目交付周期抱有一絲擔(dān)心，但結(jié)果證明這些擔(dān)心是多余的。基于iMaster NCE-Campus提供的Underlay自動化部署功能，交換機(jī)及Wi-Fi 6 AP設(shè)備上電后自動向iMaster NCE-Campus發(fā)起注冊并自動同步業(yè)務(wù)配置，一改傳統(tǒng)方案里需要人工現(xiàn)場逐臺配置和調(diào)試的開局方式，真正做到了“設(shè)備即插即用”和“網(wǎng)絡(luò)即插即通”，降低了設(shè)備部署成本，也縮短了設(shè)備開通和上線天完成全校Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)升級改造。
針對原有重復(fù)或疊加建網(wǎng)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜、擴(kuò)展性不足的問題，宿舍網(wǎng)絡(luò)采用了基于VxLAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬化方案，即基于iMaser NCE-Campus的SDN網(wǎng)絡(luò)控制能力實(shí)現(xiàn)了Overlay虛擬網(wǎng)絡(luò)的自動化發(fā)放，在核心交換機(jī)和接入交換機(jī)之間快速部署基于VxLAN技術(shù)的虛擬業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，對不同宿舍區(qū)域通過劃分不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)隔離。實(shí)踐表明，在當(dāng)前的宿舍網(wǎng)絡(luò)中新增部署一張?zhí)摂M業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)只需幾分鐘，讓“一網(wǎng)多用”成為現(xiàn)實(shí)，充分發(fā)揮園區(qū)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的價(jià)值。這讓新業(yè)務(wù)快速上線及靈活調(diào)整，可讓東大IT人員從繁雜的網(wǎng)絡(luò)管理工作中解放出來，將更多時(shí)間和精力聚焦數(shù)字化業(yè)務(wù)創(chuàng)新。
而在網(wǎng)絡(luò)分析方面，基于AI加持的iMaster NCE-CampusInsight分析組件實(shí)時(shí)采集和分析Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)及用戶數(shù)據(jù)，并提供7個(gè)維度的網(wǎng)絡(luò)健康度評估，讓IT人員直觀了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和質(zhì)量;師生用戶體驗(yàn)可視，從用戶接入網(wǎng)絡(luò)到斷開連接的整個(gè)過程，CampusInsight可提供用戶全旅程體驗(yàn)感知;當(dāng)用戶接入發(fā)生故障時(shí)，通過接入?yún)f(xié)議回放快速定位故障及根因，并提供修復(fù)建議輔助IT人員快速排障。更為重要的是，CampusInsight可通過大數(shù)據(jù)及AI技術(shù)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型并進(jìn)行業(yè)務(wù)趨勢預(yù)測，基于預(yù)測結(jié)果對Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能的射頻調(diào)整和優(yōu)化，為全校師生提供更優(yōu)的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)從管理到服務(wù)的轉(zhuǎn)變。
華為是東大數(shù)字校園和智慧教育建設(shè)的戰(zhàn)略合作伙伴，攜手共同推進(jìn)教學(xué)信息化創(chuàng)新和人才培養(yǎng)合作。此次合作，華為為東大規(guī)劃建設(shè)了一張面向未來多網(wǎng)融合的校園網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、管理的多重融合。首先是網(wǎng)絡(luò)融合，通過整合有線、Wi-Fi、IoT移動網(wǎng)絡(luò)，幫助師生無差別訪問校內(nèi)資源和互聯(lián)網(wǎng);其次是業(yè)務(wù)融合，滿足一站式業(yè)務(wù)辦理、管理運(yùn)營、基于數(shù)據(jù)整合的用戶畫像與精準(zhǔn)服務(wù)等多維度的全網(wǎng)絡(luò)場景應(yīng)用;最后是管理融合，融合后的網(wǎng)絡(luò)管理更簡單更智能，能為校園全面數(shù)字化提供更穩(wěn)固的ICT底座支撐。
Wi-Fi 6園區(qū)網(wǎng)絡(luò)一經(jīng)開通，憑借優(yōu)異的業(yè)務(wù)體驗(yàn)受到了全校師生一致好評，這也堅(jiān)定了東大進(jìn)一步升級優(yōu)化IT基礎(chǔ)設(shè)施備的決心。接下來學(xué)校將對圖書館、教室、場館及校園主干道等區(qū)域進(jìn)行Wi-Fi 6升級，全力打造東大校園信息高速公路，為儀器共享云、智能計(jì)算云、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)云的實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，“數(shù)智東南”新一輪信息化建設(shè)已悄然開啟。
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