作者:沈阳大学信息化办公室 戴睿 曹凯

当前,沈阳大学正锚定同类院校全国一流大学目标,推动学校高质量发展,在这一进程中,我校通过积极拥抱先进通信技术,实现了校园网从传统有线以太向极简全光无线的快速转型,在为教育教学、科研工作开展提供更有力IT支撑的同时,更显著提升了校园网络对师生的应用体验和吸引力,并使其成为校园服务和学生管理的有力抓手,为学校全国同类院校一流大学建设奠定了更加坚实的数字化新基座。

沈阳大学是辽宁省办学历史最悠久、学科门类最齐全的大学之一。近年来,我校先后成为教育部卓越工程师培养计划高校和辽宁省首批向应用型转变示范高校、创新创业教育示范高校、劳动教育示范学校和来华留学教育示范高校。面对建设同类院校全国一流大学的奋斗目标,推动学校高质量发展所提出的新要求,我们老旧的传统有线以太校园网难以为继,如何采用更加先进成熟的IT技术实现校园网络全面焕新,成为我们面临的迫切挑战。

告别“老旧有线”,终结不佳体验

在开启校园网升级改造项目之前,我们的校园网主要由运营商代建,打造了一张面向教学办公的传统有线以太网,彼时的无线网络只有零星覆盖。经过多年运营,这张老旧有线网的“瓶颈效应”日益突出。

(1)承载能力遭遇瓶颈

为了实现同类院校全国一流大学的建设目标,我校积极构建了多个现代产业学院,并与多家知名企业、科研院所展开深入的校企合作和校所联动,建立了实验实训中心以及虚拟仿真实验教学中心等一系列先进教学设施。这些新型的教学和服务应用对网络的承载能力和扩展性提出了更高的期望,原有网络的传输承载能力已明显滞后于实际应用需求,学校当时的有线以太网络经过多年的断续建设,多数设备已经较为陈旧,运维难度逐渐增大。而更大的短板还在于承载不足。当时网络带宽出口仅有不到2G,设备能力多为千兆百兆级,到达桌面也仅有百兆,由于带宽和承载速率瓶颈,网络使用人员多时,高带宽应用的使用率提升,经常造成网络整体环境冲突,对于诸如虚拟仿真实验室等数据大流量和高清视频应用要求更难以支撑。

(2)应用体验亟待提升

近几年,新生入校对台式机的使用越来越少,取而代之的是更广泛的移动端接入需求。而我们的校园网长期以有线为主,仅有部分学生宿舍进行了无线覆盖,缺乏系统的无线网络整体规划和调优。受限于带宽不足的整体校园网络环境,我们能够提供给学生使用的网络只能限速到最高10兆,移动端设备难以使用,我们也经常能听到学生抱怨“这里没有信号、那里没有信号”或者总连不上网。体验不佳也导致学生们很少使用校园网,只有在需要办理必须的校内业务时才会进行接入。

对于一个拥有19个教学院、建筑面积50.06万平方米、全日制在校生1.7万余人的高校来说,如何快速平滑地实现校园网的升级改造,并在提升网络能力的同时,更能使我们的校园网让广大师生觉得“好用、爱用”,是我们必须积极作为的。

拥抱“全光无线”,开启校园网的全面升级改造

根据学校高质量发展要求,结合教学应用、管理服务和师生校园应用的实际需求,我们致力于通过实施校园网升级改造实现“两升一减”的目标:提升师生上网便利,让校园网好用、爱用;提升网络承载能力,让业务使用体验明显改观;减轻网络运维负担,让管理更高效、精准。基于这一目标,并结合5G等通信技术应用的发展趋势,我校决定在校园网升级改造过程中,逐渐停用有线,全面拥抱“全光无线”技术。在选择方案时,我们从技术先进性、架构可持续性、扩展便利性、安全可靠性以及与原有网络设备兼容、可充分利旧性等多方面进行了综合考虑,最终选择了锐捷网络的极简以太彩光解决方案开启我校校园网络的升级改造。这也是自2008年以来与锐捷网络持续合作至今,基于对网络解决方案能力和售后服务的良好体验做出的选择。

图:沈阳大学无线网络拓扑图

在此次全光无线校园网建设中,我校采用大二层架构,光纤从核心交换机直连到接入设备。方案中创新应用彩光技术,基于波分复用来提升在单芯光纤上的传输效率,节省校园主干光纤,实现带宽1:1入室。在规模较大的办公楼、教学楼和宿舍楼,采用无源的透明汇聚设备替代传统网络的有源设备,减少了故障点。再通过恒星主机采用新型的光电混合缆连接无线AP,一根光电混合缆同时完成数据传输和POE供电,在充分发挥无线AP性能的同时,也节省了弱电配线空间,改善了原来杂乱的室内布线环境,保证了室内的简洁部署和用电安全。同时,原有的部分在用无线设备也通过充分利旧的方式顺利接入新网络,兼容性更好,灵活性更佳。

图:全光无线校园网以太彩光实际部署效果图

此次升级改造共安装了各型号无线AP设备4400余台,无线集中供电主机200余台,部署楼宇无源透明汇聚设备30余台,覆盖了全校学生宿舍以及教学、办公楼宇和主要公共区域等。教职工教学办公使用专线出口,保障稳定性;学生上网使用运营商互联网链路方便运营,网络结构清晰。

释放“多元价值”,筑起高质量发展数字新基座

升级改造后的全光无线校园网,在实际使用中为我们带来了崭新的应用体验。(1)体验升级——更好用、更爱用

师生最切实的感受就是:校园网变得好用,师生也更爱用了。通过升级改造,校园网带宽从最高百兆提升到2.5G,光网络入室后,教学和生活区学生上网的保障带宽可升级到200兆。通过无线全覆盖和无感知认证,师生的网络应用体验在符合网络安全基本要求的前提下大大提升。校园内基本做到无线信号全覆盖,不管是在线实训课程,还是宿舍内的学习、生活应用,都可以流畅进行。师生不仅办理学校教学应用与日常服务管理等相关业务会使用校园网,生活应用也愿意更多地通过校园网接入。

图:学生上网的网速实测

(2)承载升级——更高能、更强大

在为师生提供无处不在、随时随地的校园内互联网接入服务的同时,升级后的校园网通过光纤传输代替传统双绞线,配合支持Wi-Fi 6的高速AP,突破了原有网络覆盖不全、带宽低和设备承载能力不足的瓶颈,校园网络使用效果与承载能力大幅提升。实现了万兆到楼宇,千兆到终端,可以更好地支持智慧教室、常态化录播等线上、线下以及线上线下融合同步教学等多种新型教学方式开展的同时,也为教务、OA、资产、财务、一站式服务等应用的流畅运行使用,提供了更强大的基础网络支撑。校园网的全面无线化,也使我们应对今后面向5G等各种无线接入应用需求提前做好了准备。

(3)管理升级——更高效、更便捷

由于我校占地广、建筑多,原来的校园网通过多个交接箱交叉连接百余个弱电间,日常维护难度大。每当出现故障点,维护人员要逐级排查,无法快速定位,无法及时响应解决用户问题。现在的以太彩光方案,采用无源透明汇聚设备连接恒星主机,极大减少了故障点。通过无线网络管理软件WIS,运维人员可以快速定位到故障位置,这些都减轻了日常运维压力,同时校园网的投诉率也大幅降低。而且全网可视化的运维管理方式,直接管理到AP也使我们网络管理的颗粒度显著提高。此外通过SDN实现设备零配置上线和移动运维等也降低了运维难度,提高了运维效率。

通过本次升级改造项目,我校完成了覆盖全校的全光无线校园网络建设。当前,我们的校园网络正朝着网络更优化、管理更精细、维护更方便,以及报修响应更及时的方向进一步提升、完善这一支撑学校高质量发展的数字化新基座。同时,以该网络为基础,我们还将从学校整体信息化的角度来进一步完善系统软件,实现统一门户及整体一站式服务,为支撑我校推进同类院校全国一流大学建设贡献数字化新力量。