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    极简架构+光电PoE,打造“智慧龙外”绿色校园网

    - 华为CloudCampus 3.0助力龙外开启数字化新征程

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随着“互联网+教育”等信息技术手段与高教人才培养各环节的加速融合,各大高校教育及教学方式正在发生深刻变化。如何利用Wi-Fi 6、AI、大数据等新兴技术快速构筑网络基础设施,更好地支撑高校产、教、学、研及日常管理的信息化,成为教育学界的热门话题。

黑龙江外国语学院(以下简称“龙外”)位于“冰城”哈尔滨,矗立在美丽的松花江畔,经30年的稳步发展,逐渐发展成为具有一定特色、具有较高水平的应用型本科院校,目前拥有10个院系,30个本科专业,10000+在校师生员工。

“智慧龙外”校园网建设需求

早于2014年,龙外完成了首期校园网络建设,有线作为终端的首选接入方式,WLAN零星补点,为全校师生日常教学提供网络接入服务。经过多年快速发展,师生员工数量持续增加,终端类型愈加丰富,加之各种教育教学科研类平台陆续上线,对原有网络在接入方式、用户容量、业务带宽、网络运维等多个方面提出了强烈挑战,校园网升级成为必然选择。

2021年下半年,龙外制定了“智慧龙外”校园网整体规划,拥抱无线化、云化的发展趋势,全力打造一张接入无处不在,业务即需即用,数据自由流转的高品质校园网,支撑龙外数字化转型。经多轮深度的技术交流后,龙外选择华为来完成校园网升级,并提出明确诉求:

  • 接入无线化:让全校师生员工及外来访客在校区内可随时随地接入校园网;
  • 承载光纤化:选择光纤混合缆作为传输介质,让校园网平滑升级成为可能;
  • 部署自动化:引入SDN控制器,实现校园网业务配置和用户策略快速发放;
  • 运维智能化:选择可视化的运维工具,让网络可视,体验可感,异常可识别
2021年下半年,龙外制定“智慧龙外”校园网整体规划,拥抱无线化、云化的发展趋势,全力打造一张接入无处不在,业务即需即用,数据自由流转的高品质校园网,支撑龙外数字化转型。经多轮深度的技术交流后,龙外选择华为低碳智能园区网络方案来完成校园网升级。

现在,让我们走近龙外,聆听本期校园网升级背后的故事。

源自5G的Wi-Fi 6,让网络接入无处不在

覆盖全、连接稳、下载快是本期升级改造后Wi-Fi 6网络三大关键词,也是龙外首批Wi-Fi 6网络体验者的一致感受。

在教学楼、体育馆、食堂、保卫处等区域,选择部署AirEngine 6761-21放装型Wi-Fi 6 AP及AirEngine 5762-15HW面板型Wi-Fi 6 AP,上述两款AP内置智能天线,可让Wi-Fi信号像探照灯一样随用户而动,为满足广大师生提供高并发、大带宽接入诉求。实测数据显示,单用户下载速率可达到300Mbps,让人感受到了Wi-Fi 6极速的接入能力。同时,两款AP内置蓝牙并支持USB,未来可按需扩展资产管理,温控,灯控等IoT应用,无需单独部署IoT网络,节省网络建设及管理成本。

在师生宿舍区域,多为小开间,隔断较多,选择部署了AirEngine 5762-15HW面板型Wi-Fi 6 AP直接入室部署,一个房间一个AP,确保信号覆盖及用户带宽的同时,构建一张连续覆盖的Wi-Fi 6网络。实测数据显示,老师或学生使用Wi-Fi接入网络后和远方的“TA”进行视频通话,在整个宿舍区域都可快速移动,视频画面不花屏,语音不卡顿,连接非常稳,体验非常好。

在校园开阔区域,为满足室外广覆盖需求,选择部署AirEngine 5761R-11E室外型Wi-Fi 6 AP,该AP采用抱杆安装,由于采用了外置智能天线的设计,可实现更强,更远的信号覆盖,让广大师生可快速找到名为“HIU”的Wi-Fi网络并完成一键接入。实测数据显示,在距离AP 100米的情况下,用户下载速率仍可达100Mbps。

龙外的学生表示:“Wi-Fi 6体验感觉挺好的。Wi-Fi信号到处满格,网络连上后没有出现过掉线,而感受最深的还是网络带宽的提升,现在我们直播课程很流畅,下载几百M课件也非常轻松。”

极简架构+光电PoE,打造绿色低碳校园网

经过对POL、全光以太及华为小行星方案进行全面分析和比较之后发现,前两者采用本地取电,对接入设备的部署造成了极大限制。此外,POL存在用户带宽不足,网络架构封闭等问题;而全光以太综合建网成本高,且运维管理也更为复杂。

最终,龙外选择了华为小行星低碳智能园区网络解决方案,该方案引入极简架构和光电PoE两大创新,让上述问题迎刃而解。

极简架构重定义了园区网络架构,将龙外校园网从接入+汇聚+核心三层架构改造为接入+核心两层架构,核心交换机选择CloudEngine S12700E框式交换机,接入交换机选择CloudEngine S5731-H光电混合交换机,接入交换机通过远端模块灵活扩展端口,可满足全校4K+有线终端接入需求。该架构极大简化了网络管理,有线设备管理节点(核心+接入)减少了80%左右;远端模块采用多重节能设计,平均单端口功耗<1W,相比业界可节能30%以上。经测算,基于新方案进行网络部署,一年可为龙外节省超过2万度的电费。

光电PoE作为创新的供电方案,可让接入交换机通过光电混合缆为远端模块或Wi-Fi AP提供全千兆/万兆数据接入的同时,提供远距离、大功率PoE供电,远端模块本地取电难题不再,想放哪里就放哪里;由于远端模块推进到桌面,终端就近接入,一栋楼只要一个弱电机房,可节约弱电机房及配套建设成本,也可节约从弱电机房到终端的线缆布放成本。经测算,基于新方案仅有线终端接入部分,线缆布放节省了60%+,网线布线长度减少了超10万米。

需要说明的是:该方案不仅降低了设备能耗,还大幅减少铜缆的布放,让构建绿色校园网成为可能。

项目集成商—哈尔滨世纪光谷网络公司项目经理说:“小行星方案极大简化了校园网规划和部署,即插即用的远端模块直接部署到桌面,弱电机房出来的布线减少了很多;而光电PoE的长距供电能力让远端模块和Wi-Fi 6 AP的取电变得很简单”。

场景化开局+智能校验,业务策略自动化部署

作为一家在全球170个国家开展业务、拥有19.4万+员工、业务复杂度极高、Wi-Fi办公程度极高的企业,华为自身的数字化转型和网络运营经验,为龙外提供了有益借鉴和参考。

为提升园区网络部署及运维效率,华为于2019年发布了园区网络一站式管理平台—iMaster NCE-Campus,集网络管理、控制和分析功能于一体,提供面向设备、用户及业务的集中管控,这一切也在龙外的校园网升级中得到充分的验证。

疫情期间,学校按照要求进行了封闭式管理,人员无法自由进出校园,这让龙外对项目的如期交付产生了很大的担忧。结果证明这些担心是多余的,iMaster NCE-Campus提供丰富功能让网络规划和业务部署变得非常简单,其中让龙外真正受用的有如下三个。

第一个是场景化开局,在相同或相似业务场景,一次规划,多次复用,简化网络规划和部署,比如龙外的8栋公寓楼,只需做一栋公寓楼的业务规划定义,其他7栋楼宇中直接进行复制使用;这极大缩短了设备开通和上线时间,快速完成全校100+交换机,3000+ Wi-Fi 6 AP的规划、安装、调试和部署。

第二个是配置自动校验,它改变了传统网络配置依赖人工的逐条进行有效性验证方式,改为基于自定义脚本实现配置修改后的自动化批量校验,“去人工”也极大提升了网络业务配置效率。

第三个是终端智能识别,iMaster NCE-Campus可基于终端指纹库实现终端类型的智能识别,并基于识别结果自动匹配终端策略,可防止非法终端的网络接入,也可避免用户终端的越权数据访问。

AI加持园区网络运维,体验可视故障可感知

“三分建设,七分运维”,对于校园网来讲,运维的重要性不言而喻。本期项目,龙外在全校范围内新增部署了WLAN网络,共安装了3000多台Wi-Fi 6 AP;因为Wi-Fi看不见,摸不着,更多是依赖于运维人员的经验来管理和运维,这将对IT运维人员带来极大的压力。

为此,龙外在看到iMaster NCE分析组件CampusInsight的DEMO演示后,立即决定部署1套,作为IT运维人员的辅助运维工具,缓解运维压力。该分析组件可实时采集和分析校园网有线及WLAN网络及状态数据,并基于7个维度进行校园网健康度评估,IT人员可一眼了解到当前网络状态和质量;该分析组件可支持1000+常见应用识别和质量评估,进而感知到每一个用户的体验优劣。

与此同时,CampusInsight实时记录用户从接入网络到断开连接的整个过程,提供用户旅程回放,这可以让网络异常可追溯,如早上10点整出现了网络故障(连不上网,下载速度慢等),下午2点的时候依然可以通过用户旅程回放排查故障的原因,并提供修复建议辅助IT人员快速排障。

龙外的IT运维人员说:“校园WLAN对我们来说属于新事物,我之前担心运维挑战会很大。不过借助CampusInsight,运维管理非常简单,它可以实时呈现网络状态,感知用户业务体验,也能识别网络异常。类似于我们做体检,快速了解身体状况,基于异常指标找到合理的修身建议,非常实用。”

教育数字化新征程

升级后校园网一经开通,全面的Wi-Fi 6覆盖,极速的网络接入,优异的业务体验受到了全校师生员工的一致好评,这也坚定了龙外加速教育教学数字化建设的决心。

龙外现代教育技术中心主任乔辉表示:“感谢华为在龙外校园网升级中的辛勤付出,为我校建成了东北地区首个全光承载、绿色低碳的智慧校园网,为我们未来的信息化发展和数字化转型打下了坚实基础。”

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