中南大学 x 华为：打造湖南首个F5G全光高校
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跨湘江两岸，依巍巍岳麓，临滔滔湘水，中南大学坐落于历史文化名城湖南长沙，是教育部直属全国重点大学、国家“985工程”部省重点共建高水平大学和国家“2011计划”首批牵头高校，是求知治学的理想园地。
中南大学学科门类齐全，拥有完备的有色金属、医学、轨道交通等学科体系，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、医学、管理学、艺术学等10大学科门类。以国际一流的“地、采、选、冶、材、工”有色金属学科体系链，引领和支撑了国家有色金属产业的发展；完备的轨道交通学科体系群，支撑我国铁路的六次大提速，助力城市轨道交通发展领跑世界；同时，作为我国创办最早的西医高等学校之一，医疗学科体系集群享誉中外。
中南大学历经百年办学积淀，为国家培养了16位院士、1884名教授及相应正高职称在内的无数优秀人才。诸多辉煌成绩的背后，除了坚持以“知行合一、经世致用”为核心的大学精神，也离不开中南大学顺应中国高等教育体制改革大势，依托校园基础网络设施并持续演进，实现教学模式改革创新、追求卓越的办学理念。
据了解，中南大学校园网从1996年开始建设，已建成连接分布在长沙市区的多个校区和3个附属医院的跨城域的千兆光纤网。2012年10月，中南大学开始建设“数字中南”，建设了教学办公网、学生宿舍网、无线示范网三张网。经过多年的建设与发展，校园网的规模与网络应用已达到较高水平，为教学科研、学科建设、人才培养、管理后勤提供全面的服务。
为加快推进“互联网+教育”的步伐，给师生教学科研、学习生活提供更加高速便捷、个性化的信息化环境，中南大学信息化建设开始探索智慧校园的“中南模式”。经过多次调研，比较与一流大学网络建设上的差距，并结合目前网络建设实际情况，中南大学以政府工作报告中提出的“加大5G网络和千兆光网建设，丰富应用场景”为方针，规划以“三个千兆”网络（千兆光网、5G、Wi-Fi 6）为载体，以“F5G+5G+物联网”为核心技术在三年时间（2021~2023）构建一个全联接、全感知、全智能的智慧校园一张网。实现人人、时时、处处的泛在智慧教育目标。
首期工程便是统筹规划建设学生宿舍区网络。目前，中南大学有5个校区，面积共计317万平方米，拥有教职工5925多人，全日制在校学生5.9万人，几乎每人一部手机，若以“笔记本电脑+手机+PAD”组合套装来评估网络，其承载能力就需要达到18万；而学生宿舍区往往用户密集，现行网络用户平均带宽低于10M，且故障频发，难于维护，用户体验差。
同时，智慧校园生活场景日益增多，学生对宿舍区的网络质量要求不断提高，一卡通、智能水电表、热水、洗衣机、充电桩等大量物联网终端亟待网络资源整合。
中南大学信息与网络中心副主任黎胤认为，校园网络建设既要满足广大师生当前业务接入和承载需求，也要为未来的新业务部署留有空间和余量。在光进铜退的大趋势下，考虑到面向未来网络的演进性、可靠性、施工维护等因素，最终选择F5G技术加持的全光园区解决方案构建学生宿舍的基础网络。
2020年我国已迈入第五代千兆全光时代。第五代固定网络(F5G)包括以 10G PON、Wi-Fi 6 为基础的千兆宽带接入网络，和以 200G/400G 单载波技术为基础的全光传送交换网络。F5G大带宽、低时延、高稳定全光联接的特性，能够充分满足高校校园对网络的使用需求，因此，F5G也是智慧校园网络发展的不二之选。
本次铁道校区、湘雅新老校区的宿舍网络建设，选择部署了华为F5G全光园区解决方案，全光园区方案具有以下几个核心价值：
1. 高体验：基于上下对称万兆 PON网络，支持DBA动态带宽调整，每用户平均带宽可达1000M，最大可实现万兆接入，大大改善学生上网体验。
2. 高可靠：全光网络两层极简架构，业务一跳入云，网络时延降低50%，无源光网络安全可靠，故障率降低80%，保证高效可靠数据传输。
3. 绿色环保：光纤介质低碳环保，生命周期长，面向未来可持续，同时基于无源光网络技术，减少了机房、桥架、暖通、防灾等配套设施，整网能耗降低30%。
4. 易运维：网管集中运维，统一管理配置下发，末端ONU即插即用，即换即通，降低运维难度与成本，实现60%运维效率提升。
5. 物联网：中南大学信息与网络中心副主任黎胤表示，“中南大学希望通过‘一张网’建设实现有线、无线、物联网、5G在内的多网校内高速有机融合，并且将多种职能网络统一承载，将人、事、物互联，终端可以随时随地接入网络，提升师生的使用体验和运营效率，最终实现业务、数据、运营的深度融合。”
6. Wi-Fi 6全覆盖：中南大学全新的Wi-Fi 6+万兆上行解决方案，使无线信号覆盖提升20%；更高速的带宽和更全面的覆盖，更精细化的管理和更简单的运维；为校园带来更加流畅和便捷的无线网络。更高速的带宽，为校区网络带来大带宽、高并发、低时延、低功耗的特点。带宽提升了4倍，相比较上一代Wi-Fi 技术并发用户数提升4倍，时延平均降低了50%，业务时延降低至20ms，使用华为SmartRadio智能应用加速技术后，业务时延可再降低至10ms，功耗可以降低30%。更全面的覆盖，华为Wi-Fi 6搭载领先的智能天线，可像探照灯一样随用户而动，Wi-Fi信号覆盖无死角。
7. 网络自动驾驶：整体网络基于SDN+Vxlan的自动驾驶设计架构；通过SDN技术进行设备横向整合，构建“融合安全、应用交付、接入控制、业务隔离、统一应用”的一体化安全接入交付平台，能够让校园网更好地满足各项信息化业务的需求。使用VXLAN技术，将原几大校区网络逻辑化成“一张网”，保证数据安全性，极大地节省了专网建设成本，新架构提供精细化和可视化运维，将网络管理人员从繁杂的网络配置工作中解放出来，降低运维人力，故障响应时间减少至分钟级。
“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，站在新的历史起点，F5G全光园区解决方案从学校管理者、学生和教师的使用需求出发，点亮师生用网体验，全面联接校园数据与应用，建设面向未来的校园基础网络，夯实智慧校园建设的根基。通过此次智慧校园一期建设，将中南大学建成湖南首个全光高校样板点。
同时，华为F5G全光园区解决方案超长距传输满足轨道交通实验室几千米轨道网络轻松部署，数据实时管控；大带宽使能湘雅学院临床试验超清远程教学；防电磁干扰、抗老化等独特价值保证实验工厂网络应用高安全可靠，实现教学基础网络与中南大学铁道、医疗、金属冶炼等特色专业深入融合，将在中南大学二期建设中帮助学校建设成教学、科研及管理于一体的智慧校园。
