Південно-Східний університет втілює цифровізацію за допомогою Wi-Fi 6 та повністю оптичного доступу до Ethernet

Настала цифрова ера. Завдяки цьому університети зазнають значних змін － вони не просто оцифровують свою навчальну програму, а переносять весь навчальний процес в онлайн-формат. Звичайно, будь-яка глибока зміна такого глибоко вкоріненого процесу неминуче призведе до цілого ряду питань.

Тож як університети можуть ефективно використовувати переваги цифровізації для підвищення якості та ефективності викладання, навчання та досліджень, отримуючи при цьому конкурентні переваги в освітній галузі?

А якщо конкретніше, то як вони можуть ефективно використовувати передові технології － такі, як Wi-Fi 6, штучний інтелект (АІ) та big data － для побудови мережі передачі даних, орієнтовану на майбутнє, щоб краще підтримувати свою роботу?

Заснований у 1902 р. у китайському місті Нанкін, Південно-Східний університет ініціативно підходив до таких викликів. З чітким акцентом на дисциплінах інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) — таких як електронні науки і технології, інформаційно-комунікаційна інженерія, інформатика та техніка — Південно-Східний університет вже може похвалитися конкурентною перевагою.

На шляху до цифрової та інтелектуальної мережі кампусу

Південно-Східний університет був рішуче налаштованим стати цифровим та інтелектуальним, його керівники вже запровадили низку заходів для впровадження обміну даними та викладання в Інтернеті, та оцифрували свої офісні приміщення. Крім того, університет уже інтегрував інформатизацію у свої процеси, від розвитку талантів та наукових досліджень, до управління офісами та загального прийняття рішень.

Однак, коли рівень цифровізації університету поглиблювався, його застаріла мережа швидко ставала неефективною, не в змозі задовольнити дедалі вищі вимоги мережі до викладання в школі навчальних, наукових, адміністративних підрозділів школи та інших служб.

Однак уже в 2010 році Університет вже розробив чіткий план для побудови інтелектуальної освітньої мережі кампусу, а також спеціальної, мережевої, цифрової, інтелектуальної та відрегульованої системи управління інформацією про освіту. Представники університету знали, що лише завдяки зміцненню своєї ІТ-інфраструктури, вони зможуть залишатися провідним навчальним інститутом у Китаї, що визначило чіткі цілі на найближчий час.

На момент заснування було очевидно, що орієнтована на майбутнє навчально-дослідницька мережа життєво необхідна для підтримки розвитку дисциплін "першого класу" і забезпечення швидкісних зв'язків у кожен куточок головного кампусу та його філіалів.

Крім того, було необхідно створити повсюдно доступне навчальне середовище, щоб допомогти побудувати графіки знань, створити атмосферу, яка заохочує до користування перевагами багатовимірних навчальних платформ (таких як розумні класи) і, відповідно, до найкращих результатів.

А експлуатація та обслуговування (O&M) потребувала автоматизації для підвищення ефективності як дротових, так і бездротових мереж, а також широкосмугових та вузькосмугових мереж. Це б дозволило вирішити проблеми, спричинені великою кількістю мереж, розподіленою по кампусах: а саме, пасивну сервісну ізоляцію та несистематичні, розсіяні дані.

Поставивши ці чітко визначені цілі — не кажучи вже про масштабні заходи попереду — Південно-Східному університету потрібно було знайти правильного партнера, який би підтримав його на шляху цифрової трансформації.

AirEngine Wi-Fi 6, на базі Huawei 5G, переосмислює досвід роботи з Wi-Fi

19 вересня 2020 року мережі гуртожитків Wi-Fi 6 — побудовані на повністю оптичних мережах Ethernet — офіційно розпочали роботу в кампусах Південно-Східної Сіпайлу і Дінцзяцяо. Порівнявши мережеві рішення декількох постачальників, Південно-Східний університет нарешті обрав рішення AirEngine Wi-Fi 6 від Huawei за його неперевершену продуктивність.

Беручи до уваги унікальні архітектурні особливості кампусів, Huawei розгорнула у кожному гуртожитку точку доступу Wi-Fi 6 (AP) - AirEngine 5760-22W. Ці точки доступу оснащені провідними в галузі інтелектуальними антенами, які дозволяють сигналам рухатися з користувачами, забезпечуючи повне покриття Wi-Fi з нульовими сліпими зонами — така технологія забезпечувала повну потужність сигналу в гуртожитках.

Крім того, вбудована функція Bluetooth AP підтримує зближення Wi-Fi та Інтернету речей (IoT), що може бути ефективно використано в майбутньому в міру прискорення розвитку IoT. Цей конкретний проект передбачав встановлення та введення в експлуатацію точки доступу, а також розгортання масивної дротової мережі у більш ніж 9700 гуртожитках у 122 будинках. Проте, незважаючи на величезний розмір проекту, він був закінчений лише за 39 днів.

Досить просто, AirEngine Wi-Fi 6 революціонує мережевий досвід для користувачів. AirEngine Wi-Fi 6 передає радіосигнали до кожного куточка всіх гуртожитків, дозволяючи студентам отримувати доступ до мережі в будь-який час і в будь-якому місці, з постійним зв’язком навіть під час пересування.

AirEngine Wi-Fi 6 також забезпечує надзвичайно високу пропускну здатність, дійсно набагато вищу, ніж очікувалося спочатку. Серія суворих тестів, проведених на місці в Південно-Східному університеті, показала, що пропускна здатність Wi-Fi 5 досягала 200 Мбіт / с на термінал; AirEngine Wi-Fi 6 досягла приголомшливих 400 Мбіт/с, що робить його ідеальним для сервісів, що вимагають високої пропускної здатності, таких як завантаження великих файлів, курси прямої трансляції, масовий відкритий онлайн-курс (MOOC) та відеоконференції.

Познайомившись із новою мережею протягом значного періоду, один студент зазначив: "Модернізована мережа Wi-Fi чудова, з неймовірним сигналом у всіх наших гуртожитках. Зв'язок також стабільний, ніколи не розривається, навіть у години пік. Висока пропускна здатність також означає, що прямі трансляції класів є більш плавними, ніж будь-коли, а завантаження файлів з мережі － шалено швидке."

Інноваційний всеоптичний доступ та конвергентна послуга транспортування

За останні кілька років цифрові послуги Південно-Східного університету стають дедалі різноманітнішими. Однак ці послуги не завжди були розгорнуті в унісон, що призвело до повторних будівельних процесів, що, в свою чергу, збільшило витрати та складність O&M. Тому було життєво важливим планувати ІТ-мережу та платформу кампусу з урахуванням вимог щодо доступу до послуг та транспорту як студентів, так і викладачів, а також зарезервувати простір для розгортання нових служб у майбутньому.

На сьогоднішній день Південно-Східний університет створив повний спектр прикладних платформ, таких як візуалізований та всебічний адміністративний центр, розумний центр додатків для інновацій та єдиний сервісний центр. Це дозволяє Університету централізовано надавати цифрові послуги, що охоплюють управління безпекою, громадські опитування та державні послуги, а також керувати всіма активами, навчальними справами, справами студентів, дослідженнями та відвідуванням - знову ж таки, все централізовано.

У відповідь на пандемію 2020 року Університет цілком природно поставив пріоритет на розвиток розумного освітнього містечка, щоб забезпечити більш стабільну та надійну мережеву підтримку. Це допомогло забезпечити безперебійне навчання, адміністративні обов'язки, а також підвищити ефективність мережевих операцій.

Модернізація інфраструктури ІТ-мережі відповідно до найвищих стандартів галузі

Щоб витримувати високу конкуренцію і не відставати від вимог до пропускної спроможності мережі, якою користуються понад 40 000 студентів та викладачів, Південно-Східний університет вирішив розгорнути мережеву інфраструктуру 10 GE як свою основну, щоб повною мірою застосувати переваги AirEngine Wi-Fi 6 з самого початку. Така мережа зможе підтримувати послуги з більш високою пропускною здатністю в майбутньому, ліквідуючи необхідність поступового оновлення мережі в міру розгортання нових служб, заощаджуючи також на необхідності додаткових інвестицій у мережу.

Щоб зробити мережу кампусу якомога більш рівномірною, мережі гуртожитків у цьому проекті були перенесені на спрощену архітектуру мережі лише з двома рівнями: доступу та ядра.

На рівні доступу було розгорнуто найсучасніший CloudEngine S5732-H-H48XUM2CC - гібридний оптично-електричний вимикач 10 GE, що забезпечує живлення через Ethernet (PoE) ++ на відстані 300 м, плюс 10 Гбіт/с пропускна здатність доступу для точок AirEngine 5760-22W через гібридні кабелі.

Така оптико-електрична синергія не тільки долає нездатність пасивної оптичної локальної мережі (POL) до подачі живлення на точки доступу, але також усуває неспроможність рішення доступу до кабелю Ethernet збільшити пропускну здатність. Тому в даному випадку він виявився ідеальним для побудови транспортної мережі Wi-Fi 6.

На основному рівні основний комутатор основного корпусу Huawei CloudEngine S12700E був розгорнутий як основний пристрій мережі гуртожитків у кожному кампусі. Комутатор може управляти до 10000 точок доступу Wi-Fi 6, реалізуючи дротову та бездротову конвергенцію. Це рішення зменшило витрати на розгортання мережі для університету, оскільки не було необхідності купувати автономний контролер доступу до бездротової локальної мережі (WLAN).

Слід також зазначити, що комутатори доступу та ядра підтримують технологію віртуальної розширюваної локальної мережі (VXLAN) для віртуалізації мережі. За допомогою цієї технології на поточній транспортній мережі за запитом розгортається декілька типів ізольованих служб передачі даних, що реалізує "одну мережу для багатьох цілей та конвертоване розгортання" та зменшує витрати на будівництво та управління мережею.

Враховуючи модель обслуговування для студентів, цей проект забезпечив безперервний взаємозв'язок мережі гуртожитків, навчальної й дослідницької мереж у кожному кампусі. Потім студенти мали можливість безпосередньо отримати доступ до навчальної та дослідницької мережі у своїх гуртожитках, не потребуючи підключення через зовнішню мережу, що значно послабило тиск пропускної спроможності, спричинений викладацькою та дослідницькою мережами.

Автоматизоване розгортання мережі та інтелектуальна мережа O&M

Що стосується досягнення високоякісних мереж, 30% припадає на будівництво та 70% на O&M. Очевидно, що найефективніше функціонування та освіта мереж навчальних містечок є надзвичайно важливим. Завдяки майже 10 000 настінних точок доступу Wi-Fi 6 та 1000 комутаторів, доданих до загальних мереж, Південно-Східному університету довелося знайти спосіб ефективного управління всіма цими пристроями, гарантуючи при цьому оптимальний користувацький досвід Wi-Fi 6.

Щоб поліпшити ефективність експлуатації та обслуговування (O&M) мережі кампусів, Huawei запустила універсальну платформу управління їх мережею － iMaster NCE-Campus － ще в 2019 році. Ця платформа інтегрує функції управління мережею, контролю та аналізу для мережі гуртожитків Південно-Східного університету, реалізуючи централізоване управління пристроями, користувачами та послугами.

Маючи майже 10 000 пристроїв, встановлених у загальному в 122 будівлях гуртожитків у трьох кампусах, будівельне навантаження було, простіше кажучи, величезним. Наближення нового семестру і пандемія погіршували ситуацію, тому проект потрібно було завершити всього за 39 днів. iMaster NCE-Campus зробили, здавалося б, неможливе завдання можливим.

Традиційно пристрої потрібно було налаштовувати та вводити в експлуатацію по одному. Однак iMaster NCE-Campus пропонує автоматизовану функцію розгортання мережі, що дозволяє комутаторам і точкам доступу автоматично ініціювати запити на реєстрацію, синхронізуючи конфігурації послуг від iMaster NCE-Campus після ввімкнення. Це реалізує справжню технологію plug-and-play для пристроїв та мереж, зменшуючи витрати на розгортання пристроїв та скорочуючи час забезпечення пристроїв.

iMaster NCE-Campus також пропонує можливості керування мережею на основі програмно визначених мереж (SDN) та віртуалізацію мережі на основі VXLAN. Декілька оригінальних мереж університету були побудовані одна за одною, що неминуче призвело до складного управління мережами та поганої масштабованості. iMaster NCE-Campus використовувався для автоматичного забезпечення накладених мереж, швидкого розгортання віртуальних мереж на основі VXLAN між основними та комутаторами доступу та розподілу віртуальних мереж на території гуртожитків для того, щоб ізолювати послуги.

Насправді, на розгортання нової віртуальної мережі по мережі гуртожитків пішло лише кілька хвилин, по-справжньому побудувавши багатоцільову мережу та максимізуючи переваги віртуалізації мережі кампусу. iMaster NCE-Campus також може швидко надавати та гнучко коригувати будь-які нові послуги, звільняючи ІТ-персонал університету від важкого, складного управління мережею в майбутньому.

Окрім того, платформа Huawei на основі АІ － iMaster NCE-CampusInsight － повністю змінила ефективність мережевого аналізу університету. Ця платформа активно збирає та аналізує дані мережі Wi-Fi та дані користувачів у режимі реального часу, оцінюючи стан мережі у семи вимірах, а потім представляючи ІТ-персоналу уявлення про стан та якість мережі.

Платформа також дозволяє викладачам та студентам насолоджуватися безперебійним доступом до мережі в будь-який момент підключення. Однак, якщо помилка доступу користувача трапляється, платформа забезпечує відслідковування протоколу доступу для швидкого виявлення несправності, а також першопричини, надаючи ІТ-персоналу пропозиції щодо виправлення.

Основною можливістю iMaster NCE-CampusInsight є його здатність постійно вивчати мережеві моделі та прогнозувати тенденції обслуговування, використовуючи big data та технології AI. На основі результатів прогнозування він потім здійснює інтелектуальне калібрування радіо для мереж Wi-Fi: для Південно-Східного університету це означає кращі послуги Wi-Fi для викладачів та студентів, перетворюючи мережу навчального містечка, орієнтовану на адміністрацію, в сервісно-орієнтовану.

Якісно нова подорож у цифрову освіту

Південно-Східний університет та Huawei мають довгострокове стратегічне партнерство з питань цифрового містечка та побудови розумної освіти, спрямоване на спільне просування інновацій у галузі інформатизації та розвитку талантів. Завдяки цьому конкретному випадку співпраці, Huawei спланувала та побудувала для університету багатоцільову мережу кампусів, орієнтовану на майбутнє, досягнувши глибокої конвергенції мереж, послуг та адміністрування.

Це глибока взаємодія продовжує приносити відчутну користь освітній установі.

• Конвергенція мереж: Нова мережа кампусу інтегрує дротові, бездротові, IoT та 5G мобільні мережі, що дозволяє викладачам та студентам отримувати доступ до ресурсів на території кампусу та Інтернету, де б вони не знаходились.
• Конвергенція послуг: Мережа університетського містечка інтегрує набір програм, що охоплюють усі сценарії мережі, такі як комплексне обслуговування і O&M, а також профілі клієнтів на основі інтеграції даних та точні послуги.
• Конвергенція допуску: Цей тип конвергентної мережі простіший та інтелектуальніший в управлінні, закладаючи міцну основу ІКТ для більш всебічної цифровізації кампусу.

Викладачі та студенти університету визнають чудовий досвід обслуговування своєї мережі кампусів AirEngine Wi-Fi 6. Це, у свою чергу, посилює рішучість Південно-Східного університету щодо подальшого оновлення та оптимізації своєї ІТ-інфраструктури.

У майбутньому Університет оновить мережі до Wi-Fi 6 у бібліотеках, класах, стадіонах та головних дорогах кампусу, маючи на меті побудувати інформаційну магістраль через кампус та закласти міцну основу для хмари спільного використання приладів, інтелектуальної обчислювальної хмари та хмара даних служб. Дійсно, цифровий та інтелектуальний, Південно-Східний університет вже розпочав новий раунд побудови інформатизації.