文/黄海峰的通信生活
11月4日至6日，第二十一届教育信息化创新与发展研讨会在南京国际会议大酒店举办。11月5日，由华为主办的“数智化转型助推高等教育新质生产力”主题高峰论坛同期举行，会上邀请了南京农业大学就“F5G全光校园建设”这一话题进行深度分享，广泛凝聚“F5G扎根数智教育，加速推动南京农业大学创新基座建设”这一高校共识。
从传统学府迈向智慧高校的征途上，一场翻天覆地的变化正悄然上演。
昔日教室里，粉笔与黑板的吟唱已升级为智能触控屏的华丽乐章，知识的传递从单调的板书跃然成为动态交互的多媒体盛宴，绚烂夺目；今日的校园，人工守卫管理的身影渐行渐远，取而代之的是全天候、无死角的智能安防网络，为校园的每一寸土地筑起安全的屏障……
上述场景并非理想主义，而是正在高校遍地开花。智慧校园不仅是教育现代化的重要标志，也是各大高校竞相探索的焦点。在南京农业大学（以下简称“南农”）卫岗校区的南苑学生宿舍和滨江校区，一场网络革命正在悄然进行。通过网络改造，南农改善了师生的用网体验，联接校园数据与应用，夯实智慧校园建设的根基。
智慧破晓
需求驱动下的校园网络变革
历经数十载技术革新与实践探索，我国智慧校园示范应用已覆盖在线教学、智慧科研、校园一卡通等多种校园场景，智慧校园产业进入高速发展阶段。根据智研咨询统计，2023年，我国智慧校园市场规模增长至792.14亿元，同比增长11.98%，行业规模加速扩张。
然而，在这股发展洪流中，我们必须清醒认识到，高校网络建设正面临四大核心痛点。
痛点一：带宽诉求变大
随着数字化、智慧化校园的推进，校园网络所承载的数据流量越来越大。以校园VR（虚拟现实）为例，VR需要传输大量的数据以实现高质量的图像和流畅的用户体验。从基本到舒适再到极致VR体验，其需要的带宽从20Mbps-1Gbps不等。
痛点二：人员身份多样
校园内部职工、师生、访客等身份网络权限各异，且在不同地点使用不同终端接入，加大了接入认证及权限管理难度。根据调研结果显示，当前校园人均拥有2.5个终端，每个终端每日在网时长5.4小时，以优化网络保障关键业务访问很关键。
痛点三：终端数量多
一方面，远程教育、数字图书馆、云课堂等新业务上线，导致智慧校园场景增多。另一方面，一卡通、智能水电表等物联网终端众多，亟待资源整合。综上，应用与业务激增导致机房资源协调难，网络部署复杂度提升，业务发放及配置管理变得繁琐。
痛点四：结构复杂，不易维护
传统网络架构因铜缆传输性能受限，需频繁增设设备导致校园网络复杂度提升，运维压力大。当前工作方式以故障驱动为主，智能化的运维手段和工具在校园覆盖率较低，面对日益增多的网络突发卡顿，Wi-Fi不好用等问题缺乏有效手段。
如何应对上述痛点？传统园区网络面临带宽、运维等瓶颈，而F5G全光网正成为下一代园区网络的未来。根据Gartner预测，到2025年，将有85%的企业和组织采用云优先原则，企业业务上云流量变化导致带宽需求激增，对网络联接产生更复杂的需求。
南农破局
网络革新下的智慧教育图景
“教育不是灌输的过程，而是点燃火焰。”柏拉图这句名言，穿越千年时光，至今仍闪耀着智慧光芒。在日新月异的时代，建设智慧校园正是为了点燃芊芊学子心中的求知火焰。
南农，植根于厚重的历史文化土壤，历经百廿春秋，是国家211、985和双一流建设之高地，二十学院星罗棋布，三万学子书声琅琅，九大学科全球领先，尤其在农业科学、植物与动物科学等领域，犹如璀璨星辰，熠熠生辉。
而今，面对智慧教育的时代呼唤，南农挺身而出，以网络革新为引领，开启智慧校园建设的新征程。南农携手华为等业界精英，共谋智慧教育之未来，共绘智慧校园之蓝图。
在南农网络背后，有一个强大的黑科技——F5G。F5G，即第五代固定网络技术，与5G遥相呼应，却专注于固定网络领域。F5G具备全光纤联接、超大带宽、安全可靠、确定性低时延等独特优势，正成为推动智慧校园发展的中坚力量。
第一期：重塑卫岗校区网络生态，F5G引领智慧升级
2020年，新冠疫情期间，学生们急需稳定高效的网络环境上网课，而南农卫岗校区学生宿舍网络性能欠佳，最大速度不超过20Mbps，且线路维护与网络问题排查困难重重。
面对这一紧迫问题，南农携手华为与中国电信，在全国率先采用“F5G+Wi-Fi 6”架构方案，对南苑2340间宿舍进行网络升级。虽然时间紧、任务重，但各方团队不分昼夜投入调测开通工作，不到一个月时间完成改造部署，最终在新生报到之前，所有宿舍网络均顺利开通上线，带来四大建设成效。
成效一：提升用户体验，轻松保障在线网课。在网课期间，南农最高同时在线终端数飙升超过1.2万，网课使用流畅。
成效二：网络结构简单，未来拓展性更强。F5G全光网采用了扁平化的两层网络架构，使得时延大幅度降低，光纤的传输距离更是达到了40公里，无末端100m限制。
成效三：无源绿色，网络安全可靠。南农弱电间实现了无源设计，既安全又节省空间，同时光纤传输有效地避免了电磁干扰的困扰，网络安全有保障。
成效四：统一运维管理，维护量降低。南农通过IP+光的统一管理方式，设备上电即可投入使用，日常巡检仅需15分钟，故障一键式端到端诊断。
第二期：滨江校区整网建设，让智慧南农触手可及
基于卫岗校区的成功经验，南农于2021年开始滨江校区的整网建设。滨江校区规划总用地面积168万平方米，一期建设76万平方米，建成后可满足约18000名师生的学习、生活和科研需要。滨江校区秉承着全校一张网、绿色节能、未来拓展性强，以及智能运维的建设思路，以打造全球智慧校园建设标杆，打响“智慧南农”招牌。
“智慧南农”如何落地？下图是南农滨江校区的“SDN+F5G+Wi-Fi6”网络架构图，这一先进网络架构为智慧校园的建设提供了坚实的基础。具体来说，一是在校园外部，主要涉及互联网接入和其他校区之间的数据交换，确保了信息的互联互通；二是进入校园内部后，可以看到运维管理区，包含数据中心和管理中心，这是整个校园网络的“大脑”，负责数据的存储、处理和管理；三是在网络核心区，主要由骨干核心交换机、BRAS以及VPN设备组成，确保了网络的高速、稳定和安全；四是安全资源池区，包含态势感知、APT防御、漏扫等多个子系统，为校园网络筑起了一道坚固的安全防线。
南京农业大学F5G全光网络整体架构
正是基于上述强大的网络架构，南农通过教学办公专网、宿舍场景专网、设备及物联专网和支付专网总共四大专网的部署及应用，将智慧校园的理念深入到了校园的每一个角落。这四大专网如何融入智慧校园的整体架构中，提升教学、生活与管理效率呢？
首先，教学办公专网通过4口POE光终端与无线放装AP的结合，为智慧教室提供强大的网络支持。教师可以利用电子白板、录播监控、教学音箱等设备进行互动教学，学生也能通过电子班牌获取班级信息，标考系统则确保了考试的公正性和高效性。
其次，宿舍场景专网通过8口POE光终端与无线面板AP的部署，为学生宿舍带来便捷的网络接入和智能的生活环境。学生可以享受高速网络服务，同时智能设备如智能门锁、环境监测传感器等也能远程控制和数据采集，提升宿舍安全性和居住体验。
再者，设备及物联专网通过室内24口POE光终端和室外8口工业级POE光终端的部署，将校园内的各类设备紧密连接在一起。这些设备能够实时采集数据、响应指令，为校园管理提供了强大的数据支持，提高校园的管理效率和服务水平。
最后，支付专网通过24口POE光终端的部署，为校园内的支付系统提供稳定、安全的网络支持。自助缴费机、无人便利店、餐饮支付终端等设备能够高效接入校园支付系统，支持多种支付方式，支付专网的独立运行也确保了支付过程的安全性和稳定性。
回顾滨江校区的网络建设，主要呈现出五大特色。这些特色不仅彰显了南农的创新精神，更为“智慧南农”的深化建设奠定了坚实基础。
全光架构，构筑绿色智慧校园基础网。南农采用F5G全光架构，打造了一个大带宽，简洁、易于演进、且高度可靠的绿色环保校园基础网络。这一创新之举不仅优化了网络结构，更提升了网络的可靠性和稳定性，为智慧校园的建设奠定了坚实的基础。
SDN技术引领，智简校园新风尚。南农借助先进的SDN（软件定义网络）技术，实现了校园网络的易部署与简运维。这一技术的应用使得网络部署效率显著提升40%，为智简校园的建设注入了强劲的动力，让网络管理更加智能化、便捷化。
全Wi-Fi 6设计，无线网络新体验。南农全面采用Wi-Fi 6技术，为校园无线网络带来了革命性的提升。其中，带宽提升3倍，并发能力提升4倍，犹如为无线网络铺设了一条高速公路，让师生们在校园内随时随地享受高速、稳定的网络体验。
三级等保，构筑安全可靠的网络生态环境。南农高度重视网络安全，采用三级等保标准，通过大屏实时展示资产态势、内网威胁等信息，构筑起一道坚不可摧的网络安全防线。这一举措有效保障了校园网络的安全可靠，为师生们营造了安全、稳定的网络环境。
智能主动运维，打造“自动驾驶”的校园网络。南农引入了以Telemetry技术为基础的智能主动运维系统，实现了校园网络的“自动驾驶”。这一创新技术的应用使得网络运维更加智能化、主动化，提升了网络运维的效率，为智慧校园的建设提供技术支撑。
唯有携手共进，方能开创未来。未来，南农将积极探索与行业巨头的深层次合作，充分利用华为的高性能产品与运营商的专业交付能力，让“智慧南农”的蓝图更加清晰。
科技筑基兴产业，遍地硕果映辉煌。展望未来，南农将继续秉持“诚朴勤仁”的校训精神，与华为等科技巨头深化合作，共同探索智慧教育的新模式、新路径。相信在不久的将来，南农必将以更加崭新的面貌屹立于高校之林，为我国2035年建成“教育强国”贡献力量。
