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    智慧教育,光联未来:
    徐州打造F5G全光教育专网标杆

百年大计,教育为先,伴随着各行各业积极寻求数字化转型,教育行业的数字化、智慧化建设也在不断加速。云课堂、远程互动教学、线上线下混合式教育、优质数字教育资源城乡共享等等,引发了全国大中小学教育理念、教育方法等方面的变革,也对教育行业的网络基础设施提出了全新的要求。

2021年,教育部等六部门印发了《关于推进教育新型基础设施建设,构建高质量教育支撑体系的指导意见》。意见提出,要建设教育专网,按需扩大学校出口带宽,实现中小学固定宽带网络万兆到县、千兆到校、百兆到班,以及部省数据中心、高校超算中心等设施的高速互联。同时,推动校园局域网升级,保障校内资源与应用的高速访问。通过5G、千兆无线局域网等方式,实现校园无线网络全覆盖。

在“光进铜退”的大趋势下,江苏徐州携手华为,利用F5G(第五代固定网络)技术打造了一张全光教育专网,实现了万兆骨干、千兆到校、百兆到班,创造了全光教育专网建设的“徐州样本”。

数字时代呼唤教育网升级

徐州市教育专网始建于2004年,2005年建成投入使用,为当地教育行业的网络应用提供了较好的基础条件。不过随着教育行业信息化的发展,原有的教育专网逐步暴露出局限性。一方面,智慧课堂在全国发展迅猛,视频公开课、微课、线上教学材料、模拟实验教学资源等先进教育资源越来越多,课堂上也开始越来越多地使用数字化教育终端,这些都对校园网络基础设施提出了更高的要求;另一方面,教育公平化要求城乡尽可能共享优质资源,因此高品质的网络基础设施应该覆盖每一所学校,实现教育资源均衡发展。

此外,不同地区、不同学校的技术力量各不相同,很多学校并不具备网络设施日常运维能力,这就要求校园网络不仅要具备更高的可靠性、安全性,确保日常教学能按计划顺利进行,还应该通过技术手段减少基层中小学的网络维护工作。

2021年,徐州市教育局开始实施教育专网2.0工程,以校园网为“元节点”,市教育局网络中心+各县市区网络中心为枢纽,形成1+11的网络管理与应用模式,即建成1条超过10万兆规模的互联网出口通道,通过11条万兆级骨干链路贯穿成网,可以为百万级终端提供网络接入服务,支持千万级终端用户的管理与应用。

徐州市教育专网2.0采用了校园网、县区级教育专网、市教育专网三层架构,上接省级和国家级教育专网以及互联网。其中,校园网是徐州教育专网2.0的元节点,为确保校园网络安全、高速、可靠运行,2021年通过调研、总结部分学校校园网的F5G建设、管理与应用,发布了《徐州市中小学校园网无源光网络建设指南(2021版)》的标准,针对中小学校园网的建设,提出稳定、高效、适度超前的全光校园网建设标准。县区级教育专网位于第二层,也是此次徐州教育专网2.0项目的难点。

F5G入驻区县教育专网

教育城域网2.0工程实现“互联网分流、三层对接”的目标后,为建设徐州市教育专网奠定基础。

据徐州市电教与装备发展中心网络中心主任朱强介绍,完成了“校园网全光网建设指南”之后,又通过深度调研识别出了县区级教育专网存在的一些问题。通过“问题导向”,徐州明确了六条县区级教育专网建设原则:

一是网络应该易管理、易运维、易扩展、强安全,适应教育行业的特点。

二是做到全区县一张网,实现优质资源共享。

三是基础网络智慧化、智能化,骨干网络带宽10G以上,满足数字化、智慧化教育的高速发展。

四是全区县有线、无线网络统一接入认证,实现人员可控,保证安全。

五是网络主动运维,实时智能感知网络状态、智能管控,降低运维难度。

六是采用成熟、可靠、稳定和先进的技术与理念,保障基础网络支撑平台的稳定可靠,并且满足未来发展需求。

什么样的网络符合这些需求?既然已经把F5G应用到校园网里,为什么不能把这种技术再用到区县级的教育专网去?最终,徐州市选择携手华为基于F5G全光网解决方案打造区县级教育专网,在骨干采用万兆链路,在校内以千兆链路覆盖教学、管理、校园安防、校园广播、无线网络等系统。与其它技术路线相比,F5G无源全光技术能够更好的匹配教育专网广联接、长覆盖的需求,简化教育专网的运维工作,并且可以杜绝卡顿丢包等现象,确保远程课堂的持续稳定可用。

F5G全光网:三个统一,极简运维

徐州市教育专网整体架构以响应国家战略、运用新技术为设计基础,是一个“接入网、汇聚网、中继网”。整体设计架构包含五层:

一、以F5G全光网技术“接入直属单位校园网”

二、以F5G全光网技术建设县区级教育专网

三、以F5G全光网技术“汇聚县区级教育专网”

四、徐州市教育专网由1+11个网络中心组成“十万兆互联网通道”,为广大师生提供“安全、高效、绿色”的互联网出口,发挥“中继网”作用

五、“徐州市教育专网”是连接省、国家教育专网的“中继网”

在实际使用中,首先全区县一张网,40公里长距离覆盖使得各种教育应用可以非常顺畅地直达基层课堂、每一个学生的桌面;其次,教育专网可以统一下发策略、统一管理,无论远近城乡、学校规模大小,都可以共享中心校设备资源,减少学校设备和运维人力的投入;此外,光纤的使用寿命长达30年,确保未来带宽升级平滑演进,轻松扩容。

以徐州下辖某县为例,县级教育专网覆盖了当地3个街道、12个镇、130多所中小学、幼儿园。项目完工后,做到了校园网出口带宽按需调整,千兆到校、百兆到班。目前全县初高中已完成智慧课堂建设,丰富的微课、教案、导学案、习题和模拟实验教学资源等可以直达课堂;高一、高二年级实现了基于平板电脑终端的线上线下混合式学习;所有学校都可以参与国家、省、市、县五级的优质数字教育教学资源共享共建。

县级教育专网投入使用后,当地教学模式和方法也发生了改变。一方面教育资源可以按需流动,教育公平化有了更好的体现;另一方面,从教育主管部门、学校到教师,都可以根据数据进行多维度、精细分析,科学制定决策。此外,更容易获得的教育资源也为本地公众提供了更多的学习机会,让偏远地区的居民也能随时学习、终生学习。

借助F5G全光网络,徐州市建成了覆盖全市教育主管部门和学校的教育专网,实现了校园网与互联网、专网专云的互联互通,为全市中小学生提供了均等的教育基础设施和线上资源,对本地教育的总体发展奠定了扎实的基础。

朱强表示,未来,徐州市还将进一步完善网络建设,真正实现教育专网从网络、硬件、软件和应用四个领域的综合发展。

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