“以光惠算”走進校園，湖北大學用F5G-A全光網(wǎng)賦能智慧校園
SUN的聯(lián)合創(chuàng)始人約翰·蓋奇，曾在1984年提出過一個大膽的猜想——“網(wǎng)絡就是計算機”。
到了大模型時代，40多年前的猜想被賦予了新的內(nèi)涵。大模型訓練和推理所需的資源，遠超單臺計算機的承載能力，涌現(xiàn)出了新的網(wǎng)絡范式：大模型和AI應用部署在云端，用戶在終端調(diào)用。網(wǎng)絡不再只是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃怯嬎泱w系的一部分，擔綱了連接云端應用和用戶需求的“樞紐”。
在這樣的趨勢下，越來越多的企業(yè)和園區(qū)開始部署萬兆全光網(wǎng)絡，以滿足智能化對大帶寬、低時延、高吞吐的需求。
比如華為在5月16日舉辦了園區(qū)網(wǎng)絡“以光惠算”先鋒行動發(fā)布會，深度聚焦AI時代園區(qū)網(wǎng)絡建設需求，推出了基于F5G-A技術架構的萬兆全光園區(qū)解決方案，向外界示范了AI時代智慧園區(qū)網(wǎng)絡的標桿。
其中湖北大學作為全球首個部署超萬兆光網(wǎng)的高校，直觀呈現(xiàn)了萬兆全光在教育場景下的創(chuàng)造力。
01 智能化浪潮來了，園區(qū)網(wǎng)絡還停留在上個時代
早在十幾年前，全球的運營商就開始用光網(wǎng)絡替代銅線網(wǎng)絡，2020年中國光纖用戶的滲透率已經(jīng)達到93%。然而不少園區(qū)的網(wǎng)絡架構，至今還依賴銅線，帶寬低、布線雜亂、可擴展性差等痛點頻頻被提及。
兩年前的湖北大學，也曾為園區(qū)網(wǎng)絡的一連串痛點苦惱，網(wǎng)絡能力和業(yè)務需求間出現(xiàn)了嚴重斷層。
一個典型現(xiàn)象就是網(wǎng)絡帶寬無法滿足新興場景的連接需求。
高清視頻教學、大規(guī)模在線課程以及冷凍電鏡、虛擬仿真等科研數(shù)據(jù)的傳輸，早已成為湖北大學日常教學的常態(tài)。過去的網(wǎng)絡架構受限于銅纜部署、設備性能、架構層級多等問題，已經(jīng)無法滿足師生們高密度、高速率、低時延的網(wǎng)絡接入要求。
在集中上課、數(shù)據(jù)密集傳輸?shù)雀叻鍟r段，網(wǎng)絡擁堵頻發(fā)，卡頓、延遲、掉線等問題時常發(fā)生。
因為不同網(wǎng)絡的建設時間不同，湖北大學還面臨“多網(wǎng)并存”的挑戰(zhàn)。
校園網(wǎng)最初是用以太網(wǎng)技術建的多媒體教室，后面建了一張多媒體教學網(wǎng)，再加上安防網(wǎng)、財務網(wǎng)、醫(yī)療網(wǎng)，不同的物理網(wǎng)絡相互獨立、煙囪式部署，形成了“各自為政”的孤島：缺少有效的互聯(lián)互通，不僅數(shù)據(jù)共享困難、業(yè)務協(xié)同效率低下，也讓網(wǎng)絡運維管理越來越復雜。
湖北大學有2600多位教職工，在校學生超過34000人，接入設備數(shù)量多、類型復雜，而且現(xiàn)網(wǎng)設備已經(jīng)運行8年，存在設備老化、故障率高等問題，一旦出現(xiàn)了網(wǎng)絡故障，運維人員需要跨多個系統(tǒng)排查，動輒需要幾個小時。
特別是武漢的夏季高溫，一到晚上的用網(wǎng)高峰期，弱電機房的溫度經(jīng)常達到六七十度，致使匯聚交換機頻繁重啟，造成大面積斷網(wǎng)。如果不及時采取措施，還可能會因為溫度太高產(chǎn)生安全隱患。
時間來到2024年3月，湖北大學成立了“大數(shù)據(jù)中心”，統(tǒng)籌智慧校園2.0建設。針對和智能化斷代的校園網(wǎng)絡，“大數(shù)據(jù)中心”的首要目標正是構建融合、開放、統(tǒng)一承載的新型網(wǎng)絡架構，全面解決校園網(wǎng)絡的種種短板。
在對市面上的主流網(wǎng)絡通信技術進行了充分調(diào)研論證后，擁有簡架構、易運維、高可靠、好演進等優(yōu)勢的F5G-A脫穎而出，最終選擇F5G-A+Wi-Fi 7的全光網(wǎng)架構作為湖北大學網(wǎng)絡改造的升級方案。
02 首個“超萬兆光網(wǎng)”高校，解決了哪些問題？
2024年8月1日，湖北大學的“有線無線一張網(wǎng)”工程正式啟動，新建了2個核心網(wǎng)絡機房，并對兩個校區(qū)70棟建筑9843個房間進行了光網(wǎng)絡改造，在2025年初全面開通運行全光校園網(wǎng)。
相較于過去的網(wǎng)絡架構，湖北大學基于F5G-A+Wi-Fi 7技術的超萬兆光網(wǎng)，實現(xiàn)了三個方面的創(chuàng)新：
一是全光直連。
整個網(wǎng)絡改造涉及兩個校區(qū)、70棟建筑、9843個房間，從核心機房到教室光終端“一光到底”，沒有使用一根網(wǎng)線。光終端上行通過光纖聯(lián)接光線路終端OLT，下行聯(lián)接智慧教室、報告廳、操場等高密AP。
由于光纖帶寬遠超傳統(tǒng)網(wǎng)線，且光信號傳輸延遲低、抗干擾強，輕松實現(xiàn)了網(wǎng)絡25G帶寬到教室，光終端用戶側端口速率能夠達到1000M，足以滿足不同應用場景下的高速傳輸需求。
二是簡化架構。
不同于傳統(tǒng)機房雜亂的數(shù)據(jù)線，走進湖北大學新建的網(wǎng)絡機房，幾乎看不到“走線”，原因是網(wǎng)絡架構的簡化。
傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡是核心層、匯聚層、接入層的“三層架構”，網(wǎng)絡信號需要經(jīng)過多級交換設備傳輸，導致鏈路復雜、設備多、耗電高；湖北大學的全光網(wǎng)絡采用的是兩層架構，OLT通過光纖連接到無源分光器，再由分光器將信號分發(fā)至每一個終端，整個網(wǎng)絡的能耗減少了30%以上。
三是互聯(lián)互通。
湖北大學的兩個校區(qū)部署波分設備，并通過2條100G的光纖互聯(lián)，保障了教學資源、科研應用和管理系統(tǒng)的高效協(xié)同。
學校里的智慧教室專網(wǎng)、安防專網(wǎng)、醫(yī)保專網(wǎng)、一卡通專網(wǎng)、財政專網(wǎng)和5G專網(wǎng)等全部并入全光校園網(wǎng)，通過全光網(wǎng)絡的統(tǒng)一承載能力，實現(xiàn)了底層架構到業(yè)務層的多網(wǎng)融合，不僅降低了網(wǎng)絡管理的難度，原先棘手的“孤島”問題被徹底消除，業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)被全面打通。
作為全球首個部署超萬兆光網(wǎng)的高校，湖北大學的網(wǎng)絡改造都解決了哪些問題呢？不難和前面提到的痛點對號入座。
比如在網(wǎng)絡運維的可視化，湖北大學為光接入箱、光纜井蓋和光交箱均安裝了智能傳感設備，并通過統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡運維平臺對校園網(wǎng)進行檢測、調(diào)度和維護，實現(xiàn)了全網(wǎng)可管、可視、可控。
再比如網(wǎng)絡智能巡檢，每隔一段時間就會把所有的網(wǎng)絡設備巡檢一次，發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)故障后會自動派發(fā)工單，幫助運維人員及時、高效解決網(wǎng)絡問題，告別了“先有投訴再去處理”的被動局面。
03 “以光惠算”走進校園，為創(chuàng)造力注入新動能
“有線無線一張網(wǎng)”僅僅是湖北大學智慧校園2.0的第一個工程，將在兩年時間內(nèi)陸續(xù)完成計算存儲一朵云、師生數(shù)據(jù)一張表、辦事服務一站式、網(wǎng)絡安全一體化等工程，加速向數(shù)字化、智能化轉型。
兩年的行動計劃尚未過半，但在“以光惠算”的新范式下，湖北大學的創(chuàng)造力已經(jīng)被萬兆全光“點亮”。
同樣是智慧教室，網(wǎng)絡擁堵、卡頓、延遲大等缺陷已是過去時，25G到教室的全光網(wǎng)絡為教學打開了新的想象空間：
旅游學院過去下載一個3D影像，幾十個G的內(nèi)容要下載幾十分鐘，常常要占用半堂課的時間；現(xiàn)在網(wǎng)速從百兆升級到25G，同樣大小的內(nèi)容，只需要不到20秒的時間，幾乎感受不到等待時間。
以往限于網(wǎng)絡時延大，只能淺嘗輒止的VR教學，有了超大帶寬、確定性時延的萬兆全光網(wǎng)絡，沉浸式教學將是一種常態(tài)，學生可以在“虛擬實驗室”里身臨其境地探索分子結構、解剖模型、還原歷史場景……
按照湖北大學官方披露的信息：“將深化F5G-A與教育教學融合，推進人工智能、大數(shù)據(jù)等技術的創(chuàng)新應用，探索通感一體等應用場景，全面賦能學生學習、教師教學、學校治理、教育創(chuàng)新和交流合作。”生成式AI等新技術走進高校課堂，已經(jīng)是一種現(xiàn)在進行時，或將給每個學生配備一個會編程、查論文、做PPT的“學習搭子”。
被全光網(wǎng)絡重塑的，不只是教學場景，還為學生們的科研創(chuàng)新打開了更大的想象空間。
湖北大學微電子學院的一位研究生，在實驗室里搭建了一套無人工程車除冰系統(tǒng)。在無人工程車上集成了紅外熱成像、視覺識別、蒸汽噴射等能力，通過高穩(wěn)定、低時延的網(wǎng)絡控制無人工程車進行數(shù)據(jù)的實時采集，智能識別變電站絕緣子的結冰情況，并根據(jù)冰層厚度噴射蒸汽除冰，有望在真實作業(yè)中用無人工程車替代高危的除冰工作。
按照華為政企光領域總裁楊曦在園區(qū)網(wǎng)絡“以光惠算”先鋒行動發(fā)布會演講中的觀點：“華為希望攜手客戶、伙伴，抓住’以光惠算’時代機遇，推進園區(qū)數(shù)智化和低碳化發(fā)展，共贏AI時代園區(qū)數(shù)智新未來！”
全球首個部署超萬兆光網(wǎng)高校的落地經(jīng)驗，將以解決方案的形式輸出給更多的院校，為全球高校提供可復制、可推廣的經(jīng)驗模板。
04 寫在最后
在千行萬業(yè)智能化轉型的大背景下，智能終端數(shù)量在成倍增長，音視頻流量以每年30%的速度遞增，2025年80%的應用會“上云”……園區(qū)網(wǎng)絡已經(jīng)無法容忍“漸進式”的優(yōu)化，一場結構性變革勢在必行。
華為中國政企商業(yè)MKT與解決方案銷售部部長浦強表示：華為將沿著伙伴lead作戰(zhàn)路徑，從研營銷供服全方位做好支持，聚焦打造方案硬核競爭力，全開放營銷資源，全鏈路資源保障伙伴銷供服，從商機挖掘、項目拓展、方案開發(fā)、敏捷供應到快速交付，并將投入360人的專職拓展團隊，幫助伙伴贏取產(chǎn)業(yè)新空間，共建全光產(chǎn)業(yè)，助力更多園區(qū)客戶與“數(shù)智世界 一觸即達”。
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