教育新基建作為國家新基建的重要組成部分,是實現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展的基礎支撐。2021年,教育部等六部門印發(fā)相關部署意見時明確提出:到2025年,基本形成結(jié)構(gòu)優(yōu)化、集約高效、安全可靠的教育新型基礎設施體系。
在此宏觀導向下,山城重慶積極響應,立足本地情況,開啟了其特色化的探索之路。
2023年4月,伴隨數(shù)字重慶建設大會的召開,重慶市委書記袁家軍指出,要抓好一體化智能化公共數(shù)據(jù)平臺,加快形成算力存儲“一朵云”、通信傳輸“一張網(wǎng)”、數(shù)據(jù)要素“一組庫”、數(shù)字資源“一本賬”,以此減少重復建設和資源分散現(xiàn)象。自此,數(shù)字重慶建設正式吹響號角。
聚焦到教育數(shù)字化,教育一張網(wǎng)、信息化業(yè)務一張網(wǎng)成為剛需。
要實現(xiàn)數(shù)字基礎設施的高效聯(lián)通,就要建設教育專網(wǎng),加強國家主干網(wǎng)、省市教育網(wǎng)和學校校園網(wǎng)的銜接,實現(xiàn)網(wǎng)絡地址、域名和用戶的統(tǒng)一管理;要打通數(shù)字基礎設施的大動脈,就要推動校園局域網(wǎng)升級,引入5G、千兆無線局域網(wǎng)等方式,實現(xiàn)校園無線網(wǎng)絡全覆蓋。
那么重慶普教數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅面臨的是何種挑戰(zhàn)?在打造網(wǎng)絡基座的過程中又采取了哪些應對之策?有哪些落地經(jīng)驗可供借鑒?
在第83屆中國教育裝備展示會上,來自教育部信息化專家、重慶市教育裝備協(xié)會專家組組長胡巨波的分享讓我們見證了教育數(shù)字化網(wǎng)絡基座轉(zhuǎn)型的重慶故事。
越三關:資源散、應用多、安全難
綜觀重慶市教育網(wǎng)絡建設實際,胡巨波認為,首先面臨的是三大挑戰(zhàn)。
其一,教育資源分散。 教育資源基礎設施建設分散化嚴重,地域連通性不足,各級教育網(wǎng)絡架構(gòu)、建設情況參差不齊,缺少統(tǒng)一標準,嚴重影響教育網(wǎng)絡的互通和教育資源共享。
其二,信息化教育應用激增。 大帶寬、高可靠、高韌性、低時延、低抖動已經(jīng)成為重點的網(wǎng)絡訴求。傳統(tǒng)教育網(wǎng)僅通過QOS方案來響應訴求,往往力有不逮。
其三,網(wǎng)絡安全難以保障。 隨著普教信息化教學方式的推廣,學生訪問網(wǎng)絡資源的頻率快速增長,如何確保綠色安全上網(wǎng)成為難題,同時教育網(wǎng)需落實網(wǎng)絡安全等級保護2.0的相關要求。
針對這三大難題,秉持著“集約高效、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全可靠”的準則,重慶普教分別從平臺標準、業(yè)務負載、網(wǎng)絡安全著手,樹立了對應的目標。
● 統(tǒng)一標準 :基礎設施建設采用統(tǒng)一協(xié)議架構(gòu),建設統(tǒng)一的大平臺
● 彈性承載 :在教育專網(wǎng)上能根據(jù)不同業(yè)務需求靈活快速的構(gòu)建符合要求的教育子網(wǎng)系統(tǒng)
● 全局安全 :滿足綠色上網(wǎng)的要求,并且保證學校外網(wǎng)訪問和內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)絡安全,形成全面立體防護
為了實現(xiàn)上述核心目標,重慶重點在幾個領域進行了探索:
首先,構(gòu)建高效、安全的市級教育專網(wǎng),作為全市教育信息高速公路,旨在連接市內(nèi)各級教育機構(gòu),形成統(tǒng)一的教育數(shù)據(jù)交換和資源共享平臺;
再者,在市級教育專網(wǎng)的框架下,積極推進區(qū)縣城域網(wǎng)的建設和升級,加速實現(xiàn)教育資源在基層教育單位的均衡分配與高效利用;
與此同時,啟動全光校園建設項目,實現(xiàn)從核心機房到教室、辦公室的光纖直連,提升校園網(wǎng)絡的帶寬和穩(wěn)定性,并通過簡化網(wǎng)絡架構(gòu),降低維護成本。
市級教育專網(wǎng):創(chuàng)造性采用 SDN+SRv 6技術(shù)
賦能多業(yè)務承載
那么具體來說是怎么做的呢?回顧重慶市構(gòu)建教育專網(wǎng)的歷程,可以清晰地看到變化的履跡。
2017年,重慶市教育專網(wǎng)進入一期建設階段。彼時,骨干教育專網(wǎng)躍升至100G。網(wǎng)絡設計依托6大核心節(jié)點,實現(xiàn)了對全市38個區(qū)縣教育城域網(wǎng)的鏈接,同時將69所高等學府及繼續(xù)教育機構(gòu)納入其中,建成教育“一張網(wǎng)”。
胡巨波提到:“在最近幾年,基于重慶市政府統(tǒng)一實施的上云策略,區(qū)縣的部分關鍵應用陸續(xù)上云,整個主干網(wǎng)絡體系也發(fā)生了較大變化,因此整個教育專網(wǎng)的應用也變得不盡如人意。”
2023年,重慶啟動了教育專網(wǎng)的二期建設,新增市教育考試院等6個單位接入,核心節(jié)點增至8個,建設有視頻會議、辦公OA、渝教云、三個課堂云平臺等應用系統(tǒng)數(shù)十套。
重慶市創(chuàng)新性地采用SDN+SRv6融合技術(shù),計劃在一張教育城域網(wǎng)上構(gòu)建多張業(yè)務虛擬網(wǎng)絡,相關資源可以獨立管理,實現(xiàn)多種服務并行不悖,提升市教育城域網(wǎng)的整體性能。
區(qū)縣教育城域網(wǎng):實現(xiàn)“1個網(wǎng)絡資源中心、
1個身份管理中心、1個 安全運 維中心“
區(qū)縣教育城域網(wǎng):實現(xiàn)“1個網(wǎng)絡資源中心、1個身份管理中心,1個安全運維中心”
區(qū)縣城域網(wǎng)同樣是教育數(shù)字基座的重要組成部分,區(qū)縣城域網(wǎng)更專注于負責具體實施和維護區(qū)縣層面的網(wǎng)絡建設,關注本區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行、用戶接入管理、以及與市級網(wǎng)絡的高效互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。
關于重慶各區(qū)縣教育城域網(wǎng)的建設,胡巨波指出了其在轉(zhuǎn)型過程中遇到的典型困局:隨著教育數(shù)字化的演進,大量教學活動中引入的移動設備對傳統(tǒng)終端管理和認證方式提出了嚴峻考驗。同時,教師對無線網(wǎng)絡的依賴日益增加,促使城域網(wǎng)加速部署無線網(wǎng)絡覆蓋。
因此,如何構(gòu)建一個按需即用、智能編排的泛在接入網(wǎng)絡環(huán)境,以及打破邊界、實現(xiàn)人物接入即組網(wǎng),成為了區(qū)縣教育城域網(wǎng)亟待解決的核心問題。
圍繞這一中心,重慶市依托先進技術(shù)底座,編織出一張業(yè)務編排大網(wǎng),并通過兩網(wǎng)四融合策略,成功構(gòu)建了5G+無邊際教育專網(wǎng),最終實現(xiàn)了“一個網(wǎng)絡資源中心、一個身份管理中心,一個安全運維中心”的組網(wǎng)方案。
所謂“兩網(wǎng)四融合”,“兩網(wǎng)”指的是“5G網(wǎng)絡和區(qū)級教育專網(wǎng)”,“四融合”指的是“固移融合、專網(wǎng)融合、數(shù)據(jù)融合、身份融合”。換言之,這一策略通過基于身份融合的5G+全域教育專網(wǎng),實現(xiàn)網(wǎng)絡全面覆蓋與智能化管理,統(tǒng)一設備與應用管理,確保數(shù)據(jù)暢通無阻。既為教育管理部門及學校提供靈活、高速的網(wǎng)絡接入,又為廣大師生提供了在校內(nèi)外都能便捷訪問教育資源的能力。
胡巨波強調(diào),5G切片與光網(wǎng)絡切片的深度融合,為構(gòu)建網(wǎng)絡資源中心奠定了堅實基礎。銳捷網(wǎng)絡的5G+教育專網(wǎng)融合方案,將5G網(wǎng)絡切片與教育專網(wǎng)業(yè)務切片融為一體,實現(xiàn)了5G網(wǎng)絡與教育專網(wǎng)全光網(wǎng)絡的協(xié)同共建,打造出一套業(yè)務端可靈活編排的網(wǎng)絡資源中心,實現(xiàn)了網(wǎng)絡資源的智能化分配。
以重慶沙坪壩區(qū)教育城域網(wǎng)建設項目為例,銳捷的5G+全域教育專網(wǎng)解決方案通過融合5G、全光、IPv6、SDN等技術(shù),成功打造出一個網(wǎng)絡資源中心,實現(xiàn)了5G網(wǎng)絡的全面覆蓋。通過構(gòu)建統(tǒng)一身份中臺和安全運維管理中心,滿足了教育行業(yè)在連接、計算和安全等多方面的需求。
全光網(wǎng)進校園: 光進銅退下 的改造進行時
在光進銅退的大趨勢下,全光網(wǎng)絡進校園也是時代發(fā)展的必然。
胡巨波說:光網(wǎng)建設近幾年發(fā)展較快,有FIRST光網(wǎng)、校園POL、GPON全光網(wǎng)。后來以太光網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),為光網(wǎng)改造提供了更多選擇。
以太全光網(wǎng)在園區(qū)建設中的確有著其獨特的優(yōu)勢。作為一種基于以太網(wǎng)標準的無源光網(wǎng)絡技術(shù),其高速數(shù)據(jù)傳輸和低延遲特性能充分滿足視頻教學、在線考試等應用的需求;全光網(wǎng)使用無源分光器替代有源設備,減少了故障點,提高了可靠性,同時也降低了電力消耗和維護成本;此外,隨著教育需求的增長,全光網(wǎng)可以靈活地擴展網(wǎng)絡覆蓋范圍和用戶數(shù)量,同時支持平滑升級到更高速率,無需更換現(xiàn)有基礎設施。
值得一提的是,銳捷網(wǎng)絡作為 ICT 基礎設施供應商一直致力于推動以太全光網(wǎng)技術(shù)的革新。比如,2022年銳捷發(fā)布彩光方案,將波分技術(shù)引入園區(qū),之后在 2023 年,將波分技術(shù)與交換機融合,進一步簡化網(wǎng)絡的物理層設計。
胡巨波指出,彩光網(wǎng)絡體系具有故障點少、穩(wěn)定性高、帶寬大、兼容性強、擴展靈活等特點,在空間受限的弱電間環(huán)境中,彩光技術(shù)可以最大化利用有限的光纖資源,支持更多的用戶和服務,因而也逐漸成為校園網(wǎng)建設中備受信賴的優(yōu)選方案之一。
“通過這種方式就把我們的中間有源設備改成無源設備,光改以后網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)看著越來越簡單,設備越來越好,所以管理起來就越來越方便。”
坐落于南岸區(qū)的重慶廣陽灣珊瑚中學在全光網(wǎng)建設進程中,采用了銳捷極簡以太全光網(wǎng)方案,成功實現(xiàn)了有線無線一體化、網(wǎng)絡安全一體化的校園網(wǎng)絡建設。
這一方案在帶寬上,1:1光纖入室,獨享萬兆帶寬,可承載任何高性能業(yè)務;在體驗上,極光交換機具備多速率5G POE電口,可優(yōu)化Wi-Fi 6性能,提升無線體驗;在部署上,免配置即插即用,1分鐘快速上線;在升級上,業(yè)務擴展無需再動光纖鏈路,一勞永逸、平滑升級。
結(jié)語
從市級教育專網(wǎng)的改造升級,到區(qū)縣教育城域網(wǎng)的全面覆蓋,再加上全光網(wǎng)絡在校園內(nèi)的快速發(fā)展,教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的重慶故事僅僅只是揭開了個中一角。
但窺見其中一些脈絡以及林立其間的智慧標桿,我們也可以明白:建設教育的數(shù)字基座從來并非一日之功,它是一場涉及技術(shù)革新、資源整合與教育理念重塑的持久戰(zhàn)。
重慶的實踐,不僅是地方教育新基建的一個典型,更是整個教育行業(yè)經(jīng)歷技術(shù)新浪潮淬煉的縮影,為智慧教育新紀元的開啟譜寫了序章。
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