“以光惠算”走進(jìn)校園，湖北大學(xué)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(gè)大膽的猜想——“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”。

到了大模型時(shí)代，40多年前的猜想被賦予了新的內(nèi)涵。大模型訓(xùn)練和推理所需的資源，遠(yuǎn)超單臺(tái)計(jì)算機(jī)的承載能力，涌現(xiàn)出了新的網(wǎng)絡(luò)范式：大模型和AI應(yīng)用部署在云端，用戶在終端調(diào)用。網(wǎng)絡(luò)不再只是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，而是?jì)算體系的一部分，擔(dān)綱了連接云端應(yīng)用和用戶需求的“樞紐”。

在這樣的趨勢(shì)下，越來越多的企業(yè)和園區(qū)開始部署萬(wàn)兆全光網(wǎng)絡(luò)，以滿足智能化對(duì)大帶寬、低時(shí)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(luò)“以光惠算”先鋒行動(dòng)發(fā)布會(huì)，深度聚焦AI時(shí)代園區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，推出了基于F5G-A技術(shù)架構(gòu)的萬(wàn)兆全光園區(qū)解決方案，向外界示范了AI時(shí)代智慧園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)桿。

其中湖北大學(xué)作為全球首個(gè)部署超萬(wàn)兆光網(wǎng)的高校，直觀呈現(xiàn)了萬(wàn)兆全光在教育場(chǎng)景下的創(chuàng)造力。

01 智能化浪潮來了，園區(qū)網(wǎng)絡(luò)還停留在上個(gè)時(shí)代

早在十幾年前，全球的運(yùn)營(yíng)商就開始用光網(wǎng)絡(luò)替代銅線網(wǎng)絡(luò)，2020年中國(guó)光纖用戶的滲透率已經(jīng)達(dá)到93%。然而不少園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，至今還依賴銅線，帶寬低、布線雜亂、可擴(kuò)展性差等痛點(diǎn)頻頻被提及。

兩年前的湖北大學(xué)，也曾為園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的一連串痛點(diǎn)苦惱，網(wǎng)絡(luò)能力和業(yè)務(wù)需求間出現(xiàn)了嚴(yán)重?cái)鄬印?/p>

一個(gè)典型現(xiàn)象就是網(wǎng)絡(luò)帶寬無法滿足新興場(chǎng)景的連接需求。

高清視頻教學(xué)、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(xué)日常教學(xué)的常態(tài)。過去的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)受限于銅纜部署、設(shè)備性能、架構(gòu)層級(jí)多等問題，已經(jīng)無法滿足師生們高密度、高速率、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)接入要求。

在集中上課、數(shù)據(jù)密集傳輸?shù)雀叻鍟r(shí)段，網(wǎng)絡(luò)擁堵頻發(fā)，卡頓、延遲、掉線等問題時(shí)常發(fā)生。

因?yàn)椴煌W(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時(shí)間不同，湖北大學(xué)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(shù)建的多媒體教室，后面建了一張多媒體教學(xué)網(wǎng)，再加上安防網(wǎng)、財(cái)務(wù)網(wǎng)、醫(yī)療網(wǎng)，不同的物理網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)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(wù)協(xié)同效率低下，也讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理越來越復(fù)雜。

湖北大學(xué)有2600多位教職工，在校學(xué)生超過34000人，接入設(shè)備數(shù)量多、類型復(fù)雜，而且現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行8年，存在設(shè)備老化、故障率高等問題，一旦出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)故障，運(yùn)維人員需要跨多個(gè)系統(tǒng)排查，動(dòng)輒需要幾個(gè)小時(shí)。

特別是武漢的夏季高溫，一到晚上的用網(wǎng)高峰期，弱電機(jī)房的溫度經(jīng)常達(dá)到六七十度，致使匯聚交換機(jī)頻繁重啟，造成大面積斷網(wǎng)。如果不及時(shí)采取措施，還可能會(huì)因?yàn)闇囟忍弋a(chǎn)生安全隱患。

時(shí)間來到2024年3月，湖北大學(xué)成立了“大數(shù)據(jù)中心”，統(tǒng)籌智慧校園2.0建設(shè)。針對(duì)和智能化斷代的校園網(wǎng)絡(luò)，“大數(shù)據(jù)中心”的首要目標(biāo)正是構(gòu)建融合、開放、統(tǒng)一承載的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，全面解決校園網(wǎng)絡(luò)的種種短板。

在對(duì)市面上的主流網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行了充分調(diào)研論證后，擁有簡(jiǎn)架構(gòu)、易運(yùn)維、高可靠、好演進(jìn)等優(yōu)勢(shì)的F5G-A脫穎而出，最終選擇F5G-A+Wi-Fi 7的全光網(wǎng)架構(gòu)作為湖北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)改造的升級(jí)方案。

02 首個(gè)“超萬(wàn)兆光網(wǎng)”高校，解決了哪些問題？

2024年8月1日，湖北大學(xué)的“有線無線一張網(wǎng)”工程正式啟動(dòng)，新建了2個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，并對(duì)兩個(gè)校區(qū)70棟建筑9843個(gè)房間進(jìn)行了光網(wǎng)絡(luò)改造，在2025年初全面開通運(yùn)行全光校園網(wǎng)。

相較于過去的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，湖北大學(xué)基于F5G-A+Wi-Fi 7技術(shù)的超萬(wàn)兆光網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)方面的創(chuàng)新：

一是全光直連。

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)改造涉及兩個(gè)校區(qū)、70棟建筑、9843個(gè)房間，從核心機(jī)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(bào)告廳、操場(chǎng)等高密AP。

由于光纖帶寬遠(yuǎn)超傳統(tǒng)網(wǎng)線，且光信號(hào)傳輸延遲低、抗干擾強(qiáng)，輕松實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)25G帶寬到教室，光終端用戶側(cè)端口速率能夠達(dá)到1000M，足以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的高速傳輸需求。

二是簡(jiǎn)化架構(gòu)。

不同于傳統(tǒng)機(jī)房雜亂的數(shù)據(jù)線，走進(jìn)湖北大學(xué)新建的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，幾乎看不到“走線”，原因是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的簡(jiǎn)化。

傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)是核心層、匯聚層、接入層的“三層架構(gòu)”，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)需要經(jīng)過多級(jí)交換設(shè)備傳輸，導(dǎo)致鏈路復(fù)雜、設(shè)備多、耗電高；湖北大學(xué)的全光網(wǎng)絡(luò)采用的是兩層架構(gòu)，OLT通過光纖連接到無源分光器，再由分光器將信號(hào)分發(fā)至每一個(gè)終端，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗減少了30%以上。

三是互聯(lián)互通。

湖北大學(xué)的兩個(gè)校區(qū)部署波分設(shè)備，并通過2條100G的光纖互聯(lián)，保障了教學(xué)資源、科研應(yīng)用和管理系統(tǒng)的高效協(xié)同。

學(xué)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(cái)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(luò)的統(tǒng)一承載能力，實(shí)現(xiàn)了底層架構(gòu)到業(yè)務(wù)層的多網(wǎng)融合，不僅降低了網(wǎng)絡(luò)管理的難度，原先棘手的“孤島”問題被徹底消除，業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)被全面打通。

作為全球首個(gè)部署超萬(wàn)兆光網(wǎng)的高校，湖北大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)改造都解決了哪些問題呢？不難和前面提到的痛點(diǎn)對(duì)號(hào)入座。

比如在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的可視化，湖北大學(xué)為光接入箱、光纜井蓋和光交箱均安裝了智能傳感設(shè)備，并通過統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維平臺(tái)對(duì)校園網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)度和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)可管、可視、可控。

再比如網(wǎng)絡(luò)智能巡檢，每隔一段時(shí)間就會(huì)把所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備巡檢一次，發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障后會(huì)自動(dòng)派發(fā)工單，幫助運(yùn)維人員及時(shí)、高效解決網(wǎng)絡(luò)問題，告別了“先有投訴再去處理”的被動(dòng)局面。

03 “以光惠算”走進(jìn)校園，為創(chuàng)造力注入新動(dòng)能

“有線無線一張網(wǎng)”僅僅是湖北大學(xué)智慧校園2.0的第一個(gè)工程，將在兩年時(shí)間內(nèi)陸續(xù)完成計(jì)算存儲(chǔ)一朵云、師生數(shù)據(jù)一張表、辦事服務(wù)一站式、網(wǎng)絡(luò)安全一體化等工程，加速向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。

兩年的行動(dòng)計(jì)劃尚未過半，但在“以光惠算”的新范式下，湖北大學(xué)的創(chuàng)造力已經(jīng)被萬(wàn)兆全光“點(diǎn)亮”。

同樣是智慧教室，網(wǎng)絡(luò)擁堵、卡頓、延遲大等缺陷已是過去時(shí)，25G到教室的全光網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)打開了新的想象空間：

旅游學(xué)院過去下載一個(gè)3D影像，幾十個(gè)G的內(nèi)容要下載幾十分鐘，常常要占用半堂課的時(shí)間；現(xiàn)在網(wǎng)速?gòu)陌僬咨?jí)到25G，同樣大小的內(nèi)容，只需要不到20秒的時(shí)間，幾乎感受不到等待時(shí)間。

以往限于網(wǎng)絡(luò)時(shí)延大，只能淺嘗輒止的VR教學(xué)，有了超大帶寬、確定性時(shí)延的萬(wàn)兆全光網(wǎng)絡(luò)，沉浸式教學(xué)將是一種常態(tài)，學(xué)生可以在“虛擬實(shí)驗(yàn)室”里身臨其境地探索分子結(jié)構(gòu)、解剖模型、還原歷史場(chǎng)景……

按照湖北大學(xué)官方披露的信息：“將深化F5G-A與教育教學(xué)融合，推進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，探索通感一體等應(yīng)用場(chǎng)景，全面賦能學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、學(xué)校治理、教育創(chuàng)新和交流合作?！鄙墒紸I等新技術(shù)走進(jìn)高校課堂，已經(jīng)是一種現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)，或?qū)⒔o每個(gè)學(xué)生配備一個(gè)會(huì)編程、查論文、做PPT的“學(xué)習(xí)搭子”。

被全光網(wǎng)絡(luò)重塑的，不只是教學(xué)場(chǎng)景，還為學(xué)生們的科研創(chuàng)新打開了更大的想象空間。

湖北大學(xué)微電子學(xué)院的一位研究生，在實(shí)驗(yàn)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(shí)別、蒸汽噴射等能力，通過高穩(wěn)定、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)控制無人工程車進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，智能識(shí)別變電站絕緣子的結(jié)冰情況，并根據(jù)冰層厚度噴射蒸汽除冰，有望在真實(shí)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(lǐng)域總裁楊曦在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)“以光惠算”先鋒行動(dòng)發(fā)布會(huì)演講中的觀點(diǎn)：“華為希望攜手客戶、伙伴，抓住’以光惠算’時(shí)代機(jī)遇，推進(jìn)園區(qū)數(shù)智化和低碳化發(fā)展，共贏AI時(shí)代園區(qū)數(shù)智新未來！”

全球首個(gè)部署超萬(wàn)兆光網(wǎng)高校的落地經(jīng)驗(yàn)，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(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)?zāi)０濉?/p>

04 寫在最后

在千行萬(wàn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的大背景下，智能終端數(shù)量在成倍增長(zhǎng)，音視頻流量以每年30%的速度遞增，2025年80%的應(yīng)用會(huì)“上云”……園區(qū)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法容忍“漸進(jìn)式”的優(yōu)化，一場(chǎng)結(jié)構(gòu)性變革勢(shì)在必行。

華為中國(guó)政企商業(yè)MKT與解決方案銷售部部長(zhǎng)浦強(qiáng)表示：華為將沿著伙伴lead作戰(zhàn)路徑，從研營(yíng)銷供服全方位做好支持，聚焦打造方案硬核競(jìng)爭(zhēng)力，全開放營(yíng)銷資源，全鏈路資源保障伙伴銷供服，從商機(jī)挖掘、項(xiàng)目拓展、方案開發(fā)、敏捷供應(yīng)到快速交付，并將投入360人的專職拓展團(tuán)隊(duì)，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(dá)”。