为纵深推进教育数字化战略行动,深入发展智慧教育,促进智慧教育领域经验总结和互学互鉴,加强优秀案例分享和国际传播,在教育部科学技术与信息化司指导下,“智慧教育示范区”创建项目专家组秘书处与教育部教育信息化战略研究基地(北京、华中、西北)开展了智慧教育优秀案例征集活动。
经过申报或推荐、案例撰写培训和修改、专家遴选、公示等环节,共确定324个智慧教育优秀案例,其中区域发展类74个、学校实践类226个、解决方案类12个、研究成果类12个。
本期为您带来区域发展类智慧教育优秀案例:夯实数字化基座,强化教育公共支撑
随着“互联网+教育”的发展,教育的需求变化以及技术的融合发展加速了IPTV、视频监控、视频会议、网上教学等新业务的出现,也对接入带宽和服务质量提出了更加严格的要求。在这样的背景下,兰州市教育局启动“兰州市教育局教育城域网及数字校园示范校建设项目”,建设兰州市教育城域网,集中解决网络保障问题。
一、建设基于GPON技术的校园全光传输专网
(一)高性价比的光网技术方案
有赖于成熟的施工工艺和低廉的制造成本,光纤接入网络成为一种必然趋势。在光接入技术之中,千兆以太网无源光网络GPON技术由于具备良好的兼容性和经济性,结合无源光网络的技术和带宽优势,更适合高容量、大带宽的网络应用。全光网络实施途径主要为网络汇聚层及网络接入层。汇聚层是一个学校或一幢教学楼的汇聚点,汇聚层的设备用来转发本区域到其他区域的横向流量,同时发送本区域流量到核心层。
从网络结构来看,GPON技术提供的点到多点的连接,在网络拓扑结构上是一个树型的结构,但在逻辑结构上是星型的连接,即每个终端网络设备都直接连接到局端设备,避免网络的非平衡结构,比传统的点对点或环状的网络有更强的接入能力,能节省大量干线光纤,减少投资。从网络建设角度来看,GPON技术提供可持续发展的统一网络,利用其无源分光的特点,在合适地点增加分光器即可以增加网络节点,网络结构可以依据后续发展的业务规模不断调整。从维护角度看,无源光网络采用无源器件,大大减少网络故障点和外围机房配套设施。这样能在校园网络系统运行中节省维护成本,及时发现问题和解决问题。
(二)多场景化的网络建设途径
要实现全光校园网络,在网络建设过程的各个场景中都要有合理的建设途径予以遵循,兰州市教育城域网将校园网络分为四个主要场景进行建设:教学区建设途径满足教学区多媒体教学、校园网访问、无线AP、室内广播、室内监控等场景接入;办公区建设途径满足办公区校园网访问、无线AP、办公电话、视频会议、室内监控、门禁智能化等场景接入;校园园区及无线校园建设途径满足校园所有区域WIFI统一覆盖场景接入;监控摄像头区域网络建设途径满足校园所有区域监控摄像头统一接入场景。
(三)统一规划管理的数据中心
GPON平台有一个灵活、可靠、安全、可扩展的网管系统,包括设备本身的管理特性和电信级的图形化网络管理平台,改观目前接入网络管理混乱的局面,大大提升运营商整体网络水平和服务能力,是一个分布式综合网管系统,它提供远程业务配置、监 控、错误检测和处理以及网络维护等,可以有效地管理网络,使其稳定高效安全地运行,为业务系统提供支撑。
基于GPON平台,教育城域网项目依托“云、网、端”架构,使学校教育信息化设备的使用以及智慧课堂的体验更加流畅。“云”承载了教育应用系统大融合,实现多平台对接。云资源按CPU总量1090GHZ、内存41000G、存储1400TB的规模进行部署,可以将教育系统的各类应用平台都部署在云平台上。“网”实现校园无线全覆盖,学校设备多网融合,降低了网络延时,为多类线上考试提供了网络保障。“端”使优质资源实现最大范围共享,保证了跨空间、跨地域、持续的双向视频课堂等教育教学应用的网络服务质量。
二、工作成效
一是提高网络服务质量。为保障各学校网络及设备的稳定正常运行,市教育局先后制定城域网线路及设备运维实施方案和运行管理规程,对城域网接入学校的VPN专线及出口防火墙、汇聚交换机、OLT设备等进行端到端维护,明确校园网络在使用过程中的风险管控和责任界定,规范应急基本措施,使网络数据传输的稳定性不断增强。
二是降低整体用户成本。兰州市教育城域网及数字校园示范校项目于2020年6月完成建设,市属学校实现校园无线网全覆盖,90所学校和农村教学点接入教育城域网并统一互联网出口,实现了千兆进校、百兆进班,校园无线全覆盖。自此,通过集中采购网络接入服务,市属学校无需高价租赁网络服务,网络流畅性大幅提高,网络安全有统一出口防护保障,网络故障有运维团队及时解决。
三是保障师生绿色上网。为营造未成年人绿色文明的上网环境,消除桌面弹窗等问题的恶劣影响,城域网在核心机房统一部署了网络安全硬件设备,具备入侵防御、防火墙隔离等功能,为学生提供了健康、文明、有序的网络环境。
作者:南星辉,安晨翔,朱文浩,金积海,徐航
来源:2023年度智慧教育优秀案例