基于全光以太網(wǎng)的教育網(wǎng)絡(luò)升級實踐

近年來，我國深入實施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，大力推動信息技術(shù)與教育教學(xué)各個環(huán)節(jié)的深度融合。全光以太網(wǎng)技術(shù)憑借其高速傳輸、穩(wěn)定可靠和靈活擴展等特性，正逐漸成為教育領(lǐng)域的新趨勢，其旨在通過高性能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供底層支撐。

烏魯木齊市高新區(qū)（新市區(qū)）作為“國家級信息化教學(xué)實驗區(qū)”和“中小學(xué)科學(xué)教育實驗區(qū)”，依托教育部等六部門《關(guān)于推進教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》（2021年），引入全光以太網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建區(qū)域城域網(wǎng)及校園網(wǎng)絡(luò)，探索數(shù)字化賦能教育的新路徑，助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

全光以太網(wǎng)是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)賦能，具有高速傳輸、穩(wěn)定可靠、靈活擴展等特點。全光以太網(wǎng)基于光纖大帶寬、低延遲、抗干擾等特性，構(gòu)建“骨干網(wǎng)-校園網(wǎng)”兩級架構(gòu)，可對教育網(wǎng)絡(luò)中的視頻會議、高清視頻、VR/AR教學(xué)等多個教學(xué)環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)需求進行全量支撐。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過升級改造后，系統(tǒng)將自動生成多角色、多維度的網(wǎng)絡(luò)性能報告，包括帶寬利用率、延遲分析報告等，為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更準確的網(wǎng)絡(luò)支撐數(shù)據(jù)。

教育管理部門通過網(wǎng)絡(luò)性能報告可獲取全區(qū)42所學(xué)校的帶寬利用率、網(wǎng)絡(luò)延遲、設(shè)備運行狀態(tài)等情況，促進網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)回顧與反思改進。校園網(wǎng)性能報告則為學(xué)校提供萬兆光纖到教室、千兆光纖到桌面的數(shù)據(jù)，學(xué)校據(jù)此可精準定位網(wǎng)絡(luò)的共性問題和個性需求，更有針對性地開展網(wǎng)絡(luò)運維、設(shè)備升級和教學(xué)支持工作。

基于全光以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不僅可以為教育前的準備提供依據(jù)，還可以在教育過程中發(fā)揮實時檢查和調(diào)整的作用。通過在全區(qū)42所學(xué)校中對網(wǎng)絡(luò)性能的實時收集和分析，教育管理部門可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸和問題，以便及時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)策略和設(shè)備配置，實現(xiàn)對教育過程的動態(tài)優(yōu)化。在烏魯木齊市高新區(qū)（新市區(qū)）的一節(jié)VR教學(xué)課上，教師借助全光以太網(wǎng)系統(tǒng)隨堂檢測學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)延遲情況。在學(xué)生使用VR設(shè)備完成學(xué)習(xí)后，系統(tǒng)通過對網(wǎng)絡(luò)延遲的可視化呈現(xiàn)，給予教育管理部門及時的網(wǎng)絡(luò)性能反饋，包括網(wǎng)絡(luò)延遲的分布、帶寬利用率等，還可以回放網(wǎng)絡(luò)流量軌跡再現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)。教育管理部門能夠更直觀地向?qū)W校展示網(wǎng)絡(luò)延遲低、帶寬利用率高的優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，提醒網(wǎng)絡(luò)延遲高、帶寬利用率低的學(xué)校及時整改，有效做到當(dāng)堂問題、當(dāng)堂解決。

全光以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以通過對全區(qū)42所學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的深人挖掘，發(fā)現(xiàn)每個學(xué)校的獨特之處和潛在優(yōu)勢?；谌庖蕴W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可生成學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的個性化數(shù)據(jù)捕捉報告，既能夠為教育管理部門開展針對性網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參考，也能夠讓學(xué)校及教師了解學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的薄弱點與優(yōu)化進度。

以網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化為例，對于教育管理部門來說，可借助全光以太網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)對學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的自動歸集與整理，了解具體學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)延遲、帶寬利用率、設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，從而對學(xué)校進行有針對性的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。教育管理部門還可以給學(xué)校網(wǎng)絡(luò)錄制相關(guān)優(yōu)化方案視頻，由系統(tǒng)推送至學(xué)校學(xué)習(xí)觀看，提高網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效率。對于學(xué)校來說，學(xué)?？稍谙到y(tǒng)上查看自己的個性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，還可一鍵導(dǎo)出文件，節(jié)省重復(fù)機械的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)整理時間。同時，系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，推薦“舉一反三”優(yōu)化方案，幫助學(xué)校有效鞏固網(wǎng)絡(luò)薄弱處，更好地滿足學(xué)校的個性化網(wǎng)絡(luò)需求。

全光以太網(wǎng)通過“云-網(wǎng)-端”一體化架構(gòu)，實現(xiàn)了“萬兆到校、千兆到班”的目標(biāo)，為烏魯木齊高新區(qū)（新市區(qū)）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力支撐。其價值不僅體現(xiàn)在技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)新上，還體現(xiàn)在管理效率提升和教育公平促進上。未來，需進一步探索 5G+ 全光以太網(wǎng)的深度融合，構(gòu)建智慧教育生態(tài)。推動烏魯木齊高新區(qū)（新市區(qū)）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵的一步，其高速、穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為教育數(shù)字化、人工智能教育和人工智能教育的發(fā)展提供了有力支撐，有效促進教育資源共享、教學(xué)模式創(chuàng)新和教育管理優(yōu)化。