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PON 网络与全光以太网络两种在园区网络方案有什么不同?

1、概述

在园区网络中全光网现有两种方案路线,一种是PON,一种就是全光以太,从技术路线并不相同,一个是来源于运营商的家用宽带,一个是企业园区网络。市场上现在有厂商也有推出过以太全光网的方案,面向教育、商旅、办公等园区应用场景,通过全新光纤入室的部署方式,结合以太网,通过架构简单的组网和SDN技术在万物互联时代为园区业务提供面向高带宽、低延时、高度灵活、简运维的网络承载。PON 网络与全光以太网络这两种园区网方案路线有什么区别,下面我们就一探究竟。

2、园区网与光网络

园区网一般指机构或企业的内部网络,网络架构完全由一个机构来进行管理,组网上与广域网互联访问外网、与数据中心相连接访问内网,其核心是内部人员、外部人员等访客的网络接入、业务数据交换、安全隔离、策略权限等需求实现的网络及安全技术方案。主要场景有:学校、医院、政府、企业单位等。

采用铜缆建设园区网,在带宽升级时需要更换线缆,而采用光缆则不需要,在“光进铜退”的大趋势面前,下一代园区网最好建设为全光网络。

光网络一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。

PON 网络与全光以太网络两种在园区网络方案有什么不同?

3、 PON 网络

PON,无源光纤网络(Passive Optical Network)是一点到多点的光纤接入技术,指 (光配线网中) 不含有任何电子器件及电子电源。网络架构主要是由局侧OLT、无源分光器、用户侧ONU组成。目前主流技术是EPON与GPON。

PON具有光纤带来的高带宽、高效率、大覆盖范围等众多优点,在企业级的市场应用非常广泛。当PON成为光网络的主流路线后,各个厂商结合自家优势的技术领域,也在PON的大方向中创新升级了不同的方案。

PON网络是两层架构,整个PON系统主要由光线路终端OLT、无源分光器POS、ONU光网络单元组成。无源分光器,将OLT端口下接的光纤按照1:N的比例分出来,连接入室的光网络单元ONU。其下行广播、上行TDMA(时分复用)传输模式,单位时间位只允许一台ONU向OLT发送报文,因此GPON下所有ONU共享带宽。

4、全光以太网络

以太网是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,现今基本是交换式以太网。网络架构主要是由核心、汇聚、接入交换机组成。目前主流技术是1Gbps以太网、10Gbps以太网、40Gbps以太网等。以太网技术不仅是支持铜线传输介质,同时也是光纤传输的主要协议。以太网技术作为交换技术和传输技术广泛应用于城域网建设,以太网已经不仅仅局限于局域网应用,可以更广泛地应用到城域网(MAN)和广域网(WAN)的领域。

不同于PON方案,以太全光网同样以光纤作为传输介质,结合以太网的架构、组网,所构成的网络。其特殊点是,将有源接入交换机从楼层弱电井释放出来,通过光纤入室将全光接入交换机部署在每个房间里,房间的全光接入交换机与核心或者汇聚交换机全链路光纤部署,房间内的新增信息点位可以从房间光交换机就近接入,提升扩展效率,同时做到真正的1:1万兆/千兆入室。

5、 PON网络和全光以太网络对比

PON 网络与全光以太网络两种在园区网络方案有什么不同?

图1:PON网络和以太网络的架构对比

从架构来看PON网络中ONU之间是共享到OLT的带宽,而交换以太网络中接入交换机到汇聚是独享带宽;

PON网络设备规划:一般OLT都是放在核心机房,分光器放在楼栋,ONU放在接入楼层或者直接放到用户端。交换网络设备规划:核心交换机放在核心机房,汇聚交换机放在楼栋,接入交换机放在楼层;

PON网络中传输距离ONU到OLT不能超过20KM。交换机网络中根据光模块可灵活调整,最长可达80KM;

在园区网中,用户内部东西向流量PON架构必须绕行到OLT,交换组网中在楼栋内汇聚即可完成本地转发。PON架构中一旦东西向流量过大会对核心和用户本身南北向流量产生影响。

简单来说,PON和以太全光的区别主要在协议,光纤带来的好处,两种光方案共享,而协议的区别带来了架构和组网的区别,也带来了使用体验的差异。由于从家用的方案中变化而来,也让PON存在一些“先天短板”。无源分光是PON的一把“双刃剑“,ONU之间共享带宽,如果园区网络内部横向流量需求大,经过分光过后的带宽无法满足需求,而不采用分光,使用1:1下行,OLT下行光口的成本也将被逐渐拉高,PON路线在成本上的优势也不复存在。

基于PON的路线,也让客户面临使用中需要维护两张网的问题,运维人员以太网几十年的技术积淀在此刻没了用处,重头学习到熟练使用的门槛也制约了从业人士的工作效率。

6、总结

综合上述PON 网络与全光以太网络两种园区网络方案的比较得出:

  • PON主要源于运营商推广,比较适合于小区住宅、或者城市道路监控等用户密集度小,且都是南北向流量居多场景。
  • 以太网更适合于对带宽、安全、内部业务互访等东西向流量也有要求的园区网场景。

本文由 @孔明 发布于弱电智能网 。

题图来自Unsplash,基于CC0协议

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