2022年第04期NO.103


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光网络时代到来,我们该如何选择场景化方案

文/科技商业 于洪涛

光网络的时代,仿佛一夜之间到来。

从家庭的光纤入户开始,如今光网络也正在快速进入到行业市场。从高校的校园网开始,逐步向各个行业铺开;从新建网络开始,逐步向改造网络铺开;从园区网开始,逐步向企业网铺开……

那么,我们到底该不该升级到光网络,该选择什么样的光网络,该如何为不同场景选择不同的光网络方案呢?

本文就从这些问题入手,对光网络在不同行业应用场景的解决方案加以解读。

一个驱动因素

为何企业用户会“一夜上光”呢?

简单来说,就是客户需求升级的结果,或者说是整个社会数字化步伐加快导致的。

在中国市场上,新技术新应用的普及,往往是个人用户更快一些,企业用户随后跟上。

中国的家庭光纤入户早在多年前就开始了,其原始驱动力就是各种新应用对高带宽的需求。尤其是随着视频应用在移动端的普及,以及家庭联网设备数量的成倍增长,都需要提升家庭的联网能力。

企业客户的需求也比较类似。随着数字化转型进程的深入,越来越多的业务跑在线上,甚至跑到云上,这就要求企业的网络接入有更高的速度、更好的质量,光网络无疑是一个很好的选择。而部署简单、管理便捷,使得光网络更受欢迎。

去年发生的新冠疫情,则在很大程度上加速了这一进程。以高校为例,线上授课、远程教学等应用的增加,提出了校园网的改造需求,升级到光纤网络就成为重要选项。

此外,Wi-Fi 6普及的拉力、5G商用的推力、光纤设备价格的下降,这些因素也促进了光网络的普及,使得其成为各行各业数字化转型的关键基础设施。

两条技术路线

确定了要向光网络升级之后,大家首先要面临着一个技术路线的选择问题。

目前,市场上主流的光网络技术路线有两个,一个是GPON光网络,另一个是以太光网络。

其中GPON光网络,属于将小区宽带的技术应用到园区网,多以电信设备厂商为主;以太光网络则是将企业网技术应用到园区网,多以企业网厂商为主。

这两者都采用光纤作为网络介质,使用寿命长,通过一根光纤直接入室,来满足用户长期的带宽提升需求,从而降低网络的长期运维成本,可以满足至少未来6-8年的业务需求。

但两者又有比较大的区别。

GPON直接从数据中心核心交换机引出光纤,通过OLT,再连接到用户室内的ONU,中间只使用分光器,完全无源,从而实现网络的简化。以XGS-PON为例,上下行带宽对称,解决运营商网络常见的上传难题。但其缺点是光纤进入室内后,受制于分光比,每个房间只能享受到1/N的带宽,同时无法为园区网的东西流量提供很好的支持,所有的ONU之间的数据传递必须回到OLT甚至是核心交换机,对于主线路来说支撑东西流量压力很大。

而以太光网络,从数据中心和核心交换机引出光纤后,在楼栋内部署汇聚交换机,但不再需要将接入交换机部署在弱电间,将光纤引入室内,部署入室光交换机即可。它继承了以太网的成熟技术,不需要另外的学习成本,方便运维管理。以锐捷的极简以太全光网络为例,实现了全流程的智能化管理,运维效率提升60%以上,运维成本降低30%。同时,针对房间内的多终端连接场景需求,锐捷推出了全新室内光交换机,具有体积小、噪音低、功耗低等特性,配合光纤入室使用。

三种路径选择

有了上述两种光网络技术之后,园区网的建设和改造,就有了三种路径可供选择,企业用户可以根据自己的应用特点和需求来选择合适的路径。

路径一:继续使用铜缆以太网

对于那些刚建成不久,同时也没有大的带宽需求提升要求的网络来说,继续使用原有的铜缆以太网,也是一个可以选择且经济的方式。通过局部修补来满足一些新的应用需求,可以减少资金投入,待未来统一进行升级改造。

但这个方式显然不适合新建网络,毕竟数以吨计的网线部署和管理,对于任何一个楼宇来说,都是一件复杂的事情。

路径二:采用GPON光网络

作为最早被采用的光网络技术,GPON在园区网的应用,加速了园区网的光进铜退进程。无源分光器的采用,则减少了网络的故障点,方便维护。从应用层面来看,能够很好地满足校园、企业的多业务需求,为不同设备、不同应用提供接入支持。

但GPON网络的改造成本过高,基本意味着放弃原有网络设备,需要全新部署。这一方面不利于保护原有投资,同时也增加了技术难度。而且,GPON的优势在于南北向的流量,但对网络内部的横向流量支持不好。

路径三:部署极简以太全光网

锐捷主推的极简以太全光网继承了GPON优势的同时,能够实现网络的平滑升级,分阶段逐步改造,无论是改造和新建网络都非常合适。相比GPON,以太全光网对横向的东西流量支持更好,方便内部用户之间的相互访问。

由于采用成熟的以太技术,企业的原有以太网交换机可以继续使用,也可以部署全新的极简室内交换机,方便增加新的信息点。同时,SDN技术的利用,也降低了网络管理的难度。

四大场景解析

随着光网络时代的到来,越来越多的企业级用户都开始部署光纤入室。在这里,我们以最典型的园区网——高校校园网来做说明,介绍一下如何根据不同场景的需求来设计光网络方案,其他行业、其他企业,可以根据自己的网络特点、应用场景来选择最适合自己的部署方式。

高校校园网是一个的多场景型网络,通常有教学、办公、宿舍、运维等四个典型场景,不同应用场景都对网络有升级改造的诉求。

在教室里,视频和远程教学的应用,带来了带宽提升的要求,连接的设备数量也快速增长;办公室的特点则是需求多样,各种方向的流量、有线无线设备都同时存在,需要统一支持;以无线接入为主的宿舍,需要简部署、易管理;校园网运维管理的挑战,则来自应用环境的复杂,各种设备的接入管理成为难题,同时故障检测难度也越来越大。

为了解决上述四个应用场景的各种诉求,高校通常都会选择向光网络进行升级,并在GPON和极简以太两种不同的光网络之间进行方案比选。

GPON方案采用的设备包括OLT汇聚设备+无源分光器+ONU光网络单元。这一无源光局域网组网方式,可以实现光纤直接进入教室、办公室和宿舍,提升网络带宽;采用两层架构,在楼层弱电间部署无源分光器,实现弱电间无源,消灭有源故障点。

该方案能够比较好地满足全是上下行流量的宿舍场景的需求,但对存在大量横向流量的办公场景不能提供很好的支持,易导致网络拥塞;而且,当教室和办公室需要扩容时,要么增加光纤端口,要么需要重新部署以太网交换机,网络管理复杂;此外,GPON提供的是共享带宽,如果未来有进一步的带宽升级需求,存在无法满足的风险。

极简以太全光网方案,则是在每个教学楼部署一台全光楼栋交换机,将光纤连接到所有教室、办公室,室内通过一台极简多速率交换机来连接多终端设备;每栋宿舍楼则集中部署4-6台全光智分主机,承载120-300间宿舍无线,通过光纤连接到宿舍的微AP。

该方案的优势是能够实现万兆1:1入室,每个房间可以独享带宽;房间内设备增多时,通过室内交换机来扩展,其静音特性足以满足办公场所的需要;全光智分主机的采用,在光纤进入宿舍的同时,实现了对所有微AP的统一管理,微AP支持单芯光纤,便于利旧。

在运维方面,极简以太全光网络,消灭了过去故障多发的楼层弱电间,降低了故障风险;通过基于SDN的极简运维管理方案,来实现全流程智能化管理;全网统一采用成熟的以太网技术,降低了运维复杂度和难度。

整体来看,相比GPON光网络,以太光网络的优势明显,在升级南北流量带宽的同时,也为办公等场景的东西流量提供很好的支持,服务于学校的教学、办公、生活等应用诉求。而锐捷的极简以太全光网解决方案,也正在逐步被各个行业的用户所接受,在高校、中小学、医疗、酒店、政府、企业等行业都有很好的场景化应用。

极简以太全光网解决方案,利用成熟的以太网技术,通过架构简单的组网和SDN技术,为园区网提供了一个高带宽、低延时、高度灵活、极简运维的网络。

通过高性价比的光纤入室部署方式,极简以太全光网络可以支持各行各业未来十年的业务演进,加速整个社会的数字化步伐。