F5G全光網(wǎng)絡(luò)作為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在帶寬基本相同的前提下，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、綠色節(jié)能、QoS保障、安全性、業(yè)務(wù)承載能力、運維管理等方面有較大優(yōu)勢。
全光網(wǎng)大擂臺
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案：
F5G全光網(wǎng)絡(luò)是點到多點（P2MP）架構(gòu)的無源光網(wǎng)絡(luò)，是無源光網(wǎng)絡(luò)（GPON/XGS-PON）技術(shù)在企業(yè)園區(qū)網(wǎng)中的應(yīng)用。它由光線路終端OLT、無源光分配網(wǎng)絡(luò)ODN和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU三部分組成。OLT部署在核心機(jī)房，ONU主要部署在靠近末端用戶的桌面、房間等位置。網(wǎng)絡(luò)采用單模單芯光纖，核心機(jī)房側(cè)OLT和末端用戶側(cè)ONU需要供電，中間的光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）不需要供電。
（F5G全光網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)）
以太全光網(wǎng)絡(luò)方案：
以太全光網(wǎng)是傳統(tǒng)以太網(wǎng)方案的演進(jìn)版，仍然沿用的是點對點（P2P）架構(gòu)的有源光網(wǎng)絡(luò)，由核心交換機(jī)、匯聚交換機(jī)、小型化接入交換機(jī)組成。核心交換機(jī)部署在核心機(jī)房，匯聚交換機(jī)部署在樓宇弱電間，接入交換機(jī)部署在靠近末端用戶的桌面、房間和樓層弱電間。只是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)由原來的雙絞線改為單模/多模的光纖，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均需供電。
我們對比了兩種技術(shù)方案的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、多業(yè)務(wù)承載能力、帶寬及利用率、綠色節(jié)能、QoS保障、安全特性和運維管理等方面特性，并給出了結(jié)論。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案：
創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)層次簡化為核心層、接入層的兩層架構(gòu)。F5G全光網(wǎng)絡(luò)是業(yè)界主流的方案，具有成熟的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，采用GPON/XGS-PON技術(shù)，弱電間無電源，免維護(hù)，經(jīng)濟(jì)節(jié)能，綠色環(huán)保，支持網(wǎng)絡(luò)帶寬持續(xù)演進(jìn)。
以太全光網(wǎng)絡(luò)方案：
普遍采用傳統(tǒng)的核心層、匯聚層、接入層三層架構(gòu)。以太全光網(wǎng)絡(luò)仍然需要在樓宇弱電間放置有源的匯聚交換機(jī)，需要配置大量的光模塊，一般采用兩根光纖進(jìn)行收發(fā)雙向傳輸。單纖雙向的光模塊價格昂貴，在長距（40KM）的場景可能會采用單纖雙向的光模塊，用于節(jié)省光纖資源。網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需要更換設(shè)備和大量的光模塊，演進(jìn)代價高昂，帶寬利用率低。
F5G全光網(wǎng)絡(luò)和以太全光網(wǎng)絡(luò)對比如下圖所示：
（企業(yè)園區(qū)網(wǎng)不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對比）
多業(yè)務(wù)承載能力
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案：
具備一纖多業(yè)務(wù)的能力，即在同一ONU設(shè)備上提供數(shù)據(jù)口、模擬電話口和IPTV接口（ONU內(nèi)置了語音芯片和IPTV解碼芯片），可接入各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備、模擬電話、IPTV等業(yè)務(wù)。F5G全光方案支持模擬電話直接接入，不需要采購昂貴的IP電話，或不需要單獨建設(shè)復(fù)雜的語音大對數(shù)網(wǎng)絡(luò)，在一根光纖實現(xiàn)多網(wǎng)融合，是最佳的園區(qū)建網(wǎng)方案。
以太全光網(wǎng)絡(luò)方案：
不支持接入模擬電話和IPTV業(yè)務(wù)。
帶寬及利用率
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案和以太全光網(wǎng)方案和相比，最大的優(yōu)勢就是采用了點到多點的架構(gòu)和無源分光器，可以最大化共享端口帶寬。
以上圖為例，樓宇弱電間的全光匯聚交換機(jī)40GE上行，用戶側(cè)288個10GE端口，存在40GE/2880GE的收斂，即1/72的收斂，擁塞點為上行口，本質(zhì)上以太全光方案也有一個隱形的“1/72分光比”。并且由于全光匯聚交換機(jī)沒有保證帶寬和最大帶寬的動態(tài)帶寬機(jī)制，2880GE的上行數(shù)據(jù)在上行口40GE擁塞的時候，無差別進(jìn)行丟包，對業(yè)務(wù)體驗是極壞的影響，可能會導(dǎo)致小帶寬的辦公業(yè)務(wù)都體驗不佳，因為小帶寬流量被其它用戶的大帶寬流量擠占。而F5G全光方案，網(wǎng)絡(luò)擁塞是可控的，通過DBA動態(tài)帶寬分配機(jī)制，可以給每個ONU或ONU端口分配保證帶寬和最大帶寬，既保障了用戶業(yè)務(wù)，又提高了端口的帶寬利用率。采用1:16分光比也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于全光匯聚交換機(jī)隱形的“1:72分光比”。
綠色節(jié)能
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案：
在網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)上減少了大量的光模塊，可靠性/節(jié)能減排上更優(yōu)。采用的是點對多點無源匯聚技術(shù)，若采用2:16分光器，OLT的兩個PON光模塊可對應(yīng)下面16個ONU，由于ONU內(nèi)置了光發(fā)送和光接受功能的低成本的Bosa模塊，不需要額外光模塊。
以太全光網(wǎng)絡(luò)方案：
16個接入交換機(jī)需要32個光模塊。采用全光匯聚交換機(jī)進(jìn)行光纖的匯聚，由于全光匯聚交換機(jī)采用點對點的匯聚技術(shù)，所以全光匯聚交換機(jī)配置的下行光模塊數(shù)量需要等同于接入交換機(jī)配置的上行光模塊數(shù)量。
以10000個信息點的萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)為例，以太全光網(wǎng)絡(luò)方案采用4口的接入交換機(jī)，共需要2500臺萬兆接入交換機(jī)；F5G全光方案采用2:16分光，采用4口的萬兆 XGS-PON ONU，共需要2500臺ONU。
QoS保障
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案：
F5G全光技術(shù)具備強(qiáng)大的用戶體驗保障QoS特性，帶寬可以根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級動態(tài)設(shè)置為固定帶寬、保證帶寬和最大帶寬。
固定帶寬：
可以保障用戶的VIP體驗，時延和抖動小，優(yōu)先級最高。
保證帶寬：
可以保障用戶的基本業(yè)務(wù)體驗，保證帶寬即使在網(wǎng)絡(luò)擁塞時，也不會受影響，可以保證用戶一定可以獲得此帶寬。
最大帶寬：
當(dāng)所有用戶不是一起并發(fā)時，物理端口的帶寬有空閑，此部分帶寬可以充分地在用戶間共享，最大帶寬就是用戶可以在空閑帶寬里面獲取到的帶寬上限。最大帶寬可以極大的增強(qiáng)用戶的業(yè)務(wù)體驗，提高端口利用率。
保證帶寬和最大帶寬示意：
針對園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的多業(yè)務(wù)場景，我們可以設(shè)置語音業(yè)務(wù)為固定帶寬，視頻業(yè)務(wù)為保證帶寬，其他業(yè)務(wù)為最大帶寬。這種設(shè)備不僅保證了業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，同時也減少了關(guān)鍵業(yè)務(wù)的時延。
以太全光網(wǎng)絡(luò)方案：
以太全光方案QoS較弱，沒有用戶體驗保障機(jī)制，無嚴(yán)格的業(yè)務(wù)優(yōu)先級控制，在匯聚交換機(jī)的上行口已經(jīng)無法有效區(qū)分是來自哪個用戶的業(yè)務(wù)流量，和傳統(tǒng)三層架構(gòu)的網(wǎng)線組網(wǎng)沒有本質(zhì)差別。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)高峰期出現(xiàn)擁塞時，會無差別丟包，導(dǎo)致業(yè)務(wù)受損，體驗非常差。
安全特性
國家網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)制度對安全通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的安全要求，通信傳輸中要采用校驗技術(shù)/密碼技術(shù)保證通信過程中數(shù)據(jù)的完整性和保密性。F5G全光方案是唯一真正從鏈路層支持校驗/密碼技術(shù)保證通信傳輸安全性的方案，可以提供從終端接入到核心機(jī)房的端到端鏈路層安全。
GPON/XGS-PON鏈路支持AES128高級加密技術(shù)，OLT和ONU之間的密鑰可動態(tài)更新，保護(hù)主干光纖和分支光纖的通信內(nèi)容免受非法竊聽。這種網(wǎng)絡(luò)天然支持鏈路層加密的技術(shù)，可保證數(shù)據(jù)從終端到中心機(jī)房都不受竊聽。以太也有加密技術(shù)，但是匯聚交換機(jī)和接入交換機(jī)由于成本原因，一般都不支持，導(dǎo)致通信傳輸容易遭受非法竊聽。
對于以太網(wǎng)報文，用抓包工具進(jìn)行抓包非常容易識別和分析。GPON幀格式對報文進(jìn)行重組切片，抓包工具無法捕獲識別，安全性更高。
運維管理
F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案業(yè)務(wù)發(fā)放和運維管理簡單。OLT和ONU之間通過標(biāo)準(zhǔn)的OMCI協(xié)議進(jìn)行管理，OLT進(jìn)行統(tǒng)一管理運維，ONU無需配置管理IP地址，可以做到ONU即插即用、ONU故障即換即通。以太接入交換機(jī)則需要配置和占用大量的管理IP地址。我們?nèi)匀灰?/span>10000個信息點的萬兆園區(qū)網(wǎng)絡(luò)為例，分析運維管理的差異。
總 結(jié)
通過對F5G全光網(wǎng)絡(luò)和以太全光網(wǎng)絡(luò)的綜合分析對比，F5G全光網(wǎng)絡(luò)作為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，帶寬基本相同的前提下，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、綠色節(jié)能、QoS體驗保障、安全性、業(yè)務(wù)承載能力、運維管理等方面有較大優(yōu)勢，是千行百業(yè)智慧園區(qū)的主流首選方案。
滬公網(wǎng)安備 31011202001934號
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