PON在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的“先天不足”，無源以太全光來拯救！

極客網(wǎng)·極客觀察（朱飛）12月6日 剛剛送別緊張刺激的雙11，又要奮戰(zhàn)即將到來的雙12！當一筆筆支付數(shù)字、一串串亮眼成績出現(xiàn)在大屏?xí)r，背后的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)往往會遭遇難以想象的沖擊，網(wǎng)絡(luò)的運維管理人員也隨之飽受“折磨”。那么，有沒有更可靠、易運維、更智能的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)方案，讓大家不再夙興夜寐，步步驚心？

從整體技術(shù)趨勢看，近年來隨著“光進銅退”從家寬市場蔓延至企業(yè)園區(qū)，來勢洶洶的PON似乎有“裹挾”一切之勢。與此同時，以太廠商也積極擁抱變化，推出結(jié)合以太網(wǎng)絡(luò)和PON優(yōu)勢的無源以太全光網(wǎng)絡(luò)方案。PON與無源以太全光之爭，也順勢成為行業(yè)熱點話題。

俗話說，好網(wǎng)絡(luò)靠運維，一個好的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)是三分建設(shè)七分運維，因此我們不妨從運維的角度來審視PON與無源以太全光網(wǎng)絡(luò)，看看兩條路線到底孰優(yōu)孰劣？誰才是下一代高品質(zhì)全光園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)解？

追本溯源：從“基因”看PON與無源以太全光的可運維性

在具體分析運維優(yōu)劣之前，首先讓我們追本溯源，簡單回顧一下PON和無源以太全光兩種技術(shù)路線的“前世今生”。

以太網(wǎng)由羅伯特·梅特卡夫（Bob Metcalfe）在1973年于施樂帕洛阿爾托研究中心（Xerox PARC）工作期間發(fā)明。他不僅發(fā)明了以太網(wǎng)，還推動了其標準化和商業(yè)化，使之成為全球互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)。憑借在以太網(wǎng)的發(fā)明、標準化和商業(yè)化方面的卓越貢獻，梅特卡夫于2022年榮獲計算機科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽——圖靈獎。 

以太網(wǎng)從軍隊技術(shù)中汲取靈感，天生具有更高的可靠性和易運維性。隨著技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)交換機的出現(xiàn)使得星形結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)成為首選拓撲，進一步提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性；同時其帶寬從最初的2.94Mbps發(fā)展到今天的400Gbps，甚至800Gbps和1.6Tbps，已成為全世界最主流的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，被廣泛應(yīng)用于家庭、企業(yè)和學(xué)術(shù)機構(gòu)等場景，生態(tài)對接豐富且演進迅速。

PON技術(shù)的發(fā)展可以追溯到20世紀90年代，比如最早的PON標準之一BPON（寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)）發(fā)布于1998年，但其真正投入市場應(yīng)用的EPON和GPON標準化工作是在2000年后啟動的，直至2004年才發(fā)布完成的標準。PON技術(shù)在設(shè)計初衷主要是為家庭用戶提供大規(guī)模寬帶覆蓋，對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的高可靠訴求沒有充分考慮。

由于家寬場景主要是縱向流量，而園區(qū)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部橫向流量需求大，PON在切入企業(yè)園區(qū)市場后面臨“先天不足”。一方面，PON網(wǎng)絡(luò)中ONU之間共享帶寬，經(jīng)過分光過后的帶寬可能無法滿足需求。與此同時，除中國外國際市場對PON反應(yīng)遲緩，這使得PON在生態(tài)對接和演進速度上遠不如以太網(wǎng)迅速，進一步制約了在園區(qū)領(lǐng)域的生態(tài)構(gòu)建。

一言以蔽之，因出身基因不同，PON天生不具備可靠性和運維性，相應(yīng)生態(tài)發(fā)展遲緩。面向未來發(fā)展，PON要增強可維護性，不是一朝一夕可以補齊；具備先天協(xié)議優(yōu)勢的以太網(wǎng)絡(luò)進化到無源以太全光，更是增加了無源和布線簡單的亮點。

場景為王：三大運維場景對比PON與無源以太全光優(yōu)劣

回到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)運維人員視角，還得場景為王，從具體場景去評判不同技術(shù)路線之于網(wǎng)絡(luò)運維的影響。接下來我們從三個維度走進運維人員的視界。

第一，  看帶寬分配和流量管理，無源以太全光獨享10G全光入室

在PON網(wǎng)絡(luò)中，ONU之間是共享到OLT的帶寬，這意味著所有用戶共享同一個帶寬資源，會在高流量時段影響網(wǎng)絡(luò)性能。而在無源以太全光網(wǎng)絡(luò)中，接入交換機到匯聚是獨享帶寬，每個用戶或設(shè)備都有自己的專用帶寬，這有助于保持網(wǎng)絡(luò)性能的穩(wěn)定性和可預(yù)測性，滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)需求。

隨著AI、4K/8K超高清視頻、AR/VR、秒級下載等業(yè)務(wù)的發(fā)展，園區(qū)網(wǎng)絡(luò)需要更好地管理外部縱向流量和內(nèi)部橫向流量。以主流的XGPON為例，即便核心帶寬高達10G，經(jīng)過分光器1:16分光后，擁有8端口的ONU為單個用戶提供的平均帶寬只有不足80M，無法滿足高速下載、視頻會議等日常業(yè)務(wù)需要；而無源以太全光可為用戶帶來點對點高帶寬網(wǎng)絡(luò)，獨享10G全光入室。

第二，  看網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)備部署，無源以太全光組網(wǎng)更為簡化

在PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)備部署中，核心機房需要同時布放以太網(wǎng)交換機和OLT，兩者運維技術(shù)互不相通，對運維人員技能要求高，問題定位更費時費力，運維效率更低。而無源以太全光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃更為簡化，核心機房只需核心交換機，匯聚交換機放在樓棟，接入交換機放在樓層，這種扁平化、無源的組網(wǎng)設(shè)計無需弱電間，可以節(jié)省建網(wǎng)成本及簡化運維。

隨著園區(qū)企業(yè)用戶規(guī)模及業(yè)務(wù)增長，網(wǎng)絡(luò)擴展是常事。當業(yè)務(wù)擴充需要新增用戶或調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，PON需要重新規(guī)劃設(shè)計，比如修改分光比、更換光纖介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)改造成本高，不易維護；而無源以太全光扁平化的組網(wǎng)更為簡化，核心交換機一機一網(wǎng)，配合遠端模塊，輕松擴容，具備更高的擴展性和靈活性。

第三，  看故障定位與業(yè)務(wù)恢復(fù)，無源以太全光可靠性更高

PON網(wǎng)絡(luò)對核心設(shè)備的依賴較大，OLT和ONU之間存在單點故障風(fēng)險，分光器的采用導(dǎo)致無法通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控精確定位故障。同時，PON網(wǎng)絡(luò)的OLT和ONU管理采用不同的協(xié)議，需要多套網(wǎng)管軟件，這增加了故障診斷的復(fù)雜性。而無源以太全光網(wǎng)絡(luò)基于以太網(wǎng)架構(gòu)，采用標準的SNMP/Telemetry等協(xié)議統(tǒng)一網(wǎng)管，網(wǎng)絡(luò)地圖全網(wǎng)納管，全鏈路質(zhì)差可視，非常方便快速定位問題。

同時，PON的ODN/ONU設(shè)備都沒有可靠性系統(tǒng)方案，幾乎在裸奔；而無源以太全光網(wǎng)絡(luò)得益于延續(xù)了以太架構(gòu)，堆疊、M-LAG、冗余備份等可靠性手段多樣，可以有效地提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)恢復(fù)速度，保障企業(yè)網(wǎng)絡(luò)高可靠。

綜上，PON用于園區(qū)網(wǎng)絡(luò)依賴于多套網(wǎng)管系統(tǒng)，運維相對復(fù)雜，在典型網(wǎng)絡(luò)運維場景遭遇“水土不服”；而無源以太全光基于統(tǒng)一的以太網(wǎng)架構(gòu)和集中化的管理平臺，網(wǎng)絡(luò)運維更為簡化和高效。

智能運維：一網(wǎng)統(tǒng)管+AI讓無源以太全光網(wǎng)絡(luò)如虎添翼

當然，可運維和易運維不是終點，網(wǎng)絡(luò)運維的最高境界是少人化乃至無人化。因此當前無論是PON還是無源以太全光網(wǎng)絡(luò)，都在積極擁抱人工智能等自動化、智能化技術(shù)，致力解放運維人員。

在這個維度，PON方案本質(zhì)上需要運維傳統(tǒng)以太網(wǎng)+PON全光網(wǎng)兩張網(wǎng)，無法統(tǒng)一納管統(tǒng)一運維，而無源以太全光網(wǎng)絡(luò)提供了一張統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，使得天生熟悉以太網(wǎng)的運維人員可以更加得心應(yīng)手地管理網(wǎng)絡(luò)。依托大量運營數(shù)據(jù)及經(jīng)驗的積累，無源以太全光網(wǎng)絡(luò)還可以通過SDN、數(shù)字孿生（網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖）等技術(shù)開展端到端的智能運維創(chuàng)新。

以網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖的應(yīng)用為例，類似于交通導(dǎo)航地圖，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖是物理網(wǎng)絡(luò)世界的數(shù)字孿生，其以體驗為中心提供可視化、易交互的數(shù)字化智能管理平臺，一張圖即可看清全網(wǎng)的邏輯拓撲，端到端體驗可視，可幫助運維人員更好地理解網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖的業(yè)務(wù)場景，進一步降低運維的復(fù)雜度并提高運維效率。

在此基礎(chǔ)上，基于海量數(shù)據(jù)的采集，大數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)等，AI——特別是最新的生成式AI的引入，可以讓無源以太全光網(wǎng)絡(luò)的智能運維體驗再升級。比如，通過AI網(wǎng)絡(luò)大模型，運維人員可實現(xiàn)問答式運維，無需再使用繁瑣的命令行來查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；又如，針對VIP用戶和關(guān)鍵應(yīng)用引入AI應(yīng)用識別及QoS保障，可確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)不丟包零卡頓。

如此，通過層層遞進的智能運維體驗升級，無源以太全光園區(qū)網(wǎng)絡(luò)運維人員將不再疲于奔命和被動應(yīng)對，而是變得更加主動、智能和高效，乃至讓網(wǎng)絡(luò)自己“動手”解決問題！

寫在最后：

毋庸諱言，不管是否經(jīng)歷雙11狂歡節(jié)等這樣的流量洪峰，用戶最關(guān)心的始終是網(wǎng)絡(luò)卡不卡、快不快；無論他們正在開展何種業(yè)務(wù)，都希望得到網(wǎng)絡(luò)運維人員的完美支持。因此，園區(qū)運營運維方作為園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的另一類“用戶”，也需要擦亮眼睛選對技術(shù)方案，才能事半功倍地滿足上述“最終用戶”的訴求。

綜上可見，在全光網(wǎng)絡(luò)的兩種技術(shù)方案中，為家寬而生的PON切入園區(qū)市場目前還面臨重重挑戰(zhàn)，而無源以太全光兼具以太網(wǎng)的協(xié)議優(yōu)勢和PON的介質(zhì)優(yōu)勢，在可運維、易運維及智能運維方面處于領(lǐng)先，幫助“運維用戶”更好地服務(wù)“最終用戶”，是全光網(wǎng)絡(luò)演進的新一代！

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