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F5G全光網(wǎng)絡作為創(chuàng)新網(wǎng)絡技術，在帶寬基本相同的前提下，在網(wǎng)絡架構、綠色節(jié)能、QoS保障、安全性、業(yè)務承載能力、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)絡方案：

F5G全光網(wǎng)絡是點到多點（P2MP）架構的無源光網(wǎng)絡，是無源光網(wǎng)絡（GPON/XGS-PON）技術在企業(yè)園區(qū)網(wǎng)中的應用。它由光線路終端OLT、無源光分配網(wǎng)絡ODN和光網(wǎng)絡單元ONU三部分組成。OLT部署在核心機房，ONU主要部署在靠近末端用戶的桌面、房間等位置。網(wǎng)絡采用單模單芯光纖，核心機房側OLT和末端用戶側ONU需要供電，中間的光分配網(wǎng)絡（ODN）不需要供電。

（F5G全光網(wǎng)網(wǎng)絡架構）

以太全光網(wǎng)絡方案：

以太全光網(wǎng)是傳統(tǒng)以太網(wǎng)方案的演進版，仍然沿用的是點對點（P2P）架構的有源光網(wǎng)絡，由核心交換機、匯聚交換機、小型化接入交換機組成。核心交換機部署在核心機房，匯聚交換機部署在樓宇弱電間，接入交換機部署在靠近末端用戶的桌面、房間和樓層弱電間。只是網(wǎng)絡傳輸介質由原來的雙絞線改為單模/多模的光纖，所有網(wǎng)絡設備均需供電。

我們對比了兩種技術方案的網(wǎng)絡架構、多業(yè)務承載能力、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，并給出了結論。

網(wǎng)絡架構

F5G全光網(wǎng)絡方案：

創(chuàng)新網(wǎng)絡架構，網(wǎng)絡層次簡化為核心層、接入層的兩層架構。F5G全光網(wǎng)絡是業(yè)界主流的方案，具有成熟的生態(tài)產業(yè)鏈，采用GPON/XGS-PON技術，弱電間無電源，免維護，經(jīng)濟節(jié)能，綠色環(huán)保，支持網(wǎng)絡帶寬持續(xù)演進。

以太全光網(wǎng)絡方案：

普遍采用傳統(tǒng)的核心層、匯聚層、接入層三層架構。以太全光網(wǎng)絡仍然需要在樓宇弱電間放置有源的匯聚交換機，需要配置大量的光模塊，一般采用兩根光纖進行收發(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)絡演進需要更換設備和大量的光模塊，演進代價高昂，帶寬利用率低。

F5G全光網(wǎng)絡和以太全光網(wǎng)絡對比如下圖所示：

（企業(yè)園區(qū)網(wǎng)不同網(wǎng)絡架構對比）

多業(yè)務承載能力

F5G全光網(wǎng)絡方案：

具備一纖多業(yè)務的能力，即在同一ONU設備上提供數(shù)據(jù)口、模擬電話口和IPTV接口（ONU內置了語音芯片和IPTV解碼芯片），可接入各種數(shù)據(jù)終端設備、模擬電話、IPTV等業(yè)務。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，或不需要單獨建設復雜的語音大對數(shù)網(wǎng)絡，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)絡方案：

不支持接入模擬電話和IPTV業(yè)務。

帶寬及利用率

F5G全光網(wǎng)絡方案和以太全光網(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40GE上行，用戶側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沒有保證帶寬和最大帶寬的動態(tài)帶寬機制，2880GE的上行數(shù)據(jù)在上行口40GE擁塞的時候，無差別進行丟包，對業(yè)務體驗是極壞的影響，可能會導致小帶寬的辦公業(yè)務都體驗不佳，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)絡擁塞是可控的，通過DBA動態(tài)帶寬分配機制，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，又提高了端口的帶寬利用率。采用1:16分光比也遠遠優(yōu)于全光匯聚交換機隱形的“1:72分光比”。

綠色節(jié)能

F5G全光網(wǎng)絡方案：

在網(wǎng)絡組網(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，若采用2:16分光器，OLT的兩個PON光模塊可對應下面16個ONU，由于ONU內置了光發(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)絡方案： 

16個接入交換機需要32個光模塊。采用全光匯聚交換機進行光纖的匯聚，由于全光匯聚交換機采用點對點的匯聚技術，所以全光匯聚交換機配置的下行光模塊數(shù)量需要等同于接入交換機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)絡為例，以太全光網(wǎng)絡方案采用4口的接入交換機，共需要2500臺萬兆接入交換機；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)絡方案：

F5G全光技術具備強大的用戶體驗保障QoS特性，帶寬可以根據(jù)業(yè)務的優(yōu)先級動態(tài)設置為固定帶寬、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)務體驗，保證帶寬即使在網(wǎng)絡擁塞時，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用戶的業(yè)務體驗，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)絡中的多業(yè)務場景，我們可以設置語音業(yè)務為固定帶寬，視頻業(yè)務為保證帶寬，其他業(yè)務為最大帶寬。這種設備不僅保證了業(yè)務的優(yōu)先級，同時也減少了關鍵業(yè)務的時延。

以太全光網(wǎng)絡方案：

以太全光方案QoS較弱，沒有用戶體驗保障機制，無嚴格的業(yè)務優(yōu)先級控制，在匯聚交換機的上行口已經(jīng)無法有效區(qū)分是來自哪個用戶的業(yè)務流量，和傳統(tǒng)三層架構的網(wǎng)線組網(wǎng)沒有本質差別。當網(wǎng)絡業(yè)務高峰期出現(xiàn)擁塞時，會無差別丟包，導致業(yè)務受損，體驗非常差。

安全特性

國家網(wǎng)絡安全等級保護制度對安全通信網(wǎng)絡提出了更高的安全要求，通信傳輸中要采用校驗技術/密碼技術保證通信過程中數(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房的端到端鏈路層安全。

GPON/XGS-PON鏈路支持AES128高級加密技術，OLT和ONU之間的密鑰可動態(tài)更新，保護主干光纖和分支光纖的通信內容免受非法竊聽。這種網(wǎng)絡天然支持鏈路層加密的技術，可保證數(shù)據(jù)從終端到中心機房都不受竊聽。以太也有加密技術，但是匯聚交換機和接入交換機由于成本原因，一般都不支持，導致通信傳輸容易遭受非法竊聽。

對于以太網(wǎng)報文，用抓包工具進行抓包非常容易識別和分析。GPON幀格式對報文進行重組切片，抓包工具無法捕獲識別，安全性更高。

運維管理

F5G全光網(wǎng)絡方案業(yè)務發(fā)放和運維管理簡單。OLT和ONU之間通過標準的OMCI協(xié)議進行管理，OLT進行統(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。以太接入交換機則需要配置和占用大量的管理IP地址。我們仍然以10000個信息點的萬兆園區(qū)網(wǎng)絡為例，分析運維管理的差異。

   總     結   

通過對F5G全光網(wǎng)絡和以太全光網(wǎng)絡的綜合分析對比，F5G全光網(wǎng)絡作為創(chuàng)新網(wǎng)絡技術，帶寬基本相同的前提下，在網(wǎng)絡架構、綠色節(jié)能、QoS體驗保障、安全性、業(yè)務承載能力、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。