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

剛剛送別緊張刺激的雙11，又要奮戰(zhàn)即將到來的雙12！當(dāng)一筆筆支付數(shù)字、一串串亮眼成績(jī)出現(xiàn)在大屏?xí)r，背后的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)遭遇難以想象的沖擊，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理人員也隨之飽受“折磨”。那么，有沒有更可靠、易運(yùn)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(shì)看，近年來隨著“光進(jìn)銅退”從家寬市場(chǎng)蔓延至企業(yè)園區(qū)，來勢(shì)洶洶的PON似乎有“裹挾”一切之勢(shì)。與此同時(shí)，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(shì)的無(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)方案。PON與無(wú)源以太全光之爭(zhēng)，也順勢(shì)成為行業(yè)熱點(diǎn)話題。

俗話說，好網(wǎng)絡(luò)靠運(yùn)維，一個(gè)好的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)是三分建設(shè)七分運(yùn)維，因此我們不妨從運(yùn)維的角度來審視PON與無(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)，看看兩條路線到底孰優(yōu)孰劣？誰(shuí)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(wú)源以太全光的可運(yùn)維性

在具體分析運(yùn)維優(yōu)劣之前，首先讓我們追本溯源，簡(jiǎn)單回顧一下PON和無(wú)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(dòng)了其標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化和商業(yè)化方面的卓越貢獻(xiàn)，梅特卡夫于2022年榮獲計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù)——圖靈獎(jiǎng)。以太網(wǎng)從軍隊(duì)技術(shù)中汲取靈感，天生具有更高的可靠性和易運(yùn)維性。

隨著技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)交換機(jī)的出現(xiàn)使得星形結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)成為首選拓?fù)?，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性；同時(shí)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(jī)構(gòu)等場(chǎng)景，生態(tài)對(duì)接豐富且演進(jìn)迅速。PON技術(shù)的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)90年代，比如最早的PON標(biāo)準(zhǔn)之一BPON（寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）發(fā)布于1998年，但其真正投入市場(chǎng)應(yīng)用的EPON和GPON標(biāo)準(zhǔn)化工作是在2000年后啟動(dòng)的，直至2004年才發(fā)布完成的標(biāo)準(zhǔn)。

PON技術(shù)在設(shè)計(jì)初衷主要是為家庭用戶提供大規(guī)模寬帶覆蓋，對(duì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的高可靠訴求沒有充分考慮。由于家寬場(chǎng)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(chǎng)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(wú)法滿足需求。與此同時(shí)，除中國(guó)外國(guó)際市場(chǎng)對(duì)PON反應(yīng)遲緩，這使得PON在生態(tài)對(duì)接和演進(jìn)速度上遠(yuǎn)不如以太網(wǎng)迅速，進(jìn)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(yùn)維性，相應(yīng)生態(tài)發(fā)展遲緩。面向未來發(fā)展，PON要增強(qiáng)可維護(hù)性，不是一朝一夕可以補(bǔ)齊；具備先天協(xié)議優(yōu)勢(shì)的以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化到無(wú)源以太全光，更是增加了無(wú)源和布線簡(jiǎn)單的亮點(diǎn)。

場(chǎng)景為王：三大運(yùn)維場(chǎng)景對(duì)比PON與無(wú)源以太全光優(yōu)劣

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

第一，看帶寬分配和流量管理，無(wú)源以太全光獨(dú)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(gè)帶寬資源，會(huì)在高流量時(shí)段影響網(wǎng)絡(luò)性能。而在無(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)中，接入交換機(jī)到匯聚是獨(dú)享帶寬，每個(gè)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(cè)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(jí)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(dá)10G，經(jīng)過分光器1:16分光后，擁有8端口的ONU為單個(gè)用戶提供的平均帶寬只有不足80M，無(wú)法滿足高速下載、視頻會(huì)議等日常業(yè)務(wù)需要；而無(wú)源以太全光可為用戶帶來點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高帶寬網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)享10G全光入室。

第二，看網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)備部署，無(wú)源以太全光組網(wǎng)更為簡(jiǎn)化

在PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)備部署中，核心機(jī)房需要同時(shí)布放以太網(wǎng)交換機(jī)和OLT，兩者運(yùn)維技術(shù)互不相通，對(duì)運(yùn)維人員技能要求高，問題定位更費(fèi)時(shí)費(fèi)力，運(yùn)維效率更低。而無(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃更為簡(jiǎn)化，核心機(jī)房只需核心交換機(jī)，匯聚交換機(jī)放在樓棟，接入交換機(jī)放在樓層，這種扁平化、無(wú)源的組網(wǎng)設(shè)計(jì)無(wú)需弱電間，可以節(jié)省建網(wǎng)成本及簡(jiǎn)化運(yùn)維。隨著園區(qū)企業(yè)用戶規(guī)模及業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展是常事。當(dāng)業(yè)務(wù)擴(kuò)充需要新增用戶或調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，PON需要重新規(guī)劃設(shè)計(jì)，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(hù)；而無(wú)源以太全光扁平化的組網(wǎng)更為簡(jiǎn)化，核心交換機(jī)一機(jī)一網(wǎng)，配合遠(yuǎn)端模塊，輕松擴(kuò)容，具備更高的擴(kuò)展性和靈活性。

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

PON網(wǎng)絡(luò)對(duì)核心設(shè)備的依賴較大，OLT和ONU之間存在單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，分光器的采用導(dǎo)致無(wú)法通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控精確定位故障。同時(shí)，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(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)基于以太網(wǎng)架構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，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(wú)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(yùn)維相對(duì)復(fù)雜，在典型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維場(chǎng)景遭遇“水土不服”；而無(wú)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(tái)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維更為簡(jiǎn)化和高效。

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

當(dāng)然，可運(yùn)維和易運(yùn)維不是終點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的最高境界是少人化乃至無(wú)人化。因此當(dāng)前無(wú)論是PON還是無(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)，都在積極擁抱人工智能等自動(dòng)化、智能化技術(shù)，致力解放運(yùn)維人員。在這個(gè)維度，PON方案本質(zhì)上需要運(yùn)維傳統(tǒng)以太網(wǎng)+PON全光網(wǎng)兩張網(wǎng)，無(wú)法統(tǒng)一納管統(tǒng)一運(yùn)維，而無(wú)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(yùn)維人員可以更加得心應(yīng)手地管理網(wǎng)絡(luò)。依托大量運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)的積累，無(wú)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(yùn)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(yàn)為中心提供可視化、易交互的數(shù)字化智能管理平臺(tái)，一張圖即可看清全網(wǎng)的邏輯拓?fù)洌说蕉梭w驗(yàn)可視，可幫助運(yùn)維人員更好地理解網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，進(jìn)一步降低運(yùn)維的復(fù)雜度并提高運(yùn)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(jī)器學(xué)習(xí)等，AI——特別是最新的生成式AI的引入，可以讓無(wú)源以太全光網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)維體驗(yàn)再升級(jí)。比如，通過AI網(wǎng)絡(luò)大模型，運(yùn)維人員可實(shí)現(xiàn)問答式運(yùn)維，無(wú)需再使用繁瑣的命令行來查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；又如，針對(duì)VIP用戶和關(guān)鍵應(yīng)用引入AI應(yīng)用識(shí)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(jìn)的智能運(yùn)維體驗(yàn)升級(jí)，無(wú)源以太全光園區(qū)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員將不再疲于奔命和被動(dòng)應(yīng)對(duì)，而是變得更加主動(dòng)、智能和高效，乃至讓網(wǎng)絡(luò)自己“動(dòng)手”解決問題！

寫在最后：

毋庸諱言，不管是否經(jīng)歷雙11等狂歡節(jié)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(wú)論他們正在開展何種業(yè)務(wù)，都希望得到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的完美支持。因此，園區(qū)運(yùn)營(yíng)運(yùn)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(duì)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(chǎng)目前還面臨重重挑戰(zhàn)，而無(wú)源以太全光兼具以太網(wǎng)的協(xié)議優(yōu)勢(shì)和PON的介質(zhì)優(yōu)勢(shì)，在可運(yùn)維、易運(yùn)維及智能運(yùn)維方面處于領(lǐng)先，幫助“運(yùn)維用戶”更好地服務(wù)“最終用戶”，是全光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的新一代！