刚刚送别紧张刺激的双11,又要奋战即将到来的双12!当一笔笔支付数字、一串串亮眼成绩出现在大屏时,背后的园区网络往往会遭遇难以想象的冲击,网络的运维管理人员也随之饱受“折磨”。那么,有没有更可靠、易运维、更智能的园区网络方案,让大家不再夙兴夜寐,步步惊心?
从整体技术趋势看,近年来随着“光进铜退”从家宽市场蔓延至企业园区,来势汹汹的PON似乎有“裹挟”一切之势。与此同时,以太厂商也积极拥抱变化,推出结合以太网络和PON优势的无源以太全光网络方案。PON与无源以太全光之争,也顺势成为行业热点话题。
俗话说,好网络靠运维,一个好的园区网络是三分建设七分运维,因此我们不妨从运维的角度来审视PON与无源以太全光网络,看看两条路线到底孰优孰劣?谁才是下一代高品质全光园区网络的最优解?
追本溯源:从“基因”看PON与无源以太全光的可运维性
在具体分析运维优劣之前,首先让我们追本溯源,简单回顾一下PON和无源以太全光两种技术路线的“前世今生”。
以太网由罗伯特·梅特卡夫(BobMetcalfe)在1973年于施乐帕洛阿尔托研究中心(XeroxPARC)工作期间发明。他不仅发明了以太网,还推动了其标准化和商业化,使之成为全球互联网的基础技术。凭借在以太网的发明、标准化和商业化方面的卓越贡献,梅特卡夫于2022年荣获计算机科学领域的最高荣誉——图灵奖。
以太网从军队技术中汲取灵感,天生具有更高的可靠性和易运维性。随着技术的发展,以太网交换机的出现使得星形结构的以太网成为首选拓扑,进一步提高了网络的可靠性;同时其带宽从最初的2.94Mbps发展到今天的400Gbps,甚至800Gbps和1.6Tbps,已成为全世界最主流的网络协议,被广泛应用于家庭、企业和学术机构等场景,生态对接丰富且演进迅速。
PON技术的发展可以追溯到20世纪90年代,比如最早的PON标准之一BPON(宽带无源光网络)发布于1998年,但其真正投入市场应用的EPON和GPON标准化工作是在2000年后启动的,直至2004年才发布完成的标准。PON技术在设计初衷主要是为家庭用户提供大规模宽带覆盖,对企业网络的高可靠诉求没有充分考虑。
由于家宽场景主要是纵向流量,而园区网络内部横向流量需求大,PON在切入企业园区市场后面临“先天不足”。一方面,PON网络中ONU之间共享带宽,经过分光过后的带宽可能无法满足需求。与此同时,除中国外国际市场对PON反应迟缓,这使得PON在生态对接和演进速度上远不如以太网迅速,进一步制约了在园区领域的生态构建。
一言以蔽之,因出身基因不同,PON天生不具备可靠性和运维性,相应生态发展迟缓。面向未来发展,PON要增强可维护性,不是一朝一夕可以补齐;具备先天协议优势的以太网络进化到无源以太全光,更是增加了无源和布线简单的亮点。
场景为王:三大运维场景对比PON与无源以太全光优劣
回到企业网络运维人员视角,还得场景为王,从具体场景去评判不同技术路线之于网络运维的影响。接下来我们从三个维度走进运维人员的视界。
第一,看带宽分配和流量管理,无源以太全光独享10G全光入室
在PON网络中,ONU之间是共享到OLT的带宽,这意味着所有用户共享同一个带宽资源,会在高流量时段影响网络性能。而在无源以太全光网络中,接入交换机到汇聚是独享带宽,每个用户或设备都有自己的专用带宽,这有助于保持网络性能的稳定性和可预测性,满足关键业务需求。
随着AI、4K/8K超高清视频、AR/VR、秒级下载等业务的发展,园区网络需要更好地管理外部纵向流量和内部横向流量。以主流的XGPON为例,即便核心带宽高达10G,经过分光器1:16分光后,拥有8端口的ONU为单个用户提供的平均带宽只有不足80M,无法满足高速下载、视频会议等日常业务需要;而无源以太全光可为用户带来点对点高带宽网络,独享10G全光入室。
第二,看网络规划与设备部署,无源以太全光组网更为简化
在PON网络规划及设备部署中,核心机房需要同时布放以太网交换机和OLT,两者运维技术互不相通,对运维人员技能要求高,问题定位更费时费力,运维效率更低。而无源以太全光网络设备规划更为简化,核心机房只需核心交换机,汇聚交换机放在楼栋,接入交换机放在楼层,这种扁平化、无源的组网设计无需弱电间,可以节省建网成本及简化运维。
随着园区企业用户规模及业务增长,网络扩展是常事。当业务扩充需要新增用户或调整网络结构时,PON需要重新规划设计,比如修改分光比、更换光纤介质,网络改造成本高,不易维护;而无源以太全光扁平化的组网更为简化,核心交换机一机一网,配合远端模块,轻松扩容,具备更高的扩展性和灵活性。
第三,看故障定位与业务恢复,无源以太全光可靠性更高
PON网络对核心设备的依赖较大,OLT和ONU之间存在单点故障风险,分光器的采用导致无法通过网络监控精确定位故障。同时,PON网络的OLT和ONU管理采用不同的协议,需要多套网管软件,这增加了故障诊断的复杂性。而无源以太全光网络基于以太网架构,采用标准的SNMP/Telemetry等协议统一网管,网络地图全网纳管,全链路质差可视,非常方便快速定位问题。
同时,PON的ODN/ONU设备都没有可靠性系统方案,几乎在裸奔;而无源以太全光网络得益于延续了以太架构,堆叠、M-LAG、冗余备份等可靠性手段多样,可以有效地提升网络质量和业务恢复速度,保障企业网络高可靠。
综上,PON用于园区网络依赖于多套网管系统,运维相对复杂,在典型网络运维场景遭遇“水土不服”;而无源以太全光基于统一的以太网架构和集中化的管理平台,网络运维更为简化和高效。
智能运维:一网统管+AI让无源以太全光网络如虎添翼
当然,可运维和易运维不是终点,网络运维的最高境界是少人化乃至无人化。因此当前无论是PON还是无源以太全光网络,都在积极拥抱人工智能等自动化、智能化技术,致力解放运维人员。
在这个维度,PON方案本质上需要运维传统以太网+PON全光网两张网,无法统一纳管统一运维,而无源以太全光网络提供了一张统一的网络,使得天生熟悉以太网的运维人员可以更加得心应手地管理网络。依托大量运营数据及经验的积累,无源以太全光网络还可以通过SDN、数字孪生(网络数字地图)等技术开展端到端的智能运维创新。
以网络数字地图的应用为例,类似于交通导航地图,网络数字地图是物理网络世界的数字孪生,其以体验为中心提供可视化、易交互的数字化智能管理平台,一张图即可看清全网的逻辑拓扑,端到端体验可视,可帮助运维人员更好地理解网络数字地图的业务场景,进一步降低运维的复杂度并提高运维效率。
在此基础上,基于海量数据的采集,大数据分析和机器学习等,AI——特别是最新的生成式AI的引入,可以让无源以太全光网络的智能运维体验再升级。比如,通过AI网络大模型,运维人员可实现问答式运维,无需再使用繁琐的命令行来查看网络状态;又如,针对VIP用户和关键应用引入AI应用识别及QoS保障,可确保关键业务不丢包零卡顿。
如此,通过层层递进的智能运维体验升级,无源以太全光园区网络运维人员将不再疲于奔命和被动应对,而是变得更加主动、智能和高效,乃至让网络自己“动手”解决问题!
写在最后:
毋庸讳言,不管是否经历双11狂欢节等这样的流量洪峰,用户最关心的始终是网络卡不卡、快不快;无论他们正在开展何种业务,都希望得到网络运维人员的完美支持。因此,园区运营运维方作为园区网络的另一类“用户”,也需要擦亮眼睛选对技术方案,才能事半功倍地满足上述“最终用户”的诉求。
综上可见,在全光网络的两种技术方案中,为家宽而生的PON切入园区市场目前还面临重重挑战,而无源以太全光兼具以太网的协议优势和PON的介质优势,在可运维、易运维及智能运维方面处于领先,帮助“运维用户”更好地服务“最终用户”,是全光网络演进的新一代!
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