POL无源光网络组网与传统以太网组网的对比

POL无源光网络组网与传统以太网组网的对比

POL概述
POL（Passive Optical LAN）是一种基于PON技术的企业局域网络，通过光纤为用户提供融合的数据、语音、视频及其他弱电类业务。它并不算是一种新技术，而是将在运营商网络中已经得到过长期验证的PON网络技术应用到了企业网中。POL 能为客户带来巨大的价值同时，不会改变现有业务规划和用户终端网络连接方式，并能提供传统 LAN 网络提供的所有功能。

无源光网络（Passive Optical Networks），它采用P2MP(点到多点)的网络架构。PON网络由三部分组成，分别为OLT（Optical Line Terminal），ODN（Optical Distribution Network）和ONU（Optical Network Unit）。采用光纤进行数据传输，具有接入用户数多、节省光纤资源和高速率接入等特点。

主流PON技术包括了GPON（Gigabit Passive Optical Network）和EPON（Ethernet Passive Optical Network）。

什么是PON 无源光网络
PON代表无源光网络。PON系统将光纤布线和信号全部或大部分从互联网服务提供商（ISP）传送到最终用户。PON系统旨在通过将您作为用户连接到ISP来为您的家庭或办公室提供宽带互联网接入。根据PON的结束位置，该系统将被视为光纤到路边（FTTC）、光纤到建筑物（FTTB）或光纤到户（FTTH）。
PON的组成部分
无源光网络中使用的组件包括：
光线路终端（OLT），它是ISP中央集线器上的设备
光网络终端（ONT），即靠近您家或办公室的设备
光网络单元（ONU），实际上与ONT相同。
这些组件相互关联的方式会影响PON的功能。
与点对点系统（有源光网络或AON）相比，PON减少了所需的光纤量。

POL网络架构
POL 提供一个二层传输网络，采用 PON 技术，提供千兆接入到用户终端，以一根光纤融合承载视频、数据、无线、语音等业务。

POL与传统局域网对比
在POL组网中，传统LAN中的汇聚交换机将被OLT替代，水平铜缆被光纤替代，接入交换机由无源的分光器替代，ONU提供二/三层功能，通过有线或者无线方式接入用户的数据、语音及视频等业务。
PON网络下行采用广播方式：通过分光器将OLT发出的光信号分成多份带有相同信息的光信号，传送到每个ONU，ONU根据报文中所带的标记，选择性接收属于自己的报文，对标记不符的进行丢弃处理。

PON网络上行方向：OLT侧统一分配给各个ONU一个时间片，ONU严格按照这一时间片窗口进行信号发送，不属于自己的时间片对光口进行关断操作，上行时间窗口调度机制高度依赖PON的测距技术来实现。
对PON技术原理的理解，有助于我们在网络设计中更熟练的应用这一技术，尤其是其光分配网的无源（无需供电）特性，和传统交换机的差别所带来的点位配电规划设计尤其需要注意。为保证在一芯光纤上转发两个方向的流量报文，PON采用波分方式同时处理双向信号传输，上、下行信号分别用不同的波长，但在同一根光纤中传送。OLT 到 ONU/ONT 的方向为下行方向， 反之为上行方向。下行方向采用 1490nm，上行方向采用 1310nm。
线路架构比较:

网络架构
传统以态网局域网多采用的是核心交换机到汇聚交换机最后到接入交换机的传统的三层或二层架构。POL网络核心层也是采用核心交换机，但在汇聚层由OLT替代了传统的汇聚交换机，采用光纤替代了铜缆，在接入层采用分光器替代了接入交换机，由分光器连接直接面向用户的ONU设备，ONU充当了接入交换机角色，提供部分二层交换的功能，为用户提供业务服务。

设备选型比较:

POL优势分析
通过上一节POL和传统局域网的比较，可以发现传统局域网存在的挑战和POL体现出来的独特优势。
传统局域网存在的挑战:
（1）大量交换机占用机房空间，功耗大，散热难
（2）汇聚路由器之间连接复杂，而且占用管道空间，走线和维护难度大
（3）交换机位置分散，管理复杂，需要庞大的维护团队
（4）传输距离的限制
（5）网络新增设备操作复杂
（6）升级和扩容难
无论是传输距离、网络平滑升级、高可靠性，还是灵活组网、易部署、简捷运维等方面，传统综合布线系统已经全面落后于POL。全光网POL把传统综合布线的传输和光纤到桌面、光纤到用户单元、光纤到公共区域进行整体的融合；并把原有的L3网络变成扁平的L2架构。企业可将数据，语音、视频安防以及无线等不同的系统融合在一张光纤网络中，具有传统综合布线不可比拟的优势。

POL优势分析:
架构先进：POL网络采用单模光纤，带宽潜力近乎无限,宽带随需平滑升级。
安全可靠：全光纤传输，防探测，防电磁干扰,PON设备提供极强的DoS防御能力，减少网络攻击。
融合承载：POL方案可一网承载数据、语音、视频等业务，综合布线与弱电网络完美融合。
节省空间：POL方案超强汇聚，园区只需要提供一个核心机房即可，无需楼层机房。
覆盖广泛：覆盖距离20km，满足超高楼宇、超大园区的覆盖需求。
绿色节能：POL方案用无源分光器替代传统网络的汇聚设备，且设备间无需空调，更节能。
维护方便：PON技术原生采用集中管理方式，避免传统方案分散管理弊端，降低了运维难度。

成本优势: 根据以往经验,以1000点位作为样本,选择POL的FTTD（Fiber To The Desktop）方式将比传统交换机网络节省15%的成本,选择FTTO（Fiber To The Office）方式将比交换机网络节省58%的成本。

以太网组网
1.优点：
（1）技术成熟，各厂商提供产品丰富，生态圈相当成熟。
（2）标准架构成熟，不影响业务在各设备厂家之间的的互通。
（3）交换机横向数据交换不会造成数据交换瓶颈。
（4）独占带宽，轻松达到1Gbps甚至更高。
2.缺点：
（1）组网存在局限性。
（2）传输距离有限。
（3）抗干扰低于光纤。

（4）投资高。

POL技术优缺点
POL部署快，成本低，后期维护方便，经过多年的发展，POL已经得到大面积应用，如光纤入户方案。现行POL技术已经成熟，包括GPON技术的更新，很多单位早已应用这种无源光网组网方式。
1.优点：
（1）组网速度快:因为采用光缆铺设，摒弃了汇聚层以及接入层交换机，不需要铺设大量的网线，组网速度得到了提升。
（2）光纤的成本低:在综合布线这一块，节约了成本，另外由于减少了汇聚以及接入层交换机，无疑在网络设备方面节约了一定的资金。
（3）配线间无源化：由于采用光交技术，楼宇配线间将无需电源，仅需要很小的空间用于存放设备。
（4）集中式管理：网络通过管理软件统一管理，操作通过软件下发，运维相对较为简单方便。
（5）光纤远距离传输比双绞线更远，突破了传统局域网组网对距离的限制。

2.缺点：
（1）品牌众多，性能、质量参差不齐。
（2）网内使用大量的ONU设备，大量的ONU设备也增加了故障节点。
（3）大量的ONU设备就需要一套集中管理软件，才能对网络进行运维。
（4）网络的上下行带宽不对等的出现，在一些场景中会受到一定的限制。
（5）基本无横向联系，所有的横向数据均需要上升到OLT设备中进行交换，再返回至客户端，对于需要大量共享型网络存在一定的制约。
（6）同一区域如有多台接入终端，需要安装一台或多台ONU设备，过多的设备如果没有统一安放位置统一管理，影响美观及占用过多资源。

总之：
POL组网方式目前来看尚显年轻，其在网络开放性、业务支撑等方面仍有不足之处，但在一些特定的场景下，POL组网还是具备很强的优势，如住宅园区。POL组网的无源适应性，网络的扩展性和多业务承载能力等优势就将得到很好的体现。现行新的万兆主干，千兆到桌面的以太网组网方式还是作为大多数单位采用的方案，经过技术的发展，目前组网方式已经由原来的核心到汇聚再到接入改变为扁平化组网的方式，核心层直接到接入层等综合型组网模式。另一种新的SDN网络技术也在被不断应用中，以软件定义的网络，大大提升了组网的速度，降低了管理的难度，网络高速稳定，可扩展性强，可选用的品牌多，现行主流网络设备生产厂家均有成熟的组网技术。POL组网与以态网组网的“优势互补”，SDN组网模式的加入，各类型网络的组建也将因此变得更加精彩。

弱电间不需要电源：