還在糾結(jié)分光比？看懂園區(qū)全光方案，這一篇就夠啦！

最近這幾年，很多園區(qū)（包括廠區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、政府部門(mén)等）都在做全光改造。把園區(qū)內(nèi)部的傳統(tǒng)以太網(wǎng)（網(wǎng)線那種），升級(jí)為速度更快、時(shí)延更低、容量更大的高速光網(wǎng)絡(luò)，以此來(lái)滿(mǎn)足智能制造、智慧教育、智慧醫(yī)療等場(chǎng)景的需求，讓用戶(hù)獲得更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

做全光改造，就要選擇合適的方案。目前，國(guó)內(nèi)外各大廠商圍繞園區(qū)全光推出了各具特色的技術(shù)方案，有的采用PON路線，也有的采用以太光路線，令企業(yè)客戶(hù)目不暇接，難以抉擇。

很多客戶(hù)在選擇方案的時(shí)候，喜歡關(guān)注分光比這個(gè)指標(biāo)。

什么是分光比呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，園區(qū)網(wǎng)基本上都是根狀架構(gòu)，從上到下，需要不斷“拆分”光信號(hào)，才能讓每個(gè)房間都有光纖能夠觸達(dá)。一般來(lái)說(shuō)，分光比越高（1:8、1:16等），看上去確實(shí)能夠降低成本，并且提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

但是，前不久，我看到了新華三推出的多通道以太光方案（Multichannel Ethernet Network），偏偏不走尋常路，分光比只有1:4。

仔細(xì)研究之后，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)方案在成本、性能和運(yùn)維方面，確實(shí)有獨(dú)到之處。今天這篇文章，我就借這個(gè)方案，給大家做一個(gè)園區(qū)全光改造的深入解讀。

▉多通道以太光，到底是個(gè)啥？

我們先簡(jiǎn)單了解一下新華三多通道以太光方案的大致情況。

這個(gè)方案的組網(wǎng)圖如下所示：

我們可以看出，架構(gòu)非常簡(jiǎn)單，一共只有三層：

最上層，是位于區(qū)域匯聚機(jī)房的多通道交換機(jī)（盒式或板卡+框式），配備了標(biāo)準(zhǔn)的40G/100G多通道中心光模塊（QSFP+/QSFP28封裝類(lèi)型）。交換機(jī)的端口密度很高，1U設(shè)備可以插50個(gè)中心光模塊，也就是可以滿(mǎn)足多達(dá)200路的接入。

第二層，是位于園區(qū)樓棟弱電間的多通道無(wú)源分光器。它和上層交換機(jī)之間，通過(guò)單纖雙向傳輸信號(hào)。

方案所謂的“多通道”，就是這個(gè)單根光纖里面，基于WDM（波分復(fù)用）技術(shù)，可以承載多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相互隔離的并行數(shù)據(jù)傳輸。方案里的具體實(shí)現(xiàn)方式是將40G分為四路10G，或者將100G分為四路25G。

無(wú)源分光器，一共有多組端口。放大來(lái)看，是6個(gè)端口（2淺藍(lán)+4深藍(lán)）為一組。

淺藍(lán)色的，是接上行，到匯聚交換機(jī)。之所以有兩個(gè)，是因?yàn)榉桨缚梢灾С稚蠈拥碾p交換機(jī)冗余備份。

深藍(lán)色的，是接下行，到第三層（也就是底層）的接入交換機(jī)或光AP。

▉分光比，到底哪種更合適？

從上面的介紹，大家可以看出，新華三這個(gè)方案確實(shí)是1:4的分光比。業(yè)界其它的一些方案，通常是1:8甚至1:16的分光比。

那么，新華三為什么會(huì)選擇1:4的分光比呢？

事實(shí)上，1:4的分光比雖然在光纖用量上可能會(huì)比1:8和1:16方案略高一點(diǎn)，但在方案成熟度、工程工作量、運(yùn)維簡(jiǎn)易度等方面，都會(huì)帶來(lái)更大的收益。

我們先看光纖用量。

我們以160間房的園區(qū)場(chǎng)景為例，1:4多通道方案和1:16分光方案（也采用單纖，也就是一根光纖同時(shí)收和發(fā)）的對(duì)比如下：

可以看出，兩種方案中，中心機(jī)房交換機(jī)到樓棟弱電間交換機(jī)，都是單纖，光纖數(shù)量一樣，都是1芯（根），100米。分光器到房間，光纖數(shù)量也是一樣的，都是160芯（根），共16000米。

樓棟弱電間交換機(jī)到分光器，數(shù)量有了區(qū)別：

1:4多通道方案，分光器和上層交換機(jī)之間的光纖數(shù)量更多，10組×4芯=40芯，每芯50米，共2000米。

1:16分光方案，分光器和上層交換機(jī)之間的光纖數(shù)量是10組×1芯=10芯，共500米。

加在一起，其實(shí)1:16分光方案也就節(jié)約了2000-500=1500米光纖，僅為8%左右。說(shuō)實(shí)話，現(xiàn)在光纖都是白菜價(jià)（大約1.7元/米），這點(diǎn)節(jié)省對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是微不足道的。

如果和雙纖方案（兩根光纖，一收一發(fā)）進(jìn)行對(duì)比，例如2:16方案、1:8方案，如下圖所示：

那么，很容易看出，高分光比的雙纖方案光纖用量幾乎多了一倍（分光器到房間直接翻倍），就更沒(méi)法比。采用單纖是大勢(shì)所趨，一方面大幅節(jié)約光纖，另一方面，不用擔(dān)心收發(fā)端口接反（老網(wǎng)工都懂的）。

好了，不管怎么說(shuō)，看上去1:16方案還是省了一點(diǎn)光纖成本，有一些優(yōu)勢(shì)。接下來(lái)，我們看看剛才說(shuō)的方案成熟度、工程工作量、運(yùn)維簡(jiǎn)易度等方面。

1:4多通道方案的優(yōu)勢(shì)，主要在于其高度標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)的更高成熟度和可靠性，以及運(yùn)維上的便利性。

1:8和1:16分光方案在分光比上有一定的獨(dú)特性，但獨(dú)特性往往意味著不適應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，需要綁定單一廠商，后續(xù)換設(shè)備或擴(kuò)容存在一些限制。

例如，在匯聚交換機(jī)一側(cè)，1:16分光方案采用的是特殊定制的CFP2接口，只適配定制匯聚交換機(jī)，組網(wǎng)被強(qiáng)綁定。而1:4多通道方案采用的是標(biāo)準(zhǔn)QSFP+接口，普通匯聚設(shè)備就可以適配，不需要綁定設(shè)備。

在光模塊方面，1:16分光比高，但內(nèi)部構(gòu)造本質(zhì)上是多個(gè)1:4進(jìn)行級(jí)聯(lián)，還包括了合分波器件，所以整個(gè)光模塊的體積會(huì)更大。這會(huì)影響匯聚交換機(jī)側(cè)的端口密度。因此，從廠家對(duì)外公布的規(guī)格數(shù)據(jù)看，1:4多通道的接入密度相比彩光要高出25%以上。

1:16分光比，單纖16波雙向

分光比高，意味著單纖中使用的波長(zhǎng)類(lèi)型更多，對(duì)應(yīng)的光模塊種類(lèi)也就更多。1:16分光，會(huì)用到16種光模塊，這對(duì)運(yùn)維工作帶來(lái)了更大的壓力，需要準(zhǔn)備更多的備件，在部署和維護(hù)工作中，也會(huì)更加麻煩。

多通道方案的1:4分光，只用到4種光模塊，簡(jiǎn)單了很多。

從技術(shù)的成熟度來(lái)看，1:16分光方案采用單纖上的相同波長(zhǎng)進(jìn)行收發(fā)，此前從未有過(guò)商用案例，高負(fù)載下的可靠性（是否存在回波干擾）還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

再看分光器這邊。

多通道方案采用的分光器，也是通用程度更高的標(biāo)準(zhǔn)分光器。它的ODN（光分配網(wǎng)）和PON技術(shù)體系是兼容的。這意味著，如果用戶(hù)之前采用的是PON網(wǎng)絡(luò)，那么，可以很輕松地替換為多通道方案。

PON 方案升級(jí)為多通道以太光方案

相比之下，傳統(tǒng)無(wú)源以太光方案采用的是特殊定制的分光器，也不是標(biāo)準(zhǔn)的，需要獨(dú)家采購(gòu)，成本較高，ODN無(wú)法通用。

值得一提的是，多通道方案的分光器是支持組內(nèi)盲插的。同一個(gè)分光器下，光模塊不用關(guān)心順序。而傳統(tǒng)無(wú)源以太光方案并不支持盲插，光模塊與分光器接口必須唯一對(duì)應(yīng)。這顯然也會(huì)增加運(yùn)維的難度。

在演進(jìn)方面，多通道方案也有優(yōu)勢(shì)。

前面我們提到，它支持40G和100G分光，也就是說(shuō)，當(dāng)前如果接入端使用的是10G，后續(xù)通過(guò)更換光模塊，就可以輕松升級(jí)為25G。而傳統(tǒng)無(wú)源以太光方案不行，10G已經(jīng)封頂，如果要升級(jí)，必須更換全套設(shè)備。

我們把各個(gè)維度的對(duì)比，列一個(gè)表，大家一目了然：

▉集中部署 vs 樓棟匯聚，到底該怎么選？

無(wú)論是1:4多通道方案，還是1:16分光方案，都存在集中部署和樓棟匯聚兩種部署方式。

集中部署，是將匯聚交換機(jī)放在中心機(jī)房區(qū)域匯聚，分光器放在樓層的弱電間。

樓棟匯聚，是將匯聚交換機(jī)放在樓棟匯聚間（弱電間），分光器位置不變。

業(yè)界一些廠商認(rèn)為，1:4多通道方案在集中部署時(shí)會(huì)用到更多的光纖，1:16分光方案相對(duì)較少。如下圖所示，如果一棟樓約有500個(gè)接入交換機(jī)，1:4多通道方案下，匯聚交換機(jī)和分光器之間（跨樓棟）是250芯光纖。1:16分光方案，則只有64芯。

但實(shí)際上，集中部署方式在實(shí)際應(yīng)用中存在著明顯不足，更多的情況下樓棟匯聚方案才是最優(yōu)解。而采用樓棟匯聚方案后，不管是1:16分光方案還是1:4多通道方案都可以大幅減少光纖數(shù)量。如下表所示：

那么，集中部署方式都有哪些不足呢？

有人認(rèn)為，采用集中部署方式，可以不再需要樓棟的弱電間，節(jié)約空間。但大家應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的信息化數(shù)字化發(fā)展，大樓的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)越來(lái)越多，所以，根據(jù)現(xiàn)在的工程設(shè)計(jì)規(guī)范，基本上都會(huì)設(shè)置弱電間。你用還是不用，它都已經(jīng)在那里了。

除了節(jié)約光纖之外，樓棟匯聚部署還能夠帶來(lái)運(yùn)維上的便利。

采用集中部署時(shí)，如果遇到問(wèn)題需要排查，就需要在中心機(jī)房和樓棟之間來(lái)回跑。要么，就需要兩個(gè)人，遠(yuǎn)程進(jìn)行配合。

集中部署，也會(huì)帶來(lái)更多的光纖節(jié)點(diǎn)，增加故障發(fā)生的概率。園區(qū)網(wǎng)經(jīng)常會(huì)進(jìn)行一些配置修改（網(wǎng)絡(luò)變更），或者一段時(shí)間后，會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容。采用集中部署方式，意味著進(jìn)行維護(hù)和擴(kuò)容的時(shí)候，不僅要在接入側(cè)操作，也要在中心機(jī)房操作。這很有可能會(huì)引入影響范圍更大的網(wǎng)絡(luò)故障。

采用樓棟匯聚部署，只需要在樓棟進(jìn)行運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)了樓棟和中心機(jī)房的解耦，不僅讓運(yùn)維更加方便，也降低了引入故障的風(fēng)險(xiǎn)。

最后還有一點(diǎn)，是供電有關(guān)。

房間里的很多設(shè)備（安防攝像頭、門(mén)禁、無(wú)線AP等）除了需要網(wǎng)絡(luò)之外，也對(duì)集中供電有較強(qiáng)依賴(lài)。如果沒(méi)有弱電間，只能本地供電，增加施工難度（需要強(qiáng)電布線），也增加安全風(fēng)險(xiǎn)。

所以，綜合來(lái)看，取消樓棟弱電間是不現(xiàn)實(shí)的。基于樓棟匯聚的1:4多通道方案，更具有實(shí)際意義，也貼合用戶(hù)需求。

▉最后的話

好啦，以上就是針對(duì)新華三多通道以太光的詳細(xì)解讀。大家都看明白了嗎？

園區(qū)全光改造是推動(dòng)行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要前提條件。選擇最適合的方案，不僅可以降低改造成本投入，也可以為后續(xù)的運(yùn)維簡(jiǎn)化創(chuàng)造條件。規(guī)格不是越大越好，往往也需要根據(jù)自身實(shí)際情況和需求進(jìn)行合理選擇。

希望這篇文章能給大家?guī)?lái)幫助，也歡迎大家留言共同參與討論！