【9A文】学院GPON系统方案

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1、【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 目 录 1项项目概况目概况 1 1.1需求分析1 1.2设计原则1 2.GPON 技技术简术简介介 4 3网网络络接入方案接入方案 8 3.1设计模型8 3.2网络结构1 3.3OLT 端配置.10 3.4ONU 端配置11 3.5设备部署规划12 3.6配置清单14 3.7带宽分析15 3.8方案特点17 3.8.1网络扩展17 3.8.2网络管理18 3.8.3服务质量18 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 1 1 项项目概况目概况 1.11.1 需求分析需求分析 网络建设

2、需求如下： 学校由 3 幢宿舍楼及 1 幢教学楼组成，本次 GPON 组网方案仅考虑学生宿舍楼的网 络方案。 每幢宿舍楼层高 6 层，共 200 间宿舍，每间宿舍 6 个学生，设置 2 个信息点。 网络系统采用先进的 GPON 系统搭建，提供千兆主干，百兆到桌面的网络接入能力。 整体网络模式上采用光纤到楼的模式为主，宿舍楼内通过 5 类线部署到每个房间。 接入 Internet 速率由终端用户申请的账户带宽决定，所有主干和接入设备均可网 管，要求支持全线速转发 1.21.2 设计设计原原则则 基于对学院项目需求的深入理解，结合自身产品和技术特点，推出了完善的解决方案， 为校园提供“高扩展、多业

3、务、高安全”的精品网络。 中中职职园校区网园校区网络络建建设设遵循以下基本原遵循以下基本原则则： ： 高性能高性能 本次新建网络采用 GPON 技术，单纤提供 2.5G 带宽，实现千兆主干，百兆桌面的接入能 力。二层的网络结构，确保全网性能均衡，没有瓶颈节点，从接入至核心均实现全线速转发， 骨干提供万兆接口，确保网络后期可升级至万兆。 可靠性与自愈原可靠性与自愈原则则 网络系统的稳定可靠是应用系统正常运行的关键保证，在网络设计中选用高可靠性网 络产品，设备充分考虑冗余、容错能力；合理设计网络架构，制订可靠的网络备份策略，保证 网络具有故障自愈的能力，最大限度地支持系统的正常运行。网络设备在出现

4、故障时应便于 诊断和排除，充分体现计算机网络的高可靠性。 技技术术先先进进和和实实用用 在保证满足校园业务、应用系统业务的同时，要体现出网络系统的先进性。在网络设计 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来，充分考虑网络应用的现状和未来发 展趋势。 可可扩扩充充 考虑到宿舍楼未来用户数量和业务种类发展的不确定性，要求网络系统具有强大的扩 展功能，包括性能的扩展和接入能力、覆盖能力的扩展。整个网络要建设成完整统一、组网 灵活、易扩充的弹性网络平台，能够随着需求变化，充分留有扩充余地。 标标准开放准开放 技术选择必须

5、符合相关国际标准及国内标准，避免个别厂家的私有标准或内部协议，确 保网络的开放性和互连互通，满足信息准确、安全、可靠、优良交换传送的需要；开放的接口， 支持良好的维护、测量和管理手段，提供网络统一实时监控的遥测、遥控的信息处理功能， 实现网络设备的统一管理。 安全可靠安全可靠 网络结构拓扑方便、灵活。要求支持动态地移动、加入及变化，根据不同客户组成逻辑 网段，故要求有虚拟 LAN 的功能。具有灵活可控的安全管理手段，保证关键数据不被非法窃 取、篡改或泄漏，并能满足安全防护规范的要求，安全的远程访问能力。 强强 QOS、 、强组强组播播 校园网因为对视频、音频等多媒体业务的需求较大，所以整个网络

6、具有较完善的 QOS 特 性对教育网而言就显得尤为重要。能不能对关键业务进行带宽优先保证尤其是那些对时延 敏感的业务进行保证是教育网必须考虑的一个重点，为实现区别服务，整网端到端的 QOS 特 性机制是优质网络业务的保证。另外组播特性对于有效的保证多媒体流传输性能和节省带 宽也有非常重要的意义，基于组播的控制特性也会进一步保证组播流的控制、管理和安全， 从而为实现校园网内的多业务支持提供保障。 兼容性兼容性 能够最大限度地保证学校现有各种计算机软、硬件资源的可用性和连续性，为不同的现 存网络提供互联和升级的手段（如现有的双向教学系统），保证各种在用计算机系统（包括工 作站、服务器和微机等设备）

7、的互连入网，充分利用现有网络资源，发挥主干网的优势。 上网行上网行为为可控可管可控可管 宿舍上网记录满足公安部令第 82 号（互联网安全保护技术措施规定）要求，精确到每个 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 用户账户、IP、MAC 地址对应访问的每个统一资源定位符 URL；纪录保存至少六个月，便于校 方审计、统计和分析。 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 2 2 GPONGPON 技技术简术简介介 随着网络应用的普及和网络用户的增长，互联网宽带接入用户增长迅速，而且应用呈现 多样化，复杂化的趋势。市场的需求变化以

8、及技术的融合和发展加速了新兴宽带业务和应用 的出现，IPTV、视频监控、视频会议、网上教学、网络游戏、VOIP 等新应用和业务的出现对 目前的接入网带宽和服务质量提出了更加严格的要求，现有的 DSL 或 LAN 接入方式很难 满足新业务的需求。 这样的背景下，光纤接入技术得以迅速普及。只有光纤网络可以提供充足的带宽来满足 未来的需求，同时光纤在制造成本方面具有铜缆不可比拟的优势，光纤网络正在从骨干向接 入层延伸，最终将逐渐取代铜缆。随着光纤施工工艺的日益完善和光接入技术的成熟，光纤 接入网已成为一种必然趋势。 在光接入技术之中，无源光网络 PON (Ethernet Passive Optic

9、al Network)无疑是最优的方 案，将成为建设 FTTH/FTTP 网络的主要技术。 GPON（Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络）技术是无源光网络 （PON）家族中一个重要的技术分支，其它类似技术包括 APON/BPON 和 EPON 技术等。 GPON 是当前和未来数年内最受关注的光接入技术。 千兆以太网无源光网络 GPON 技术的出现为 FTTR 建设提供了高性价比的解决方案， GPON 遵循 ITU-G.984 标准，它使用大量普及的以太网作为传输协议和用户接口，具备良好 的兼容性和经济性，结合无源光网络的技术和带宽优

10、势，提供非常高的性价比和良好的网络 适用性。 相对于 EPON（Ethernet PON），GPON 网络具有更高的带宽和传输效率，更适合高容量、 大带宽的网络应用。标准的 GPON 网络由 OLT（Optical Line Terminal）、ODN (Optical Distribute Network)和 ONU/ONT(Optical Network Unit)组成。GPON 网络带宽可以达到下 行 2.5Gbps，上行 1.25Gbps，传输距离可以覆盖 20Km，通过无源分路器组成树型的网络结构， 分路器的分支比可以达到 1:64，甚至 1：128。这种点到多点的网络结构非常适合建

11、设 FTTP/FTTH 接入网络。 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 GPON 网络结构 GPON技术主要优势如下： 点到多点网络结构，节省大量骨干光纤资源 无源分光结构，大大减少有源节点机房数量资资源源 大大减少机房光电设备数量，对机房供电、配线、空间要求大为降低 千兆主干，带宽高 逻辑上二级网络结构，全网性能均衡 20KM 覆盖，大大提高接入网覆盖范围 性能性能 端到端的 QOS，SLA，DBA，IGMP 等特性，彻底改变以太网的性能 传输过程无源，无有源节点，故障点大大减少 无源器件，可靠性大大增强 运运维维 电信级统一网管能力，直接管理制每个端

12、口，大大提高运维效率、降低运维工 作量 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 与传统的基于点对点技术的光纤收发器或者交换机的方式相比，GPON 具有明显的优 势。 GPONMC+LAN 结构 点对多点，树状拓扑，两级结构，网络结 构简单 点对点，多级级联，大规模部署时网络结构 复杂 资源 单芯、无源传输，通过无源分光器扩展， 节省大量骨干光纤资源，无需机房；需 要楼宇设备，需进行入户部分改造 点对点结构，双芯/单芯传输，耗用较多主 干光纤资源，需有源机房；需要楼宇设备， 需进行入户部分改造 性能 千兆主干，两级网络，具备 QoS、SLA、IGMP 等高端特

13、性，全网性 能平衡 多级结构，全网性能不平衡，网络边缘性能 差，通常不具备全网 QoS、SLA，IGMP 等 高端能力 管理 端到端的广电级全网统一管理能力，控 制力强 设备众多，不具备全网管理能力，网络控制 力较差 运维 无源网络，故障点少，远程网管能力突 出，日常运维压力小 有源设备众多，故障点多，管理能力弱，日 常运维压力较大 成本 设备成本稍高，但综合建网成本低（主 干光纤、机房建设等），成本具备进一步 下降空间 设备成本相对较低，但综合成本高，成本已 无继续下降空间 网络 扩 展 易于扩展，可扩展性好，且不会以大量 增加建设成本和降低网络性能为代价 可通过级联方式扩展网络，但需要增加

14、相 关机房、交换机等配套，且会降低网络性能 产品 成 熟度 成熟，代表网络发展方向成熟 在本方案中，采用爱立信 BLM1500 GPON 系统作为中职园网络接入网络平台，建设个办 公、教学及宿舍楼等整个园区的基础传输网络。 爱立信公司是通讯领域世界领先公司，也是最早参与到 GPON 标准 ITU-G.984 标准的 GPON 厂商，其 GPON 系统 BLM1500 广泛应用于全球数十个国家和地区，为数千万网络用户提 供高质量的宽带接入服务。 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 3 3 网网络络接入方案接入方案 3.13.1 设计设计模型模型 本次这也学

15、院宿舍楼网络项目规模较大，预计有学生 3600 人。学生宿舍楼是信息点较 为密集的地区。初步构想按照以下方式设计网络模型：（此模型仅为初期方案设计所设立，并 不精确，将来根据实际规划进行修正） 每幢宿舍楼容纳 1200 名学生，供 200 间宿舍，每宿舍 6 人 每宿舍设置 2 个信息点接入，宿舍内如果多于 2 人上网，可采用下挂小交换机的方 式 学生上网通过 PPPOE 拨号的方式，每个帐号仅允许 1 个 MAC 地址拨入 每幢宿舍楼预计设计 400 个信息点，3 幢楼共 1200 个信息点 结构上采用光纤到宿舍楼，宿舍楼内用 5 类线部署到每间宿舍 考虑到学生是相对特殊的用户群体，其特征为

16、渗透率高，并发率高，在线率高，数据 流量高，网络设计时要充分考虑带宽设计。目前按照每间宿舍 4 个学生上网的模型 进行设计 所有宿舍楼均采用 FTTB 型 ONU 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 3.23.2 网网络结络结构构 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 【MeiWei_81 重点借鉴文档】 3.33.3 OLTOLT 端配置端配置 爱立信 BLM 1500 GPON OLT 提供运营商级 99.999%高可靠性，公共部件没有单点故障， 中央控制卡和交换矩阵全面冗余。交换矩阵采用双发选收 模式，单卡故障时没有任何业务中断。 每一个通用插槽到背板的带宽为 20Gbps。模块化的 体系架构使得系统非常易于配置和扩容，可随着业务和容 量增长轻松升级。 机框的物理外观如下图所示， 机框共 18 个槽位，拥有业界最大的系统接入能 力，单台 OLT 最大可以支持 7680 台 ONU 的接 入 中间 2 个插槽为主备用的交换矩阵卡，其余 16 个通用插槽为任意线路卡的组合 2 个冗余的 -48 V DC 电源