关于POL无源光局域网在高校校园网络中的应用探讨

摘 要 随着云计算、物联网等新技术的迅速发展与日益成熟，校园信息化在历经了“计算机房、校园网、数字化校园网”等几个发展阶段后，正式进入“智慧校园”的时代。高校数据业务得到了迅速的发展，但现有网络容量和性能越来越难以满足学校发展的需求。在这样的背景下，POL无源光局域网应运而生，并得到了广泛的推广与应用，本文通过分析POL无源光局域网的特点及优势，对POL在高校网络中的应用进行探讨。

关键词 高校网络;POL应用;智慧校园

1 校园网络的现状与需求

随着网络技术飞速发展，校园网络为了创造更加丰富多彩、更加便捷以及更人性化的校园网络环境，各种系统和校园应用（例如海量教学文件共享、实时多媒体教学、协同通信、OA等应用）更加流畅，使得食堂、宿舍、活动中心、图书馆、教师办公室、教学楼、实验楼、体育场馆、报告厅、演艺厅等校园内设施更加协调运作，均需要校园网络具有高带宽、广覆盖的承载能力。传统的校园网络多数采用多级以太交换机汇聚，这种方式在面临新兴的校园网络应用中越来越难以支撑。传统局域网主要存在以下问题：

1.1 宽带提升和业务拓展能力不足，无法满足新应用的流量需求

现有校园网多数采用传统的交换机组网架构中，五类线的连接速率只有100Mb，接入带宽难以提升。在面对当今校园内复杂的业务环境及要求，无论从定制标准、设备采购、到系统集成以及运营维护上都未做好准备，这就造成了目前高校内部一种业务建一张网络，不同的网络需要不同维护的复杂局面。WIFI网络、语音网络、办公网络，多网并行，多用户数据汇聚后，容易产生拥塞，导致业务支撑能力缺陷和网络维护复杂，用户带宽难以保障，大大影响了师生的工作、学习和生活[1]。

1.2 网络层级多，层次复杂，建设成本大

传统的校园网络多采用二层交换机、三层交换机和五类线进行部署，传统五类线由于传输距离及带宽容量有限，若要升级至千兆接入则需要重新部署大量的超五类或者六类线缆，同时还要更换交换设备才能够满足千兆网络覆盖问题。一般情况下，整个传统以太网络初期投入有25%～30%是线缆投入。而线缆的使用期限只有4～6年，这意味着每隔4～6年就要重新对网络进行再次改造，造成网络重复建设成本高。且为了避免超长布线引起的信号丢失以及噪音、干扰等问题，还必须添加更多硬件设备，如中继器或交换机，以实现更长距离的网络部署。 在高校内布网，将需要更多的分布式设备，机房和布线，那么这样的网络部署使得建设成本大。

1.3 能耗和空间占用巨大，维护成本高

大量的线缆及有源接入交换机，需要占用大量的室内空间，从而增加了接入机房或者楼层设备间建设的要求，有源设备需要电力、空调、备用电源等配套设施的建设，还要日复一日地消耗大量的电力能源（包括空调、设备以及备用电池的运行）。这些大量的有源设备，不仅在初期部署时耗费大量的人力，在后期的日常维护、故障排查上需要大量的人力投入，从而推高了维护成本。

2 POL无源光局域网定义

POL（Passive Optical LAN）是无源全光局域网，是基于PON技术的新型局域网组网方案，而PON技术已经在住宅用户规模部署，网络架构扁平、管理维护简单、低时延、高带宽等特性与校园网络新需求高度吻合，POL组网模式正是该技术在校园局域网的推广和应用。作为目前主流的接入技术，能够支持多接入模式和融合业务并支持持续演进，继承了PON网络大带宽、高可靠性、扁平化、易部署、易管理等优点，具备解决高校校园网络当前面临挑战的能力[2]。

3 POL无源光局域网的优势

POL以带宽容量更大、传输距离更长、体积/重量更小和成本更低的单模光纤为介质，技术上采用在电信运营商光纤到户宽带接入市场上早已广泛使用的PON技术，其相比传统的以太网交换机方案还可以节省汇聚层有源设备，以及由此带来的机房空间、配电和散热等一系列开支。光接入网络由OLT（光线路汇聚）、ODN（光分配器）、ONU（光接入单元）三部分构成，光线路终端发出的光信号通过光分配器的无源光分路器件分配到每个光接入单元上。在POL组网中传统LAN中的汇聚交换机被OLT替代;铜线被光纤替代;接入交换机由无源的分光器替代。

相比较传统局域网，无源光局域网（POL）采用无源设备，绿色节能，降低了建设成本和维护成本，同时具有高速、融合、安全、易维等特点。

首先， POL网络在机房到ONU之间，采用光纤铺设，覆盖范围广，每PON口最高可达10G的带宽，并且后续能支持到40G甚至100G带宽。在未来学校需求更高带宽时，光纤无须更换，只需要更换两端的设备或者光模块，简化升级步骤，节省升级成本。做到一次部署，网络容量持续升级。

其次， POL网络层级简单，有源设备只有OLT和ONT两级，采用点对多点的组网方式，节省大量骨干光纤资源和管道空间，布线简单，相对于传统方案，省却大量堆叠层交换机，减少了网络层级，从而方便維护管理，故障定位明了，提高网络可靠性，更适合未来智慧校园云业务发展。

再次，POL融合性强，一根光纤承载所有业务。根据业务需求的不同，ONU能提供传统电话pots端口，传统电视同轴端口，百/千/万兆以太网端口，POE功能等，满足用户高速上网、IPTV、VOIP，电视等多种接入需求，可以承载视频监控、门禁、一卡通等多种业务，从而实现在一套POL网络中，接入多种业务，无须建立多套网络来承载多种业务。

第四，POL安全性高，POL网络采用光纤进行数据传输，不会氧化，拥有更长的使用寿命，有效避免了电磁干扰，电磁泄漏等问题，可从物理线路上避免了信息被窃取的危险，还可防止非法用户接入设备，从而杜绝了非法用户接入网络的可能。设备支持用户隔离，广播抑制，防DOS攻击等功能，有效防止了已接入用户对设备，对其他用户的攻击行为。

4 结束语

在高校校园网络中应用POL无源光局域网的组网方式，有效解决了现代校园网络需要的高速互联，稳定可靠，便捷管理，安全可控的需求，为校园网络的建设提供了一个全新的建设模式，助力智慧校园的建设。

参考文献

[1] 李丽媛.无源光网络在接入网中的应用研究[J].硅谷，2013，（2）： 00015.

[2] 魏中钘.POL无源光局域网方案在建筑智能化中的应用探析[J].科学与信息化，2018，（8）：20-25.

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