聲明免責聲明雖然新華三集團試圖在本資料中提供準確的信息，但不保證本資料的內容不含有技術性誤差或印刷性錯誤，為此新華三集團對本資料中信息的準確性不承擔任何責任。新華三集團保留在沒有任何通知或提示的情況下對本資料的內容進行修改的權利。版權聲明本白皮書著作權屬于新華三技術股份有限公司所有。轉載、摘編或以其他任何方式使用本白皮書的全部或部分內容的，應注明來源，違反上述聲明者，著作權方將追究其相關法律責任。編寫說明主編委員：程臻副主編委員：(按姓名拼音排序)曹敏傅嘉嘉顧偉平郭曉東黃翔霍曉宇李佳鵬李震林慶新劉豐秦堯宋毅君汪存友王耕汪衛國謝曉俊張毅婷鄭煒鄭曉蘭朱曉波主編單位山東大學山西大學華中師范大學山西師范大學武漢理工大學太原理工大學湖北經濟學院福州大學至誠學院新華三技術有限公司前言關于本書本書基于對高校校園網絡的發展趨勢和網絡技術演進方向的洞察，提出了新代校園網絡的建設思路。書中介紹了新華三全光校園網絡的典型建設場景和方案建議，并對關鍵技術進行了詳細介紹，最后展示全光網絡解決方案的成功案例，向讀者全面展現了新華三全光校園網絡解決方案在高校網絡升級/建設中的思考和實踐經驗。本書作為新華三全光校園網絡解決方案的參考資料，經新華三工程師充分驗證，旨在幫助客戶快速構建張極簡、智能、易維護的全光校園網絡。讀者對象本書適合教育行業相關的信息化從業人員、教育行業數字化轉型的參與者或決策者，以及對高校網絡解決方案感興趣的讀者。2當下各行業數字化轉型已經進入關鍵時期。Gartner預測，到2025年，將有85%的企業和組織采用云優先原則，企業業務上云流量變化導致帶寬需求激增，對網絡聯接產生更復雜的需求；IDC預測，到2025年，50%的企業將整合loT功能。企業內有線網、無線網、loT的多網合，更需要統的運維手段來簡化網絡運管，提升管理效率。傳統園區網絡面臨帶寬、運維等更高要求全光網絡以其更高帶寬、大二層網絡易于運維和擴容、超長傳輸、綠色低碳等優點，成為下代園區網絡的最佳選項。目前業界主流看法認為，全光網絡是指單模光纖為傳輸介質，使用以太交換設備或PON設備進行組網的網絡，允許設備節點存在定的光電轉換，由此全光網絡分出了以太全光和PON(pas-siveopticalNetwork，無源光網絡)兩大類。與傳統的銅纜網絡相比，全光網絡無論是在性能還是運維方面，都有明顯的優勢。傳統銅纜網絡存在傳輸性能弱、成本高、布線復雜等缺點，已逐漸承載不了各種新型網絡應用，例如物聯網、云服務、超高清視頻、無線辦公、數字孿生等帶來的業務流量。3校園網絡■面臨的挑戰日冒4建設思路全光校園網絡6在高校，網絡就像人類的神經樣，觸達、鏈接到校園的每處，并且助推著高校從"信息化"向"數字化"、"智能化"的教育信息化更高形態進階發展[4。在"光進銅退"進程加速的背景下，我們認為下代校園網的建設方向是基于新代信息技術演化生成的全光校園網絡，其應具備鏈路光纖化、融合組網、配置自動化、業務精細化及運維智能化等典型特征。鏈路光纖化光纖作為傳輸介質，有傳輸距離遠、速率高、衰減少、抗干擾能力強、生命周期長等特點，是提高網速的理想材質。·光纖傳輸距離遠，可以輕松覆蓋較大的范圍。五類網線和六類網線的傳輸距離般為100米以內，而萬兆光模塊鋪設單模光纖可以達到20公里的傳輸距離。·光纖的傳輸損耗非常低，被廣泛用于較長距離和遠程骨干網。例如，當距離為100米時，光纖信號損耗僅為原始信號強度的3%而相同距離6A類銅纜網線的信號損耗大約為其原始信號強度的94%。銅纜的傳輸損耗也會隨著信號頻率的提高而迅速增加。·光纖傳輸速率高，單波傳輸速率可達400Gbps以上，是六類網線(1Gbps)的400倍以上。·光纖的抗干擾能力強，安全性更高。而普通的網線受電磁干擾的影響較大。·光纖的生命周期長，般可以使用30年無需更換，使用壽命是普通網線的3-4倍。在典型的中大型高校網絡中，推薦萬兆入室、千兆到桌面的帶寬設計，般采用三層架構，即：核心層-匯聚層-接入層。在實際應用中，需要根據園區網絡規模選擇不同的網絡層級結構。單校區核心層設備，般采用兩臺高性能核心交換機，雙機方式提供高可靠性(M-LAG)。多校區之間核心交換機采用100G互聯，并為將來升級更高帶寬(比如400G)做出接口預留。7匯聚層設備，般采用高轉發能力的匯聚交換機，雙機方式提供高可靠性(M-LAG)。根據園區大小，匯聚層又分為區域匯聚、樓宇匯聚。如圖所示，對于區域匯聚，核心層與匯聚層之間采用100G互聯；對于樓宇匯聚，雙40G鏈路聚合上行，并具備將來升級為100G的能力。典型組網拓撲圖接入層設備般分為有線接入和無線接入。有線接入主要是指接入交換機，單機部署，10G鏈路上行連接樓宇匯聚設備；無線接入主要是指wi-Fi接入，通過2.5/10GE上聯樓宇匯聚交換機或者接入交換機。在全光網絡中，區別于傳統的網線連接，網絡設備之間采用光纖互聯。光纖無法傳輸電信號，如何實現傳統網絡中的POE供電，即如何實現集中供電是全光網絡中的個重要話題。傳統方案通過網線實現POE供電最長的供電距離不超過100米，傳統方案在面對超過100米的場景時采取的辦法般是增加電源適配器，即本地供電。8全光方案，集中供電般有兩種方式。第種是借助內嵌在交換機設備中的供電模塊，或者是單獨的PRS供電設備，單獨走弱電供電線纜到受電交換機/受電AP。集中供電方式第二種是通過光電混合纜來實現集中供電，光電混合纜(也叫光電復合纜，photoeectriccom-positecable)，是種適用于通信接入網系統的新型接入方式，它將輸電銅線與光纖集合在起可以次性同步解決寬帶接入、設備用電、信號傳輸的問題。光電混合纜橫截面示意圖9光電混合纜具有較明顯的優點：1.提供高帶寬接入，同時解決網絡建設中接入層設備用電問題2.外徑小，重量輕，傳輸距離比網線遠，占用空間小；3.具有優越的彎曲性能和良好的耐側壓性能，施工方便。光電混合纜的選擇需要考慮多方面的因素：·從光電混合纜外皮材質方面來看，分為PVC(聚氯乙烯)和LZSH(低煙無鹵材料)。市面上網線多為PVC(聚氯乙烯)材質，燃燒時會產生有害氣體(如：鹵化氫、氧化碳等)。另種優良材質LZSH(低煙無鹵材料)，抗老化程度高，阻燃性能較好，燃燒時無毒煙，安全性更高，更為環保。所以對于無毒環保要求較高的場景，需要選擇LZSH低煙無鹵光電混合纜。·從光電混合纜的供電銅線的線徑來看，分為0.4mm2、05mm2和1.o0mm2三種規格，這三種規格決定了光電混合纜的線徑不同，即占用橋架的空間不同。同時最重要的是，不同的銅線線徑決定了在不同受電功率等級下的最大供電距離不同，銅線越粗，在相同的供電功率下，傳輸距離越遠。光電混合纜的使用，會因兩端設備的光電接口不同而有所不同。常見的方式有三種，如下表。部署時，供電側使用具備光電功能的光主機，受電側使用具備光電功能的影終端或者光AP。不同類型的設備，對應上述三種不同類型的光電混合纜使用方式。在校園網絡中，WLAN占據很重要的部分。而隨著802.11協議不斷演進，AP也進入到了光AP時代。技術演進回顧發展歷程，初版802.11協議速率僅2Mbps，802.11b使用新的編碼形式，將速率提升到11Mbps。802.11a利用新的5GHz頻段，引入。FDM技術并采用64-QAM調制將無線速率提升到54Mbps802.11g將802.11a的技術同步推廣到2.4GHz頻段，2.4GHz頻段也能到達54Mbps的速率。802.11n作為個重大突破，MIMO技術被引入WLAN協議，同時采用更寬的40MHz帶寬，下將WLAN速率提升到了600Mbps。802.11ac繼續進行突破，最大可用QAM-256調制,支持最大160MHz帶寬將速率提升10余倍到6.9Gbps。同時為提升多用戶使用體驗，引入MU-MIMO技術。802.11ax在前者基礎上，作為個更高效的網絡，引入。FDMA技術，同步采用1024-QAM調制，傳輸速率達到9.6Gbps，基本跨入了10Gbps的門檻，相較于初始版本協議速率已提升近萬倍。wi-Fi協議標準的概述如下表所示。標準802.11n(wi-Fi4)802.11ac(wi-Fi5)802.11ax(wi-Fi6)802.11be(wi-Fi7)發布時間2009年2013年2020年2024年工作頻段2.4GHz、5GHz5GHz2.4GHz、5GHz(wi-Fi6E6GHz)2.4GHz、5GHz、6GHz理論最大速率600Mbps6900Mbps9600Mbps46Gbps最大帶寬40MHz160MHz160MHz320MHzMIMO4X48X88X8調制方式64-QAM256-QAM1024-QAM4096-QAM傳輸技術MIMO-OFDMDLMU-MIMOUL/DLMU-MIMO,OFDMAUL/DLMU-MIMO，OFDMA,Multi-AP，MLOwi-Fi7技術亮點wi-Fi7的關鍵字是EHT(ExtremeyHighThroughput)，首要特征就是超高的吞吐。在傳輸速率方面，通過引入320MHz帶寬，4K-QAM調制，MIMO16X16使得單鏈路最大理論速率達到46Gbps。頻譜效率提升上，引入Multi-RU、混合自動重傳請求(HARQ)、多AP協同等技術，讓資源利用更合理更高效。干擾抑制方面，preamblepuncturing、協同。FDMA(c-OFDMA)、協同空間重用(CSR)、多鏈路同步信道接入等技術將被采用，使得AP間干擾更小，覆蓋更均衡。針對可保障低時延，多AP聯合傳輸(JXT)、動態鏈路切換、定時與同步、新接入類別等技術正在討論與納入中。1.320MHz信道2020年4月23日，FCC宣布，考慮允許將6GHz頻段中的1200MHz頻譜開放給免許可應用，最終投票表決通過了將6GHz(5.925-7.125)的新頻段開放給了免許可應用，也就是wi-Fi的應用。隨后，世界各國也積極推動將6G頻段作為非授權頻段給wi-Fi應用。新的6G頻段共有1200MHz的帶寬，可以提供59個20MHz信道帶寬，29個40MHz帶寬信道，14個80MHz信道帶寬，7個160MHz和3個320MHz信道帶寬，極大地緩解了當前wi-Fi頻譜資源短缺問題。wi-Fi6E作為wi-Fi6新頻段的擴展，工作在6G頻段，目前已批量落地應用。目前已授權頻譜如下，其中黃色部分為當前國內授權可用信道。wi-Fi7作為新代的通信標準，將工作在2.4G/5G/6G三個頻段上，最大帶寬320MHz。同時，為了對頻譜的更加靈活應用，也包含240MHz帶寬，以及160MHz＋80MHz，160MHz＋160MHz的帶寬綁定。從頻譜角度，在相同流數，相同編碼的情況下，相比wi-Fi6的160MHz帶寬，峰值理論吞吐直接提升了倍。2.4096-QAM1024-Q1024-QAM與4096-QAM星座圖對比802.11be協議中加入了更高階的調制方式4096-QAM。相較于wi-Fi6最高1024-QAM調制，每個符號最多承載10bit信息；4096-QAM調制每個符號將最多承載12bit信息，信息承載量提升20%。3.MIMO16X16wi-Fi4最多能夠支持MIMO4X4,wi-Fi5/6最多能夠支持MIMO8X8wi-Fi7將對傳輸的空間流數進行進步的提升，支持MIMO16X16。提升后，理論傳輸數率相比wi-Fi6會直接翻倍。MIMO16X16傳輸示意圖在物理層，wi-Fi7結合320MHz大帶寬、4096-QAM調制、MIM016X16三個特性，達成了工作組在成立之初30Gbps的速率目標。將三個提升進行總和理論速率的最大值達到了46Gbps。4.Multi-RUwi-Fi6之前的wi-Fi標準主要采用的是。FDM(正交頻分復用)調制方式，將信道切分為多個子載波，提升速率的同時有較強抗干擾能力，但單信道同時間內只能為同用戶服務。wi-Fi6引入了正交頻分多址(OFDMA)這成熟的4G蜂窩技術，子載波帶寬更窄，增加RU的概念，單信道同時間內可以為多用戶服務。但wi-Fi6中單個STA只能使用單個RU資源，缺乏些靈活性，wi-Fi7突破了這限制，允許單個STA同時占用多RU，并且不同尺寸的RU可以進行組合。基于實現復雜度與頻譜資源利用效率的均衡，也會做些限制，小型RU(＜20MHz)與大型RU(≥20MHz)只能組合相同類型的RU不能將小型RU與大型RU進行組合。20MHz帶寬Multi-RU舉例大帶寬Multi-RU舉例以太全光組網方案和PON全光組網方案各有優勢，而PON＋以太全光網組合方案則實現了以太網交換機和PON設備的融合組網，可根據實際需要在不同的使用場景下靈活部署[5。PON＋以太全光網組合方案典型組網圖基于PON+以太全光網組合方案的典型組網如圖所示。在該方案中，核心交換機通過安裝。LT單板，將以太網和POL網絡深度融合，并且集成安全、SDN、物聯網等特性，適用于智慧校園、智慧醫院、酒店等園區應用場景。該方案具有如下優勢·高帶寬，通過全光互聯，輕松實現超寬組網。·智能運維，光鏈路智能診斷，實時保障鏈路質量；光模塊診斷分析，生命周期預測；網絡自愈無線可視保障；可以及時查看設備狀態和鍵替換故障設備。·部署簡單，所有設備即插即用，自動化上線。·融合組網，集中管控。以太全光網絡和POL網絡融合，由SDN統管理。PON以。LT板卡的形式和Leaf交換機進行整合，無需再使用單獨的。LT設備。·有線網絡架構雙核心冗余設計，核心交換機支持RF虛擬化技術，單臺設備故障支持毫秒級切換。·極致體驗，通過光纖入室滿足高帶寬的接入需求。在教學、宿舍等場景下可以部署多速率靜音交換機、靜音。NU，滿足用戶的網絡使用體驗。全光網絡設備統一管理全光網絡設備的融合管理體現在同平臺下實現·所有設備的納管，包括BRAS、交換機(含。LT/ONU)、無線AC、無線AP的納管。·VLAN、PON、路由等業務的統部署。·在同界面下可以體現。NU的上下線狀態，光纖冗余口變化的響應等。有線和無線融合管理用張網絡同時承載有線和無線，通過融合管理方式，簡化管理和配置難度。對于有線用戶和無線用戶業務來說，相同的業務參數只需要設置次，比如認證、DHCPServer等參數，實現有線無線體化。網絡服務統一管理對于AAA、DHcpserver等網絡服務統管理，并可以在部署網絡的時候，直接選擇已經納管的網絡服務，控制器可以實現部分業務自動同步到AAA和DHcpserver，無需單獨配置，確保了網絡和服務的配置致，并簡化了部署過程。多園區統一管理園區網絡管理以Fabric為基本的邏輯單位個Fabric對應個獨立、完整的標準典型組網。同時在多個Fabric場景下，根據Fabric之間的業務拉通要求及策略隨行能力需求，提出了隔離域的概念。在單隔離域內，業務可以拉通，可以策略隨行；在不同隔離域之間，不做策略隨行，這樣可以減少對設備資源的消耗，提高整網用戶承載性能。多Fabric之間通過單控制器管理，可以滿足單園區多Fabric、多園區多Fabric、多隔離域多Fabric等多種用戶組網需求。既可以做到各個園區網絡服務集中管理，也可以做到定的自治，各個園區之間的業務按需拉通或者隔離，實現全網業務統管理，極大減少網絡運維工作量，同時帶來更多靈活性。采用AD-campus管控析智能融合系統，通過NETCONF方式自動發現設備，并下發初始配置，完成納管。對于全光網絡的部署來說，實現全光交換機的自動發現和納管，可以顯著提升部署效率縮短開局時間。統統數字底盤DHCPServerTFTPServercampus控制器UNNUnultnu:2TPSUNNU2user2N系統端編號示意圖userUNNUnultnu:2TPSUNNU2user2N系統端編號示意圖user在PON組網中，ONU數量較多，若采用手工方式上線，則工作量比較大。全光融合機框在插入。LT單板后，開啟。NU自動綁定即可實現。NU自動注冊并完成綁定。當。NU注冊到。LT時，在。NU上行連接的。LT端口上，會按順序自動生成。NU編號。例如。LT口為。lt1/0/1，ONU注冊成功之后，ONU的編號為。nu1/0/1:1。第二個。NU的編號順序遞增為onu1/0/1:2以此類推。在。NU自動上線后，再將。NU作為接入交換機，對。NU的UNI口進行VLAN配置，根據需要對連接AP的UNI口配置AP管理VLAN。光AP支持二層可達、三層可達兩種組網，實現無線AP自動化上線。光AP可以通過靜態、廣播、組播、單播方式主動發現無線AC，采用與普通無線AP相同的流程自動在無線AC上線，與無線AC建立CAPWAP隧道。當使用PONAP(帶wi-Fi功能的。NU)時，PONAP先按。NU的方式完成在。LT的自動化上線。獲取本機地址后，按光AP的方式去主動發現AC，并與AC建立CAPWAP隧道。業務的精細化管控體現在兩個方面:·對用戶精細化授權，使用戶在不同的接入場景下得到準確的權限，并基于準確的權限進行訪問控制。·網隨人動，策略隨行，用戶在同個接入場景中，用戶的接入位置變化而權限不會變化，用戶的訪問策略也不會變化。有兩種方式實現對計入用戶或終端的精細化權限控制:·方式-：通過使用IMC的EIA(EndpointIntelligentAccess)組件，作為AAA認證服務器，由EIA通過識別接入用戶所處的5W1H場景，使用不同的接入策略，從而給用戶終端下發不同授權。5w1H包括who(誰)，whose(誰的設備)，what(什么設備)，when(什么時間)where(什么地點)，How(什么方式)多維度覆蓋各種接入場景，不同的接入場景可以定義不同的5W1H參數組合，并對應到不同的接入策略，下發不同授權。·方式：通過使用IMC的EIP(EndpointIntelligentprofling)組件，實現自動識別終端類型及操作系統等信息，給用戶終端下發不同授權。根據用戶終端認證過程中攜帶的特征信息授權不同權限，終端識別內容如下:·基于終端。UIMAC，每個終端廠商都有自己的。UIMAC，可以確定終端廠商，NAS設備會將終端MAC地址帶給AAA，則AAA可以進行識別。·基于DHCP指紋，對于采用DHCP方式上線的終端，DHCPOption55攜帶請求參數列表選項，通過NAS設備將DHCP的。ption55攜帶在radius報文中帶給AAA。·基于HTTPUserAgent指紋：屬于HTTP請求報文頭域的部分，用于攜帶終端訪問web頁面時所使用的操作系統(包括版本號)、瀏覽器(包括版本號)等信息。基于用戶終端特征識別依賴于認證服務器上包含的終端的DHCP指紋庫，因此，若認證服務器的DHCP指紋庫中不包含待部署的物聯網終端的DHCP指紋，需要網絡管理員提取終端的DHCP指紋。基本概念傳統網絡中，用戶根據所屬VLAN獲取地址，而網絡設備需要按照用戶接入位置部署VLAN，當用戶接入位置變化時，往往需要重新進行接入認證，當接入位置變化導致接入VLAN變化時，還需要重新獲取IP地址，不僅影響用戶使用網絡的體驗，而且需要管理員根據IP地址的變化修改用戶的訪問策略。如何突破這瓶頸，實現網隨人動、策略隨行，是園區用戶對網絡的更高要求，這對于人員眾多、終端眾多的校園網尤為重要。·網隨人動網絡資源跟隨人和應用移動，用戶在哪里接入、資源就下發到哪里。具體體現為用戶移動時，IP地址段跟隨，用戶即使重新獲取地址，也不會變化IP地址段，訪問策略使用IP地址段方式匹配則不需要管理員做更改。·策略隨行用戶在任意的位置上線都可以獲得相同的權限。此時用戶權限與用戶所處VLAN、獲取的IP地址均沒有關系，僅依賴用戶認證獲得的授權。策略隨行實現了真正的IP解耦，使得網絡訪問策略的部署與IP地址不再有綁定關系。實現方式全光園區使用BRAS作為用戶網關，進行用戶集中認證，流量集中控制。BRAS可以根據AAA服務器認證授權的用戶組進行訪問策略控制，使得用戶在同臺BRAS設備上認證上線后，跨端口跨VLAN遷移時，都可以實現用戶授權用戶組不變，則訪問策略不變。BRAS上主要通過如下技術實現網隨人動，策略隨行。·用戶接入認證方式BRAS上對于二層接入的用戶，通過MAC地址作為用戶唯標識，使BRAS可以在用戶IP地址變化的時候也能識別用戶，實現"網隨人動，策略隨行"。BRAS上的二層接入用戶不區分有線用戶和無線用戶，可以實現四種認證方式，如下表所示。認證方式說明推薦使用用戶IPOE認證需要提前采集用戶終端信息注冊賬號。啞終端IPOEweb認證不需要提前采集用戶終端信息，需要用戶自行輸入用戶名和密碼進行web認證。適合各類型可以瀏覽器操作或安裝iNode客戶端的用戶上線認證使用，不區分有線和無線。訪客IPOEWeb認證MAC快速認證為了避免在web認證階段用戶每次上線都需要手工輸入認證信息帶來的不便通過基于MAC地址的快速認證功能，又稱為無感知認證。普通用戶802.1X認證由于無線用戶使用802.1X認證時必須在無線AC上進行，才能為密鑰協商獲得動態key。而BRAS集中策略控制需要在BRAS也有用戶認證信息。目前BRAS采用802.1X認證代理的方式，協助無線AC和AAA服務器完成802.1X認證，同時在BRAS上維護802.1X用戶認證會話信息，以便進行集中訪問策略控制。對安全性要求較高的用戶基于用戶角色的IP地址分配BRAS采用基于用戶角色的IP地址分配方式，可以實現用戶遷移，IP地址段跟隨。AAA服務器根據用戶角色權限規劃用戶屬于不同的user-group，授權不同的地址池、IPv6前綴等角色特有的信息。·IPOE用戶漫游IPOE用戶漫游，是指允許IPOE用戶在多個指定的無線網絡覆蓋區域之間移動時，跨VLAN、跨接口、跨RF成員設備，均無需重新認證，實現用戶權限不變。同時，可通過漫游組限定用戶的漫游范圍。基于組的策略BRAS上對用戶通過MQc策略實現訪問策略控制，匹配特征為用戶認證時授權的user-group，實現用戶授權user-group不變，則對應用戶的訪問策略不變。基于組的策略控制有兩種方式，如下表所示。策略控制方式策略類型使用說明適用場景基于組和IP的策略控制入方向匹配目的地址為指定IP，源為特定user-group中的用戶的流量，則用戶授權user-group不變，策略無需改變，用戶權限相同適用于南北向流量精細化管控場景，可以設置用戶訪問特定資源服務器或者特定外網地址的流量控制策略入方向匹配源為指定P，目的為特定user-group中的用戶的流量，則用戶授權user-group不變，策略無需改變，用戶權限相同基于組和組的策略控制入方向匹配user-group與user-group中的用戶的流量，則用戶授權user-group不變，策略無需改變，用戶權限相同適用于東西向流量場景中，用戶組到用戶組的精細化管控。出方向匹配user-group與user-group中的用戶的流量，則用戶授權user-group不變，策略無需改變，用戶權限相同智能化智能化光電運維根據供電端和受電端的電壓壓降，計算得出光電混合纜鋪設距離，并可以反推光纖衰減值。計算公式距離(米)=(PSE輸出電壓-PD輸入電壓)＊橫截面積/(PD受電功率/PD輸入電壓)/電阻率/2PSE輸出電壓從光主機讀取，PD輸入電壓從影終端讀取，PD受電功率從影終端讀取。PD輸入電壓=PSE供電電壓+設備壓降(設備壓降按照2.4V計算)CAB-21AWG0.50.01724CAB-17AWG0.01831HYBRID-CABLE-1724故障判斷PSE尾纖光纖熔接點光電混合纜光纖熔接點尾纖PD故障點1:①光纖插光模塊沒有插好②盤纖出現小角度彎折③電線在電源端子沒有接好，或者受潮老化導致接觸不良故障點2:①光纖熔纖存在較大損耗②盤纖出現小角度彎折故障點3(僅存在線纜接續時才有)①光纖熔纖存在較大損耗②電線在裸壓端子沒有接好，或受潮老化導致接觸不良·如果計算的距離與實際距離存在較大差異，需要檢查光電混合纜的鋪設和電線連接部分是否存在問題。·如果計算的光纖衰減值與實際光路衰減值存在較大差異，需要檢查光電混合纜的鋪設和光纖熔接及連接部分是否存在問題。功耗可視，功耗偏差實時告警，基于多維度網絡信息自動計算剩余供電能力，幫助用戶掌握全局供電情況，包括·基于設備，統計每個設備的整體功耗和每個在位單板的功耗數據曲線，可顯示歷史功耗記錄。·基于全網，統計全網區域設備功耗曲線，可顯示歷史功耗記錄，并可以進行峰值/谷值/平均值的超限分析。·結合POE供電控制，體現全網多少POE剩余功耗可用于POE給攝像頭供電，按照802.11at和802.11af兩種標準計算。·配合AP設備的節能模式，能有效感知全網POE功能的變化，展現節能效果。全光網絡方案中使用大量光模塊，光模塊不間斷工作會導致性能下降、鏈路不穩定等問題。通過采集光模塊的功率、溫度、電壓等數據，評估光模塊的健康度得分，直觀體現分級健康度光模塊，并可以展示光模塊詳細歷史數據，便于定位問題。DDM溫度：模塊內MCU內置的sensor;電壓：模塊MCUADC采樣；發射功率：模塊MPD串聯電阻采樣偏置電流：LDDriver鏡像電流采樣接收功率：驅動芯片內置ADC采樣發送光功率健康度發送光功率健康度40%10-00偏置電流健康度30%10-00接收光功率健康度15%溫度健康度電壓健康度電壓健康度5%10-00光模塊健康評估要素及權重基于指數平滑算法，參考新華三光模塊故障處理的多年歷史經驗數據，對現網光模塊的故障概率進行預測。端到端的網絡保障基本概念網絡切片定義了以下概念·網絡切片實例：在部署了網絡切片功能的網絡中，每個獨立的虛擬網絡稱為個網絡切片實例每個虛擬網絡均由唯的網絡切片實例D標識(sliceID)。·網絡切片報文：基于DSCP/VLAN/VXLAN/SSID等特征信息，將普通報文和指定的網絡切片實例ID綁定，轉發時被標識出來的普通報文就可以在對應的網絡切片實例中傳輸，這類通過指定的網絡切片實例轉發的報文稱為網絡切片報文。·網絡切片通道：設備接口(對于有線設備來說是物理口，對于無線設備來說是射頻空口)上用來轉發網絡切片報文的邏輯通道稱為網絡切片通道。網絡切片通道也通過網絡切片實例D標識并關聯網絡切片實例。每個接口(對于有線設備來說是物理口，對于無線設備來說是射頻空口)上可以創建多個網絡切片通道，并為每個網絡切片通道分配獨立的調度隊列，不同的網絡切片通道的調度隊列之間互不影響。技術原理如圖所示，有線設備網絡切片的具體實現機制如下:·設備根據已配置的報文類型與網絡切片實例D的綁定關系將特定的報文映射到出接口上對應的網絡切片通道中轉發。目前支持基于報文的DSCP值、VLAN值、VXLAN值、報文的入接口或報文所屬的VSI信息，建立報文和網絡切片實例D的綁定關系。圖中，按報文的入接口映射到不同的網絡切片通道，對于同個切片中的報文，根據報文的優先級，進步映射到子切片。·出接口上每個網絡切片通道可以指定保障不同的帶寬，不同的網絡切片通道之間采用不同的隊列進行調度，互不干擾，因此可以保證業務的帶寬資源。·每個網絡切片通道內部，不同子切片之間采用不同的SP隊列進行調度。網絡切片報文(有線)工作過程如圖所示，無線設備網絡切片的具體實現機制如下:·設備根據已配置的報文類型與網絡切片實例D的綁定關系將特定的報文映射到Radio上對應的網絡切片通道中轉發。目前支持基于授權VLAN、MAC、SSID、應用等特征信息，建立報文和網絡切片實例ID的綁定關系。圖中，按報文的用戶組授權VLAN映射到不同的網絡切片通道，老師群組映射到切片通道1，學生群組映射到切片通道2。·Radio上每個網絡切片通道可以指定保障不同的帶寬，每個網路切片通道中的不同用戶，使用智能帶寬分配方式，分享該切片的帶寬(默認是均分)。·同時，支持基于MAC的切片，可以實現單客戶獨享個切片，以實現對于VIP客戶的網絡隔離和帶寬保障能力。網絡切片報文(無線)工作過程端到端用戶接入旅程示端到端用戶接入旅程示意圖認交互證互 AP接入BRASAAA匯聚/核心全流程追蹤用戶接入上線旅程，關鍵事件可回放，無需翻找海量日志，告別"大海撈針"。無線接入ACAC無線接入(含1X過程)觸發準入DHCP過程觸發準入網關ARP網關ARP網關ARPDNS交DNSDNS交觸發權限認證http/https觸發權限認證(ippackets)無線接入光網絡園區核心及出口認證服務接入、認證、DHCP交互、ARP交互、DNS解析是終端上線的基礎，也是最容易出問題的地方，特別是概率性問題往往難以復現問題現象。在wi-Fi6/7AP上開發了關鍵協議快照功能，對所有無線終端上線報文做解析，將接入、認證、DHCP交互、ARP交互、DNS解析報文做解析，提取信息展示出來。BRAS認證BRAS認證支持在用戶旅程中展示BRAS設備IPOE前域認證和后域認證的詳情過程，包含DHCPv4/DHPV6交互過程以及logout、補棧計費、刪棧、漫游等。針對BRAS用戶上線過程中的異常事件，可以提供詳情的根因和建議，方便運維人員定位問題。計算機教室計算機教室高校教室3場景特點教室般分為普通教室、多功能教室和計算機教室，普遍具有以下特點·終端種類多，教學應用升級快，水平布線子系統多，有線至少需要8信息口。普通教室/多功能教室wi-Fi6、AR/VR/3D教學對帶寬需求變大，網絡性能、上行質量保障要求高。·計算機教室承接學生PC同時訪問外網的需求，多教室與外網交互縱向并發流量高，且計算機教室教學業務逐漸云化，橫向和縱向流量增大，對網絡性能、質量保障要求高。從流量模型看·教學系統之間的聯動以教室內部設備之間橫向流量為主，交互持續且頻繁。教學內容如教學視頻、課件文件等下載以數據中心到教室內終端縱向流量為主，且由于上課時間同步，具有多教室高并發、瞬時流量大等特點。·教室監控保存以教室內終端向數據中心方向為主。適用方案在教室場景下，我們推薦采用以太全光方案。采用光纖到教室組網方案根光纖解決教室所有業務，教學樓樓棟弱電間放置1個全光匯聚交換機，通過光纖接到安裝在教室信息箱中的全光接入交換機。教室終端通過接入交換機的以太網口接入，并通過POE給AP和攝像頭供電。樓棟機房樓棟機房樓棟全光交換機教室AP物聯擴展學生終端物聯終端利用樓棟交換機滿足多教室直播上課等東西向流量模型需求走廊AP交換機光纖入室，滿足智慧教室大流量業務模型教學區教室AP交換機高校宿3場景特點宿舍場景業務普遍具備以下特點·終端類型主要是個人電腦、手機、平板，無線接入多于有線接入。宿舍·人員集中，高性能、高并發，每房間平均帶寬200M以上。·無線網絡利用率高，有線網絡利用率平均低于30%。·弱電井空間有限，供電功率有限，部分樓體超長，橋架空間緊張，網絡覆蓋困難。從流量模型看:·宿舍基本是終端到教育專網或互聯網的縱向流量，滿足學生上網或訪問教學資源需求。·少量物聯終端經由AP實現宿舍無線局域網內的交互控制，宿舍之間橫向流量需求比較小。·校方部署的無線物聯網終端如智慧門鎖、智慧水電表等也會共享樓層無線信號和上行帶寬，但流量較小。·校方有線物聯網終端不占用宿舍有線口。適用方案根據宿舍場景的終端、流量特點，推薦PON方案，分為光電混合纜入室、光纖入室和光纖到走廊三種方式；同時也可根據具體的應用場景選擇以太全光方案。光電混合纜入室方案組網圖少量有線設備通過面板AP以太口接入(4/8個GE)少量有線設備通過面板AP以太口接入(4/8個GE)宿舍區中心機房或樓棟機房宿舍區OLT宿舍-光纖入室方案組網圖多個多個多個1~2個多個多個多個1~2個開放辦公區場景特點開放辦公區般面積比較大，由多個辦公位組成，接入終端數量多，擴展需求多，易出現私接、環路等問題，終端類型如下:開放辦公區1個到多個1個到多個多個多個·云辦公、視頻會議等新型辦公業務，高并發，低延時，對上行帶寬要求高。·FTP、共享文件、院系或部門自有服務器等橫向訪問流量大，打印機橫向訪問頻繁。從流量模型看:·辦公應用主要為辦公系統、教學系統，流量以終端到數據中心、教育專網、互聯網的縱向流量為主。·橫向流量主要為文件共享、本地服務器訪問，但業務上云為未來趨勢，本地橫向流量會逐漸減少并最終消失。·打印機、傳真機等橫向訪問般為同房間內(同AP或入室交換機內部)，但流量較小。適用方案開發辦公區的方案選擇比較靈活，根據辦公位的組合以及辦公位所需的業務，可選用如下3種部署方案:樓棟機房辦公區樓棟全光交換機wiwi-Fi6AP辦公室交換機物聯擴展物聯擴展wi-Fi6AP老師PC開放式辦公區-光纖入室方案組網圖樓棟機房辦公區樓棟全光交換機靜音入室交換機靜音入室交換機樓棟全光交換機靜音入室交換機靜音入室交換機靜音入室交換機物聯擴展Iwi-Fi6AP靜音入室交換機開放式辦公區-光纖到桌面方案組網圖樓棟機房辦公區樓棟全光交換機筆記本筆記本物聯擴展物聯i-Fi6APi-Fi擴展6AP開放式辦公區-純無線辦公方案組網圖多個1個1個1~2個多個1個1個1~2個小型辦公室場景特點小型辦公室場景主要是指校長室、財務室、教授辦公室等，接入的終端個數少，接入的終端種類如下:獨立辦公室1個1個1個1個·需要承載的業務主要包括視頻會議終端、無線接入、PC接入、IP話機、打印機/傳真機等。·業務流量模型與開放辦公區類似，但并發流量小。適用方案采用光纖入室方案，若有線終端個數不多，可以直接使用光口AP利用AP上的以太網口滿足少量有線終端接入需求；若有線終端個數較多，則使用影終端接入交換機入室，然后通過以太網口POE供電接AP，提供無線信號。小型辦公室小型辦公室光AP移動終端獨立辦公室獨立辦公室AP小型辦公室組網圖會議室場景特點會議室接入的終端個數般比較少，接入的終端種類如下:會議室·需要承載的業務主要包括視頻會議終端、無線接入、PC接入等。·云辦公、視頻會議等新型辦公業務，高并發，低延時，對上行帶寬要求高。從流量模型看：·會議室的流量主要是以終端到數據中心、教育專網、互聯網的縱向為主。適用方案光纖入室，室內部署臺光接入交換機，由光接入交換機通過以太網口連接AP，并通過POE給AP供電。樓棟機房樓棟全光交換機會議室組網圖會議室視頻監控物聯擴展AP會議室交換機物聯擴展AP部署例全光校園網絡光光影方案光影方案，是新華三全場景以太光方案的總稱。在每個樓宇弱電間布置以太全光匯聚交換機，匯聚交換機(也叫光主機)通過光纖或者光電混合纜，入室接室內交換機(也叫影終端)或者室內AP，也可通過室內交換機的下行口接AP。光光耀方案光耀方案，是新華三全場景PON方案的總稱。在中心機房部署。LT設備，每個樓宇弱電間布置分光器，下行分光進入室內，入室接。NU或者PONAP。分光器包括無源分光器和有源分光器兩種類型，有源分光器下行為光電混合口，可以同時提供信號和供電。 全光網絡方案核心產品新華三全光以太網交換機和PON網絡產品款型豐富，下圖為主推產品全家福。項目背景中南大學坐落于湖南長沙，是教育部直屬的全國重點大學，也是教育信息化和智慧校園建設的先鋒部隊。中南大學信息化建設"五個"工程：有線無線張網、應用支撐集群、數據業務體化、辦事服務站式、網安技術體系。身為大型高校，中南大學的用網需求自然不小。要在總計數百公頃的六大校區內為兩百多棟建筑、數萬師生、海量的各類業務和廣泛分布的物聯網設備提供網絡支持并不是件容易的事，并且這張網絡還要在高性能、靈活擴展的前提下滿足校方對易運維、強管理的需求。因此，校方以新代高性能全光網為抓手，構建有線網、無線網、物聯網、PON光網絡融合的"張網"，實現校園智慧化管理和便捷的信息化服務。方案概述·超寬互聯，簡化架構在中南大學6個校區之間規劃了個互聯及出口帶寬均達雙100Gb/S的高規格光通訊骨干環網，將萬兆規格光纖接入每間宿舍，教室以及辦公室區域。相對于傳統網線傳輸，全光網絡的優勢不僅在于單股光纖的承載能力更高、衰減更小、傳輸距離更長，也在于以分光器為代表的眾多網絡節點設備均可采用純物理方式運作，無需電源、更易于維護。并且，在全光網絡極高的承載能力和新華三萬兆PON交換機的配合下，未來的網絡架構變更、節點新增和速率變化均異常簡單，只需簡單的設備部署或軟件控制即可實現，極大降低了校方的網絡運維成本。·體化管理，輕松運維更高的帶寬、更靈活的組網、海量的設備和流量，意味著更多的管理需求、更大的工作量和更高的成本。在新華三基于SDN技術的智能運維能力加持下，中南大學的網絡運維工作卻變得更簡單。通過部署基于SDN技術的新華三敏捷型交換機，中南大學可在網絡管理中控室直觀獲得整個校園網絡內外部的連接情況，也可根據管理需求，實現網絡策略應需而變。AD-campus內置的大數據和人工智能平臺，對網絡瓶頸、故障發生原因以及潛在安全風險進行自動化的預測和預警，網絡排障工作縮短至小時甚至分鐘級別。作為國內高校領域內目前超大規模的光纖入室萬兆網絡，中南大學PON全光網絡覆蓋宿舍、教室以及辦公室區域，光纖入室房間超13500間。項目背景隨著教育信息化深層次的推進，智慧教室作為教育改革的支撐勢在必行，本次項目力圖打造套高速、可靠、融合的智慧教室網絡，滿足學校各類應用發展的需要。浙江大學原有網絡面臨著如下痛點:·管理復雜：多網并存，設備堆砌，統管理困難。·運維困難：線路雜亂，影響美觀，故障點難發現。·體驗極差：高帶寬和多并發業務增加，智慧教學實時性得不到保障。方案概述本次項目新華三采用以太全光交換機組網，光纖入室實現高帶寬接入需求，室內交換機采用24口無風扇靜音設計，在實現智慧教室多個終端高速接入的同時，保障全校師生的良好互動體驗。·超寬體驗光纖入室，1G超寬接入，10G上行至匯聚，滿足智慧教學帶寬需求；靜音承載，對教學零干擾。·簡化管理多校區網絡統納管，多種網絡設備統管控。·高效運維網絡設備鍵部署，全光布線，光鏈路故障快速識別診斷。項目背景湖南師范大學(HunanNormaluniversity)，簡稱"湖南師大"位于湖南省長沙市，入選首批國家"211工程"重點建設大學、國家"雙流"建設高校。截至2022年12月，學校有7個校區，占地面積近3000畝，建筑面積131萬平方米；有專任教師2160余人；在校學生4萬余人，其中研究生13000余人，長短期國際學生近1200人。為加快智慧校園建設，學校亟待加強ICT硬件基礎設施，全面提升學校數據中心算力及網絡承載能力。方案概述湖南師范大學(簡稱"湖南師大")秉承"仁、愛、精、勤"的校訓精神，落實立德樹人根本任務，立足湖南，服務全國，面向世界，全力建設"創新師大、特色師大、開放師大、智慧師大、幸福師大"。為幫助師生創造智能、高效、便捷的學習環境，全面提升智慧教學應用體驗，湖南師大積極探索網絡基礎設施升級與創新，本次攜手新華三集團合力建設張面向未來、持續領先的全光校園網，助力學校智慧教育勇攀新高峰。·萬兆入室通過萬兆光纖入室，大幅提升接入帶寬，同時減少傳統網線使用，打破布線100米距離的限制可達20公里級，匯聚集中，方便管理。·wi-Fi6全場景覆蓋校園wi-Fi6全覆蓋，單終端無線網速從改造前不足20Mbps，改造后網速帶寬飆升到174.30Mb-ps，給師大師生學習、娛樂提供飛速網絡體驗。·準100G骨干改造前匯聚到核心帶寬僅有雙萬兆，難以支撐師大智慧教室業務升級，改造后匯聚雙40G到核心，從容應對各種業務接入，保障校園高速上網體驗。項目背景北京化工大學(BeijinguniversityofchemicalTechnology)，簡稱"北化"(BUCT)，是中華人民共和國教育部直屬的全國重點大學，是國家"雙流"建設高校、985工程優勢學科創新平臺、211工程高校。本次項目本著"構建校園網全光新生態營造數字化育人新環境"[f的理念，為學校提供了宿舍區千兆到桌面，萬兆骨干，核心40G，有線網和無線網分開的建設思路，為后續智慧校園信息化建設奠定良好的基礎。方案概述本次項目涉及4棟學生公寓共計2500余間宿舍，當前宿舍區域無線暫未覆蓋，由于無機房、無橋架、無弱電間，因此也是最復雜的類施工標準，要求高任務重。基于此，項目設計采用BRAS扁平化架構，宿舍區光纖入室加集中供電，部署2500余臺光口面板AP，配合光電體化交換機，解決現網無線覆蓋問題。·簡化網絡宿舍只需要運維BRAS、核心交換機、光纖直接入室，簡化網絡結構，光AP即插即用，減輕了客戶運維壓力。·wi-Fi6宿舍網絡升級使用企業級光AP，解決。NT設備無線使用體驗差，漫游效果差，無法統管理等眾多"家用光貓"的問題。4個宿舍改為弱電間全樓接入匯聚集中放置，便于集中管理，解決弱電間缺少以及空間擁塞的問題。·全光入室全光接入交換機跳纖到其他樓層入室，占用空間小，解決弱電箱和理線架空間不足的問題。項目背景南京郵電大學學生宿舍等區域的承載網絡建設時間早，網絡橋架和線槽基本已經滿載，無法承載新業務的擴展和高帶寬的接入。多家運營商在南郵宿舍各自部署自家網絡，學生宿舍上網數據不經過校園網，導致認證流程復雜、運維管理困難，給網絡信息安全也帶來了定的威脅。作為江蘇省智慧校園示范校，南京郵電大學以其在通信行業的專業能力吸引了萬千學子，如何為全體學生提供穩定、流暢、高速的網絡成為未來智慧校園建設的首要任務。南京郵電大學在學生宿舍及教學樓區域采用全光技術進行承載網改造，全面落地EPON光網無線融合建設。方案概述新華三為南京郵電大學打造全光校園網，實現高帶寬、高性價比、無源化的建設目標超寬互聯1比(24-32)不同的分光比，保證每個教室、宿舍擁有不低于300Mbps的總帶寬。·有線無線體化管理核心交換機集成AC功能，支持最新的wi-Fi6AP，提供更高的速率和并發數，完成有線無線體化組網。·節省投資宿舍樓中間段分光器無源，中間層和接入層無需專門的安裝環境，大量節省機房、供電和水平布線成本，并消除弱電間火險隱患。·簡化運維全網只需運維BRAS、核心交換機、OLT，網絡結構簡化，ONU即插即用零配置上線，減輕校方運維壓力。·豐富的安全策略BRAS設備旁掛至核心交換機，對PC端和啞終端進行統準入控制，學生通過認證后，方可訪問內網，極大減少網絡安全隱患。項目背景西南石油大學，是國家"雙流"建設高校和新中國創建的第二所石油本科院校。學校的網絡設備至今上線運行超過10年，而線路使用年限已經接近20年。隨著設備和線路的老化，校園內些區域開始出現由于線路老化導致網絡訪問不穩定、線路帶寬無法滿足部分使用場景需求、以及設備老化故障增多等問題。從2020年調研新校區網絡建設方案開始，西南石油大學網信中心的老師們就已經確認了對新建網絡采用全光網技術的建設思路。在對比多家解決方案提供商后，新華三集團成為老師們認為最好的選擇之—。方案概述超寬接入，有線無線體化，最大傳輸速率提升近3倍完成了光纖到寢室的改造，實現了物理鏈路帶寬支持萬兆接入。同時通過有線和無線的體化升級，無線全面支持wi-Fi6，最大傳輸速率提升了近3倍，并且采用WAP3而具有更高的安全性。·無源。DN，減少故障點，降低運維成本全光網通過分光器真正實現了"中間網絡"無源連接，從運維的角度來說，減少了故障點，為網信中心運維工作節省了不少人力成本。·即插即用，網隨人動，極簡運維新華三通過創新的硬件平臺，實現以太/PON兩種光技術的完美融合，為復雜的校園網絡實現即插即用、網隨人動、終端管控、自動排障等極簡運維體驗。·扁平大二層架構，部署簡易，運維方便扁平大二層網絡架構，使得功能區分更清晰，部署更簡易，大幅降低了學校在安裝、施工、布線和設備管理方面的工作量，節省降低人力和時間成本。項目背景安徽工業大學是所以工為主，工、理、經、管、文、法、藝七大學科門類協調發展，具有鮮明行業特色的多學科大學，全校本科生、研究生總計規模約兩萬八千名。學校現有佳山校區、秀山校區兩個校區，其中秀山校區為新建校區。本次項目與運營商合作，完成以全光網絡為基礎的全校無線網絡建設。方案概述本次網絡建設的重點改造區域包括學生區、教學樓宇、圖書館、會議中心、辦公區等，并在原有宿舍和新建宿舍中布置了9100多個AP接入點。光網絡連接：通過光纜連接實現了校區間物理網絡的互聯，形成統的張全光網。·全光＋無線接入在每棟樓宇內通過布設統配置的壁掛箱，實現光網絡接入。·多業務場景校園光網絡已應用于卡通、食堂、視頻監控網等多個業務場景，有效支撐了全校師生教學、生活和日常業務應用需求。·優化綜合布線實現校區間光纖互聯，簡化宿舍樓宇內布線。·簡化運維減少了很多中間設備的部署，顯著降低了全校網絡維護的難度，同時有效避免了因電源故障等引起的網絡癱瘓問題。·便于靈活拓展光網絡既保留了傳統以太網良好的可擴展性和便利性，又具備簡化的