淺談寬帶IP城域網(wǎng)的構(gòu)建方法

易舸

【摘 要】隨著電信技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們已不滿足于簡(jiǎn)單的網(wǎng)上文字通信方式，要求具有可觀可感的通信效果。寬帶城域網(wǎng)利用先進(jìn)的高速接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化，提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多種媒體業(yè)務(wù)的綜合平臺(tái)。對(duì)于通信運(yùn)營(yíng)商來(lái)講，如何建設(shè)一個(gè)高帶寬的寬帶IP城域網(wǎng)，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，以贏得市場(chǎng)尤為重要。

【關(guān)鍵詞】寬帶；城域網(wǎng)；構(gòu)建

寬帶，其實(shí)并沒(méi)有很?chē)?yán)格的定義，一般是以撥號(hào)上網(wǎng)速率的上限56Kbps為分界，將56Kbps及其以下的接入稱(chēng)為“窄帶”，之上的接人方式則歸類(lèi)于“寬帶”。城域網(wǎng)，就是在城市范圍內(nèi)，以IP技術(shù)為基礎(chǔ)，以光纖作為傳輸媒介。集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻服務(wù)于一體的高帶寬、多功能、多業(yè)務(wù)按人的多媒體通信網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)層面來(lái)劃分，城域網(wǎng)是指運(yùn)營(yíng)商省骨干網(wǎng)以下，用戶接入側(cè)以上的網(wǎng)絡(luò)，它分為城域網(wǎng)骨干網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)。

1.IP寬帶城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則和實(shí)現(xiàn)思路

IP寬帶城域網(wǎng)工程的建設(shè)目標(biāo)是將IP城域網(wǎng)建成為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)統(tǒng)一的、先進(jìn)的，靈活的、可靠的、基于標(biāo)準(zhǔn)的城市骨干通信平臺(tái)，在此平臺(tái)上為政府、企業(yè)、學(xué)校提供高速接入，同時(shí)提供VPN等增值業(yè)務(wù)?；谝陨系慕⒛繕?biāo)，IP城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則為：可靠性原則，可擴(kuò)充性原則，簡(jiǎn)單和易于管理的原則以及可以集中管理的原則，下面給出實(shí)現(xiàn)上述原則的具體設(shè)計(jì)思路：

1.1網(wǎng)絡(luò)的可靠性

采用ATM+IP的設(shè)計(jì)模式，以達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；接入層設(shè)備通過(guò)Dual homing雙連接到核心層；網(wǎng)絡(luò)采用多出口設(shè)計(jì)到In—ternet（165）l在接入層采用Route summarization減少邊緣鏈路波動(dòng)對(duì)核心的影響，合理采用靜態(tài)路由，提高可靠性；充分有效利用ATM和IP Navigator MPLS技術(shù)提供可靠Quos業(yè)務(wù)保證；ATMVNN核心域與傳統(tǒng)IP路由核心域互為備份，共同構(gòu)成全網(wǎng)狀連接骨干。

1.2網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)充性

網(wǎng)絡(luò)采用明顯的核心分布層次結(jié)構(gòu)；以簡(jiǎn)單而有效的IP地址作為分配策略，并采用可靠和可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)OSPF路由協(xié)議。

1.3簡(jiǎn)單和易于維護(hù)性

所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被分配專(zhuān)門(mén)的用途，并避免復(fù)雜的配置，使用統(tǒng)一的slot portVLAN的分配策略，每臺(tái)設(shè)備都配有l(wèi)oopback地址，易于維護(hù)。

2.寬帶IP城域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)

2.1利用ATM 技術(shù)組建城域網(wǎng)

采用ATM 技術(shù)組建IP城域網(wǎng)，能充分利用ATM技術(shù)靈活組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商在組建城域網(wǎng)時(shí)大多都采用IPoverATM網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。ATM 可以提供CBR、VBR、ABR、UBR 等多種服務(wù)類(lèi)別，可以按時(shí)間、端口、流量、平均流量、最小流量等以及組合方式來(lái)計(jì)費(fèi)。但是，相對(duì)IP技術(shù)來(lái)說(shuō)，采用ATM 承載IP業(yè)務(wù)存在一些缺點(diǎn)和必須解決幾個(gè)問(wèn)題：①所有進(jìn)入ATM 網(wǎng)絡(luò)的IP包都需要分割成固定長(zhǎng)度的信元，開(kāi)銷(xiāo)大、傳輸效率低；②無(wú)連接的IP 網(wǎng)絡(luò)同面向連接的ATM 存在差異，要在一個(gè)面向連接的網(wǎng)絡(luò)上承載一個(gè)不面向連接的業(yè)務(wù)，需解決呼叫建立時(shí)間、連接持續(xù)期等問(wèn)題，造成協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理非常復(fù)雜；③IP地址和ATM 地址之間的映射是一個(gè)很大的難題；④基于ATM 實(shí)現(xiàn)的IP網(wǎng)絡(luò)的帶寬受限于ATM 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身，這對(duì)于超大規(guī)模的骨干網(wǎng)不太合適。

2.2 POS 方案

POS 即IP/PPP/HDLCover SDH/SONET。這種組網(wǎng)技術(shù)適用于經(jīng)營(yíng)IP業(yè)務(wù)的ISP、以IP業(yè)務(wù)量為主的電信網(wǎng)或在電信骨干網(wǎng)疏導(dǎo)高速數(shù)據(jù)流。PPP按RFC1661的要求實(shí)現(xiàn)讀協(xié)議封裝、錯(cuò)誤控制和鏈路初始化控制，把IP 分組封裝以后，再按RFC1662的要求形成高層數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）的幀以便定界，然后把該幀交給SDH/S0NET處理后進(jìn)行傳輸。采用P0S技術(shù)組網(wǎng)時(shí)，就產(chǎn)品形式和具體組網(wǎng)方式來(lái)說(shuō)，可以分為有SDH 設(shè)備和沒(méi)有SDH設(shè)備兩種。據(jù)此可分為3種組網(wǎng)方案：

2.2.1 SDH 網(wǎng)+IP業(yè)務(wù)網(wǎng)

即在局所的物理層面上建設(shè)SDH 傳輸網(wǎng)（安裝SDH設(shè)備），在SDH同址機(jī)房?jī)?nèi)擺放路由器設(shè)備，路由器需要的傳輸電路由SDH設(shè)備提供。此方案需要SDH設(shè)備的端口容量要大于路由器所需要的端口容量，以便SDH設(shè)備有富余的端口供TDM等時(shí)分業(yè)務(wù)應(yīng)用。采用此方案的直接弊端是成本高、組網(wǎng)復(fù)雜，浪費(fèi)SDH傳輸帶寬資源。

2.2.2 SDH 網(wǎng)/IP業(yè)務(wù)網(wǎng)

即或者采用SDH 設(shè)備組建城域網(wǎng)，組成純的SDH傳輸網(wǎng)，或者采用路由器直驅(qū)光纖的方式組建城域網(wǎng)。組建純SDH傳輸網(wǎng)的直接弊端是成本高、組網(wǎng)復(fù)雜，浪費(fèi)SDH寶貴帶寬資源，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維修成本也高。采用純路由器組網(wǎng)的缺點(diǎn)是實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)將很難提供，滿足不了大客戶的綜合電信業(yè)務(wù)需求，此外這種方式組網(wǎng)需大量的光纖資源。

2.2.3 SDH 網(wǎng)/+IP業(yè)務(wù)網(wǎng)

即從骨干層到邊緣層都同時(shí)有SDI-I設(shè)備和路由器設(shè)備，SDH設(shè)備和路由器設(shè)備自行組網(wǎng)，基本上是兩個(gè)平行的網(wǎng)絡(luò)。

3.網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)建設(shè)分析

根據(jù)IP城域網(wǎng)將承擔(dān)來(lái)自用戶和運(yùn)營(yíng)商自身兩方面的業(yè)務(wù)承載需求，特制定近期和遠(yuǎn)期兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

3.1遠(yuǎn)期目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并盡量擴(kuò)大三層網(wǎng)絡(luò)，使二層網(wǎng)絡(luò)扁平化，二層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間的級(jí)聯(lián)盡量減少層數(shù)；將高價(jià)值用戶和普通家庭用戶通過(guò)不同區(qū)域匯聚層設(shè)備完成接入；骨干層和匯聚層之間盡量采用光纖直接進(jìn)行設(shè)備對(duì)接，并采用雙鏈路上行；二層網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)，并借助城域傳送網(wǎng)絡(luò)將邊遠(yuǎn)地帶的二層節(jié)點(diǎn)接入到核心層或區(qū)域匯聚層設(shè)備中；在這個(gè)遠(yuǎn)期目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，IP城域網(wǎng)劃分成三個(gè)層次：骨干層匯聚層和接入層骨干層通過(guò)出口路由器實(shí)現(xiàn)與兩張骨干網(wǎng)的連接完成高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并充當(dāng)城域網(wǎng)出口設(shè)備匯聚層作為IP城域網(wǎng)骨干區(qū)域向下的延伸，與骨干層構(gòu)成了核心路由區(qū)域，并充當(dāng)三層MPLS VPN （Multi-PropocolLabel Switching VirtualPrivate Network）的P設(shè)備此外，在該層選擇兩個(gè)節(jié)點(diǎn)充當(dāng)跨～MPLS VPN業(yè)務(wù)互通的ASBR（AutonomousSystem Boundy Router：自主系統(tǒng)邊界路由器），并與IP專(zhuān)網(wǎng)的AR設(shè)備直接連接先期可以直接選擇出口路由器作為ASBR此外，該層BAS和路由器充當(dāng)三層網(wǎng)絡(luò)邊緣的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)設(shè)備，充當(dāng)PE（Provider Edge：提供者邊緣路由器）并支持組播復(fù)制功能等匯聚層BAS和路由器以上運(yùn)行三層網(wǎng)絡(luò)，以下視具體的情況運(yùn)行三層或二層網(wǎng)絡(luò)接入層負(fù)責(zé)用戶接人，采用二層網(wǎng)絡(luò)。

3.2初期目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在中期目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中仍然采用三層網(wǎng)絡(luò)。BAS和中低檔路由器之上采用三層網(wǎng)絡(luò)，之下采用二層網(wǎng)絡(luò)，二層網(wǎng)絡(luò)可級(jí)連在中期網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，考慮到當(dāng)前實(shí)際業(yè)務(wù)模型以專(zhuān)線用戶居多，所以初期在匯聚層可僅僅設(shè)置中低檔路由器，一個(gè)匯聚區(qū)域僅設(shè)立單節(jié)點(diǎn)，待業(yè)務(wù)發(fā)展到一定程度后再進(jìn)行第二個(gè)節(jié)點(diǎn)的建設(shè)。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流量爆炸性增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)光纖化、IP化不斷推進(jìn)，三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、等新興產(chǎn)業(yè)也為寬帶化提供了更多的發(fā)展機(jī)遇，我國(guó)城域網(wǎng)的寬帶化建設(shè)再次進(jìn)入發(fā)展快車(chē)道。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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