IP城域网络安全

IP城域网络安全（精选10篇）

IP城域网络安全 第1篇

IP技术是随互联网的出现、发展而产生与发展的, 而互联网采用非连接、尽力而为的方式、不具备Qo S功能, 一度被认为非电信级网络。但随着NGN技术的快速发展, IP技术不断发展, 基于IP网络的MPLS技术、Qo S技术、MPLS TE/MPLS FRR保护技术、OAM技术等, IP网络已经演化成传统电信运营商的基础网络平台, 成为人们可以接受的电信多业务承载网平台。

近年来, Internet业务、Vo IP、网络视频、IPTV等IP业务发展迅速, 且全部实现了IP化。PON网络的全面覆盖, 电话业务也正在IP化, IP业务已占传输网络所承载业务量的绝大部分, 通信业务的IP化已成为不争的事实。

网络IP化是业务网络的发展趋势, 从核心层的IMS和软交换的应用, 到移动网络的IP化, 网络IP化减少了网络层次、降低了网络处理复杂度、提升了网络性能、减少了网络成本、增强了网络扩展灵活性、降低了网络管理复杂度。同时基于IP的应用, 可快速灵活地推出新业务并便于向未来平滑演进。面对业务IP化和网络IP化, 如何高效地承载IP业务是传输网络必须面临的问题。

2 城域传输网与IP网络关系

电信级IP网和Internet网的理念不一样, 电信级IP网必须能够支持所有的通信业务, 包括宏观范畴的公用或专用VPN业务、固定业务、移动业务和从业务特性划分的单一媒体或多媒体业务, 固定比特率或可变比特率业务, 实时或非实时业务, 单播或组播业务等。这就要求电信级IP网络要保证服务质量, 要有足够的安全性、可靠性和可运营可管理能力。Internet则不一样, 其主要任务是实现计算机互联, 用户在此基础上可以获得一些服务, 网络是以“尽力而为”提供传输服务准则, 无服务质量保证, 安全问题由用户自行解决。本文所讨论的IP网是指电信级IP网络, 并非Internet网络。

目前城域IP网络和城域传输网络分别组网, 即传输网与IP网络节点设备分离。IP网络规划好之后, 再配置相应的传输链路, 或通过光纤直连, 传输网络提供一个传送通道, 提供点到点的传输。传输链路在这种叠加的网络构架中IP网络对传输层提供的物理通道拓扑结构是不可见的, 也不区分传送层面是否具有丰富的链路连通度和网络可用性保护机制。这样造成IP网络规划并没有考虑如何更好地利用传输资源, 造成传送资源的浪费。其次, IP骨干网并未做到真正网状互连, 这种情况下, 路由器需要处理大量的中转业务, 随着业务量的迅速增加, 单台路由器的容量可能有70%~80%处理中转业务, 从而造成IP层的不必要浪费。

3 目前城域传输网络承载IP业务方式及特点

目前IP业务主流承载方式有:IP Over Fiber、IP Over SDH/MSTP、IP Over PTN、IP Over WDM/OTN。

IP Over Fiber:指光纤直连承载IP网络, 省略了传输设备, 路由器或交换机光模块直接经光纤连接, 是目前最为简单、便捷的连接方式。但光纤承载网不能给IP业务提供保护, 保护需要IP网络自身通过路由协议的方式实现, 电路中断后恢复时间在秒级以上, 难以满足电信级网络倒换不大于50ms的时间要求。

IP Over SDH/MSTP:SDH网络最初为承载TDM窄带业务设计, 在IP业务的驱动下, 虽然基于SDH的多业务传送平台 (MSTP) 技术得到了长足发展, 提出了VC虚级联、链路容量调整方案 (LCAS) 、通用成帧规程 (GFP) 、弹性分组环技术 (RPR) 和Martini MPLS等技术, 形成了多业务传送平台 (MSTP) 设备。

MSTP利用TDM的机制, 将SDH中的VC指配给以太网端口, 独享SDH指定的线路带宽, 业务的带宽、安全隔离有保证, 适合有较高Qo S的以太网租用业务和核心层应用。但这种方式基于固定时隙结构, 不具备动态带宽分配特性, 无法实现流量控制、业务统计复用和带宽共享, 难以适应IP业务突发性与速率可变性的特点, 业务带宽利用率较低, 缺乏灵活性。MSTP设备所改善的只是接口和传送能力, 设备的核心结构仍然为时隙交换, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点, 难以满足以分组业务为主的应用需求。

IP Over PTN:PTN是基于分组交换的、以分组处理作为技术内核、面向连接的多业务统一传送技术。PTN分组内核提供了统计复用能力、强大的弹性管道, 带宽利用率高, 更适应分组业务突发性强的特点。PTN以承载电信级太网业务为主, 同时继承了类似SDH的传输网络特性, 包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等的同时, 还可提供高精度的时钟同步和时间同步。目前国内通信网络运营商建设PTN网络主要是解决IP化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送。PTN网络很好地解决了中、小颗粒IP业务电路传送的需求, 但目前PTN设备组网只支持10GE、GE两种速率组网, 受PTN设备网络侧带宽的限制, PTN网络对大颗粒、大规模的IP业务需要采用网络叠加的方式组网, 比较浪费光纤、设备槽位资源。

IP Over WDM/OTN:基于WDM的IP承载解决了核心层传输带宽的问题, 但由于受WDM技术自身特点的限制, 不具备开销处理能力, 无法对通道运营质量实施有效监控, 配置通道保护时灵活性较差, 也不具备交叉功能, 无法进行组网运用。OTN技术就是针对WDM的不足而开发出来的。由于OTN加入光开销实现了对各类通道的质量监控, 具备了光波道、ODUk不同等级颗粒的交叉能力, 且可加载自动交换光网络智能控制平面, 因此基于OTN的IP承载的适应性得到了很大拓展, 但由于目前商用化的OTN设备在电层主要是继承了SDH技术, 采用时隙交叉, 对IP化分组业务处理能力不够。

4 业务、网络IP化对传输网络的要求

4.1 分组化

面对通信业务的加速IP化以及多样化的业务环境, MSTP设备通过端口IP化和相关技术的应用, 解决了MSTP网络承载IP业务的问题, 但这种承载方式, 是一种粗旷性的承载, 是一种过渡。采用MSTP网络承载IP业务, MSTP网络配置处理复杂、带宽效率低、成本高、网络扩展性差, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点。随着TDM业务在网络中占的比重逐渐下降及“全IP环境”的逐渐成熟, 传送设备要从“业务接口IP化”转变为“传输设备内核IP化”。

从网络IP化的发展路径来看, 网络IP化应该逐步实现接口IP化、内核IP化、业务IP化、全架构IP化。网络IP化对传输网络的要求也是逐步提高的, 首先是对接口的支持, 进一步是对IP化业务的分组处理传送功能的需求, 最终将是传输网络和IP网络的融合组网, 在联合设计之下实现传输网络和IP网络的效率、生存性和成本的最优化。

4.2 大容量化

随着3G移动网络的大规模部署、建设, 大量移动业务的应用以及高速下载给用户带来了新的感知和体验, 用户逐渐接受这些新的应用并形成习惯, 大量平板电脑、手机和其他智能设备终端入网, 同时高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度, IPTV、VOD、网络视频业务、P2P下载等, 以上这些变化在传输网络核心层体现的就是大容量带宽需求, 而且带宽需求逐年递增, 且有指数增长的趋势, 传输设备大容量化、传输网络带宽大容量化是满足新增业务需求的前提。

4.3 智能化

由于IP业务的分配不像过去电话业务流量比较均衡, 它动态性、突发性强。作为通信网络运营者, 很难对瞬时的业务量作出恰当评估。这就需要网络智能化, 能根据用户需求作出响应, 动态地建立传输路由, 将业务量的突变与光路由的建立联系起来, 实现网络资源的动态分配, 更迅速地引入各种新的业务。当网络出现故障时, 它能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地实现最佳恢复路由。

5 传输网与IP网络融合探讨

为顺应网络IP化, 作为业务承载的传输网络设备接口IP化、内核分组化是网络发展的必然趋势。而在传输网络演进的过程中, 城域传输网与IP城域网又是怎样的关系?是网络的替代、网络的叠加还是功能的融合?这是传输网络演进必须思考的问题。

业务需求是网络发展的动力, 网络现状是基础。在传输网络接入层, PON接入技术很好地解决了用户最后一公里接入的问题, 但是PON技术主要是针对普通用户, 解决了用户语音、Internet上网和普通大客户组网等需求。但PON网络采用星形结构组网, 网络安全性、可靠性不高, 不能满足对网络安全有要求的大客户接入。针对网络安全有要求的大客户IP业务需求, 通信网络运营商主要采用MSTP或PTN方式接入, 对于中小颗粒、规模不大的电路需求, 以上两种技术都能很好解决用户接入需求, 但随着用户带宽的增加, MSTP网络会过快消耗网络资源, 最终不能满足业务需求。为了解决传输网络带宽、带宽利用率的问题, 必然会形成一种整合传输和IP技术的综合产品。PTN、IPRAN目前主要是为解决3G基站以及未来的LTE电路回传和中小颗粒大客户业务接入, 但并不能解决目前所有业务的接入, 是传输网络IP化的一种过渡产品。

采用不同的接入技术和不同的网络来接入不同的业务, 这是目前的接入网络现状。从通信网络运营商保护现有投资的角度考虑, 这种现状有可能会持续一段时间。但随着技术的发展、传输网络的IP化, 特别是传输网络已具有1层和2层的功能, 采用一张接入网络面向所有的业务, 不同的业务根据业务的Qo S要求, 对业务SLA管理是传输接入网络发展的必然趋势。

在城域网核心、汇聚层业务进行汇聚、收敛, 传输网络需要解决的是带宽问题, 必须有足够大的带宽才能满足业务的承载。IP业务经过汇聚后, 并发率明显高于接入层, 但为充分利用传输带宽, 设备具备分组功能也是必需的。随着业务的带宽不断增加, 可能现有速率的一个波长不能满足业务的带宽要求, 为了避免网络的叠加建设, 设备具备WDM能力也是网络发展的必然趋势。通信网络运营商为满足不断增长的IP业务承载, 近几年也加大了OTN设备下沉的力度, 但现网配置的OTN设备在电层大量继承了SDH技术, 基于时隙交叉, 随着IP业务的所占的比重逐渐提升, 基于分组的OTN设备 (POTN) 会很好适应未来网络的发展, 并且能满足未来所有业务一张网络承载的需求。

IP网络和传输网络都具有保护、恢复功能。从故障恢复的速度、复杂度来说, 传输网络的保护和恢复机制优于IP网络, 特别是对于一些点到点、业务量大的场合, 光网络的保护方式优点比较明显, 可以在很短的时间 (<50ms) 内应对光纤切断等故障, 而且无须高层协议和信令的介入。但是对于传输节点瘫痪等故障, 传输网络的保护和恢复机制无法处理, 必须依靠IP网络的保护和恢复机制参与。因此, 在一个规模大、节点多的网状 (Mesh) IP光网络中, 采用传输网络和IP网络联合保护机制。首先从光网络层进行保护, 若在某个确定的计时期间内无法恢复再转由IP层进行恢复是较为可行的一种方法。

6 结语

网络IP化促使传输网络IP化, 采用一张传输网络来承载所有业务, 根据业务Qo S要求, 对业务进行SLA管理是未来传输网络的发展趋势。即使如此, 传送层和IP层也会长期以重叠网络方式共存, IP层应注重节点的、端口的保护。传送层重选路由时带宽颗粒大, 恢复方法更有效, 尤其是对于光缆切断之类的大故障, 传送层的恢复快而且简单。

摘要：随着IP业务、IP技术的迅猛发展及大量应用, 业务网络IP化是业界公认的一种发展趋势。面对网络IP化这一发展趋势, 作为承载主体的传输网络如何来顺应这一发展趋势、如何来承载IP化业务的需求是当前传输网络发展必须思考的问题。本文从国内通信网络运营商传输网络承载IP业务的现状着手, 进行优缺点分析, 同时结合IP业务的特点、现有城域传输网络与IP城域网络的关系, 分析未来传输网络必须具备的特点以及传输网络分组化的演进进行探讨。

关键词：OTN,PTN,MSTP,POTN,QoS,SLA

参考文献

[1]光传送网 (OTN) 多业务承载技术要求[S/OL].[2011-10-15]http://wenku.baidu.com/view/21e36552f01dc281e53af03b.html

[2]唐剑锋, 徐荣.PTN-IP化分组传送[M].北京:北京邮电大学出版社, 2010

多业务IP城域网的技术选择与实现 第2篇

多业务IP城域网的技术选择与实现

目前国内运营商均已完成了电信级IP承载网络的建设,IP城域网作为多业务承载的启始与终结点成为运营商的.关注重点.以海南铁通城域网优化建设为例,详细阐述城域网路由化、网络扁平化、质量差异化、业务多样化的技术选择与实现.

作 者：刘健 Liu Jian 作者单位：中国铁通集团有限公司,100032,北京刊 名：铁道通信信号英文刊名：RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION年，卷(期)：200945(3)分类号：U2关键词：IP城域网 路由 业务

宽带IP城域网的技术及应用 第3篇

1.宽带城域网的定义

1.1 宽带IP城域网

宽带城域网是根据业务发展和竞争的需要而建设的城市范围内的宽带多媒体通信网络，是宽带骨干网络在城市范围内的延伸，并作为本地的公共信息服务平台组成部分，负责承载各种多媒体业务，为用户提供多种接入方式，满足各类用户对各种多媒体业务的需求。现在有三种网络正在运营：电信交换网、计算机网和有线电视网。

1.2 宽带IP城域网的接入方式

宽带城域网面对大量的用户，不同的用户对接入速率、服务质量、费用等要求不尽相同，因此对接入方式也有不同的要求。目前能够实现的宽带接入方式主要有以下几种：

FTTx：包括光纤到桌面路边（FTTD）、光纤到家庭（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、以及（FTTC）等。FTTx方式一般使用FTTx＋LAN形式，即在光纤的终点连结局域网，用户只需接入本地局域网就可获得10～100M的使用带宽，而且费用比较便宜，是一种比较好而经济的方式。

xDSL：包括HDSL，ADSL，VADSL等，当前主要使用的是ADSL。它在已经广泛铺设的铜缆上采用新的数字解调技术，为用户提供比较高的接入带宽。其优势是可充分利用现有的钢缆资源，技术比较成熟，但是局端投资比较大，传输距离限制在l～5公里以内。

HFC：这种技术适合于在有线电视的同轴电缆线上开展宽带接入业务，但是需要对现有的同轴电缆有线电视网进行双向改造，并且单个节点下用户数目有一定限制。

以上这些接入技术在实际应用中往往被结合起来使用，并且与网管系统一起组成一个完整的接入系统。

2.IP城域网的建设原则

2.1 网络层次清晰化。构建逻辑层次清晰的城域骨干网、宽带接入网。（如图1所示）

城域骨干网是业务接入控制点及控制点以上的城域网核心路由器组成的三层路由网络，划分为核心层和业务接入控制层两层。

2.2 网络结构扁平化。实现骨干网的大容量、少节点、接入网广覆盖，减少网络级联级数，减少非主流技术和设备的种类。

2.3 网络质量差异化。通过在IP网部署区分服务机制，为不同用户和不同业务提供不同QoS等级的差异化服务。

2.4 管理控制集中化。通过业务接入控制层实现集中的业务提供和控制，同时建立集中的认证计费和网络管理系统，提高网络的可管理性，实现运营商级业务支撑和网络管理。

2.5 设备要求规范化。通过制定规范，明确新增网络设备支持IP网业务开展所需的功能、性能、管理和互通性等要求，确保未来网络对业务的支撑。

3.宽带IP城域网网络技术

目前骨干网技术突飞猛进，针对不同的运营环境有ATM、GE、POS、DPT等多种技术供运营商选择。对于运营商来说，首先要综合考虑技术的发展趋势、技术特点、技术成熟性和标准化。例如万兆以太网技术尽管会是未来城域网的发展趋势，但是就目前技术发展程度而言，GE无论是在技术成熟度、标准化方面，还是在价格等方面都是一个更合适的选择。其次对运营商来说要对所建城域网现在和将来要开放什么业务，面对的重点用户群是谁等有一个清晰的目标，这样才能更好地选择合适的技术。

总的来说，要建设一个可运营可管理的电信级宽带IP城域网，采用什么技术是一个非常复杂的决策过程。

3.1 ATM技术

ATM采用53字节固定长度的信元(Cell)作为最基本的传输单元，利用IPOA、LANE、MPOA和MPLS等协议来承载IP。它的优点在于可以把不同的服务(FR、DDN、Voice、D1)集中到一个管道中，并提供分类管理，同时可以提供强大的流控机制但ATM在传输IP业务时存在协议过于复杂，信头协议太大，设备价格高而速率有上限(目前ATM接口最高速率是2.5G，而且622M和2.5G接口价格非常高)。

3.2 千兆以太网技术

GE技术基于传统的成熟稳定的以太网技术，设备价格较低。它可以自然的方式来升级现有的以太网、工作站、管理工具和管理人员的技能，实现与用户原有以太网的无缝连接，中间不需要任何格式转换，大大提高了数据转发和处理能力。可以说GE的突出优势是低带宽成本以及简单、易用和对IP的无缝支持。但在流量控制和带宽管理、可管理性和安全等方面能力则还有待于进一步完善。

3.3 DPT(动态包传输)技术

DPT技术是基于光纤传输的优化包传输，结合了IP路由的带宽效率、成本有效性和服务丰富性以及光纤环的带宽丰富性和积极自愈功能，提供了下一代数据化的光纤传输解决方案，最大限度的提高了网络稳健性和可用性。DPT采用分组环解决方案，充分利用带宽复用功能，比TDM的SDH设备和分/插复用器(ADM)等组网方式经济便宜。

4.宽带IP城域网建设方案

4.1 城域骨干网

考虑到网络中心与县市（区）间光纤资源有限以及骨干网络的稳定性、可靠性，将城域IP骨干网架设在独立光传送平面（采用波分技术）之上，形成双平面的网络架构，即光传送平面、业务网络平面。业务网络平面除IP网络外，还有数字电视专网、TDM专网等。（如图2所示）

4.2 宽带接入网

宽带接入网的接入层通过各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖，并提供多业务的用户接入，配合完成用户流量控制功能。接入层一般由中小规格的交换机、CMTS头端设备、PON的OLT设备、IPQAM头端设备等组成。

4.3 IP多业务平台系统

目前网络市场上的城域网IP多业务平台构建主要分两种，一种是Metro-DWDM方案，另一种是MSPP方案。

目前全国各地的宽带ip城域网已从最初的如火如荼的建设到现在的较为平稳的发展，现实的市场需求要求运营商对网络技术的选择、业务提供、设备的选择一直到运营管理都要和投资回收建设成本乃至赢利紧密结合考虑。尤其是以太网接入作为一种有中国特色的接入手段，在目前用户有强烈需求但规模效益不明显的形势下，如何使宽带ip城域网骨干网的建设与扩容更有效的配合以太网接入网以获得更大的收益，更是一个值得关注的问题。在这方面，要特别关注的是RPR的标准化过程，它肯定会使基于GE的多业务平台成为宽带ip城域网发展的一个趋势。

参考文献

[1]MOERMAN K,FISHBURN J,LASSERRE M,et al.Utah’s UTOPIA:An Ethernet-based MPLS/VPLS triple play deployment[J].IEEE Communications Magazine,2005,43(11):142-150.

[2]Michael Wynston.Csico Enterprise Management Solutions[M].USA:Cisco Press,2001.

[3]徐名海,糜正琨.VPLS技术及其应用[J].中兴通讯技术,2008,11.

[4]小托马斯等著,长江网络工作室译.创建可扩展的cisco网络[M].北京:机械工业出版社,2001.

[5]李晓东,陶德胜,何石.泰州广电IP城域网的建设及应用.

全光网络下IP城域网的构建探讨 第4篇

为了响应国家“宽带中国”战略的推出, 各大运营商都在大力推进铜缆网向光网的改造步伐, 随着光网改造的完成, 运营商将建立起一张全光宽带网络架构, 为未来“三网融合”业务提供强有力的网络支撑。IP城域网作为IP骨干网的本地延伸, 定位于本地固移宽带、OTT/IPTV、CDN、IDC等互联网业务接入, 在全光网路情况下将对现有的IP城域网结构产生一定的影响, 如何精准地对现有IP城域网构建进行优化改造显得尤为迫切。

全光网络下IP城域网的结构

IP城域网主要由核心层路由器CR、业务控制层路由器BRAS和接入层OLT设备以及各层设备间的中继链路组成。随着业务的发展, IPv4地址越来越紧缺, 但IPv4向IPv6过渡又需要一定的时间, 通常的做法是在IP城域网中加载NAT44设备以解决IPv4地址紧缺的问题, 一般有集中式部署和分布式部署两类。如图1所示。

全光网络趋势下, 随着宽带业务的不断发展, 业务需求越来越多样化, 带宽需求越来越大, 因此各层设备间的链路带宽需求越来越大, 对各层设备的要求也越来越高。本文重点对层间链路带宽、各层设备需求及应对策略进行测算和分析。

层间链路带宽需求及应对策略

全光网络的业务流量分析

在全光网络下, 从接入层至业务控制层, 从业务控制层至核心层, 从核心层至骨干网, 各层之间不同的业务流量均会有一定的收敛, 但不同的业务收敛比例不同, 如图2所示。

各层级业务流量的收敛比例根据现网数据可分析得出如下结论。

1. 普通宽带业务

●在接入层OLT、业务控制层BRAS的下联业务本地互访的流量基本可以忽略, 所有接入层、业务控制层上下联的收敛接近于1。

●核心层CR的下联业务存在一定的省内流量需求, 因此本地流量与总的下联业务流量之间有一定的收敛比例, 可根据运营商现网用户数据进行分析得出。

2.可控IPTV业务

●直播 (组播方式) 业务各层间流量相同。

●点播业务:根据CDN存储部分部署的架构分析。

若作二级架构部署:在BRAS侧部署的CDN业务会存储80%~90%的热点内容, 大部分点播业务流量将会终结在业务控制层, 减少上层间带宽的压力, 剩余业务流量基本会终结在核心层。

若作一级架构部署:仅在B R A S侧部署的C D N业务会存储80%~90%的热点内容, 减少业务控制层以上层间带宽的压力;仅在CR侧部署的CDN业务会存储80%~90%的热点内容, 减少核心路由器至骨干网的出口带宽压力。

3.OTT (单播) 业务

由于OTT业务的不可控性, 内容大部分在互联网存储, 所以在不作本地CDN部署的情况下, 上下层间的流量将基本无收敛。

带宽需求分析

1. 用户接入带宽需求分析

作为接入层光线路终端设备, 现有运营商OLT部署主要为EPON、GPON、10G EPON, 10G GPON尚未实现商用, 且多为1:32或1:64分光。用户接入情况如图3所示。

公式为FD=D*V/F/BV。其中:FD为平均用户最大分配带宽;D为PON口带宽;V为实际利用率, 实测得出;F为每PON口分光比;BV为最大用户并发率, 实测得出。

具体接入模式下用户带宽保证情况详见表1。

由上述分析可知, 在每用户平均带宽需求不超过32Mb/s、最大用户并发率不超过50%的情况下, 现有用户接入带宽均可得到保证。

随着业务需求的不断提高, 未来宽带用户对带宽的要求将会越来越大。随着10G EPON技术和10G GPON技术的发展, 可通过对OLT进行升级, 下联端口提高为10G PON口, PON口业务割接至10G PON口来满足需求。

2. 各层间带宽需求分析

根据业务发展趋势可知, 未来带宽占用量主要表现为3个方面, 如图4所示。

层间宽带业务峰值总流量Z可用如下公式表示:

其中:N表示不同业务类型的峰

值总流量 (N1/N2/N3/N4) , U表示设备下挂所有宽带用户数, n表示直播频道数, X/Y/Z表示不同业务类型的带宽收敛比, V表示不同业务类型的最大用户并发率 (V1/V3/V4) , S表示不同业务类型的业务渗透率 (S3/S4) , D表示不同业务类型的每用户平均业务带宽 (D1/D2/D3/D4) 。

对I P城域网流量影响较大的视频业务码流如下:高清码流, 2Mb/s;超清码流, 4Mb/s~6Mb/s;准4 K, 15Mb/s~20Mb/s;真4K, 30Mb/s~50Mb/s;极致4K, 50Mb/s~100Mb/s;未来业务, >100Mb/s。

随着技术的发展和高带宽业务渗透率的不断提高, 未来对带宽的需求将呈几何倍数增长。

带宽需求增加的应对策略

1.各层设备应对策略

根据带宽需求分析, 核心路由器CR、业务控制层BRAS的上下联带宽将随着业务的发展逐步增加, 对端口的需求将愈来愈高, 对高密度板卡的需求也越来越大, 平台的处理能力将需要进行相应的升级。而接入层OLT上联中继带宽随着业务的发展将逐渐由多GE上联发展为多10G上联。表2为各层设备可以采取的应对策略。

2. 管道智能化部署

随着网络提速、光网改造完成、大带宽的网络管道建成, 由粗放型网路管道逐步向智能管道方向拓展, 打破增带宽不增收益的瓶颈, 需通过引入智能管道的发展模式加以实现。图

5 为管道智能化改造的思路。

网络能力开放可实现管道价值最大化, 发掘网络潜能将为互联网业务提供专属带宽通道, 有助于网络能力变现。根据提速方式不同可分为以下几种方式:第一, 用户自助宽带提速方式 (BOD) , 网上自助办理带宽提速;第二, 基于业务的定向提速 (DAA) , 根据流量的目的IP地址不同划分几个业务管道, 提供不同的带宽;第三, 业务灵活关联 (e DSG) , 支持用户同时绑定多个业务模板, 实现用户灵活开通业务。表3为智能管道提速方式对比。

全光网络下网络构建需要注意的问题

网络结构扁平化

部分运营商IP城域网网络结构仍较为复杂, 分层过多, 核心至接入共分4~5层, 用户上网需经过多条路径, 增加网络时延, 且增加故障节点, 对网络安全不利, 最终影响用户感知。

随着技术的发展, 网络设备功能愈加强大, 有必要减少不必要的网络结构层次, 使网络结构更加简单高效, 既能降低网络的运维成本, 又提高网络的运行质量, 增强网络的安全性。

设备改造及地址分配需要注意的问题

为向IPv6网络平滑过渡, 避免资源浪费, 运营商IP城域网扩容时新增或改造设备均需同时支持IPv4和IPv6。

随着宽带用户的增长和新应用业务的发展, 各运营商现有IPv4地址均相对紧张, 部分城域网地址资源严重不足, 部分城域网已开展相应的NAT部署以暂时解决现有IP地址资源不足的问题。在地址转换的过程中发现, IP地址转换效率较低, 主要由原有业务的IP地址分配非连续性造成。在后续的IP地址分配过程中, 需要充分考虑业务类型, 对IP地址进行整体的规划, 避免出现再次浪费。

与传输网络相结合

全光网络下的IP城域网组网与传输网络的建设密不可分, 随着传输网络的日趋完善, 干线传输、本地市内/市县传输、县乡传输等资源将逐步成为制约IP城域网网络建设的主要因素之一, 在网络改造扩容过程中, 需要及时向传输网络建设部门提出IP网络建设对传输资源的需求。

全光网络下的IP城域网, 将以高速管道为基础, 合理利用现有网络资源, 发掘网络潜能, 合作/发展新应用业务, 以努力提升用户感知和服务效益为目标。

业务发展是网络发展的驱动力, 高带宽新应用业务的广泛应用是宽带提速的源动力。IP城域网络作为多业务承载的基础高速管道, 将随着高带宽业务渗透率的逐渐增加而不断优化改造。

浅谈河北联通IP城域网扁平化建设 第5篇

关键词：扁平化；IDC；MPLS VPN；流量监控系统；DNS；China169骨干网

中图分类号：H36 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、扁平化网络的定义

扁平化网络功能相对集中，设备性能要求较高，层次不清晰，归属模糊。采取骨干网+城域网架构，不存在设备背靠背现象。

二、扁平化网络的优缺点

（一）网络结构和设备投资。优点：背靠背路由器的减少，降低了整体网络互联成本和出省流量转发成本。缺点：通常需要更换或者升级设备以满足扁平化的需求。

（二）路由策略控制。优点：网络层次减少，策略控制点相对比较集中，方便操控。缺点：扁平化后对于控制平面的资源消耗要比扁平化前大，且骨干网路由波动的概率增加。

（三）业务开通。优点：消除省网，减少AS层级，跨域网络业务开通简化，同时降低网络时延，改善跨域业务质量。缺点：原有省内业务需要重新规划，包括IDC、MPLS VPN、流量监控系统、DNS等需调整。

（四）网络运营维护。优点：网络层次减少，在网络层面会节省Opex。缺点：网络扁平化与现有三级维护体系不匹配（集团网管-省级网管-地市网管），设备的维护管理界面不清晰，需要成熟的规章制度来保证。

三、河北联通扁平化概述

河北联通根据集团对China169省骨干网及扁平化建设的要求，将各城域网采用私有AS域号，通过EBGP协议， 取消背靠背路由器连接，直连国干A路由器，弱化省网作用。将省网作为省内交互中心使用，用于开展省内业务，承载省内流量的转发。

四、河北联通扁平化前的网络结构

目前，河北省IP骨干网以石家庄和唐山节点为核心，在石家庄二枢纽和唐山信息港节点各设置1套CRS-1 2+3多机箱设备。核心节点之间通过8×10Gbit/s POS和2×40Gbit/s POS链路连接。同时石家庄、唐山CRS-1设备各通过26×10Gbit/s和6×40Gbit/s POS链路与China169骨干网A路由器互联，出口总带宽为1000Gbit/s。

省内所有地市IP城域网均设有两台核心设备，分别通过10Gbit/s或40Gbit/s链路上联石家庄和唐山省干核心设备。

（一）自治域划分及路由策略。目前全省自治域划分以市为单位，每个地市为一个AS域，省骨干为一个AS域，自治域号码均为私有号码。

河北省各地市IP城域网域内设备采用OSPF协议互联；城域网与省网及省骨干网设备与China169 A路由器之间也通过EBGP协议互联，省网设备之间采用OSPF协议互联。即域内采用OSPF协议，域间采用EBGP协议。

（二）网络管理。河北联通IP骨干网由省公司网管中心对全网进行管理。在配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等方面配备了相应的软硬件设备。

各地市公司对IP城域网设备进行监管，主要包括城域网核心层路由器、城域网汇聚层路由器、BRAS、SR、交换机等设备。

（三）MPLS VPN部署。目前河北联通已开通大量的域内、域间MPLS VPN业务，为河北财政厅及河北省农村信用社联合社两个行业用户开通了省内跨域MPLS VPN业务。

五、扁平化的原则

按照省内各地市IP城域网规模，按照先小后大的顺序，逐步进行扁平化改造。先调整网络结构，实现网络互通、汇聚保护等基本构架。然后根据城域网网络规模、技术准备等成熟情况再逐步实施全网、全业务的动态部署。先调整城域网，再调整骨干网，由易到难，减少技术部署复杂度及业务割接量，降低用户业务割接风险。

六、扁平化的目标

扁平化后，省骨干网只负责承载省内互通业务流量，各地市出省业务流量直接经国干转接。省骨干网只负责石家庄IDC中心业务流量至国干的转发，其他地市IDC业务流量经本地城域网至国干转发。

七、扁平化的风险分析

（1）项目实施的主要风险来源于技术风险与管理风险。技术风险是指工程实施过程中进行设备替换、割接等工作时，可能会长时间影响用户业务的感知效果，降低用户对联通服务质量的评价。 管理风险主要是指项目管理单位在实施过程中没有制定出科学的、切实可行的管理方案，导致项目管理的其他风险。

（2）防范和降低风险措施防范和降低技术风险，主要是在工程实施中，通过合理的安排，周密的事前准备，及时完善的应对措施，将对用户的影响降到最低。同时，为保证项目保质保量，按期完成，应成立项目实施小组，选择可靠的设计、施工、监理单位，保证项目的顺利实施。

八、扁平化的建设方案

河北省进行China169省内IP骨干网扁平化改造后各地市IP城域网分别上联至国干路由器和省骨干路由器，各地市IP城域网的出省业务流量直接进入国干，不再经过省干节点；省骨干路由器保留至国干240G链路，用于石家庄IDC中心出省流量转发至国干，并对各地市IP城域网的省内互访流量进行转发。

（1）省骨干网及城域网出口扩容。由于中国联通河北China169省内IP骨干网扁平化到国干扩容完成后才能实施，为满足此间河北省宽带流量承载及扁平化割接业务承载需求，省骨干网需要进行扩容，石家庄、唐山需要升级到2+4系统，并对设备板卡进行扩容。

同时，对城域网上行端口进行扩容，以满足城域网扁平化后，各城域网上联国干及省干的带宽需求。

（2）IP城域网业务割接。扁平化改造后，各IP城域网原上行省骨干网络链路部分割接至国干路由器，并将IP城域网出省流量直接牵引至国干路由器。IP城域网与省干、国干间通过EBGP协议互通，IP城域网内设备通过OSPF协议互通。业务割接后，弱化省骨干网功能，主要负责承载省内各城域网间互访流量及省内跨域互通MPLS VPN业务流量。

（3）IDC中心业务割接。中国联通河北China169省内IP骨干网扁平化后，只负责石家庄IDC中心出省流量至国干的转发，原廊坊省级IDC中心与其它市级IDC中心上行链路，均割接至本地城域网核心路由，由地市城域网核心负责本地IDC出省流量至国干的转发。

同时，根据对IDC客户行为及业务流量分析，为保障河北联通公司的利益，限制IDC客户非正常业务入方向流量对城域网带宽的占用，并根据省公司运维、网管等相关部门的意见，对IDC中心出入流量进行限制。

参考文献：

IP城域网络安全 第6篇

近日, 在经过多方的严格论证评审后, 烽火网络成功中标湖北联通2009年IP城域网工程项目。据介绍, 此次烽火网络中标的设备为高端三层交换机F-engine S4000E系列, 本次中标将是该系列高端交换机在省级运营商项目中的首次大规模应用, 对今后烽火网络高端交换机的应用会起到良好的示范作用。

烽火网络此次中标的F-engine S4610E机箱式高端三层交换机是针对大型网络汇聚、中小型网络核心等情况推出的高性能机箱式L4交换机。F-engine S4610E由烽火网络自主研发, 采用全模块化, 具有高密度端口, 2.4T的背板带宽, 可根据用户的需求灵活配置, 灵活构建弹性可扩展的网络。

IP城域网络安全 第7篇

随着互联网的快速发展,IP技术的发展也变得越来越迅速,在当前的发展过程中,IP网络已经演变成为电信运营商的基础网络平台,成为人们接受程度最高的一种电信多业务承载网平台。比如Internet业务、Vo IP网络视频、IPTV等业务的发展也十分迅速,基本都是实现了IP化。当前电话业务也正在实现IP化,IP业务在传输网络中所承载的业务量占据很大的比重,通信业务实现IP化已经成为一个十分明朗的发展趋势。

1 城域传输网络承载 IP 业务方式及特点

电信级的IP网和Internet网的理念不一样,电信级IP网在进行设计的过程中必须要能够支撑所有的通信业务,比如公用或者专用的VPN业务、固定业务、移动业务、实时或非实时业务、单播或组播业务等。由于电信IP网络的质量要求较高,对于IP网络而言,要具备足够的安全性、可靠性,但是对于一般的Internet网而言,其主要目的是实现计算机互联,因此用户完成互联网连接即可,在连接过程中的安全问题由用户自行负责。对于通信网络IP而言,当前IP业务的主流承载方式有IPOver Fiber、IP Over SDH/MSTP、IP OverPTN以IP Over WDM/OTN。不同的承载方式有不同的特点。

1.1 IP Over Fiber

IP Over Fiber指的是利用光纤直连承载IP网络的一种承载方式,其中省略了很多传输设备,比如路由器和交换机的光模块都可以直接通过光纤连接,是当前最简单,也最快捷的一种连接方式。但这种承载网络也有一定的缺点,即不能给IP业务提供一定的保护,当电路出现中断之后要对其进行恢复时所需要的时间在秒级以上,因此不能满足电信级网络的时间要求。

1.2 IP Over SDH/MSTP

IP Over SDH/MSTPSDH网络最初 是为承载承载TDM窄带业务而设计的,在IP业务的驱动下,基于SDH的多业务传送平台技术得到了快速的发展,也提出了VC虚级联、链路容量调整方案、通用成帧规程、弹性分组环技术等技术,进而形成了多业务传送平台设备。MSTP对TDM进行利用的机制是,将SDH网络中的VC指配给以太网端口,从而可以实现对SDH指定的线路带宽的独享,使得业务的带宽以及安全隔离都有保证。这种方式比较适合Qo S较高的以太网租用业务以及核心层应用。但是这种方式也是一种基于固定时隙结构的方式,不具备动态带宽的分配特性,因此不能对流量进行控制,不能对业务进行统计恢复,也不能共享带宽,很难适应IP业务的突发性与速率可变性。此外,这种方式的业务带宽利用率较低,也缺乏一定的灵活性。MSTP设备能够改善的只是接口以及传送的能力,设备的核心结构仍然是时隙交换,因此不能对分组技术的统计复用优点进行有效地利用。

1.3 IP Over PTN

PTN是一种基于分组交换的传送技术,PTN分组内核提供了分组技术的统计复用功能,而且具有强大的弹性管道,对带宽的利用率较高,也能够很好地适应分组业务的突发性强的特点。PTN传输技术主要是承载电信级太网业务,这种传输方式也继承了类似SDH的传输网络特性,可以对业务进行保护和恢复,可以实现端到端之间的业务配置以及管理,可以实现严格的QOS保障能力,同时还可以提供精度较高的时钟同步和时间同步。当前我国的通信网络运营商在建设PTN网络的过程中,主要目的是为了解决IP化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送需求。PTN网络也可以很好地解决中、小颗粒的IP业务电路传送的需求。需要注意的是,PTN设备组网只支持10GE、GE两种速率的组网组网,如果采用PTN网络对大颗粒或者大规模的IP业务进行承载,则需要采用网络叠加的方式,一面造成光纤以及设备槽位的浪费。

1.4 IP Over WDM/OTN

IP Over WDM/OTN是基于WDM的IP承载方式,这种方式对于核心层的带宽传输问题可以很好地解决,但是由于受到WDM技术自身特点的限制,其本身没有开销处理的能力,也不能对通道运营质量进行有效地监控,因此对通道保护进行配置时灵活性较差,也不具备交叉功能,不能进行组网的运用。

2 网络 IP 化对传输网络的要求

2.1 分组化

面对通信业务的加速IP化以及多样化的业务环境,MSTP设备可以通过端口IP化和相关技术的应用,对MSTP网络承载IP业务的各种问题进行有效的解决,但是这种承载方式,是一种粗犷性的承载,也是一种过渡,采用MSTP网络承载IP业务,具有一些缺陷和不足,比如MSTP网络配置处理比较复杂、带宽的效率较低、运营成本较高、网络扩展性比较差,因此不能读分组技术的统计复用优点进行有效地利用。TDM业务在网络中占的比重逐渐下降,而且通信领域逐渐实现了全IP环境,因此,对于传送设备而言,也应该要从业务接口的IP化转变为传输设备内核IP化。从网络IP化的发展路径来看,网络IP化应该逐步实现四个方面的IP化,即接口、内核、业务、全架构都要实现IP化,在网络IP化背景下,对传输网络的要求也比较高,首先是要对接口进行支持,以进一步满足IP化业务的分组处理传送功能的需求,同时要将传输网络和IP网络进行有效的融合,实现传输网络、IP网络的效率以及成本的最优化。

2.2 大容量化

在通信行业中,随着3G移动网络的逐渐成熟以及广泛应用,加上4G业务的研究和应用,很多移动业务的应用以及较高的下载速度给用户带来了全新的体验,用户也逐渐接受了这些新的应用并且逐渐形成习惯,很多平板电脑、手机以及其他的智能终端设备都可以在人们的生活中广泛使用,加上高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度,IPTV、VOD网络视频业务以及P2P下载等,这些变化都是的传输网络的核心层对带宽的容量需求有了很大的提升,而且带宽需求是呈现逐年递增的指数增长趋势,传输设备、传输网络的带宽都需要对新增的业务所需要的带宽进行满足。

2.3 智能化

在通信网络的发展过程中,IP业务的分配一般是不均衡的,这种不均衡性还导致了突发性和动态性的出现,作为通信网络运营者,对于各种瞬时业务很难进行准确恰当地评估,因此需要实现网络智能化,根据用户的需求做出相应的响应,建立相应地传输路由,将业务量的突变以及光路由的建立进行有效地联系,以实现对网络资源的动态分配,以便可以更加快速地引入各种全新的业务。当网络出现故障时,也可以根据网络拓扑信息以及可用的各种资源对路由进行恢复,以实现最佳的工作状态。

3 结语

网络IP化是业务网络的发展趋势,从网络核心层的IMS和软交换的应用,到移动网络的IP化发展,网络IP化过程中对网络层次进行优化,使得网络层次有所减少,从而降低了网络处理过程中的复杂程度,使得网络性能有了很大的提升,也减少了相应的网络成本,使得网络的拓展性和灵活性有了很大的提升。在网络IP化发展过程中,如何高效地承载IP业务是传输网络面临的一个重要问题。

摘要：随着IP业务以及IP技术的快速发展,业务网络IP化成为通信行业中的重要发展趋势,网络IP化同时也需要实现传输网络的快速发展,对于传输网络而言,如何顺应网络IP化发展趋势,成为通信行业研究的一个重点。本文对通信网络IP化业务现状着手,并且对传输网络分组化演进及其特点进行分析。

IP城域网优化技术探讨 第8篇

关键词：IP城域网,技术优化,技术探讨

0前言

IP城域网是一种公用的网络, 覆盖范围广, 可扩及城市及郊区, 是一种可以支持多种通信业务的本地应用型公用网络。这种局域网是传统电信和数据交融地带, 是传统广域网和局域网的桥接区, 可以在不同的背景下支持复杂的数据融合并且可以衍生出新的衍生体。

随着电信技术的不断的扩展, 新的业务层出不穷, 因此将各种业务进行融合更好的为人们服务是当今发展的需要。目前宽带的业务都是分组进行的, 因此将多种现有的业务融合是电信业发展的方向。

1 IP城域网现状

在使用初期, 为了减少投资, 使用的是交换型的IP城域网, 但是随着居民使用宽带等业务的迅速的扩张, 这种业务单一型已经不能适合当今网络发展的需要, 因此必须建设一种适合用户数量多、业务种类齐全的网络, 满足居民对、新业务NGN、IPTV、3G等业务的需求。

1.1

交换性的IP城域网网络的内存有着大量的广播信息, 导致带宽的利用率下降, 采用集中的BRAS, BRAS集中导致城域网内二层网络过大, 管理网络也相当的繁琐。随着网络的数量的增多, 组网的方式已经显示出BRAS设备的可扩展性及单点故障, 并且网络无法对用户进行定位, 存在着大量用户信息被盗的现象, 此外还有VLAN数量受限, 大量MAC地址管理复杂种种问题的出现都表现出组网方式的中大的缺陷, 这种缺陷不及时的修正会导致网络出现大面积的瘫痪, 这也是目前网络业务发展的瓶颈之一。

1.2

IP网络性能低, 由于部分是由总线交换和路由器转发的会导致信号变弱, 并且网络在单板处理能力、转发率受总线带宽的影响不能实现2.5G POS千兆的线速转发, 在满足业务方面存在很大的缺陷。同时在城域网的内部的路由器操作很复杂, 流量调度算法、QoS的拥塞控制算法控制能力差, 应用中往往出现2.5GPOS、干兆以太网接口板CPU高峰值占用。因此不能支持QoS、MPLS、JVPN业务的开展。

1.3

在网的三层交换机业务提供能力和支持新技术的能力差, 大多不支持MPLS VPN业务, 对QoS、流量工程等的支持能力较差, 其抗病毒攻击能力差, 当遭受病毒攻击时容易出现CACHE表溢出现象, 造成设备处理能力急剧下降, 严重时会使设备瘫痪。

1.4

中继链路缺乏规划和管理。尽管IP城域网的中继链路方式多种多样, 如光纤直连、SDH承载、基于SDH的MSTP承载、CWDM/DWDM承载等, 但城域网内中继链路紧张已成为一个不争的事实。一方面, 城域传送网整体规划及优化滞后;另一方面, IP城域网的中继链路缺乏规划和管理是造成中继链路紧张的重要因素, 如其接入层设备DSLAM、LAN等。

2 IP城域网络结构优化

网络结构的优化主要通过优化三层结构:核心层、汇聚层、接入层等三个层次机构, 通过进行实施达到增加网络对业务的控制能力、适应能力, 网络层次清晰, 业务流量和流向简化、对用户实现控制管理。针对三个层次将采取以下几种措施:路由型IP城域网取代交换性IP城域网;将业务量很小的IP城域网采取扁平化处理即达到汇聚层和核心层的统一;另外在汇聚层, 采用应分布式设置BRAS、业务路由器SR (业务量较小的IP城域网可根据具体情况决定是否设置SR以及如何设置) 等业务接人控制点设备, 这样就可以更好的对业务和用户加以控制、管理, 并且将控制点设备以下的接入层网络分为二层网络, 真正做到二、三层分离。在核心层, 通过路由器与CN2骨干网路由器互联实现IP城域网与CN2间的策略路由转发。针对接入层, 从业务接入控制点设备BRAS/SR (不包含) 到用户终端 (不包含) 之间的设备层次控制在五级之内, 这样就将网络的层次大大的简化, 从而提高宽带的服务质量。

优化之后的网络通过分组网承载系统, 以软交换为核心。将网络分离之后的业务平台实现更多的业务, 提高IP城域网的业务可靠性、感知能力和受控组转发的能力。

3 IP城域网优化的重要意义

3.1 IP城域网实施优化促进资源合理利用

IP城域网进行优化后可以将资源合理利用提高城域网的运行及效益。在城域网的建设和发展业务的过程中, 通过对网络进行优化可以对IP进行深入的数据分析, 加强对今后网络资源的评估, 提高资源的利用率。举例:在当初进行网络设计时为了加强网络的安全性、稳定性在网络的节点上都增多, 但是这种情况下就造成了资源的浪费, 如果不这样做就可能会为以后的网络故障埋下隐患。因此针对这个问题, 及时的对网络的资源进行调整可以减少不合理利用情况的发生, 从而既能提高资源的利用率还可以减少资源的浪费, 将效益扩大化, 满足用户的需求。

3.2 加强IP城域网优化, 提高网络性能

IP城域网在进行设计和投入使用都是经过科学论证的, 但是投入使用后出现的问题是多种多样, 不是设计师完全可以考虑到的, 因此在具体的运行中出现问题也是可以理解, 因此简化城域网的设计在出现问题时可以更好的解决, 并且针对多种复杂的情况可提高网络的性能。

4 结语

随着新的业务的增加, 一些业务的出现NGN、IPTV, IP城域网作为一个承载体, 提高网络的服务质量、提高网络性能、安全性及可靠性。当MPLS技术的出现, 在提高城域网的建设和优化上提出了更好的策略。当然IP城域网虽然有了一定的优化措施但是在具体的实施过程中仍然存在着许多问题, 因此工程师应该根据客户的反应和要求对网络进行及时的优化和解决, 及时的更新现有的技术, 将IP城域网实现为可运行、可控管理的网络, 这样才能适应市场发展的需要。

参考文献

[1]尹启龙.宽带城域网基础架构优化解决方案[J].华秀科技, 2008 (02) .

[2]李学军等.宽带IP城域网的优化策略与实践[J].人民邮电出版社, 2012 (12) .

[3]吴凯全.推进IP城域网的优他和融合[J].人民邮电报.2006 (08) .

宽带IP城域网现状及优化分析 第9篇

宽带IP城域网是电信运营商在城域范围内建设的城市IP骨干网络, 是开展宽带增值应用的关键层面。目前, 随着信息技术的迅速发展和IP网络用户规模的不断扩大, 以及多协议标签交换虚拟专用网 (MPLSVPN) 、下一代网络 (NGN) 、互联网电视 (IPTV) 、第三代移动通信系统 (3G) 等新业务的不断成熟和规模商用, 城域网正在由单一的宽带互联网访问业务向承载数据、分组语音、视频和流媒体等多业务的综合IP城域网发展。多样化的业务对IP网络提出了更高的要求, IP城域网组网技术的优劣将直接影响宽带用户的有效接入和新型增值业务的开展[1]。所以, 如何构建一个层次清晰的网络结构、提供高效差异化的服务、实现管理和控制的集中化以及以最小的代价完成网络优化工作等, 成为各个运营商关注的核心问题, 优化IP城域网势在必行。基于此, 本文对宽带IP城域网的现状及其存在的问题进行分析, 并提出了城域网优化和调整的思路。

1 IP城域网发展现状及存在的问题

随着我国骨干网带宽扩展工作的完成, 各电信运营商已将工作重心转移到宽带城域网的建设和运营上, 直接推动着宽带城域网的快速发展。目前, 我国很多地市已经搭建了比较完善的宽带IP城域网, 逐步实现了宽带网络从线到面的辐射。但是, 随着宽带接入的普及, 网络游戏、视频在线等互联网增值业务的扩展, 以及用户实用性和多样性选择要求的不断提高, 各地的IP城域网建设中存在的问题也凸显出来。主要有几下几点:

1) 网络结构不尽合理。目前的宽带IP城域网大多基于交换核心, 核心层和汇聚层设备以三层交换机为主, 采用集中式BRAS设备对用户进行接入控制。BRAS设备的过度集中, 使得城域网内二层网络过大, 导致网络内广播泛滥, 用户管理混乱等问题。

2) 传输方案不尽理想。目前IP城域网链路层大部分通过GE和POS端口采用光纤直连, 无法达到电信级别50ms内保护倒换, 而且, 带宽得不到保证。虽然在一些网络比较发达的地区采用了Diff Serv等Qo S机制对网络中的业务流进行了划分和区分服务, 但并不能真正满足多业务的需要。随着Vo IP、视频在线、NGN、3G等电信级IP增值业务的开通, 这个问题将越来越突出[2]。

3) 业务组织不尽完善。大部分IP城域网基本没有设置业务路由器SR, 出现服务区分不够, 网络资源、带宽抢占严重的现象。另外, 传统的IP网络是为了实现局部通信, 强调的是开放性和高效性, 因此对网络的安全、业务的安全没有充分的保障, 对用户的控制与管理上也没有完善的制度, 结算计费能力也比较差。

2 IP城域网优化调整的思路

IP城域网优化调整的目标是实现语音、视频、数据等多种业务的接入能力, 具备不同服务等级的提供能力, 支持MPLS VPN和组播的部署能力, 完善对多种业务的可管理能力, 进而最终实现“多业务、强管理、低成本”的可控、可管、可盈利、可持续发展的IP城域网优化建设。本文主要从网络结构、传输方案和业务组织3个方面提出优化策略。

1) 网络结构优化

网络结构优化以理清网络拓扑结构、优化业务流量和流向、实现对用户的管理控制、增强网络对业务的适应能力和调配灵活性为主。

为了解决目前IP城域网所存在的诸多问题, 建议以路由型IP城域网代替交换型IP城域网。在核心层, 通过路由器与CN2骨干网路由器互联实现IP城域网与CN2间的策略路由转发[3], 同时核心层尽量采用一些高端路由设备, 如Cisco的12xxx系列路由器、Juniper的T640和华为的NE16E等高端路由器。在汇聚层, 为更好地实现对用户和业务的控制和管理, 应分布式设置BRAS、业务路由器SR等业务接入控制点设备, 让业务接入控制点设备以下的接入层网络为二层网络, 做到二三层网络分离。同时, 汇聚层传输设备应采用速率较高的多业务传输设备, 容量较小的网络可采用稍小的带宽, 汇聚点应具有强大的交叉能力和多业务接入能力, 组网灵活, 升级简便, 节点设备应融合SDH、ATM、IP为一体, 具备宽带传输能力, 并能对接入的宽带业务进行统计复用和流量控制, 以减轻骨干交换机端口、容量的压力。在接入层, 为保证用户带宽及业务的服务质量, 接入层网络结构层次应简化, 建议从业务接入控制点BRAS/SR到用户终端之间的设备层次不超过3级, 环路上的节点不应太多, 在光纤资源允许的情况下, 建议环上的节点数不应超过10个, 不能成环的链路尽量控制在5个以内, 以保持网络安全性和稳定性。通过网络结构的优化, 进一步实现业务控制点Qo S策略的集中统一部署, 减少网络时延、抖动、丢包等问题。

2) 传输方案优化

目前, 宽带IP城域网的主流传输技术主要有:MSTP/MSPP、PBT、RPR技术和DWDM/CWDM技术等。

MSTP/MSPP是在SDH技术基础上增加“多业务”能力的多业务传输平台。MSTP/MSPP技术能够提供多种物理接口, 进而满足新业务快速接入[4]。同时MSTP/MSPP还具有传输的高可靠性和50ms内的快速保护倒换功能。MSTP/MSPP技术能够很好地融合原有网络及新的业务需求, 但不足之处是, 仍然无法从根本上解决带宽利用率低的问题。

PBT技术是在PBB标准之上改进而来的。PBT采用伪运营商以太网 (MAC再次封装) 形式, 所以能够使以太网数据帧快速有效地在骨干网上传输, 因此有效结合了以太网和MPLS的特征, 便于运营商节约成本。不足之处是, PBT只能支持环形组网, 对组播的支持和灵活性还需要进一步提高, 而且尚没有确定的公平算法机制, 对于突发性、大规模业务应对能力较弱。从长远看, PBT适合于流量相对稳定的电信级城域网的建设。

RPR是一种为传输IP分组而优化的传输技术。它采用SDH的环形光纤结构, 能够高效支持多播/广播业务, 支持IP包的优先级以及其它IP业务控制功能, 并吸收了SDH系统50ms环保护特性和吉比特以太网的经济性。RPR技术定义了一种新型的MAC层协议, 采用了共享介质传输和空间重用协议以及故障保护时的弹性机制。另外还能有效地利用光纤带宽、公平算法、双光纤的统计复用等技术来保证高效利用带宽。但从成本方面看, 由于RPR采用硬件环的方式, 成本比较高[5]。

DWDM/CWDM是采用波分复用方式进行数据同步传输的技术。WDM系统传输容量很大, 可大量节约光纤资源。还可以传输不同类型的信号 (如数字信号、模拟信号等) , 并能对其进行合成和分解。另外, WDM技术也是比较理想的扩容手段。由于其具有易于重构、易于扩展等优点, 已成为未来高速传输网的发展方向。但目前WDM系统的网络管理尚不成熟, 与传统系统间互连、互通性需进一步加强。

3) 业务组织优化

业务组织优化主要包括服务质量、业务 (包括接入方式、计费与结算、宽带用户管理等) 、网络管理和网络安全等方面的优化。

服务质量优化主要是通过有效的实施各项IP Qo S技术, 使运营商能够有效地控制网络资源及其使用, 在单一网络平台上融合语音、视频及数据等多种业务, 能够在现有网络上细分客户、针对不同的客户需求提供特色的差别业务。

业务优化主要是通过BRAS/SR实现用户的访问权限、安全、Qo S、增值业务的提供和控制等, 实现用户唯一标志、端口溯源、限制用户恶意申请IP地址以及用户非法代理等, 并采用RADIUS协议传送用户的认证、鉴权、计费信息。

网络管理和安全优化主要是将IP城域网的网管系统通过特定的接口与综合网管系统连接, 以实现综合的资源、故障、性能等管理功能, 实现网络运行安全和业务安全。

3 结论

笔者从IP城域网现状着眼, 针对现有网络存在的问题, 从网络结构、传输方案和业务组织3个方面提出了优化的思路。目前IP城域网技术和建设处于快速发展过程中, 随着用户需求的提升, 竞争也将更加激烈, 高质量的、优质的网络是参与竞争的重要保证。因此, 认真解决技术问题, 努力提升网络质量, 为不同业务和不同用户提供更加优质的服务, 才能更好的适应未来全业务的竞争, 才能推进IP城域网健康快速持续的发展。

参考文献

[1]徐荣, 舒建军, 任磊.面向3G和全业务的城域网发展探讨[J].电信科学, 2009 (1) :74-80.

[2]李向华.广东省IP城域网现状及优化思路探讨[J].中国数据通信, 2005 (5) :66-68.

[3]青岚昊.IP城域网优化浅析[J].通信与信息技术, 2007 (3) :179-182.

[4]李学军, 李洪, 朱英军, 等编著.宽带IP城域网的优化策略与实践[M].北京:人民邮电出版社, 2003:12-48.

宽带IP城域网的组网方式分析 第10篇

运营商关注的焦点是如何建立灵活接入、完善及可靠性高的IP城域网。宽带IP城域网的整体思路是形成层次化、利于开展灵活独立的多种业务的成语基础网络结构。宽带IP领域从整体网络结构上将分为三个层次, 即核心层、汇聚层及接人层。核心层的主要功能是实现与省骨干之间的互联, 同时负责进行数据的转发传输, 因此需具有更高的可靠性。汇聚层的主要职责是进行数据的转换, 提供宽带控制及流量监控, 将分散的接入点汇集, 与多种业务进行衔接并配合后台业务系统的运行。接入层是指将网络中直接面向用户连接或访问的部分, 目的是允许终端连接到网络, 必要时提供一定的用户流量控制功能。

二、四种组网方式的分类及分析

2.1大型宽带IP城域骨干网络

大型宽带IP适用于业务量较大的城市, 在组建宽带IP城域网时应考虑设置四到六个核心节点, 同时根据各城域网的业务情况, 设置六到八个汇聚节点, 设备可选用G比特路由器。选用四个节点作为核心层, 中继速率达到2.5Gb/s, 会聚层的节点以两条155M622Mb/s或GE中继接人上述核心层节点中的任意两个[1]。

核心层网络结构选择:由于目前城域网最大的业务量来自上网用户, 为了保证所有的核心接入点均与一定的城域网出口节点的中继相连接, 并能够节省中继电路, 我们可采用不完全网状结构。

骨干传送技术的选择:由于POS技术的传输速率比GE高, 传输效率比ATM高, 在大型宽带IP城域网的骨干网络组网时在核心节点间使用2.5Gb/s POS技术。

考虑到网络的安全性问题, 核心层与汇聚层均与其他两个方向的中继及核心节点相连接, 一方面不仅能够保证中继的安全性, 同时还能均匀地分担业务。

但这种采用分布式的接入方案, 使虚拟拨号不能穿过城域网的骨干层面, 同时G比特路由器的价格相对较高, 所以在城域网发展的初步阶段会造成较大的投资问题。

2.2中型宽带IP城域骨干网络

业务量中等的城市应考虑采用中型宽带IP城域骨干网络。在组建宽带IP城域网时设置两到三个核心节点, 然后依据不同城市城域网的业务情况, 设置四到六个汇聚节点, 选用高速三层LAN交换机或G比特路由器作为汇聚层节点设备[2]。核心节点设备则采用G比特路由器。核心层的两个节点以两条155M/622Mbs/或GE中继接入。考虑到规模中等的城市业务比较集中, 所以在核心设备的处理能力方面的要求同大城市一样。但其业务量终究要小于大型城市, 所以我们可根据不同城市的情况具体的考虑选择高速LAN交换机或高速路由器, 这样可以最大限度的减少投资的成本。

2.3小型宽带IP城域骨干网络

由于IP业务量较小的城市, 所需处理及承载的IP数据包较小, 且现有的电信网络宽带相对富裕, 便可利用少量节点来完成组件宽带局域网的工作及使用现有的交换机来增加模块。对于小型的城域网在建网初期可以先不划分接人层和骨干层, 以简单的网络拓扑为主, 只采用其中一个LAN交换机作为核心节点。这种采用叠加网技术来建设的小型宽带城域网受到ATM容量的限制只适用于业务量较小的城市。同时宽带服务器也可ATM的积聚能力采用集中式的接入方案[3]。但随着高速路由器的逐渐引入, 宽带接入服务器也将逐渐完成从集中式向分布式的过渡。这种高速路由器的发展总的来说是比较节省投资成本的。

2.4较小型宽带IP城域骨干网络

采用高速LAN交换机进行组网适用于业务量较小的城市。可选取一到两个节点作为核心层, 三四个节点作为汇聚层。采用高速LAN交换机来实现组网是出于带宽比较充足, IP的服务级别及流量的划分也不需要特别的重视等原因。通过此组网方式能够同时支持L2与L3的交换还能保证网络的稳定性[4]。同时高速LAN交换机的价格相对较低, 并且虚拟拨号可以穿过城域网的骨干层面。这种集中式的接入方案在城域网发展的初期阶段能够节省较大的投资成本。

三、总结

城域网的是否有效直接关系到用户是否能够继续忠于运行商的问题。IP城域网是支持网络融合及业务融合的多种业务的承载网, 建设好IP城域网, 加强与市场业务的拓宽渠道, 增强用户的体验效果, 将公司的业务与组织构架相结合, 综合考虑不同地区的各个因素及条件合理的设计, 加强宽带IP城域网的设计与优化。

摘要：随着近年来互联网的爆炸式增长使宽带IP网得到迅速的发展。电信运营商首要关心的问题是如何根据现有的通讯状况及城市发展的规模来来组件具有当地城市特色的城域网。为此本文将根据不同地区对宽带IP的业务量需求的具体情况提出四种组网方案。

关键词：宽带,IP技术,城域网,组网方式

参考文献

[1]杨俭.IP城域网路由协议改进的平稳过渡研究[D].吉林大学, 2013. (1) :6-7.

[2]陈洋.电信宽带IP城域网优化及应用研究[D].南京邮电大学, 2013. (6) :1-2.

[3]夏冬冬.IP城域网优化与实现[D].华南理工学, 2012. (5) :11-23.