長春市IP城域網(wǎng)建設(shè)及優(yōu)化思路論文
1. 概述
長春市IP城域網(wǎng)始建于2000年，正處于ATM技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)相持的時(shí)期，回顧當(dāng)時(shí)IP城域網(wǎng)中所采用的技術(shù)，ATM所占比例甚至要大于以太，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與寬帶論壇推出的TR-059大致相當(dāng)。當(dāng)時(shí)IP城域網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)主要是互聯(lián)網(wǎng)接入，接入方式有專線（一般為2Mbps以下）和寬窄帶撥號(hào)兩種。隨著時(shí)間的推移，無論從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還是業(yè)務(wù)需求，其變化都是日新月異的。2006年4月，面對以太網(wǎng)技術(shù)的興起與ATM技術(shù)的沒落，寬帶論壇不失時(shí)機(jī)地推出了TR-101標(biāo)準(zhǔn)。如圖一所示，相比于TR059,其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)除了由ATM到Ethernet的遷移之外，BRAS也升級到BNG的概念。
圖一、Network architecture for Ethernet-based DSL aggregation
IP城域網(wǎng)日趨成為一個(gè)集語音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的承載平臺(tái)。為了迎合市場的需求，長春市IP城域網(wǎng)的建設(shè)及優(yōu)化成為我們工作的重中之重。
2. IP城域網(wǎng)總體建設(shè)思路及方案
2.1 IP城域網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)
長春市作為吉林省省會(huì)，人口已超過800萬，網(wǎng)絡(luò)在公眾生活中扮演著越來越重要的角色，但人們對IP技術(shù)的認(rèn)知度卻參差不齊。IP城域網(wǎng)對于大多數(shù)人來講，仍然只是一個(gè)娛樂項(xiàng)目的承載平臺(tái)而已。眾多企業(yè)甚至包括電信企業(yè)自身，在建設(shè)其內(nèi)部管理系統(tǒng)時(shí)，專網(wǎng)往往是其首選方案，以致于有人把這種情況戲稱為PSPN――即每業(yè)務(wù)每網(wǎng)絡(luò)。專網(wǎng)相比于多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，其運(yùn)營質(zhì)量及安全性自然要好一些，但考慮到網(wǎng)絡(luò)的投資、維護(hù)及業(yè)務(wù)開展等綜合性因素，卻不見得有什么優(yōu)勢可言，無疑會(huì)使企業(yè)面臨更大的CAPEX及OPEX壓力。目前，IP技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)為IP城域網(wǎng)的多業(yè)務(wù)承載提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為此，我們希望長春市的IP城域網(wǎng)能夠提供以下功能：
�。�1） 保證用戶的高質(zhì)量接入：對于用戶來講是提供滿意的通信質(zhì)量，對于運(yùn)營商而言則具體到網(wǎng)絡(luò)的帶寬、接口、QOS保障等方面。我認(rèn)為，以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)范圍內(nèi)的廣范應(yīng)用，已經(jīng)混淆了LAN與MAN的某些界線，同時(shí)由于帶寬成本的下降，使得帶寬足夠論在城域網(wǎng)建設(shè)中具有重要意義。因此，提高IP城域網(wǎng)的整體帶寬接入水平至少是目前我們網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)之一。
（2） 應(yīng)具備綜合業(yè)務(wù)接入能力：除普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)之外，還應(yīng)能提供大規(guī)模L2&L3 VPN組網(wǎng)能力，高質(zhì)量的NGN業(yè)務(wù)承載，及組播業(yè)務(wù)、差異化服務(wù)提供能力等。
�。�3） 對于網(wǎng)絡(luò)本身，應(yīng)具有安全可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)，并保證用戶的可溯源性。
網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及優(yōu)化是一個(gè)長期的工作，應(yīng)該具有一定的連續(xù)性與前瞻性，但更應(yīng)關(guān)注其實(shí)用性，所需功能也不一定在一次建設(shè)中全部予以實(shí)現(xiàn)。長春市IP城域網(wǎng)初始建設(shè)時(shí)采用以Juniper M20為核心路由器的四核心結(jié)構(gòu)，之后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詢膳_(tái)華為NE80E為核心的雙星型網(wǎng)絡(luò)。2007年未，隨著IP業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，IP城域網(wǎng)的大規(guī)模優(yōu)化需要已迫在眉睫。通過對網(wǎng)絡(luò)的細(xì)致分析，我們認(rèn)為主要存在以下一些問題有待改進(jìn)：
�。�1） 網(wǎng)絡(luò)總體接入能力不足，無論帶寬還是接入層設(shè)備端口數(shù)量，都已不能滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求；
�。�2） 多業(yè)務(wù)承載能力不足，尤其是網(wǎng)絡(luò)的VPN接入能力急需提高；
（3） BRAS設(shè)備老化，性能單一，部分設(shè)備以旁掛方式接入，成為業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸；
�。�4） 二層網(wǎng)絡(luò)過大，級聯(lián)層次過多，無論從安全角度還是資源的規(guī)劃，都已不適合業(yè)務(wù)的發(fā)展；
2.2 IP城域網(wǎng)建設(shè)方案建議
針對這種情況，我們經(jīng)過充分的論證并參考了國內(nèi)其他地區(qū)IP城域網(wǎng)建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提出了長春市IP城域網(wǎng)優(yōu)化方案并將其作為后續(xù)幾年網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的依據(jù)。
�。�1） 網(wǎng)絡(luò)層次的確定
網(wǎng)絡(luò)層次整體上劃分為城域骨干網(wǎng)與寬帶業(yè)務(wù)接入網(wǎng)。此種劃分方法在業(yè)界已是不爭的事實(shí)，為各大運(yùn)營商廣泛采用。其中城域骨干部分由核心路由及BRAS等設(shè)備構(gòu)成，負(fù)責(zé)路由及業(yè)務(wù)的控制；寬帶接入網(wǎng)則可以廣泛采用各種接入手段以滿足用戶的入網(wǎng)需求。
�。�2） 城域骨干網(wǎng)的建設(shè)
考慮到網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，NE80E路由設(shè)備的接入能力已面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。曾經(jīng)考慮增加一層核心，即采用兩層核心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)匯聚的方案。兩層核心的結(jié)構(gòu)可以減小對設(shè)備本身接入及處理能力的要求，但也增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，對于長春市IP城域網(wǎng)的規(guī)模而言不是十分適合。同時(shí)，以CISCO CRS-1為代表的新一代具有集群能力的路由設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，也使超級網(wǎng)絡(luò)核心的建設(shè)為可能。并且考慮到配套資源的限制及網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的復(fù)雜度，我們建議保持核心網(wǎng)絡(luò)的雙星型結(jié)構(gòu)，通過利用高端路由設(shè)備替代NE80E的方法來增加核心層的處理與接入能力。
業(yè)務(wù)控制點(diǎn)的建設(shè)方案從不同角度可分為單邊緣與多邊緣、分布式與集中式等。其實(shí)各種方案之間沒有什么純粹的好壞之分，具體采用哪種方案是由多種因素決定的。我們認(rèn)為近期在長春IP城域網(wǎng)中大規(guī)模獨(dú)立設(shè)置SR的意義并不是很大，況且目前BRAS設(shè)備已經(jīng)快速向多功能業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)的角色轉(zhuǎn)變。針對長春市具體的業(yè)務(wù)需求，我們建議采用分布式BRAS的建設(shè)方案，而原核心設(shè)備NE80E可作為集中部署的SR用于接入部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)。
2007年長春市IP城域網(wǎng)中繼主要采用GE鏈路，帶寬不足是其主要矛盾之一。鑒于10GE以太網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，我們建議城域網(wǎng)骨干層面鏈路從GE直接升級為10GE。
�。�3） 寬帶接入網(wǎng)的規(guī)劃
寬帶接入部分主要由以太網(wǎng)交換機(jī)、DSLAM及EPON設(shè)備構(gòu)成。二三層功能分離、縮小二層網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及增加接入能力應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)。為了解決投資經(jīng)費(fèi)不足與快速增長的用戶需求之間的矛盾，我們在每個(gè)大型接入局點(diǎn)設(shè)置兩臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)，用于將專線用戶與DSLAM、EPON接入相分離，同時(shí)在每臺(tái)設(shè)備中只啟用L2功能。針對帶寬不足的問題，我們建議近期主要通過多鏈路捆綁技術(shù)來解決，同時(shí)可以提供鏈路的安全性保證，需要時(shí)也可采用10G及更高的接入技術(shù)。鑒于EPON接入規(guī)模的擴(kuò)大，今后可以考慮將OLT設(shè)備通過高速鏈路直接上聯(lián)至BRAS。
（4）多業(yè)務(wù)承載的'設(shè)想
目前長春市已經(jīng)存在IP承載網(wǎng)、IPTV實(shí)驗(yàn)網(wǎng)、寬世界等一系列網(wǎng)絡(luò)，其中IP承載網(wǎng)與IP城域網(wǎng)完全隔離；IPTV實(shí)驗(yàn)網(wǎng)有獨(dú)立的核心及匯聚層；寬世界平臺(tái)根據(jù)用戶需求組建了獨(dú)立的核心層，其接入層與IP城域網(wǎng)部分融合。我們建議可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求考慮網(wǎng)絡(luò)之間的融合問題。
針對IP承載網(wǎng)A網(wǎng)，接入點(diǎn)覆蓋面不夠的問題已經(jīng)對其業(yè)務(wù)發(fā)展已經(jīng)造成了阻礙。我們認(rèn)為可以利用IP城域網(wǎng)來緩解這一壓力。根據(jù)集團(tuán)對IP承載A網(wǎng)所承載業(yè)務(wù)的統(tǒng)一規(guī)劃，可以考慮通過MPLS L3 VPN OPTION-A 或OPTION-B的跨域策略與IP城域網(wǎng)相聯(lián)，甚至可以考慮在承載網(wǎng)中僅保留骨干部分，而將原CE路由器遷移至IP城域網(wǎng)作為SR，用于業(yè)務(wù)的綜合接入。
根據(jù)目前業(yè)務(wù)的發(fā)展，不要求長春市IP城域網(wǎng)馬上進(jìn)行QOS的規(guī)劃配置，但考慮到未來市場對高質(zhì)量業(yè)務(wù)接入的需求，我們在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)及設(shè)備的采購時(shí)，必須將對QOS及業(yè)務(wù)精細(xì)化運(yùn)營的支持能力考慮其中，以使相關(guān)業(yè)務(wù)的開展隨時(shí)可以進(jìn)行。
3. 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成果及展望
經(jīng)過幾年的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)，長春市IP城域網(wǎng)已經(jīng)煥然一新。網(wǎng)絡(luò)核心采用華為NE5000E高端路由器，目前為單機(jī)框配置，未來根據(jù)需要可升級為多機(jī)框。BRAS則新購置了愛利信SE800及華為ME60用于對超期服役的設(shè)備進(jìn)行替換，另外為了保護(hù)原有投資同時(shí)滿足網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的既定要求，我們對現(xiàn)有部分設(shè)備進(jìn)行了升級改造，使所有的BRAS設(shè)備皆通過10G鏈路雙歸屬至核心NE5000E。在接入層面，撥號(hào)業(yè)務(wù)與專線業(yè)務(wù)分別通過各自的高性能以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行匯聚，基本實(shí)現(xiàn)了接入的物理分離。網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化帶來了性能的提升，目前，長春市IP城域網(wǎng)除具備對基礎(chǔ)IP業(yè)務(wù)及各種VPN業(yè)務(wù)的高質(zhì)量接入能力以外，對QOS及組播相關(guān)業(yè)務(wù)的開展，無論在軟件還是硬件上，也都提供了強(qiáng)有力的保障。
由于投資所限，IP城域網(wǎng)中并未增設(shè)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施。安全性能主要靠路由及交換設(shè)備自身的功能提供，這無疑成為城域網(wǎng)的軟肋。防DDOS網(wǎng)絡(luò)攻擊系統(tǒng)及業(yè)務(wù)分析系統(tǒng)的引入，應(yīng)在今后的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中予以適當(dāng)考慮。
我們所處的是一個(gè)信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，城域以太網(wǎng)、FMC、DOCSIS、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)……各種新技術(shù)、新業(yè)務(wù)層出不窮，近期國家三網(wǎng)合一政策也有所松動(dòng)，這些無疑是各大運(yùn)營商新的發(fā)展契機(jī)，對IP城域網(wǎng)的發(fā)展也提出了更高的要求。未來的IP城域網(wǎng)，將成為一個(gè)集各種接入技術(shù)于一身的綜合業(yè)務(wù)承載平臺(tái)，它將承載著我們生活的方方面面。其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也將不會(huì)僅限于IP城域網(wǎng)自身的范疇，我們需要把眼光放的更高、更遠(yuǎn)、更廣。
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