城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)交流

1、傳輸設(shè)備支援中心 侯 蔓IP城域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)交流IP城域網(wǎng)是電信運(yùn)營商或Internet服務(wù)提供商(ISP)在城域范圍內(nèi)建設(shè)的城市IP骨干網(wǎng)絡(luò)，從城市信息化建設(shè)的角度來看，它是城市重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施。自2000年以來，隨著用戶對(duì)IP寬帶接入需求的增長，IP城域網(wǎng)絡(luò)漸漸成為了各大運(yùn)營商的投資和競爭的焦點(diǎn)。 目 錄IP城域網(wǎng)的概念 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) IP城域網(wǎng)所采用的三種技術(shù) 組建IP城域網(wǎng)的解決方案 黑龍江城域網(wǎng)現(xiàn)狀I(lǐng)P城域網(wǎng)的概念什么是城域網(wǎng) IP城域網(wǎng)(MAN，Metropolitan Area Network)的概念是由計(jì)算機(jī)網(wǎng)深化而來，指介于廣域網(wǎng)WAN和局域網(wǎng)L

2、AN之間，在城市及郊區(qū)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息傳輸與交換的一種網(wǎng)絡(luò)。通常所說的IP城域網(wǎng)，是指覆蓋城市范圍、為全市各類用戶提供寬帶(通常是指2Mbit/s以上)接入的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。 對(duì)一個(gè)城市而言，IP城域網(wǎng)的建設(shè)是其信息化基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分： 從技術(shù)和運(yùn)營模式來看，IP城域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的融合； 從技術(shù)發(fā)展的趨勢來看，IP城域網(wǎng)會(huì)是傳統(tǒng)電信體系發(fā)展的必然趨勢。 IP城域網(wǎng)的概念 我們也可以把IP城域網(wǎng)理解為就是IP分布式接入網(wǎng)絡(luò)的延伸。其初期的目標(biāo)是為企業(yè)、政府和家庭用戶提供方便快捷的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)用戶以兆比特級(jí)的速率寬帶上網(wǎng)； 長遠(yuǎn)目標(biāo)是建設(shè)城市的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合無線寬帶接入的

3、手段，實(shí)現(xiàn)用戶Any-to-Any的實(shí)時(shí)在線(Always-on-line)連接，使人與人、人與任何信息化的終端都可以無障礙地實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)溝通。目 錄IP城域網(wǎng)的概念 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) IP城域網(wǎng)所采用的三種技術(shù)組建IP城域網(wǎng)的解決方案 黑龍江城域網(wǎng)現(xiàn)狀 根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀，IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位是作為IP廣域骨干網(wǎng)絡(luò)在城市范圍內(nèi)的延伸，承載各種多媒體業(yè)務(wù)，匯聚寬、窄帶用戶的接入，以IP網(wǎng)絡(luò)的可管理性、可擴(kuò)充性為基礎(chǔ)，滿足政府部門、企業(yè)、個(gè)人用戶對(duì)各種基于IP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)(互聯(lián)網(wǎng)訪問、虛擬專用網(wǎng)等)的需求等。 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP

4、城域網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)的特性 IP城域網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)的特性將是寬帶化、綜合化和個(gè)性化。 業(yè)務(wù)開展的形式將著重于解決大/中型集團(tuán)用戶高速/超高速接入因特網(wǎng)、組建VPN/VPDN的需要； 滿足部分大型住宅小區(qū)內(nèi)的大量分散用戶共享10Mbit/s以太網(wǎng)或100Mbit/s以太網(wǎng)速率接入因特網(wǎng)的需求； 滿足部分大型寫字樓內(nèi)的各辦公室集中共享10Mbit/s以太網(wǎng)或100Mbit/s以太網(wǎng)接入因特網(wǎng)的需求； 滿足政府機(jī)關(guān)或?qū)W校利用公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的需求。IP城域網(wǎng)同時(shí)還必須是一個(gè)電信運(yùn)營級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，以區(qū)別于供企業(yè)自用為主的企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)，要求在可靠性、服務(wù)質(zhì)量QoS、業(yè)務(wù)類別方面有較高保障，從而對(duì)公眾提供豐富、易用和

5、可靠的服務(wù)。 目前的IP城域網(wǎng)主要要求能夠滿足兩類業(yè)務(wù)的需求：一類是QoS要求較低的Internet上網(wǎng)業(yè)務(wù)：如E-mail、FTP、Telnet等。 另一類是QoS要求較高的互聯(lián)業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)視頻業(yè)務(wù)：基于IP的語音業(yè)務(wù)(VoIP)、電子商務(wù)、VPN、遠(yuǎn)程教育、協(xié)同設(shè)計(jì)、數(shù)字圖書館、電視會(huì)議、可視電話、視頻點(diǎn)播、新聞、寬帶網(wǎng)站和智能化社區(qū)服務(wù)等。IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位目 錄IP城域網(wǎng)的概念 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) IP城域網(wǎng)所采用的三種技術(shù)組建IP城域網(wǎng)的解決方案 黑龍江城域網(wǎng)現(xiàn)狀為了便于網(wǎng)絡(luò)的管理、維護(hù)和擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)必須有合理的層次結(jié)構(gòu)。因此，大型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)均遵循層次化設(shè)計(jì)的原

6、則。從廣義角度上來分， 一個(gè)IP城域網(wǎng)應(yīng)該是三方面內(nèi)容的綜合：“基礎(chǔ)設(shè)施”、“應(yīng)用系統(tǒng)”、“信息”?；A(chǔ)設(shè)施包括數(shù)據(jù)交換設(shè)備、城域傳輸設(shè)備、接入設(shè)備和業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)備；城域網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)由基本服務(wù)和增值服務(wù)兩部分組成，這些服務(wù)如同高速公路上跑的各種車輛，為用戶運(yùn)載各種信息；信息包括科技、金融、教育、財(cái)政和商業(yè)等數(shù)據(jù)，以及環(huán)繞這些數(shù)據(jù)的各種信息系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來分，根據(jù)目前的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，一般將城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分為三層：核心層、匯聚層和接入層。城域網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)又統(tǒng)稱為骨干節(jié)點(diǎn)，它們就是未來的IP目標(biāo)局，支持窄帶(PSTN/ISDN/DDN/FR PVC等)和寬帶(ADSL/以太網(wǎng)/ATM

7、 PVC等)的IP綜合接入，相互之間采用市內(nèi)光纖或高速傳輸線互連。IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 1)核心層IP城域網(wǎng)核心層網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)以及整個(gè)城域網(wǎng)路由表的維護(hù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與IP廣域骨干網(wǎng)的互聯(lián)，提供城市的高速IP數(shù)據(jù)出口，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)重點(diǎn)考慮可靠性和可擴(kuò)展性。核心層主要由傳輸網(wǎng)絡(luò)與核心路由設(shè)備構(gòu)成。傳輸網(wǎng)絡(luò)一般采用高容量的傳輸設(shè)備，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的傳送：核心路由交換設(shè)備負(fù)責(zé)建立和管理承載連接，并對(duì)這些連接進(jìn)行路由交換。核心層節(jié)點(diǎn)位置選擇應(yīng)結(jié)合業(yè)務(wù)分布、機(jī)房條件、光纖布放等情況綜合考慮，一般應(yīng)設(shè)置在城區(qū)內(nèi)；核心層節(jié)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行設(shè)置；核心節(jié)點(diǎn)間原則上采用網(wǎng)

8、狀或半網(wǎng)狀連接。IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 2)匯聚層IP城域網(wǎng)匯聚層居于核心層和接入層中間。 主要實(shí)現(xiàn)如下功能：擴(kuò)展核心層設(shè)備的端口密度和端口種類：擴(kuò)大核心層節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)覆蓋范圍：匯聚接入節(jié)點(diǎn)，解決接入節(jié)點(diǎn)到核心節(jié)點(diǎn)間光纖資源緊張的問題；實(shí)現(xiàn)接入用戶的可管理性，當(dāng)接入層節(jié)點(diǎn)設(shè)備不能保證用戶流量控制時(shí)，需要由匯聚層設(shè)備提供用戶流量控制及其他策略管理功能。除基本的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)外，匯聚層還必須能夠提供必要的服務(wù)層面的功能，包括帶寬的控制、數(shù)據(jù)流QoS優(yōu)先級(jí)的管理、安全性的控制、IP地址翻譯NAT、數(shù)據(jù)流流量整形等一系列的功能。 在進(jìn)行IP城域網(wǎng)建設(shè)中，匯聚層一般采用高性能大容量的三層交換機(jī)設(shè)備；匯聚層節(jié)點(diǎn)

9、的數(shù)量和位置的選定與當(dāng)?shù)氐墓饫w和業(yè)務(wù)開展?fàn)顩r相關(guān)，一般在城市的遠(yuǎn)郊和所轄縣城設(shè)置匯聚層節(jié)點(diǎn)：核心層節(jié)點(diǎn)與匯聚層節(jié)點(diǎn)采用星形連接，在光纖數(shù)量可以保證的情況下每個(gè)匯聚層節(jié)點(diǎn)最好能夠與兩個(gè)核心層節(jié)點(diǎn)相連。 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 3)接入層 接入層網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)提供各種類型用戶的接入，在有需要時(shí)提供用戶流量控制功能。接入層節(jié)點(diǎn)的設(shè)置主要是為了將不同地理分布的用戶快速有效地接入骨干節(jié)點(diǎn)。接入層節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境中用戶數(shù)量、距離、密度等的不同，設(shè)置一級(jí)或級(jí)聯(lián)接入。由于用戶端設(shè)備端口需求量較大，因此要求接入設(shè)備要有優(yōu)良的性價(jià)比。當(dāng)前用于提供寬帶接入的方式主要有xDSL、Cable Momdem和光纖+LAN等技

10、術(shù)。其中，xDSL適用于零散分布用戶或不計(jì)劃改造現(xiàn)有雙絞線布線計(jì)劃的小區(qū)、大廈用戶，并可作為信息化大廈小區(qū)建設(shè)的補(bǔ)充接入方式；Cable Momdem主要適用于布設(shè)有有線電視網(wǎng)的住宅區(qū)：光纖十以太網(wǎng)方式主要適用于用戶密集的住宅小區(qū)和商業(yè)大廈。接入層節(jié)點(diǎn)到匯聚層節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)連接依據(jù)設(shè)備情況而定，比如，當(dāng)接入層節(jié)點(diǎn)使用二三層交換機(jī)等設(shè)備時(shí)，一般采用星形連接，每個(gè)接入層節(jié)點(diǎn)與一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)相連；接入層節(jié)點(diǎn)使用寬窄帶綜合接入環(huán)路設(shè)備時(shí)，接入層使用環(huán)形連接，每個(gè)接入環(huán)上有一個(gè)節(jié)點(diǎn)與匯聚層節(jié)點(diǎn)相連；接入層節(jié)點(diǎn)使用寬帶PON(Passive Optical Node)無源光節(jié)點(diǎn)設(shè)備時(shí)，接入層使用樹形連接，PO

11、N局端設(shè)備與匯聚層設(shè)備相連。接入層是整個(gè)IP城域網(wǎng)建設(shè)中的重中之重，關(guān)系到用戶群的覆蓋效果，直接影響城域網(wǎng)運(yùn)營的效益。 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) 目 錄IP城域網(wǎng)的概念 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) IP城域網(wǎng)所采用的三種技術(shù)組建IP城域網(wǎng)的解決方案 黑龍江城域網(wǎng)現(xiàn)狀1、吉比特以太網(wǎng)技術(shù)2、POS技術(shù)3、RPR技術(shù)IP城域網(wǎng)所采用的三種技術(shù) 為了在ATM網(wǎng)上傳送IP數(shù)據(jù)包并能保證QoS，曾出現(xiàn)了多種技術(shù)，如MPOA、Classic IP over ATM等等，但由于ATM存在技術(shù)和設(shè)備制造缺陷、技術(shù)發(fā)展緩慢等問題，最終大多數(shù)運(yùn)營商都轉(zhuǎn)向純IP的解決方案。線速路由交換機(jī)的出現(xiàn)，使得可以

12、省去ATM而直接在SDH網(wǎng)上運(yùn)行IP數(shù)據(jù)包，這就是所謂的Packets over SDH(POS)。而密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)已經(jīng)成熟，無需采用SDH時(shí)分復(fù)用設(shè)備，而是將原復(fù)用的多個(gè)信道改為DWDM，然后用吉比特(Gigabit)或太比特(Terabit)路由交換機(jī)直接與DWDM設(shè)備相連進(jìn)行路由交換，即所謂的IP/DWDM方案。運(yùn)營商的廣域骨干網(wǎng)已經(jīng)越來越多地采用IP/DWDM方案進(jìn)行廣域互連。與此同時(shí)，由于以太網(wǎng)技術(shù)的成本低廉、成熟穩(wěn)定，并且不需附加的傳輸設(shè)備和交換機(jī)就可以在裸光纖上應(yīng)用，運(yùn)營商在建設(shè)IP城域網(wǎng)時(shí)也越來越多地采用Gigabit Ethernet交換/路由接口。目前，常用的

13、Gigabit Ethernet路由接口一般分為SX(short，2km以下)和LX(long，15km以下)兩種標(biāo)準(zhǔn)。 IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)1、吉比特以太網(wǎng)技術(shù)吉比特以太網(wǎng)方案的結(jié)構(gòu)十分簡單，骨干層各核心路由器之間、骨干層與匯聚層之間均可采用GE以太網(wǎng)方式連接，而接入層和匯聚層之間則采用100Mbit/s快速以太網(wǎng)連接。GE以太網(wǎng)是IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，傳輸速度為1Gbit/s，是超高速主干網(wǎng)的一種選擇方案，尤其適用于高容量數(shù)據(jù)、話音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。它由原來的10Mbit/s以太網(wǎng)和100Mbit/s快速以太網(wǎng)發(fā)展而來，同樣采用CSMA/CD協(xié)議并使用相同的幀格式。

14、相對(duì)FDDI、ATM等其他高帶寬傳輸技術(shù)，GE以太網(wǎng)應(yīng)該說是最有競爭力的一種選擇。在價(jià)格上，GE以太網(wǎng)也有很大的優(yōu)勢。IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù) 事實(shí)上，GE以太網(wǎng)在城域網(wǎng)的應(yīng)用在早些時(shí)候就已經(jīng)出現(xiàn)，但是一般只能用于一個(gè)很小的范圍。光纖通信的大量應(yīng)用和GE以太網(wǎng)在距離上的延伸，為GE與城域網(wǎng)的聯(lián)姻提供了最好的技術(shù)基礎(chǔ)，現(xiàn)在經(jīng)過以太網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)的傳輸距離大為增加，可以輕松達(dá)到幾十公里。目前局域網(wǎng)和城域網(wǎng)之間大量采用了吉比特以太網(wǎng)的技術(shù)，不但節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的成本，還大大降低了運(yùn)營管理的復(fù)雜度。當(dāng)然以太網(wǎng)也有一定的局限性。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，以太網(wǎng)的連接方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的。為保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，如果要實(shí)現(xiàn)多條

15、線路的冗余連接，只能通過增加光纖的數(shù)量才能做到。 因此在節(jié)點(diǎn)的數(shù)量較多的情況下，以太網(wǎng)的連接方式要占用大量的路由器或交換機(jī)的交換端口和光纖數(shù)量，價(jià)格也會(huì)相應(yīng)增加。基于以太網(wǎng)的IP城域網(wǎng)不使用SDH設(shè)備，當(dāng)光纜環(huán)路被切斷時(shí)不能夠像SDH一樣在50ms內(nèi)完成自愈恢復(fù)，使用MPLS TE(流量工程)機(jī)制能夠在50ms內(nèi)完成自愈，但一般的以太網(wǎng)交換機(jī)還無法支持。因此，如果要在50ms內(nèi)完成自愈，需考慮其他的辦法，如后面將要講到的RPR技術(shù)。目前已有廠商推出10Gbit/s以太網(wǎng)的技術(shù)。10Gbit/s以太網(wǎng)的技術(shù)對(duì)城域網(wǎng)的骨干以及骨干層和匯聚層的連接是一個(gè)很好的選擇。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的流量到達(dá)一定程度、設(shè)備制造

16、商的成本降下來之后，10Gbit/s以太網(wǎng)也必將在城域網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。采用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)的城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示。IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)2、POS技術(shù)POS技術(shù)能通過SONET/SDH有效傳輸數(shù)據(jù)，是支持Internet爆炸式增長的一種主要技術(shù)。由于SDH技術(shù)已經(jīng)非常普及，而且也相當(dāng)成熟，目前已有許多運(yùn)營商廣泛部署了這種系統(tǒng)。路由器POS接口一般與ADM設(shè)備連接，是點(diǎn)到點(diǎn)SONET/SDH鏈路的終點(diǎn)?；赑OS技術(shù)的城域網(wǎng)具有以下優(yōu)勢：POS接口已經(jīng)在大量服務(wù)提供商和專用企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中成功進(jìn)行了部署；可用帶寬比例高達(dá)97%；可擴(kuò)展性強(qiáng)，帶寬能夠從OC-3到OC

17、-192/STM-64；組網(wǎng)方案靈活，經(jīng)濟(jì)有效，對(duì)于高速接口而言，其組網(wǎng)靈活性和經(jīng)濟(jì)有效性更為明顯；網(wǎng)絡(luò)管理性能強(qiáng)；具有快速恢復(fù)功能；是基于標(biāo)準(zhǔn)的多廠商解決方案?；赑OS的城域網(wǎng)解決方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D所示。 IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)3、RPR技術(shù)RPR(Resilient Packet Ring，彈性分組環(huán))是一種為傳輸IP分組而優(yōu)化的傳輸技術(shù)，用于直接在光纖上高效、可靠地傳輸IP分組。RPR采用環(huán)形的光纖結(jié)構(gòu)，RPR環(huán)由兩個(gè)分別沿不同方向旋轉(zhuǎn)的光纖環(huán)所組成，沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的光纖環(huán)稱為外環(huán)，沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的光纖環(huán)稱為內(nèi)環(huán)。在RPR中，用于兩個(gè)光纖環(huán)中的所有帶

18、寬都可以同時(shí)用來傳輸IP數(shù)據(jù)分組和控制分組，因此，RPR能最大限度地利用光纖的帶寬。此外，由于RPR本身的自愈功能，使RPR網(wǎng)絡(luò)具有非?？焖俚谋Ｗo(hù)切換時(shí)間，因此在故障情況下，絲毫不影響向用戶提供的業(yè)務(wù)，特別是不影響向關(guān)鍵部門所提供的業(yè)務(wù)。 IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)RPR利用SDH成幀格式同時(shí)加上新定義的第二層(MAC層)協(xié)議，即空間重新利用協(xié)議(SRP，Space Reuse Protocol)，作為IP分組層與光通路層之間的適配。使用SDH幀格式的原因是考慮到與世界上大規(guī)模建設(shè)的SDH網(wǎng)之間的互連互通需求；使用SRP的目的是在SDH的級(jí)聯(lián)凈荷中識(shí)別出各個(gè)IP分組，并提供帶寬重用/復(fù)用功能

19、和其他控制功能。RPR技術(shù)所具有的靈活性，使得它適用于多種性質(zhì)的運(yùn)營者的情況。在RPR環(huán)中，兩個(gè)RPR節(jié)點(diǎn)之間的距離可達(dá)到一百多公里(指裸光纖時(shí))，當(dāng)傳輸距離大于這個(gè)數(shù)值時(shí)，既可以使用IP再生器來進(jìn)行中繼，也可使用標(biāo)準(zhǔn)的SDH再生器來進(jìn)行中繼。RPR還利用RPR環(huán)形特點(diǎn)，高效地支持組播/廣播業(yè)務(wù)，RPR的幀格式中，還能映射IP的多個(gè)字段，從而有效地支持IP的COS。RPR的最大好處，除了它的快速保護(hù)切換功能(在50ms之內(nèi))以外，最重要的是它能最有效地利用光纖的帶寬、公平算法、雙光纖的統(tǒng)計(jì)復(fù)用等技術(shù)來保證RPR的高效利用帶寬的特性。 RPR既可以作為核心和骨干之間的連接技術(shù)或核心與匯聚層的連接

20、方式，也可以作為一種接入技術(shù)使用。 采用彈性分組環(huán)技術(shù)的城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示。 IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)IP城域網(wǎng)的概念 IP城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位 IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) IP城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù)組建IP城域網(wǎng)的解決方案 黑龍江城域網(wǎng)現(xiàn)狀I(lǐng)P城域網(wǎng)的所采用的三種技術(shù) 組建IP城域網(wǎng)的解決方案IP城域網(wǎng)是傳送網(wǎng)與業(yè)務(wù)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)與傳統(tǒng)電信網(wǎng)、長途網(wǎng)與接入網(wǎng)的交匯點(diǎn)，是IP廣域骨干網(wǎng)的延續(xù)，是同城信息的高速交換和寬、窄帶接入的匯聚。由于IP城域網(wǎng)建成后的網(wǎng)上承載的業(yè)務(wù)將以基于IP包傳送的業(yè)務(wù)為主，因此，城域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)將以IP包交換技術(shù)為核心，它的建設(shè)目標(biāo)是：(1)開

21、放的基礎(chǔ)傳送平臺(tái)；(2)數(shù)字化、寬帶化、綜合化的接入平臺(tái)，具備數(shù)據(jù)、圖像及語音的多種業(yè)務(wù)綜合接入能力；(3)具有豐富的業(yè)務(wù)提供能力，滿足集團(tuán)用戶、行業(yè)用戶和商業(yè)住宅用戶不斷增長的業(yè)務(wù)需求；(4)具有有效的網(wǎng)絡(luò)管理能力和運(yùn)營能力。組建IP城域網(wǎng)，在國內(nèi)外有很多思路，有各種各樣的組網(wǎng)方案。一個(gè)好的IP城域網(wǎng)組網(wǎng)方案，一定要根據(jù)所在城市的經(jīng)濟(jì)和業(yè)務(wù)發(fā)展情況來統(tǒng)一考慮，同時(shí)所采用的技術(shù)應(yīng)該是符合標(biāo)準(zhǔn)化要求的。目前組建IP城域網(wǎng)主要有兩種方案：(1)采用高速路由器為核心，路由器或交換機(jī)作為匯聚層的三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)(路由+交換)；(2)采用高速LAN交換機(jī)為核心，交換機(jī)作為匯聚層(全交換)的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。組建

22、IP城域網(wǎng)的解決方案1、采用高速路由器為核心組建的IP城域網(wǎng)在IP業(yè)務(wù)量較大的城市，IP城域網(wǎng)骨干層將直接采用高速路由器為核心來組建，并以GE(Gigabit Ethernet，吉比特以太網(wǎng))方式組網(wǎng)為主，POS(PPP over SDH)連接為輔，中繼采用市內(nèi)光纖或其他傳輸介質(zhì)。如圖所示，對(duì)于IP業(yè)務(wù)量大的城市，考慮到需要處理的IP數(shù)據(jù)包比較多，只有采用高速路由器才能處理得過來，并且當(dāng)IP業(yè)務(wù)量比較大時(shí)，IP層面的流量控制和服務(wù)級(jí)別劃分(CoS，服務(wù)等級(jí))等也是不可缺少的，而這些功能都只有高速路由器才能提供，所以對(duì)于業(yè)務(wù)量比較大的城市，應(yīng)該采用高速路由器為核心來組建IP城域網(wǎng)。組建IP城域網(wǎng)

23、的解決方案組建IP城域網(wǎng)的解決方案 對(duì)于城域網(wǎng)的骨干層面建設(shè)，應(yīng)該以簡單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇橹鳎热?，只以兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為核心節(jié)點(diǎn)，其他骨干節(jié)點(diǎn)(匯聚層節(jié)點(diǎn))分別與這兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)相連接；同時(shí)，在核心層和匯聚層高速路由器上連接高性能的三層路由交換機(jī)，以方便接入層LAN交換機(jī)的接入；城域網(wǎng)的接入層面將主要由LAN(局域網(wǎng))交換機(jī)為主組成，向用戶提供以太網(wǎng)等寬帶接入。 在核心層的核心節(jié)點(diǎn)還需要設(shè)置城域網(wǎng)至廣域骨干網(wǎng)的出口。 組建IP城域網(wǎng)的解決方案另外一些接入服務(wù)器(比如，PSTN/ISDN撥號(hào)接入服務(wù)器、寬帶撥號(hào)(支持PPPoE，即PPP over Ethetnet)接入服務(wù)器、VPN(虛擬專用網(wǎng))接入服務(wù)器等

24、也將放置在城域網(wǎng)的骨干節(jié)點(diǎn)上，比如，為提供對(duì)PPPoE用戶的支持，在這種由高速路由器為骨干組建的IP城域網(wǎng)的一些主要節(jié)點(diǎn)，分布式放置寬帶接入設(shè)備。這些寬帶接入設(shè)備一般通過一條或者多條FE(Fast Ethetnet，快速以太網(wǎng))或GE鏈路與三層交換機(jī)相連：同時(shí)，為了支持不同區(qū)域用戶之間能夠用VLAN隔離，寬帶接入設(shè)備最好能夠支持802.1Q的標(biāo)準(zhǔn)，能夠在同一端口接入不同VLAN的用戶。由于高速路由器相對(duì)價(jià)位比較高，同時(shí)考慮到虛擬撥號(hào)(PPPoE)不能穿過城域網(wǎng)的基于IP的骨干層面，寬帶接入服務(wù)器將不得不采用分布式接入方案，因此在城域網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展初期，可能會(huì)使投資相對(duì)較大組建IP城域網(wǎng)的解決方案2

25、、采用高速LAN交換機(jī)為核心組建IP城域網(wǎng)對(duì)于業(yè)務(wù)量中等以下的城市，可采用高速LAN交換機(jī)(同時(shí)支持第二和第三層)為核心來組建IP城域網(wǎng)，并完全以GE方式組網(wǎng)，中繼采用市內(nèi)光纖或其他傳輸介質(zhì)。如圖6所示，對(duì)于IP業(yè)務(wù)量中等以下的城市，考慮到需要處理的IP數(shù)據(jù)包并不是特別多，并且由于帶寬相對(duì)比較富余，IP層面的流量控制和服務(wù)級(jí)別劃分(CoS)等也不是特別重要，所以采用高速LAN交換機(jī)來組網(wǎng)是完全可行的。 組建IP城域網(wǎng)的解決方案組建IP城域網(wǎng)的解決方案需要指出的是，由于二層網(wǎng)絡(luò)本身所具有的缺陷，一個(gè)純粹的二層網(wǎng)絡(luò)是沒有很好的可擴(kuò)充性及可管理性的，要使網(wǎng)絡(luò)具備層次性的結(jié)構(gòu)因素就必須引入三層的路由功

26、能。因此，采用交換機(jī)為主的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案也同樣必須具備三層IP的路由功能和控制功能，通常的做法是通過在高速LAN交換機(jī)上配置三層路由模塊來實(shí)現(xiàn)。 組建IP城域網(wǎng)的解決方案考慮到網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，高速LAN交換機(jī)將同時(shí)支持鏈路層(第二層)和IP路由(第三層)，并且需要支持鏈路層的用戶隔離和廣播數(shù)量的壓制。對(duì)于城域網(wǎng)的骨干層面建設(shè)，同樣應(yīng)該以簡單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇橹鳎热?，仍然只以兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為核心節(jié)點(diǎn)，其他骨干節(jié)點(diǎn)(匯聚層節(jié)點(diǎn))分別與這兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)相連接等等；通過在核心層和匯聚層高速LAN交換機(jī)上配置三層功能和配置VLAN，構(gòu)成路由網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)相互疊加，相互共存，以滿足不同類型用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求；城域網(wǎng)的接

27、入層面也將主要由LAN交換機(jī)為主組成，向用戶提供以太網(wǎng)等寬帶接入。在核心層的核心節(jié)點(diǎn)還需要設(shè)置城域網(wǎng)至廣域骨干網(wǎng)的出口，考慮到高速路由交換機(jī)在BGP等路由處理方面的不足，以及為了將來網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的需要，可以在核心層設(shè)置專門用于與廣域骨干網(wǎng)交換BGP路由協(xié)議的容量適當(dāng)?shù)母咚俾酚善?。組建IP城域網(wǎng)的解決方案為提供對(duì)PPPoE用戶的支持，在城域網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，集中或少量分散地放置寬帶接入設(shè)備，一般它們通過一條或者兩條FE/GE鏈路與三層交換機(jī)相連；為了支持不同區(qū)域用戶之間的隔離，可以選用支持802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的寬帶接入設(shè)備，以便可以在同一端口接入不同VLAN的用戶。由于高速LAN交換機(jī)價(jià)位比較低，另外通過劃

28、分VLAN(Virtual LAN，虛擬局域網(wǎng))的方法，可以使得虛擬撥號(hào)(PPPoE)穿過IP城域網(wǎng)的基于LAN交換機(jī)的骨干層面，寬帶接入服務(wù)器將可以采用集中式接入方案，在城域網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展初期，這樣組建IP城域網(wǎng)將是比較節(jié)省投資的一種組網(wǎng)方式。當(dāng)城市中的IP業(yè)務(wù)量越來越大，使得以高速LAN交換機(jī)為核心組建的IP城域網(wǎng)不能適應(yīng)發(fā)展要求時(shí)，可以考慮向以高速路由器為核心組建城域網(wǎng)的方案過渡。實(shí)際上，由于在高速LAN交換機(jī)上已經(jīng)激活了IP層面，所以從城域網(wǎng)核心層開始引入高速路由器是非常容易和平滑的一種過渡方式。由于引入的高速路由器將隔斷虛擬撥號(hào)(PPPoE)的VLAN，所以伴隨著高速路由器的引入，寬帶撥號(hào)接入服務(wù)器也應(yīng)該逐漸從集中式向分布式過渡。組建IP城域網(wǎng)的解決方案3、兩種方案的技術(shù)特點(diǎn)比較應(yīng)該說上述兩種設(shè)計(jì)方案各有其特點(diǎn)，也各有其使用的范圍。我們從以下幾個(gè)方面作一個(gè)簡單比較。1)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和冗余兩者都可以有很好的可靠性。但由于高速路由器屬電信級(jí)可靠性設(shè)計(jì)，無疑比高速LAN交換機(jī)有更好的可靠性，因此以高速路由器為核心組建的城域網(wǎng)似乎更適合城域網(wǎng)對(duì)電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)可靠性和冗余的要求。 組建IP城域網(wǎng)的解決方案2)網(wǎng)絡(luò)的性能和控制能力兩者都有很高的數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)性能，都可以做到線速轉(zhuǎn)