IP城域网组网方案.ppt
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1、IP城域网组网方案方案创造财富,信息创造价值,培训创造效益方案创造财富,信息创造价值,培训创造效益 运维部运维部 黄宏城黄宏城 2006年年7月月22日日IP城域网组网方案 IP城域网是多种业务的承载网,支持网络的融合和业务的融合,是NGN(注)网络的一个部分,从某种意义上说,这是最重要的部分,因为IP城域网最靠近用户,城域网的有效与否直接关系到用户是否忠实于运营商。IP城域网的建设既要和传输条件结合,又要和市场业务的拓展相结合,同时还要考虑到与公司对业务拓展的组织架构相结合,只有综合考虑各种因素才能把IP城域网建设好、用好。1.城域网的分层整个城域网分为三层:骨干层、汇聚层、接入层。骨干层负
2、责业务交换处理、业务疏通、上连通其他业务骨干网;汇聚层是骨干网的延伸,负责区域内各接入点的多种业务汇聚,是接入层各种接入方式的终结点;接入层负责综合的接入,通过各种接入手段把业务汇集到汇接层,接入点一般设置在写字楼或大型小区,一个接入点主要满足本大楼或小区的接入。骨干层和汇聚层主要考虑网络结构和技术体制方面的内容;接入层主要考虑业务的拓展需要和运营商的战略需要,同时兼顾整体布局上的均衡。2.城域网的传输城域网是一个承载IP业务且基于分组的宽带网络,有着较大的统计复用性,特别是上网业务,随着网上信息及应用的不断丰富,带宽需求量也在不断增大。运营商建设SDH传输网的目的是为满足传统的话音业务需要,
3、不宜把IP城域网架构在SDH上,这样会造成要不断扩容SDH来满足IP业务的需求。而且从清晰两网界面、方便维护、支持业务方面考虑,城域网最好能够采用裸纤直驱互连。当然并不是说SDH不能支持IP业务的发展,目前采用E1协议转换器实现IP接入的方式正被普遍使用;作为接入层,可引入MSTP来作为目前城域网覆盖面的补充;但作为汇聚层的建设还是以裸纤为主。汇聚层节点可采用星型或环型,汇聚层节点与SDH传输节点结合,方便接入层采用MSTP技术,用以拓宽城域网的接入范围,接入点则裸纤单归到就近的汇聚点。3.接入点的选址接入点选址要以业务拓展为目标,接入点应选择有业务量的中高档写字楼、商务楼、大型小区等,而且尽
4、量兼顾周边用户大楼的接入;接入点到最终用户应有方便的手段进行接入;接入点到汇聚点应具备光缆管道可达,没有则要敷设管道;接入点的选择以快速接入、重点区域覆盖为原则,应充分利用现有机房资源、本地传输资源和现有用户资源;接入点的建设遵循逐步建设原则。接入点选址要充分和业务拓展相结合,主要考虑如下情况:1.在某些已接入的客户所在的大楼中选择一些作为接入点;2.一些目前已有希望接入的客户所在大楼;3.在规划和现有的机房、室内分布系统中选择有潜力地点作为接入点。具体的选点由市场部门负责,机房的租赁及其他协调事宜最好能一起确定解决。机房选择要规整,方便使用,面积十多平方米;房楼板承重不低于200KG/平方米
5、;机房层高不低于2.6米;地阻不大于3欧;稳定的380V电源;尽量靠近大楼弱电井、大楼综合布线机房和设备间。4.城域网的QoS整个城域网考虑承载多种业务,包括话音、数据、视频,其中上网业务目前是主要的业务,同时是最占用带宽的业务;而话音、视频却是能有较好效益的业务,带宽需求不大,但实时性要求高。因此,整个城域网要建设成一个支持多业务,全程有QoS保证的承载网。在QoS实现中,接入层的主要功能是区分用户和业务,并进行标记,以便于汇聚层针对用户和业务进行带宽控制,也就是为用户和业务提供一个虚拟的通道。汇聚层在QoSp到IP/MPLS业务优先级类型的映射。(QoS:网络服务质量(qualityofs
6、ervice,简称QoS)是网络于用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质的约定,例如,传输延迟允许时间、最小传输画面失真度以及声像同步等。)5.城域网的安全 不注意网络安全问题则会造成病毒泛滥、信息被泄露、网络可用性差。安全问题是要端到端考虑,不仅要事先预防,也要事后跟踪;不仅仅防止外网的黑客防御,也要加强内部的安全控制;即要重视业务层的安全,同时也要关注网络层和用户层的安全。网络还需考虑可达性,通过流量工程合理规划流量、通过快速重路由保证转发的延续性。对于关键数据采用身份认证与授权,通过访问权限限制,加密保存及传输,并利用防火墙进行必要的隔离,实时检测网络中出现的一切可疑
7、隐患,从网络层、操作系统层、应用层等各个层面对网络进行分析探测。6.城域网支持的业务 城域网是NGN网的接入层,在业务融合的趋势下,支持更多的业务和业务组合,也就是综合业务,实现话音、数据、图像、视频相集成的业务;满足用户对综合性、个性化、智能化的需求;实现运营商向降低业务成本和业务快速生成方向发展,满足变化的市场需要。7.总结 目前宽带IP城域网建设已趋向理性化。而在用户有强烈需求但规模效益不明显的形势下,如何建设好IP城域网以获得更大的收益,更是一个值得关注的问题。注:什么叫NGN?NGN是指下一代网络。所谓“下一代网络”,从字面上理解,应该是以当前网络为基点的下一代网络。它是电信史一块里
8、程碑,标志着新一代电信网络时代的到来。从意义上讲,NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物,它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的宽频网络平台体系,至少可实现千兆光纤到户。NGN能在目前的网络基础上提供包括话音、数据、多媒体等多种服务,还能把现在用于长途的低资费IP引入本地市话,有望大大降低本地通话费的成本和价格。从发展的角度来看,NGN是在传统的以电路交换为主的PSTN网络中逐渐迈出了向以分组交换为主的步伐的,它承载了原有PSTN网络的所有业务,同时把大量的数据传输卸载到IP网
9、络中以减轻PSTN网络的重荷,又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。NGI的术语由互联网研究部门和标准化实体(例如IETF)所提出,两者从不同的源点(对优化的网络和对数据优化的网络)出发朝着几乎相同的目标发展。IP城域网最新组网结构目前国际上各标准化组织或行业论坛对于城域网网络结构模型的定义基本一致,将城域网从功能上划分为比较清晰的4个层次,由上到下分别是:核心层IETF术语为P,DSL论坛术语为regionalnetwork,指由路由器组成的本地核心网络,其功能定位于数据包的快速IP或MPLS转发。业务控制层IETF术语为N-PE,DSL论坛术语为Broadbandnetworkga
10、teway,专指业务网关设备(如BRAS和业务路由器)组成的网络层面,相对于核心层,业务控制层处于IP路由网络的边缘,是IP网络和接入网络的边界,其主要功能是终结用户的接入,并实现集中的业务提供、控制和管理(如实现PPPoE终结和认证、专线接入网关、MPLSPE、IGMP终结业务提供功能,以及业务分类、标记、速率限制和流量整形等业务控制功能)。汇聚层IETF和DSL术语都是Aggregation。汇聚层位于业务控制层之下,实现用户物理或逻辑接入通道到业务网关的二层汇聚。如ATM网络将ADSL用户接入PVC汇聚到BRAS,从整个网络结构来看,实现的就是汇聚层功能。目前,由于以太技术在用户网络和接
11、入技术中的主导地位越来越明显,以太汇聚也成为汇聚层的主导性功能,汇聚层的各种设备和技术,本质上都是为了实现用户接入VLAN到业务网关的汇聚功能。接入层IETF术语为U-PE,DSL论坛术语为Accessnode。接入层由提供用户物理接入的接入点设备组成,对于xDSL接入方式,为DSLAM;对于LAN接入方式,为接入交换机。接入层实现的功能包括用户的链路层和物理层接入,并作简单的二层接入控制,接入层不需也无法实现复杂的IP接入控制功能。上述网络结构模型,功能层次简洁清晰,其关键点在于引入了专门的业务控制层,实现集中的业务提供、控制和管理。同时,业务控制层为二层网络和三层网络提供了清晰的界面,有利
12、于网络设备功能的专一化和简单化,为实现城域网多业务承载能力,奠定了结构性基础。接入技术目前国内占主导的接入技术为xDSL技术,其中又以ADSL为主。ADSL技术自诞生起,选择ATM作为其链路层技术,实现DSLAM到用户CPE和BRAS之间的链路层传送。由于ATM设备造价高、技术发展缓慢、网络容量小,最主要因素是ATM与用户CPE设备和城域网设备所采用的大量以太技术的错位,使得ATM在DSLAM上的采用技术越来越不适应网络和业务的发展。目前,DSL论坛已经开始大力推动DSLAM及其汇聚技术的以太化转变,可以预见的是,以太内核和以太上行DSLAM设备将成为主流。而采用以太作为上下用户和网络层链路层
13、协议的VDSL技术的逐步成熟,更加体现了中近期以太技术在接入网内的主导地位。另外,更高接入速率xDSL技术的成熟和发展,如ADSL2+和VDSL等技术,也为铜线接入这一传统电信运营商占据巨大优势的接入方式,注入了新的生命力。用户定位和识别技术基于以太技术的接入和汇聚方式,为用户定位和识别带来了挑战。用户定位和识别是指业务网关及后台系统对用户物理定位信息的可获知能力,具体到一个ADSL用户,则为BRAS能够获取用户所接入的ADSL用户线的端口号,用于认证计费和授权中的用户识别,防止盗号等事件的发生。传统的基于ATM技术的ADSL接入,用户线端口信息会绑定到单独的ATMPVC传递到BRAS,实现用
14、户识别和定位。在以太环境中,由于VLAN数量的限制,难以实现每个用户到一个单独的VLAN的绑定,而是采用多用户共用一个VLAN接入BRAS,BRAS因此无法由VLAN信息获取特定用户线端口信息。针对此问题,目前业界存在VLAN堆叠、VBAS、PPPoEtag和DHCPoption82几种解决方案。VLAN堆叠通过引入层次化VLAN空间结构,扩展VLAN字段,从而保证每个用户采用单独VLAN接入BRAS,采用类似ATMVP/VC机制,实现用户标识的唯一性。同时为每个用户建立到BRAS的单独虚通道,实现虚通道层面上的用户区分和隔离。VLAN堆叠作为IETF标准,设备支持程度高,与控制层面无关,尤其
15、是在实现用户定位和识别的同时,完成了用户隔离,是较为理想的选择。但在应用部署上,还面临VLAN规划的复杂性等挑战。其余几种方式,都是采用修改控制层面协议和技术的方式,即在用户认证过程中,通过增加DSLAM和BRAS之间的控制信息交换,将DSLAM上的用户线端口信息传递给BRAS。这些方式有些依赖于特定的设备和认证协议,有些作为专利技术,设备支持程度有限,而且无法同时实现用户隔离,从长远来看,不是最佳选择。以多业务承载能力的实现为目标的城域网优化改造,是一个长期、渐进的过程,上面讨论的一些问题只是冰山一角,其它诸如QoS部署、组播业务开展、企业互联VPN实现等,作为城域网多业务承载的关键,有待于
16、进一步的研究、探讨和实践。汇聚层技术,汇聚层主要实现基于以太的汇聚,其可选的技术包括以下几种:纯粹以太技术,EtheroverSDH(即MSTP)和EtheroverMPLS(即VPLS)。纯粹以太技术采用以太交换机树状拓朴组网,设备价格低廉,网络逻辑拓朴和物理拓朴偶合度高,可扩展性良好,在OAM、QoS、网络保护等方面的改进,使其成为近期内汇聚层技术的最佳选择。MSTP目前存在设备价格较高,扩展性不尽人意的弱点,但其优秀的网络保护能力和采用时分机制进行QoS保证的能力,作为在QoS和网络可用性方面有较高要求的客户和业务的汇聚方式,有其明显的优势。VPLS采用IP技术作为其底层传输手段,可以在
17、树状拓朴下实现基于IP路由的灵活的路径选择和网络保护,并能够解决VLAN空间扩展的问题,然而技术成熟度、标准化程度和设备价格上的弱点,使得VPLS在近期内难以作为主要的汇聚层技术实现大规模应用。IP城域网结构介绍核心层(骨干层)汇聚层接入层深北深北NE40 BASESR8825平湖平湖s6506平南平南S6506深北深北NE08渔景渔景s8016金融中心G 70G 5/0/1G 701G 510G 50G 101G 102G 1/0/6G 107G 105G 502G 102POS 200E 307汇聚层汇聚层汇聚层汇聚层汇聚层汇聚层E 3013服务器接入服务器接入VOIP serversE
18、308Add-Pre:61.235.*.*1G ethernet155M STM-110/100BaseTGECH4FE图例:图例:接入层接入层接入层接入层接入层接入层 BASMA5200VLAN 397VLAN 398VLAN 399POS 610核心(骨干)节点图SZ AR1G 1/0/0E 305G 511E 306G 5/0/0G 1/3/0G 1/0/2教育大厦教育大厦S6503OSPF Area 0STPCISCO12406汇聚层节点图(渔景)渔景渔景s8016深北深北S3500渔景渔景FLEX24E 3/0/9Vlan 398G 6/0/0深北汇聚层S 3500的接入点设备机房名
19、设备名称机房名设备名称东门天下MA5100皇都广场S2403秀峰MA5103新时速S3026深北MA5100华盛厂MA5100金运MA5100百合星城FLEX24擎天华庭S2403富华大厦MA5103樟贝MA5100现代之窗MA5105坪地为格MA5100金鹏货运MA5100宝荷市场MA5100南岭村MA5100馨雅园MA5100大坡头MA5100邮政大厦MA5103龙岗中专MA5100清水河MA5103馨桂园MA5100宝安广场MA5100翠新居MA5100渔景FLEX24 接入设备机房名设备名机房名设备名建龙苑MA5100股份公司MA5100东乐大厦MA5103鸿昌广场S3026万象城MA
20、5100天安国际MA5100联华大厦MA5100莲塘工业区MA5103城市天地MA5103Add-Pre:61.235.*.*1G ethernet10/100BaseTGESDHFE图例:图例:N*E1金伦S3500 接入设备机房名设备名机房名设备名金伦MA5100南山赛格MA5100漾日湾泮MA5100城市假日MA5100富民文具MA5100金伦金伦S3500汇聚层节点图(平湖)平湖平湖s6506Vlan 399同富裕同富裕S3026平湖平湖S2403美妆城美妆城FLEX24中浩中浩中裕冠中裕冠Add-Pre:61.235.*.*1G ethernetN*E110/100BaseTGESD
21、HFE图例:图例:新元新元S3500同富裕S3026 接入设备机房名设备名机房名设备名同富裕MA5100龙华村MA5100元升厂MA5100丽豪酒店MA5100龙华浪口MA5100龙华国际MA5100石坳工业区MA5100平湖S2403 接入设备机房名设备名机房名设备名新元工业区MA5100平湖MA5100新厦村MA5100美妆城FLEX24 接入设备机房名设备名机房名设备名美妆城MA5100燕子岭S3500竹坑村MA5100四方铺MA5100发佳富MA5100坑梓同富裕MA5100中裕观S3206 接入设备机房名设备名机房名设备名顺景机房MA5100新阳丽舍MA5100上雪科技MA5100石
22、头村MA5100公明华发MA5100新元S3500 接入设备机房名设备名机房名设备名辅城坳MA5100美妆城FLEX24 接入设备机房名设备名水晶之城格林耐特S3526美妆城MA5100汇聚层节点图(平南)平南FLEX24接入设备机房名设备名机房名设备名平南机房MA5100西丽车站MA5103华翰科技MA5103平南平南s6506Vlan 399平南平南FLEX24宝晖宝晖FLEX24教育大厦教育大厦S6503中信中信S3026松岗松岗FLEX24航城航城FLEX24沙井沙井S3026华泰华泰保利城保利城S3500宝晖FLEX24 接入设备机房名设备名机房名设备名宏昌花园MA5103理想居HA
23、MM U2宝晖大厦MA5100白金酒店格林耐特3026东财MA5100长丰MA5100麻布村MA5100生产资料MA5103流塘工业区MA5100教育大厦S6503 接入设备机房名设备名机房名设备名教育大厦S3026新亚洲FLEX24如诗美地S3026卓越大厦MA5100怡正发物流MA5100菲雅达大厦MA5103曼哈机房MA5103华茂新园S3026华康MA5103保利城S3500接入设备机房名设备名机房名设备名如意家园MA5100南山商业城MA5100方大MA5100中信S3026 接入设备机房名设备名机房名设备名白石厦MA5100凤凰MA5100恒光耀MA5100中信MA5100福安广场
24、MA5100合泰工业区MA5100正润MA5100松岗FLEX24 接入设备机房名设备名机房名设备名恒兆MA5100公明模具MA5100航城FLEX24 接入设备00机房名设备名机房名设备名航城MA5100田心村MA5100东财MA5100凤凰岗MA5100华泰FLEX24接入设备机房名设备名机房名设备名旺坑工业区MA5100南山同富裕MA5100华泰MA5100红花岭MA5100沙井S3026 接入设备机房名设备名机房名设备名沙井MA5100后亭村MA5100莘养村MA5100岗艺五金MA5100深莞电子城MA5100沙井和一村MA5100Add-Pre:61.235.*.*1G ether
25、netN*E110/100BaseTGESDHFE图例:图例:互联网设备一览表设备类型设备类别设备型号容量厂家安装地点核心层(骨干层)路由器CISCO12406思科深北NE40华为深北NE08华为深北三层交换机S8016华为渔景S6506华为平南/平湖 BASESR8825华为金融中心MA5200华为渔景设备类型设备类别设备型号容量厂家安装地点汇聚层三层交换机三层交换机S6503华为教育大厦教育大厦S3500华为燕子岭燕子岭/深北深北/金伦金伦/同富同富裕裕/新元新元/保利城保利城/FLEX24港湾渔景渔景/中浩中浩/平南公司平南公司/宝晖宝晖/新亚洲新亚洲/松岗松岗/航城航城/美妆美妆城城/
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