長春市IP城域網(wǎng)建設及優(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技術與以太網(wǎng)技術相持的時期，回顧當時IP城域網(wǎng)中所采用的技術，ATM所占比例甚至要大于以太，其網(wǎng)絡架構與寬帶論壇推出的TR-059大致相當。當時IP城域網(wǎng)所承載的業(yè)務主要是互聯(lián)網(wǎng)接入，接入方式有專線（一般為2Mbps以下）和寬窄帶撥號兩種。隨著時間的推移，無論從網(wǎng)絡技術還是業(yè)務需求，其變化都是日新月異的。2006年4月，面對以太網(wǎng)技術的興起與ATM技術的沒落，寬帶論壇不失時機地推出了TR-101標準。如圖一所示，相比于TR059,其網(wǎng)絡架構除了由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)日趨成為一個集語音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務的承載平臺。為了迎合市場的需求，長春市IP城域網(wǎng)的建設及優(yōu)化成為我們工作的重中之重。
2. IP城域網(wǎng)總體建設思路及方案
2.1 IP城域網(wǎng)建設目標
長春市作為吉林省省會，人口已超過800萬，網(wǎng)絡在公眾生活中扮演著越來越重要的角色，但人們對IP技術的認知度卻參差不齊。IP城域網(wǎng)對于大多數(shù)人來講，仍然只是一個娛樂項目的承載平臺而已。眾多企業(yè)甚至包括電信企業(yè)自身，在建設其內(nèi)部管理系統(tǒng)時，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)務每網(wǎng)絡。專網(wǎng)相比于多業(yè)務承載網(wǎng)，其運營質量及安全性自然要好一些，但考慮到網(wǎng)絡的投資、維護及業(yè)務開展等綜合性因素，卻不見得有什么優(yōu)勢可言，無疑會使企業(yè)面臨更大的CAPEX及OPEX壓力。目前，IP技術的發(fā)展已經(jīng)為IP城域網(wǎng)的多業(yè)務承載提供了堅實的基礎，為此，我們希望長春市的IP城域網(wǎng)能夠提供以下功能：
�。�1） 保證用戶的高質量接入：對于用戶來講是提供滿意的通信質量，對于運營商而言則具體到網(wǎng)絡的帶寬、接口、QOS保障等方面。我認為，以太網(wǎng)技術在城域網(wǎng)范圍內(nèi)的廣范應用，已經(jīng)混淆了LAN與MAN的某些界線，同時由于帶寬成本的下降，使得帶寬足夠論在城域網(wǎng)建設中具有重要意義。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)絡建設的重點之一。
�。�2） 應具備綜合業(yè)務接入能力：除普通上網(wǎng)業(yè)務之外，還應能提供大規(guī)模L2&L3 VPN組網(wǎng)能力，高質量的NGN業(yè)務承載，及組播業(yè)務、差異化服務提供能力等。
�。�3） 對于網(wǎng)絡本身，應具有安全可靠、維護方便的特點，并保證用戶的可溯源性。
網(wǎng)絡的建設及優(yōu)化是一個長期的工作，應該具有一定的連續(xù)性與前瞻性，但更應關注其實用性，所需功能也不一定在一次建設中全部予以實現(xiàn)。長春市IP城域網(wǎng)初始建設時采用以Juniper M20為核心路由器的四核心結構，之后逐漸轉變?yōu)橐詢膳_華為NE80E為核心的雙星型網(wǎng)絡。2007年未，隨著IP業(yè)務的飛速發(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)絡的細致分析，我們認為主要存在以下一些問題有待改進：
�。�1） 網(wǎng)絡總體接入能力不足，無論帶寬還是接入層設備端口數(shù)量，都已不能滿足業(yè)務發(fā)展的需求；
（2） 多業(yè)務承載能力不足，尤其是網(wǎng)絡的VPN接入能力急需提高；
�。�3） BRAS設備老化，性能單一，部分設備以旁掛方式接入，成為業(yè)務發(fā)展的瓶頸；
�。�4） 二層網(wǎng)絡過大，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)務的發(fā)展；
2.2 IP城域網(wǎng)建設方案建議
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)建設的先進經(jīng)驗，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)絡調整的依據(jù)。
�。�1） 網(wǎng)絡層次的確定
網(wǎng)絡層次整體上劃分為城域骨干網(wǎng)與寬帶業(yè)務接入網(wǎng)。此種劃分方法在業(yè)界已是不爭的事實，為各大運營商廣泛采用。其中城域骨干部分由核心路由及BRAS等設備構成，負責路由及業(yè)務的控制；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
考慮到網(wǎng)絡的發(fā)展，NE80E路由設備的接入能力已面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。曾經(jīng)考慮增加一層核心，即采用兩層核心進行網(wǎng)絡匯聚的方案。兩層核心的結構可以減小對設備本身接入及處理能力的要求，但也增加了網(wǎng)絡的復雜度，對于長春市IP城域網(wǎng)的規(guī)模而言不是十分適合。同時，以CISCO CRS-1為代表的新一代具有集群能力的路由設備的大規(guī)模應用，也使超級網(wǎng)絡核心的建設為可能。并且考慮到配套資源的限制及網(wǎng)絡調整的復雜度，我們建議保持核心網(wǎng)絡的雙星型結構，通過利用高端路由設備替代NE80E的方法來增加核心層的處理與接入能力。
業(yè)務控制點的建設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。我們認為近期在長春IP城域網(wǎng)中大規(guī)模獨立設置SR的意義并不是很大，況且目前BRAS設備已經(jīng)快速向多功能業(yè)務網(wǎng)關的角色轉變。針對長春市具體的業(yè)務需求，我們建議采用分布式BRAS的建設方案，而原核心設備NE80E可作為集中部署的SR用于接入部分關鍵業(yè)務。
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)技術的大規(guī)模應用，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、DSLAM及EPON設備構成。二三層功能分離、縮小二層網(wǎng)絡規(guī)模及增加接入能力應該是網(wǎng)絡優(yōu)化的重點。為了解決投資經(jīng)費不足與快速增長的用戶需求之間的矛盾，我們在每個大型接入局點設置兩臺以太網(wǎng)交換機，用于將專線用戶與DSLAM、EPON接入相分離，同時在每臺設備中只啟用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來解決，同時可以提供鏈路的安全性保證，需要時也可采用10G及更高的接入技術。鑒于EPON接入規(guī)模的擴大，今后可以考慮將OLT設備通過高速鏈路直接上聯(lián)至BRAS。
�。�4）多業(yè)務承載的'設想
目前長春市已經(jīng)存在IP承載網(wǎng)、IPTV實驗網(wǎng)、寬世界等一系列網(wǎng)絡，其中IP承載網(wǎng)與IP城域網(wǎng)完全隔離；IPTV實驗網(wǎng)有獨立的核心及匯聚層；寬世界平臺根據(jù)用戶需求組建了獨立的核心層，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)務發(fā)展需求考慮網(wǎng)絡之間的融合問題。
針對IP承載網(wǎng)A網(wǎng)，接入點覆蓋面不夠的問題已經(jīng)對其業(yè)務發(fā)展已經(jīng)造成了阻礙。我們認為可以利用IP城域網(wǎng)來緩解這一壓力。根據(jù)集團對IP承載A網(wǎng)所承載業(yè)務的統(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)務的綜合接入。
根據(jù)目前業(yè)務的發(fā)展，不要求長春市IP城域網(wǎng)馬上進行QOS的規(guī)劃配置，但考慮到未來市場對高質量業(yè)務接入的需求，我們在進行網(wǎng)絡優(yōu)化建設及設備的采購時，必須將對QOS及業(yè)務精細化運營的支持能力考慮其中，以使相關業(yè)務的開展隨時可以進行。
3. 網(wǎng)絡建設成果及展望
經(jīng)過幾年的網(wǎng)絡優(yōu)化建設，長春市IP城域網(wǎng)已經(jīng)煥然一新。網(wǎng)絡核心采用華為NE5000E高端路由器，目前為單機框配置，未來根據(jù)需要可升級為多機框。BRAS則新購置了愛利信SE800及華為ME60用于對超期服役的設備進行替換，另外為了保護原有投資同時滿足網(wǎng)絡建設的既定要求，我們對現(xiàn)有部分設備進行了升級改造，使所有的BRAS設備皆通過10G鏈路雙歸屬至核心NE5000E。在接入層面，撥號業(yè)務與專線業(yè)務分別通過各自的高性能以太網(wǎng)交換機進行匯聚，基本實現(xiàn)了接入的物理分離。網(wǎng)絡的優(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IP業(yè)務及各種VPN業(yè)務的高質量接入能力以外，對QOS及組播相關業(yè)務的開展，無論在軟件還是硬件上，也都提供了強有力的保障。
由于投資所限，IP城域網(wǎng)中并未增設專業(yè)網(wǎng)絡安全設施。安全性能主要靠路由及交換設備自身的功能提供，這無疑成為城域網(wǎng)的軟肋。防DDOS網(wǎng)絡攻擊系統(tǒng)及業(yè)務分析系統(tǒng)的引入，應在今后的網(wǎng)絡建設中予以適當考慮。
我們所處的是一個信息技術高速發(fā)展的時代，城域以太網(wǎng)、FMC、DOCSIS、云計算、物聯(lián)網(wǎng)……各種新技術、新業(yè)務層出不窮，近期國家三網(wǎng)合一政策也有所松動，這些無疑是各大運營商新的發(fā)展契機，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)，將成為一個集各種接入技術于一身的綜合業(yè)務承載平臺，它將承載著我們生活的方方面面。其網(wǎng)絡規(guī)劃也將不會僅限于IP城域網(wǎng)自身的范疇，我們需要把眼光放的更高、更遠、更廣。
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