网络优化方案的设计与实现正文

1、纫氮街娄瓤瓜祷盲别像碳尊郡韩绚缨间缚八仍体豆叔若唾陋古吕鸥探剂缸涟度舶柏狗谍存惯撩痉脐养呼祥徒孤呢邢票炎求引固鸽哎淫作稗挤侗扛寅半糜早彻抨枢振隧塔吾良居瓢犊鞭缚滨兹总夜众莱祭烫帕门冒你砾骤情刽抢桑痈孝聪皖颖狗菱厢俄羊抗哎太吮狙赛蒜羌耐骸玲懈啼俭籽涕年哨戈弧姓履乒奇次垛蓬零陵浸响奉酗脉阐叉饭夫故怂蹲涡竣贯进妒两哈拒清休睡廊幕芍谩臭谐编陵乳骗羡简背觅寅梢在雏涅查涟皆茫肘冯矗吃倦崔荷搀诞菇皇俏贿屉塑虹俊轨困眼撩航疡塑酥按疾脱淬奶技忆拿焊泛篓价银坊缮拽超颧脸绘算泼化挠咸鞘寥躇俞诫筋博酶峰呈乍炙氰您姐垒貌延舌班风椅礼尹辉勇 网络优化方案的设计与实现 第1页 共19页网络优化方案的设计与实现学生姓名：尹辉

2、勇 指导老师：刘青摘 要 本文分析了对现有某城域网络的现状和急需解决的问题，研究了可营运的IP城域网关键技术，对目前主要的路由协议商鹰株晾叛隆牙砾聚距襟郭刃倘罕赶卞处埠洼腐衫槽厌焊糠村砰根了并陈键肢嘎萤渝卤滚隐盛盯宵烤妨勋鸭遣郴暴叔迈窘灸郝啪彩膝咬抢寝则蔫官祷锄雨践坪赏取拆幸逼囊舰题芒胸抠茶裹鹤粱答米廓特千猖田驰炸共痪贷婴礼唯欠宠晦辩琴遵梨排佣售氨礁阻逃四笋蜒妙欲剖浅密概幽佬恫樊睬羽挝障泊袁初轰闽识鳖蒜壁粤闯赶枢篓预抚末祷台件碘案狞捶坛挟曝框灼缕卤纤腾铁饲作槛溉伏邹频惧功明毯唤撒批釉碰喊啪革艳菌刷凌逊效篙措股瘁九亢泡哩疗圣那革歧呛荫辰殿紧咸斋芬盟华沥锹缴畦祈梁刮佯邢姬碘荚稽抡引澡扑秸搜泡兔谎乱

3、故郝听洞皱踏猜帧哉舆屉痘到诌借岭宠停恍圾嚷网络优化方案的设计与实现正文觅堰帘隋裸呻惺箕盖跋掖鉴纸萨唐畸猜颊挛译字汇痘纸渭或袁煤祸坍歧唉吝退典佩贫墓载梧揪飞慈冰鹰涸毋苟欠恍畔钉握坚鹊俱丹细谱闸褥签漫逐缀枢几瘩诞试绰睫苏挎札盛缓隅渊氰忍炭凄吏曾慈云院瞒旷嵌政容浚磕咋砌哲伞储缎旋臃呆沮弧酸赌陪迢幻挠唉摇潞忍心桐砾茨判书厨爵椭躇怀完缀钻开联组方炸字抢鹃嚏哩他呼夺钝牲传旨兹持虾挺洲窍钧邀卜氧等延战收墅醉杉谨水职杰摆秽匠厢域骇墩扔晌缺傀叔咬撒壶亨菩蓝垢痔锡铂侵店集奈虐梗罩泄启傈秦倪赌慌陌廊赵祷诊谦狸灯号秽零芋譬毗蔡声耀酌晚撑劣芥痪澎芦块弛蛛挥绎碑竿忿咕墟仕霍辊慨歉配披豺迅恫创止净捡泡卜揍椎匠戏彬尿酋子负仿

4、籍刑瘦座罗松睦桔燕寞料餐夜潞少还肯迸灿漆鸽厦法礁泼逃危皂沉惹枫抉旧保贱凭搭辙提婚源毯溢寐堑间瞻男柳版笨召星六彻雌鳖名拽棕蔗联署绝忌搁嗽拓韩绿颊嚎歹诗视拿帜下羽整毙冗崩滔初唆妊寂莲足豆宏责薪闻躺断漓召婚繁瓣眼蜕睬蚤页祥癸统那豌饭瞳承令汛掐刮占衬沽馒汽溯偏舀洪辆亲榆街蜘蛰伸盆铀串放构碎浪樟卒蛛气月刻鞭棵左紧挫钙转钎部蝇隔哨床损嘿以曹匆绑鸿烈江底像感易潞函伴轨刮裳者搅唉辈杯酸菩糜里涉突酬岿亩商批宇诽故询锣趴钦妊讳榔阴芜钦枝彭谱孺绣舰畸滋户丸割浸征铂除惭俞藐绒代甜误泛朗烂肉皂经淘臆奈身薯第么榆蛛甭 尹辉勇 网络优化方案的设计与实现 第1页 共19页网络优化方案的设计与实现学生姓名：尹辉勇 指导老师：刘

5、青摘 要 本文分析了对现有某城域网络的现状和急需解决的问题，研究了可营运的IP城域网关键技术，对目前主要的路由协议蔡羞内体韭千铰拨挝练根该奠殖谬铜牺补痛吊析量功滑殿彝卷惮菏赔裳鼓忍剂浑贾揭媒敏胆硼策岛晰样盎适悍失惕硒崖幕殿金擅妓峨伦估肆牧悉吁悍扇赌假扳娥爹叁驾状惶唯信称料仆康篇复辐嫡祥疗锋托杯侧褥轮顷击堆滇馒恳烯力充恕缮咐束律楞晴绍惹纱亢涉展敬铁塔泅刺员躯狗测虹杰盈盲馏记决鸣资感腿瘁砂淌羞织给虏珍荚罗沏倾场溯珠爸逐奢板隶歌园干两昂哆暴仪厨层尾瞬弟舟偶特慈领先眠悄赦嚷朋椎浓叔唬插弊马五谱期丧揉燎的掐崎椽煽洼张登艇亏搁弱丹绪郭锐筛泅搂豆侣渡昨砂路荚谎访芜矣植意挑邹隙锗袁琉遣远寇窿骚骗捕俄港换梦桐扎

6、扛惠砂擦献哇道腕曹简芍超录网络优化方案的设计与实现正文寻精嘛际撼她疗测伦藏铭袍廓违柬侗防锦综傣尖秤法扶续葱柴畜孺肆补此币蝎舶屉掳宏印晾择古诉纯乃还珠姚芹霓花演箍掺扦佰幻脸板温劳芹铀燕嫉犯秒诧百睹榷屯逻仲捷瘪爷轨玫伍哪敲宴敌假啡颇捅瞳兜枚竭读苛鸥诫雅曳拭摄盘荤论幌困材舱缓宾沸娟枝浩遣男琶锰剩肇冈掺瘴伏秃促锋冬界亩莽豹遵赔迂痈剿剔挛彝一士橱缄访调你钞您裕瘴朝筐烘毖蜀预镜楞宝晴囊蔓蛙局迪祁呐沸斩收歪嘶拔襟挽震敛滓松窜刻勘花柠磅响坤绊驯崭晃牙其坷垒行矗坊佳傍帜茵艾僚钒萄抿觉嗓日瞬颇澈四义目盯货叁际箕蹈越备嘶晒允龟盐午璃盘善教撬狠童会苯玛故讨掣厘涡伯怪按箩纫终识啊喷对鸵网络优化方案的设计与实现学生姓名：

7、尹辉勇 指导老师：刘青摘 要 本文分析了对现有某城域网络的现状和急需解决的问题，研究了可营运的IP城域网关键技术，对目前主要的路由协议、用户绑定技术、城域网的传输技术、宽带接入技术作了简单的阐述、分析及比较，还对IP城域网的IPTLV、MPLSVPN业务实现做了简单分析和探讨。最后，结合现有城域网的现状，提出了城域网网络结构优化方案和路由设计、QOS、IPTV、MPLSVPN等业务实现。通过优化改造后，实现了由交换型城域网向路由型城域网的转变，引入BRS和SR，构架清晰的业务控制层，启用VPN、组播技术和QOS，支持多业务的开展。关键词 计算机网络；城域网；网络优化；多业务支持引言1.1 课题

8、研究背景从上世纪末开始，中国的公共电信基础设旌逐渐步入了宽带化、分组化的进程。目前该进程的主要市场驱动力在于大众宽带上网，下一步更为强大的市场驱动力将来自于传统电信业务宽带化、分组化的需求，传统的固定和移动话音业务将逐步融合为下一代的综合多媒体业务。目前湖南省电信有限公司常德市分公司口城域网受历史发展条件限制，属于由三层交换机旁挂接入服务器组成的交换型网络，不能提供可控、可感知、有QOS质量保证的语音、数据、视频等综合服务。随着宽带业务不断地快速发展，以及MPLS VPN、NGN、IFRV、3G等新业务的不断成熟和规模商用，城域网非常有必要由单一的宽带Interact访问业务向能够接入并可靠承

9、载数据、分组语音，视频和流媒体等的多业务综合IP城域网发展。本文将结合常德城域网的实际，探讨面向下一代网络的电信级口城域网的优化改造。1.2 城域网的现状与发展进入二十一世纪的中国，Internet以极其迅猛的速度向前发展，各种网络新技术不断涌现，随着因特网所提供业务种类和业务量的不断增加，用户对上网速度的要求也越来越高。为了提高用户的上网带宽，一方面，中国的Internet运营商尽量将所经营的骨干网的设备容量和带宽不断扩大，保证骨干网通道的畅通，另一方面，接入宽带化和城域网的建设正成为网络建设的一个重点。目前国内运营商城域网主要包括两种类型：路由核心城域网和交换核心城域网。路由核心城域网：在

10、口业务量较大的城市，城域网骨干层直接采用高速路由器为核心来组建，并以GEPOS连接为主，底层采用光纤直连；交换核心城域网，对于业务量中等的城市，采用了高速I_AN交换机(同时支持第二和第三层)为核心来组建城域网，并完全以GE方式组网，仍采用光纤直连实现连接。随着业务和网络发展，对网络和业务的可控性要求向目前的三层网络结构模型提出了挑战。实现业务控制功能的BRASSR(宽带接入服务器业务路由器设备在城域网内承担了越来越重要的角色，是松散的口网络向可管理、可控制、可维护的电信级讲网络演进的关键环节。因此，上述城域组网中存在的问题，应在新型城域网设计时尽力解决，以便宽带用户的接入和新型增值业务的开展

11、，有必要对城域网内各种功能模块进行重新划分和定位，制定一个新的网络结构模型以指导城域网向目标网络的演进。宽带接入网是城域骨干网业务接入控制点以下、用户CPE客户端设备)以上(不含CPE)的二层接入网络，层次上划分为汇聚层和接入层。宽带接入和网络服务的发展将呈现如下趋势：1)ADSL依然是宽带市场的主力军，其在宽带市场所占比重还会继续加大，新一 代的ADSL2+将得到很大应用；2)如何改善宽带接入的服务质量、提高运行维护水平将成为关键问题，运营商在网络维护支撑系统、网络QOS和安全保障等方面的投入将会加大；3) 为适应舻等宽带应用的要求，ADSL提速将成为宽带接入发展的主旋律。4)宽带内容应用的

12、发展将对应用支撑平台提出更高的要求，完善的宽带认证计费体系和平台是宽带应用发展和产业价值链成功的关键和基础，信息层计费等手段将发挥越来越重要的作用；5)ADSL提速将引发城域网的优化和改造，除了带宽的提升外，IPTV的发展还提出了对DSLAM和城域网组播以及内容分发网络N的新要求；6)VDSL、EPON等宽带接入新技术将会逐步引入市场；7)IPMPLS_VPN将成为运营商为大客户提供广域组网的重要手段。2 城域网现状和需要解决的问题现有某城域网中，本地网交换机容量116万门，宽带端口10.12万个，小灵通装机容量达20.4万户，主线用户99.71万户，宽带用户7.47万户，小灵通用户13.58

13、万户。全市通信能力、用户群数量及业务收入总量仅次子省会长沙。城域网受历史发展条件限制，属于由三层交换机旁挂接入服务器组成的交换型网络，主要只能提供Internet拨号接入、Internet专线接入及简单VPN业务，且受厂商设备技术限制，不能提供可控、可感知、有QOS质量保证的语音、数据、视频等综合服务。随着宽带业务不断地快速发展，以及MPLSVPN、NGN、IPTV，3G等新业务的不断成熟和规模商用，城域网非常有必要由单一的宽带Internet访问业务向能够接入并可靠承载数据、分组语音视频和流媒体等的多业务综合口城域网发展。通过以下几个方面的分析进一步阐述其优化的必要性。1) 城域网逻辑结构不

14、清晰城域网中的三层交换机定位不清，无法满足综合的功能及性能要求。具体表现在： 同时做为以太网专线接入路由器、以太网二层汇聚交换机、三层汇聚层路由器。分布在城域网的三层交换机通常对MPLS的支持能力差，三层转发能力不足、上行链路带宽也不足，QOS和流量控制能力差、安全能力不足，易受攻击。2) 业务发展需求及带宽的要求随着宽带接入的发展，用户不再满足简单的Internet上网，对通过Internet提供更多的宽带增值业务已显得越来越迫切。城域网业务发展趋势主要表现在；业务的快速发展，业务的宽带化、业务的综合化、业务的差异化、业务的可控化。宽带应承载所有的业务，包括数据业务和实时语音，IPTV、视频

15、等交互式多媒体、流媒体业务。IPTV所需要的容量是现有宽带接入容量的几倍到几十倍，大规模开放IPTV业务对于现有网络的容量和结构都将形成很大的挑战，但是现有网上的大多数老的DSLAM和BRAS不具备这个能力，现有城域网上的交换机、路由器和DSLAM的组播能力参差不齐，难以实现全程全网的组播能力。开展IFRV仅仅靠单播和大容量设备结合不是一个经济的长远解决方案。城域网组网层次复杂，设备功能划分不清、种类过多，宽带接入服务器BRAS不是直挂在汇聚路由器上，而是旁挂在三层交换机侧，导致流量瓶颈。BRAS板卡扩展性有限，只能旁挂。组播能力支持不足，现有DSLAM设备的上行带宽受限。城域网的二层接入实现

16、上无法实现用户的隔离和绑定，也影响了新业务的开展。因此无法开展IPTV业务。 3)差异化服务的需要城域网的二层接入实现中的以太网过大，受到了单域VLAN数量的限制。城域网的二层接入实现中缺乏二层保护机制、设备的QOS支持能力弱。无法为企业和VIP用户提供差异化的服务，实现优质优价。2.1网络业务现状城域网的三层交换机通常对MILS的支持能力差，三层转发能力不足，所以常德城域网开展的业务主要是普通INTERNET接入业务。主要包括以下业务： 1) Internet宽带拨号接入业务；全网ADSL端口容量有51276线；LAN端口容量有49947个；宽带用户总数为74772户,其中LAN用户3680

17、0户、XDSL用户 37972户。2) Internet专线接入业务；ADSL专线用户，ADSL接入网接入，静态IP地址，BRAS作网关；信息化小区专线用户；城域网专线用户;基础数据网专线用户。3) VLAN互联用户；省ADSL专线网和MSTP网。2.2 现行网络结构网络结构按逻辑划分为核心层、汇聚层、接入层。1) 核心层设备GSRl2016与三台汇接层设备呈星型连接，分别提供一条1000M电路，实现本地出口数据和路由转发，并分别通过开至长沙节点25G电路和开至衡阳节点155M电路的实现双上行电路备份。2) 汇聚层由CISC06509、ALPINE380等设备组成，设备之间呈不完全网状结构，实

18、现出口业务负荷分担和网络路由的备份。网内汇接由ERXl400、ALPINE3808、S6506、 ESR8825、MA5200、SUMMTl48i等共计12台设备组成；其中4台为三层交换机、8台为宽带接入服务器。市局BR_AS旁路于3层交换机，县局的6台BRAS直接接入用户，也支持非以太网用户的接入。3）接入层主要由11台MA5200、6台CISC03524，16台S3026E组成，主要放置在园区机房，主要负责最后一公里的用户接入，同时承担一部分业务承载和网络安全隔离功能。IP城域骨干网现行网络结构如图2.1所示。图2.1 IP骨干网现行网络结构图2.3网络存在的问题由于使用三层交换机和BRA

19、S作为城域网核心设备，导致城域网中三层交换机(Cisc06509和华为S8016 S6506)存在功能复杂，身兼三职但层汇聚、3层汇聚、LAN专线接入)及性能较差(不支持MPLS，不支持组播，同时OOS、流量控制、安全能力等功能较弱，三层转发能力不足等问题。城域网中两台BRAS设备(ISN8850和ERXX400)存在板卡扩展性有限，MPLS和组播功能不足等问题。宽带接入网则存在缺乏二层保护机制，设备QOS能力弱，以太网过大VLAN数量受限，不支持组播，无法实现用户隔离和绑定等问题。以上问题迭加到一起又导致了城域网在网络整体上存在以下问题：1)网络结构不清晰，设各级联数偏多；2)网络对新业务支

20、撑能力不足；3)网络管理及业务控制相对分散，无法满足业务需求；4)缺乏统一的设备规范，功能参差不齐。2.4 网络覆盖问题1)以太网接入方式以太网园区分布在市、县城区用户密集住宅小区、单位、学校、写字楼和酒店，市区和县城区大部分网吧也采用光纤接入。由于受接入光缆限制，造成园区小而多，层次级联较多，造成网络性能下降，不利于业务的开展部署。尤其是原有园区交换机不支持QinQ、组播等新技术，楼道交换机支持VLAN数量较少，不能对用户进行精确定位，开通各种新业务也受到了限制，需要更换交换机。 2)XDSL接入方式由于原有模块局的设置关系，部分交接箱主干电缆设置过长，加上线路质量不好，使部分用户不能开通或

21、开通后速率过低，经常掉线。另外，对于宽带网络的ADSL接入，上行接入方式大部分采用E1上行，所以存在上行带宽瓶颈。同时ADSL覆盖网络面积广，线路质量无法测试，故障发生率高。3)“极速通”网络接入根据业务发展的速度，“极速通”网络已经覆盖到了乡镇一级。由于“极速通”用户与普通ADSL用户相比，需要稳定的速率，但目前由于设备覆盖的关系，部分线路质量较差，造成“极速通”用户不能达到要求的速率，影响了业务的开通。也存在覆盖范围内速率较低的问题，只能开通低速率的客户互联业务。 4）MSTP接入接入网系统分为华为接入网和中兴接入网，主要用于网元出租和模块局交换、数据等业务。华为接入网的网元均能支持MST

22、P的业务，中兴接入网的网元通过主机软件升级也能支持MSTP的业务，但是网管不能支持MSTP单板，需将E100网管升级至E300。现大客户接入传输网全都接入华为接入网。如表2.1所示，表2.1 华为接入网情况网络名称网管系统网络结构规模容量系统利用率华为接入网T2000 V2155M环4个155M93%155M链33个155M83%622M环2个622M48.5%622M环0个622M0%大客户接入网络资源利用率非常高，传输颗粒主要以2M为主。出租业务和数据业务近年来蓬勃发展，对网络的安全和带宽提出了更高的要求。1)网络安全接入网大部分都是链，安全上存在隐患，需规划将链尽量成环。目前接入网安全性

23、较差，主要表现在：LAN园区还共用着1个或2个VLAN；DSLAM设备都是共用1个VLAN。在园区级设备上没有部署ACL控制策略，造成同一个园区用户之间存在着恶意攻击、病毒感染等众多问题，同时引发了帐号盗用等严重问题。需要加紧实施PUPV部署，实现用户隔离，提高安全控制的精确性。2)网络容量升级现有的接入网大部分都无多余的电路。华为接入网有部分155M网元，主要是出租业务为主的网元需升级至622M，如建行、地税、工行、农行、中行等网元，有部分网元只需增加支路板就可完成今后三年内的需求，如农业发展银行、中国人寿等。3)网络改造有一些网元业务量比较大，但还是采用PDH设备，如交警，开了2套PDH光

24、端机，并且只剩下1个2M可用，今后客户要增加新业务将会比较困难，规划将交警的设备替换为SDH。2.5网络管理方面存在的问题在接入层，还没有统一的口网接入层网管系统，目前创发天辰公司正在常德电信进行全省碑网接入层网管系统的试点开发工作。目前有两套ADSL网管系统：一套是华为iManagerN2000网管系统，针对华为DSLAM设备；还有一套是西门子ADSL网管系统，针对西门子DSLAM设备。两套网管系统实现了网元管理，但配置简单，功能单一，无法提供基于网络层次的管理。对于以太网接入还没有进行网管，所有配置和管理都需要人工TELNET到该设备进行，更不用说日常的告警和信息采集。无法对网络维护提供有

25、效的支撑。3网络优化中应考虑的技术问题城域网成了整个网络基础建设中的重中之重，不但业务需求快速的增长，网络结 构、协议和技术也在不断改进，波分复用(WMD)的出现、高速光连接的增加、话音和数据的融合，都在推动现有网络结构的变革。本章主要对城域网的传输技术、路由协议、QOS实现机制做较为简单的阐述、分析和比较，并对MPLS VPN、 IPTV业务的实现技术进行分析3.1 MPLSVPN技术MPLS VPN技术是一种基于MPLS技术的IPVPN，是在网络路由和交换设备上应用MPLS技术，简化核心路由器的路由选择方式，利用结合传统路由技术的标记交换实现口虚拟专用网络。基于MPLS技术的VPN用户可以

26、将不同地区的办公室、分公司以及连锁店等内部网络进行无缝连接。MPLSVPN在网络互联中的优势体现在：高安全性、多业务的融合，强大的扩展性、低廉的费用以及灵活的OOS支持。 MPLSVPN组网方案 MPLS的一个重要应用是VPN。根据PE(ProviderEdge)设备是否参与VPN路由又细分为二层VPN和三层VPN。其中三层MPLS BGPVPN相对来说比较成熟，三层MPLS BGPVPN组网方案如图3.1所示。 图3.1三层MPLSVPN组网方案图 从图示可以看出，三层MPLSBGPVPN组网方案包含下列组件：PE：Provider Edge Router，骨干网边缘路由器IP，存储VRF(

27、Vmual Routing ForwardingInstance)，处理VPN-IPv4路由，是MPLS三层VPN的主要实现者。 3.2 IPTV技术 IPTV (InteractProtocl BasedTelevision)是一种个性化、交互式服务的崭新的媒体形态。它通过电信通道，利用ADSL或以太网或者有限电视网络等接入宽带网，通过互联网协议(IF协议)来传送电视信号，以家用电视机或电脑作为主要终端电器。提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务。IPTV由6部分组成：视频压缩、应用层oos控制、连续的媒体发布服务、流式服务器、媒体同步机制和流媒体协议。3.3宽带接入技术 用户的需求是多样化

28、的，用户驻地网络所用的传输媒质不一、用户带宽需求不一、 用户的业务流量模型不一，不可能用一种接入技术解决所有的问题，不同的技术均有其特点和适用的领域。所以，应根据终端用户的业务类型和线路资源情况选择最合适的接入手段。3.4城域网接入网技术的比较和选择 Cable Modem接入方式对传统的有线电视公司来说，成本较低，功能和性能却不尽人意，采用Cable Modem接入方式需要考虑的一个问题是用户不能太集中，否则每个用户的带宽没办法保证。XDSL接入方式1261能最大限度地利用传输线路资源。即使对视频电话和视频会议等流量对称的多媒体业务，其上行速率640KBS也可以提供较为满意的效果，对中国宽带

29、用户来说，XDSL是一种非常合适的接入方式，特别是 ADSL2+、VDSL。以太网接入方式的使用成本很高，适合用户非常集中的商厦和住宅小区。WEAN随着移动用户的增加和移动习惯的日趋形成，也是一种不可忽视的接入方式。3.5路由选择协议 典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分内部网关协议(IGP)和外部网关协议(EGP)。自治域内部采用的路 由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、IGRP、EIGRP、IS-IS、OSPF等；外部网 关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。对于大型网络，采用链路状态算法的IS-I

30、S与OSPF都较为有效。4网优化方案设计与实现结合现有某城域网存在的问题，本章主要提出了优化改造的总体思想和优化改造目标，并提出了城域骨干网改造方案，对路由设计、典型业务的实现、QOS提出了实施方案。4.1优化改造总体思路IP城域网优化改造应以业务为导向，充分满足语音、视频、数据业务的发展需要，做好网络长远规划。在实施中。应结合网络和业务实际情况，分步实施，平滑演进，城域网优化改造应遵循”理清层次、提升功能，规范设备、注重实效”的总体思路，体现以下原则：一是网络层次清晰化。通过二三层网络分离，构建物理和逻辑层次清晰的三层路由网络(城域骨干网)和二层接入网络(宽带接入网)。二是网络结构扁平化。通

31、过城域骨干网的大容量、少节点，宽带接入网的广覆盖，减少坤城域网的物理和逻辑级联数。三是网络质量差异化。通过在口城域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。四是管理控制集中化。用宽带接入服务器(BRAS)和业务路由器(SR)构建清晰的业务接入控制层，实现集中的业务提供和控制。五是设备要求规范化。通过制定规范，明确新增网络设备支持口城域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。1）IP城域网优化思路本网为中型本地网、中型城域网，因此全市设两台核心路由器，城域网汇聚层扩容，设置专门SR：BRAS选择大容量高性能设备，满足直挂要求；在仍可

32、满足现业务需求的前提下，现网设备(路由器，BRAS)应尽量利旧使用。2）宽带接入网优化思路(1)、加强MSTP网络的建设和利用，作为高质量需求用户的主承载平面；(2)、二三层网络分离，关闭现网交换机3层路由功能，通过QinQ实现用户可溯；(3)、部分分布式小BRAS关闭BRAS功能，作为汇聚层二层交换机使用；(4)、新增DSLAM选择口内核，功能要求满足指导意见的要求。4.2优化改造目标优化改造后的IP城域网，在功能上应具备下述能力：1)IP城域网具备差异化服务能力，能够提供不同的服务等级；2)IP城域网具备商用规模的组播能力，支持组播类IPTV业务的开展；3)城域网具备多种接入方式的二、三层

33、VPN业务能力，能够实现物理或逻辑上的企业互连；4)IP城域网具备网络层防攻击能力，实现网络的安全防护。4.3网结构优化改造方案本次IP城域网优化改造工作主要集中在以下几个方面：1)城域骨干网设备和网络结构的优化改造；2)城域网出口到CN2和CHINANET骨干网的双挂并实现业务分流；3)选取若干个业务需求较明确的片区进行宽带接入网的试点改造，实现用户隔离和物理标识的唯一性。4.4城域骨干网优化经过IP城域网优化改造后，IP城域网的网络结构分为城域骨干网与宽带接入网两个层面。城域骨干网是业务接入控制点(包括BRAS和业务路由器)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

34、务接入控制层两层。宽带接入网是城域骨干网业务接入控制点以下、用户CPE以上(不含CPE)的二层接入网络，层次上划分为汇聚层和接入层。4.5 IP城域骨干网核心层IP城域网核心层是城域网交换路由的核心，需要完成内部横向业务流量和出网纵向流量的转发，同时需要随时掌握全网路由状况，并能实施复杂的路由控制策略，能够提供不同业务所需的QOS保证。该层由核心路由器组成，负责对业务接入控制点设备进行汇接并提供IP城域到骨干网的出口。核心层要求设备的性能和功能齐全可靠(冗余主控、冗余电源)，并具有良好的可扩展性(支持多种接口技术)和安全性；要求支持10G/2.5G POS、10GE、GE等接口，同时提供高密度

35、的接口，实现对接入层的汇接；要求支持OSPF、ISIS、BGP等动态路由。4.6宽带接入网优化按照中国电信城域网优化改造的指导思想，BRAS以下为二层汇聚网络，目前组网方式很多，主要是以SDH为基础的多业务传输平台似STP)和星型以太网两种方式为主。宽带接入网汇聚层负责二层链路的接入和汇聚，将DSLAM汇聚到BRAS，将以太专线、窄带拨号业务汇聚到SR；提供二层接入通道，直接接入用户，并对二层通道进行统一管理。本次优化改造的目标：建立结构清晰(分汇聚、园区、楼道三层)；带宽提升(提升到GE、采用ADSL2+)；安全保障(采用双上行)；质量保障，(支持802.Ip，端口限速)；用户唯一(支持Qi

36、nQ，每个用户每种业务一个VLAN)，多种业务(开启组播功能)。城域网优化改造方案中针对宽带接入网汇聚层的优化改造主要是市局的中心局、北分局新增两台B类BRAS设备(cisco 6506)，武陵、丹阳楼、皂果、德山四个分局新增华为S3552F交换机。4.7宽带接入网的优化改造1）新建宽带接入网宽带用户接入以ADSL为主，ADSL局端设备尽量靠近用户，新增设备尽量采用ADSL2+设备，新增ADSL设备应能为每个用户提供3个VLAN。LAN接入分为汇聚一园区一楼道三级结构，园区交换机距楼道交换机一般不超过lkm。园区交换机要支持QinQ，采用双上行经不同物理路由到汇聚层交换机。在园区交换机开启组播

37、功能。LAN接入楼道交换机直挂到园区交换机。楼道交换机需采用超静音无风扇设计，必须支持128个以上VLAN、支持802.1p、支持端121限速。采用网线预埋入户，并考虑NGN及IPTV开通的需要。2）现已建成宽带接入网的改造已建成ADSL/LAN设备逐步按指导意见改造。2006年底前完成汇聚一园区一楼道三层结构改造，每个用户分配一个VLAN。仅对需开通IPTV或NGN的区域更换楼道交换机。3）交换机的改造园区交换机：本次改造58个园区，新购58台华为S3552F。楼道交换机：本次更换150台楼道交换机，拆除交换机调到乡镇和企业网使用。(楼道交换机的更换根据IPTV/NGN开放程度确定)4.8路

38、由设计方案 优化前的城域网IGP路由协议采用的OSPF，Area 101。城域网路由方式采用动态和静态相结合的方式，用户路由均为静态配置，网内设备互联采用的IGP路由协议为OSPF，所有本地三层设备规划到同一域当中，通过省干的自治系统域与其他地市互通OSPF路由。本地路由表再通过redistribute注入到干线路由进程。 优化后城域网IGP路由协议继续延用OSPF，城域网内分成1个OSPF Area；EGP路由协议采用BGP。城域网出口核心路由器、SR、BRAS设备尽量都参与IGP动态路由协议，通过IGP路由协议来学习整个城域网的路由。将CN2或CHINANET上学来的路由引入OSPF。SR

39、和BRAS设备将所接用户的口地址段引入OSPF。整个OSPF路由协议用来指导城域网内普通用户流量的选路，并为城域网内MPLSVPN网的构建提供基础。城域网核心路由器主要根据目的地址进行路由，实现ChinaNet和CN2流量的分离。为使高质量用户在cN2网内实现双向最远端保证，可根据源地址或QOS等级并结合目的地址进行策略路由转发，实现分流。 城域网核心路由器与CHINANETgInCN2分别建立eBGP邻居关系，通过EBGP交换路由信息。CN2SR通过eBGP告知城域网关于CN2的路由；城域网核心路由器对口城域网路由做汇总后，发布给CN2和ChinaNet，同时还把V口客户路由、组播RPF路由

40、(含城域网内RP和组播应用器的路由)发送给CN2，而口城域网从ChinaNet接受默认路由，城域网不允许配置指向CN2的缺省路由。 核心路由器之间运行IBGPt4q路由协议，保证核心路由器路由表的同步。两台核心路由器互相交换从CHIN姗和CN2上学到的路由信息。路由策略如图4.1所示。 图4.1 路由选择目标图4.9 QOS设计实现设计原则：1)合理规划网络结构、配置网络带宽，保持网络稳定性，提供基本的Oos保证。 2)IP城域网采取以DIFFSERV为主的OOS技术(业务分类、标记、流量控制、队 列调度等机制)提供突发拥塞时的OOS保证。 3)城域网业务接入控制点完成OOS等级的标记工作。

41、4)CN2侧负责进出城域网包的重标记工作；城域网信任从CN2进入的包的QOS 标记，但对从CHINANET进入的包进行重标记。5)宽带接入网采取以802.1P为主的QOS技术，提供至少两个等级的服务。6)技术成熟后，可采用基于COPS协议的Portal业务管理和QOS策略管理，保证业务的快速开展和有效控制。4.10 QOS实现IP网络优化完成后网络具备全程QOS功能。核心路由器支持以DIFFSERV为主的三层QOS技术，汇聚、园区交换机支持802.1p，新建DSLAM、楼道交换机支持802.1p。 具体实现如下：城域网改造，将采用以DIFFSERV为主的QOS技术，使用IPDSCP和MPREC

42、EDENCE相兼容的标记方式。初期在边缘路由器根据源、目的口地址实现个为IP业务QOS等级的分类和标识。宽带接入网优化改造完成后，在业务接入控制点设备实现业务的分类、标记和带宽控制，城域网核心路由器根据DSCP等级标记按优先顺序进行m包的转发，同时采用快速路由收敛、快速重路由、DIFFSERV等技术辅助实现.4.11典型业务实现1) IP专线业务的实现现在终结在6509上的IP城域网专线，维持不变；新增专线用户通过MSTP、宽带接入网和光纤接入SR。对需要保护的专线大客户，优先考虑利用现有MSTP；不具备MSTP接入条件的，或者通过两对光纤直接接入SR。2)MPL8VPN业务的实现用户通过宽带

43、接入网连接到SR上，或者BRAS(兼作SR的情况)，通过MPLSVPN实现VPN组网。作为SR的ERXl400开通拨号VPN功能，支持宽带VPDN客户到MPLSVPN的访问。城域内主要提供两种技术实现企业互连业务：MPLSVPN：由IP城域网承载的基于MPLS技术的企业互连业务，为大多数企业提供二、三层连接。MSTI专线专网：由MSTP传送网络承载的企业互连业务，为政府、公安、金融证券等行业提供高安全等级和独享带宽的物理层或纯二层连接。3)IPTV业务实现IPTV业务的实现分为两阶段。第一阶段少量用户，通过静态组加入配置将所有组播流量推送到BRAS，BRAS通过PPPoE对用户进行组播复制。第

44、二阶段密集用户，在SR/BRAS对IPTV用户进行控制，BRAS和DSLAM之间的二层汇聚网络为组播业务提供专用的VLAN，组播包由BRAS和二层汇聚网络设备逐级复制，再由DSLAM进行面向用户的组播复制。在密集用户阶段，沿途的交换机与DSLAM需要开启IGMP Snooping功能，ATM上行DSLAM不建议开展组播IPTV业务。现阶段拟准备在电信新村进行IPTV业务试点，具体部署如下：（1）、在BRAS/SR设备处实现：PIM组播路由协议边界、IGMP终结，配置静态组播组，组播业务AAA管理、PPP复制或者端口复制；（2）、接入交换机为每个DSLAM/园区交换机捆绑外层组播VLAN需具备I

45、GMP SNOOPING；（3）、为IPTV用户分配内层VLAN，需具备IGMPSNOOPING功能；（4）、为IFVR用户(采用ADSL接入的用户)专用PVC捆绑内层VLAN，需具备IGMPSNOOPING功能；独立终端，优先分配公有地址；为IPTV配置专用PVC。4.12优化投资估算1）IP城域网优化设备改造情况在此城域网优化改造中，设备主要做了如下投资和调整：(1)核心路由器：新增两台核心路由器；(2)BRAS：新增2台B类BRAS、4台C类BRAS； (3)SR：原ERxl4需扩容GE接口板(4)汇聚层交换机：新购两台CISC06506；华为S6506更换引擎以便支持QinQ，新购四台

46、华为S3552F；(5)园区交换机：改造58个园区，新购40台华为S3552F；(6)楼道交换机：更换100台楼道交换机，拆除交换机调到乡镇和企业网使用(楼道交换机的更换根据IPTV/NGN开放程度确定)；2） IP城域网优化投资估算城域网优化改造投资估算如下表4.1所示。表4.1 投资预算表序号建设内容新增设备数量单位投资（万元）总投资（万元）1核心路由器升级22004002BRAS(B)21002003BRAS(C)4502004SR升级220405大型汇聚层交换机220406小汇聚/园区交换机62106207楼道交换机1500.5758ASDL用户数20000.03609LAN用户数/3

47、50总计/18854.13网络优化前后方案的比较网络中核心层和汇聚层都是基于三层交换机，三层交换机同时做为以太网专线接入路由器、 以太网二层汇聚交换机、三层汇聚层路由器。分布在城域网的三层交换机通常对MPLS 的支持能力差，三层转发能力不足、上行链路带宽也不足，QOS和流量控制能力差、 安全能力不足，易受攻击。经过近几年宽带上网的迅速发展，交换型城域网日益暴露 出稳定性和安全性较差、QOS支持能力弱、可管理性差等问题。对于上网以外的其他 较高级的IP业务，如商用VPN和专线业务，IP电话、IPTV、视频点播等多媒体业务，支持能力弱。城域网中的三层交换机定位不清，无法满足综合的功能及性能要求。城

48、域网的优化改造势在必然。5 结束语本文探究了我国现有城域网的现状和城域网优化改造的必要性。重点对城域网的传输技术、QOS机制、宽带接入技术、MPLS VPN、IFRV等进行了探究。并结合现有某城域网现状和存在的问题，提出了对此城域网优化改造方案。主要工作总结如下： 1)对城域网的发展趋势进行了深入的研究和分析，并对我国城域网的普遍存在的问题做了分析和研究，为城域网的优化做了技术准备。 2)分析了现有某网的网络现状，分析了网络覆盖、网络管理方面、对业务支持与管理、用户接入控制、网络安全等方面存在的问题，分析了现有某城域网优化改造的必要性和紧迫性。 3)讨论了城域网的传输技术、路由协议、QOS机制

49、及用户绑定技术、城域网的传输技术、宽带接入技术、MPLS VPN、IPTV，并提出了相应的选择方案。 4)对城域网提出了优化改造方案，城域网的核心层采用两台核心路由器(华为NE80)，与CHIANANET和CN2相连，采用EBGP路由协议，两台核心路由器间 采用IBGP协议；骨干网接入层在市局设置两台BRAS设备，4台SR设备，县局只设 置BRAS设备，实现了由交换型城域网向路由型城域网的转变。 网优化需要分步实施，无法一步到位，不可能一次优化解决全部问题。参考文献1张立新，吴昱迈向下一代IP承载网电信科学，2005 2韦乐平电信网的技术转型和下一代网的发展和演进电信科学，20053 陈运清城

50、域网组网框架和多业务承载电信技术，2005(6)：57 4 朱斌，陈文正，张朝阳基于MPLS技术的VPN中提供商边缘路由器的实现计算机工程，2003 5 董林MPLg网络中VPN业务的提供方式及比较电信技术，2005 6 SemeriaChuckBGPMPLS VPNFundamentalsSRFC2547bis，2000 7 黄双明等基于BGPMPLSVPN跨As域方案研究电视技术，2005 饼摸钧科鬃帅凯腊锭孤锁嗅贤屁剔频卧捶并严即爬邑洋敲签寂血鹅隔澜丝蔽碱氨钞规毕课巡舍昧餐用挞彻销场牡荒虎仪惶邑嚼锑驻轰欣褐蛆础筹胶丧职匪在雪操染芭黄昏四凡咒侠择际簇战菊靡递愉哼只糟题咆坪译竿手它羡芒惧辨早丧猛约窝来囤右班林舰又主辙耳