建設(shè)新一代寬帶IP城域網(wǎng)

2019-11-03 09:04:13

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

網(wǎng)通

　　目前，寬帶ip城域網(wǎng)在中國(guó)已經(jīng)初具規(guī)模，越來(lái)越多的用戶已經(jīng)認(rèn)識(shí)到寬帶網(wǎng)的好處，寬帶接入成為用戶的首要接入方式。中國(guó)電信、中國(guó)網(wǎng)通、中國(guó)聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商根據(jù)其自身的用戶發(fā)展情況，在中國(guó)的許多地市都建成了其自己的寬帶IP城域網(wǎng)。

　　目前的寬帶IP城域網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以分為四層：核心層、匯聚層、小區(qū)層和樓宇層。核心層和匯聚層可以泛指為城域網(wǎng)的骨干，其建設(shè)由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)；小區(qū)層和樓宇層泛指為接入網(wǎng)，其建設(shè)可以由運(yùn)營(yíng)商，也可以由其它機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性和穩(wěn)定性，在網(wǎng)絡(luò)骨干中一般采用路由技術(shù)，而交換只發(fā)生在接入網(wǎng)部分，用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)匯聚層轉(zhuǎn)變?yōu)槁酚煞绞竭M(jìn)行傳送。在設(shè)備的選型上，骨干路由設(shè)備主要為路由器和高端的路由交換機(jī)，接入網(wǎng)設(shè)備主要為ADSL Modem、DSLAM和二層以臺(tái)網(wǎng)交換機(jī)。目前的寬帶IP城域網(wǎng)典型組網(wǎng)方式如下：

　　問(wèn)題

　　此種城域網(wǎng)組網(wǎng)方式很好地解決了數(shù)據(jù)包快速轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題，但是它并沒(méi)有很好地解決如下問(wèn)題：

　　● 缺少傳輸業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的融合

　　以上城域網(wǎng)組網(wǎng)方案采用Ethernet over Fiber方式，設(shè)備之間的互連通過(guò)裸光纖。在距離足夠的情況下，光纖的作用只是連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一對(duì)光纖上的數(shù)據(jù)流帶寬僅為1Gbps；并且當(dāng)光纖出現(xiàn)故障的情況下，數(shù)據(jù)流不能實(shí)現(xiàn)備份。

　　§用戶群體單一，更多面向住宅用戶，缺少企業(yè)用戶

　　目前通過(guò)802.1p、IntServ、DiffServ等技術(shù)，單純路由的寬帶IP網(wǎng)還只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的CoS，還不能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的QoS。但是簡(jiǎn)單的CoS保障并不能夠滿足企業(yè)用戶的需要，企業(yè)用戶需要的是能夠有服務(wù)質(zhì)量保證的網(wǎng)絡(luò)。因此，目前的寬帶IP城域網(wǎng)的主要用戶還是普通的住宅用戶，而企業(yè)用戶大多還是選擇SDH、DDN、ATM、Frame Relay等方法聯(lián)網(wǎng)。

　　● 缺少多業(yè)務(wù)的提供，只能完成Internet接入

　　目前寬帶IP城域網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)還主要是Internet接入業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)比較單一。由于沒(méi)有很好的QoS保障和考慮到網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性因素，多媒體業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)發(fā)展比較緩慢。

　　● 缺少對(duì)不同級(jí)別用戶管理和計(jì)費(fèi)的手段

　　對(duì)于路由器、路由交換機(jī)等設(shè)備而言，其處理對(duì)象為每一個(gè)IP數(shù)據(jù)包，對(duì)于這些設(shè)備來(lái)說(shuō)并沒(méi)有“用戶”的概念。路由器、路由交換機(jī)根據(jù)每一個(gè)IP包中的目的IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，他們并不關(guān)心這些數(shù)據(jù)包是由哪一個(gè)用戶發(fā)出的，根據(jù)不同的用戶需求，數(shù)據(jù)包的處理應(yīng)該有什么不同。目前對(duì)于ADSL用戶來(lái)講，通過(guò)PPPoE撥號(hào)可以進(jìn)行用戶的認(rèn)證、計(jì)費(fèi)，但是對(duì)于以太網(wǎng)用戶，由于BRAS數(shù)量的限制以及投資的問(wèn)題，還不能夠?yàn)橐蕴W(wǎng)用戶提供經(jīng)濟(jì)的認(rèn)證方案。

　　● 缺少先進(jìn)的用戶隔離手段

　　通過(guò)VLAN可以進(jìn)行用戶的隔離，但是由于VLAN數(shù)量的限制，我們不能將VLAN劃分得很細(xì)。VLAN Stack可以擴(kuò)展VLAN的數(shù)來(lái)，但是由于其業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，并且各廠家之間在互通方面存在問(wèn)題，因此其實(shí)現(xiàn)并不廣泛。

　　10G以太網(wǎng)、CWDM(疏分波分復(fù)用)和Split-MLT可以在一定程度上對(duì)目前的城域網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。 WDM(Wave Division Multiplex波分復(fù)用)是一個(gè)嶄新的技術(shù)，它通過(guò)在一根光纖上傳送不同波長(zhǎng)的光波來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)帶寬。通過(guò)在路由交換機(jī)上支持CWDM模塊，可以將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更好的融合，以節(jié)省投資，增加帶寬和提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。如北電網(wǎng)絡(luò)的Passport 8600路由交換機(jī)支持CWDM(Coarse Wave Division Multiplex)應(yīng)用，它由Coarse WDM GBIC、8-Port/4-Port Multiplex/De-multiplex(OMUX)、1 Lambda Optical Add Drop Multiplex(OADM)三部分組成。Passport 8600 CWDM GBIC是標(biāo)準(zhǔn)的GBIC模塊，在大小、信號(hào)、功率等方面都與標(biāo)準(zhǔn)的GBIC模塊一樣，它可以插進(jìn)交換機(jī)通用的GBIC插槽中。Passport 8600具有8種彩色波長(zhǎng)的GBIC模塊，其波長(zhǎng)范圍為1470nm到1610nm。Passport 8600 CWDM OMUX模塊為一無(wú)源器件，它可以被安裝在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)架中。OMUX可以在光纖中復(fù)用或者解復(fù)用4個(gè)或者8個(gè)光波信道。Passport 8600 CWDM OADM模塊為一無(wú)源的，可以擴(kuò)展的光復(fù)用/解復(fù)用器，它可以從光纖中增加或者卸載所需要的特定的波長(zhǎng)，而讓其它波長(zhǎng)的波透明通過(guò)。 MLT(Multi-Link Trunk)技術(shù)可以將多個(gè)鏈路捆綁在一起，在提高可靠性的同時(shí)，大大增加了鏈路的中繼帶寬。一般來(lái)講MLT是在兩臺(tái)交換機(jī)之間進(jìn)行配置。但是當(dāng)多臺(tái)交換機(jī)存在時(shí)，此時(shí)鏈路的故障需要網(wǎng)絡(luò)重新進(jìn)行Spanning Tree的計(jì)算以進(jìn)行恢復(fù)，這大約需要花費(fèi)幾十秒鐘的時(shí)間；而若在三層進(jìn)行保護(hù)，則所耗費(fèi)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。Split-MLT功能將MLT延伸到多臺(tái)交換機(jī)之間，此時(shí)當(dāng)一條鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)流可以在1秒鐘之內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另外一條鏈路上。此種技術(shù)特別適合于解決由于VLAN配置限制所不能夠解決的BRAS之間的備份問(wèn)題。

　　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)改造

　　通過(guò)10G以太網(wǎng)、CWDM和Split-MLT技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)如下圖所示(MSTP Ring在網(wǎng)絡(luò)中起到數(shù)據(jù)收集的作用，本文不做詳細(xì)闡述)：

　　城域網(wǎng)絡(luò)雖然在網(wǎng)絡(luò)帶寬、可靠性方面做了一些改進(jìn)，但是其沒(méi)有QoS保障、業(yè)務(wù)單一、沒(méi)有為企業(yè)用戶量身定做網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)并沒(méi)有變，因此我們可以說(shuō)改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)并沒(méi)有變，它實(shí)際上還是主要以普通住宅用戶為服務(wù)對(duì)象，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)還主要是Internet接入業(yè)務(wù)。

　　為了解決以上城域網(wǎng)的不足，解決方案以MPLS技術(shù)為核心，通過(guò)MPLS Layer2 VPN解決方案為企業(yè)用戶提供Any-to-Any的網(wǎng)絡(luò)連接方式，基于MPLS的服務(wù)質(zhì)量保證了企業(yè)用戶的需要。

　　在OE V2中，MPLS的作用為：

　　● 通過(guò)顯示路由可以很容易地完成IP流的流量工程

　　● 提供ATM-like QoS

　　● 通過(guò)提供控制標(biāo)記隧道機(jī)制完成虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)

　　基于MPLS的VPN可以分為MPLS Layer 3 VPN和MPLS Layer 2 VPN。對(duì)于MPLS Layer 3 VPN來(lái)講，用戶節(jié)點(diǎn)從ISP接受IP層服務(wù)，Customer Edge(CE)與PRovider Edge(PE)在數(shù)據(jù)鏈路層和IP層相鄰，PE基于IP報(bào)頭轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，CE視PE為路由器，即運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備(PE)需要參與用戶的路由工作。正是由于運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備需要參與用戶的路由，因此如何解決MPLS Layer 3 VPN的擴(kuò)展性問(wèn)題是每個(gè)運(yùn)營(yíng)商所面臨的非常棘手的問(wèn)題。對(duì)于MPLS Layer 2 VPN來(lái)講，用戶節(jié)點(diǎn)從ISP接受數(shù)據(jù)鏈路層(Layer2)服務(wù)，Customer Edge(CE)與Provider Edge(PE)在數(shù)據(jù)鏈路層，而不是IP層相鄰，PE基于數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭，如FR DLCI或者802.1q VLAN標(biāo)記進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，CE視PE為第二層設(shè)備。由于MPLS Layer 2 VPN的解決方案，運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備PE不需要參與用戶的路由工作，因此運(yùn)營(yíng)商在提供VPN業(yè)務(wù)時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性得到了很大的改善。

　　建立一個(gè)可持續(xù)盈利的新一代寬帶IP城域網(wǎng)，它以提供更具有擴(kuò)展性的MPLS Layer 2 VPN業(yè)務(wù)為核心，通過(guò)豐富的QoS保障措施保證寬帶IP城域網(wǎng)絡(luò)在提供Internet訪問(wèn)的同時(shí)，更加適合企業(yè)用戶的需要。另外，OE Version II Any-to-Any的數(shù)據(jù)流訪問(wèn)方式更加適合于企業(yè)內(nèi)部管理需要的同時(shí)，簡(jiǎn)化了運(yùn)營(yíng)商開(kāi)通VPN業(yè)務(wù)的成本。

----《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》