超寬帶城域網架構設計思路及關鍵技術探討

摘 要：如今技術發展、信息需求和網絡用戶對業務體驗的不斷追求成為加快推進網絡發展的主要動力。而一個國家信息化程度在寬帶水平上得到了很好的體現。隨著云計算、物聯網等技術的不斷發展，以及信息化和工業化融合的不斷推進，是綜合信息化服務的提出成為社會對超大規模用戶、海量終端以及超寬帶等條件的迫切需要。

關鍵詞：超寬帶；IP；城域網；設計

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

寬帶城域網中流量匯聚和用戶接入等功能是組成國家信息基礎設施的重要部分，對于信息化普及具有至關重要的作用。如今全世界都極為重視國家信息安全，我國政府對國家信息基礎設施建設更是高度重視，更提出“加快建設寬帶、安全、融合、廣泛的新一代國家信息基礎設施，全面推動工業化和信息化深度融合，加快和推進經濟社會各領域信息化”的發展目標。高校超寬帶城域網只有具備了超寬帶接入、綠色節能、融合承載、平滑擴展和全方位安全保障等特點，才能不斷滿足國家信息化發展需求的城域網。

一、超寬帶城域網架構設計

科技的發展的基礎就是要以人為本，而網絡的設計也是如此。超寬帶城域網體系主要包括鏈路、平臺、網元、網絡構架和整體所展現出的能力，這些對于大量的寬帶用戶的承載和接入需求都能夠滿足。

（一）超寬帶城域網的基本特點

為了更好的適應和滿足信息化快速發展的需求，超寬帶城域網比傳統寬帶網絡更具有健壯性、擴展性和綠色節能等優點，而且還有所突破，其主要表現在一下幾個方面：（1）接入超大規模寬帶，“智慧城市”建設在以寬帶網絡為基礎，通過不斷推進的“感知中國”戰略得到不斷的發展。在我國東部地區的一些城市的寬帶規模已經超過千萬的用戶，而終端數量甚至過億。寬帶用戶在視頻業務的快速發展和網絡工程的不斷推進下，其需求量也日益增大，未來的寬帶接入必須達到人均寬帶100Mbit/s才能滿足用戶的需求。（2）覆蓋面廣，隨著信息化的不斷發展，未來寬帶用戶可以隨時以任何方式與終端安全接入，這既是對于信息服務的基本需求，也是物理空間啊和網絡空間相結合的必然趨勢。（3）IP融合承載：隨著網絡應用的不斷發展和豐富，網絡融合已經是勢在必行的，網絡在IP技術基礎上進行融合承載已經勢不可擋。

（二）超寬帶城域網架構設計思路

未來實現用戶——業務——網絡之間有效協同，就是超寬帶城域網絡體系的發展目標，在提升并保障用戶的體驗時還要降低耗能，從而實現可持續發展和綠色節能。超寬帶城域網體系主要包括超寬帶策略控制層 、超寬帶城域安全體系、超寬帶承載層和運營支撐系統等四部分：（1）超寬帶策略控制層是實現用戶——網絡——業務有效協同的重要功能載體，具備策略控制、流量管理、資源管理等功能，用戶、網絡和業務之間的有效溝通可以通過系統間數據信息的交換、共享和綜合關聯分析來實現。（2）超寬帶城域網環境的用戶、業務和網絡之間依靠終端安全防護 、全網分布式安全管控與感知和內容安全管控等方法來實現。（3）超寬帶城域網是從承載角度對覆蓋范圍延伸、網絡容量擴展和承載效率提升等問題進行解決。（4）用戶、業務和網絡之間的相關功能和信息流轉根據資源和信息共享來進行自動化部署。

（三）超寬帶城域承載網絡設計思路

網絡—平臺協同和IP傳輸協同架在構扁平化和全光網絡的基礎上進行融合承載架構，以滿足大規模寬帶承載和介入的需求。所以其設計的重點主要在三方面：（1）基于架構扁平化的網絡優化，基于扁平化的城域網架構優化的前提條件是高效轉發能力通過網絡核心得到提供，大容量接入能力通過網絡邊緣得到提供。可以采用優化網元布局和減少網絡層次兩種方法來實現網絡架構的優化。（2）通過IP傳輸協同提成承載效率。現在城域網中IP流量超過總流量的90%。（3）流量和用戶體驗通過平臺—網絡協同而分別得到優化和提升。

（四）超寬帶策略控制層設計思路

在業務中實現優化承載的必要條件就是業務—網絡協同。在業務融合承載條件下，超寬帶城域網中業務—網絡協同受到策略控制層的關鍵影響。超寬帶策略控制層設計過程中，可以借助云計算理念和技術，這和原有承載控制層，以幫助云化承載控制平臺得以良好的實現。

二、超寬帶域域網關鍵技術實現

超寬帶城域網建設和各方面發展技術都有著密切關系。

（一）業務可靠性保障技術

業務可靠性的根本保障就是承載可靠性，IP網絡因為具有“盡力而為”的特點，所以IP設計的重點就是IP綜合承載條件下的可靠性。拓撲/設備冗余和快速檢測故障是保障實現IP網絡的可靠性。在IP城域網當中，接入控制設備既可以具備控制和轉發流量的功能，還有具有用戶管理中的一部分功能，這恰恰是業務可靠性中最重要的具有保障功能的網元。可知在城域網中起到重要保障作用的就是介入控制設備可靠性，這需要依靠跨機箱無縫熱備技術來進行。

（二）視頻承載優化技術

視頻業務具有用戶體驗敏感、高寬帶和長連接等特點，這些使得承載能力和城域網容量在大規模視頻業務中深入開展出現嚴重的考驗。只有成功解決故障快速定位定界、視頻體驗提升和直播業務承載這三項問題，才能更好的實現城域網視頻承載優化的需要。為了降低網絡受到視頻流量的沖擊，城域網針對直播業務可以通過全程啟用多播功能來完成；在采用IPoE和跨VLAN多播等接入控制設備保證在接入控制網關以下的各直播業務得以實現優化分發。

三、結束語

整體提高國家信息產業水平就需要結合高速通道、IP傳輸協同和視頻承載優化與安全防護等技術整體應用，高效能在科學架構設計基礎上形成，這些對于社會信息化發展起到關鍵性的推動作用。經濟和社會對于寬帶網絡的需求伴隨正信息化的不斷發展而更新。超寬帶城域基礎設施在實踐中得到不斷完善，不斷總結經驗，進而更加服務、更加貼近國家信息化發展需求。

參考文獻：

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