某IP城域網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)想

【摘要】 本文論述了IP城域網(wǎng)的基本概念、特征、層次結(jié)構(gòu)，建設(shè)目標(biāo)。以我省聯(lián)通某地市2014年IP城域網(wǎng)為模型，重點(diǎn)分析其核心層，匯聚層，接入層和支撐系統(tǒng)，設(shè)想實(shí)施優(yōu)化，盡可能提升網(wǎng)絡(luò)性能。

【關(guān)鍵詞】 城域網(wǎng) IP FTTH QINQ

一 、城域網(wǎng)概念

城域網(wǎng)（Metropolitan Area Netwok）可看成是城市間骨干網(wǎng)向用戶的延伸。位于骨干網(wǎng)與接入網(wǎng)的交匯處，面臨通信網(wǎng)中最復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，各種業(yè)務(wù)及協(xié)議都在此匯聚、分流和進(jìn)出。

IP城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為3層：核心層、匯聚層和接入層。核心層完成高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；匯聚層節(jié)點(diǎn)則主要實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展核心層設(shè)備的端口密度及種類、擴(kuò)大業(yè)務(wù)覆蓋范圍，匯聚接入節(jié)點(diǎn)，解決接入節(jié)點(diǎn)到核心節(jié)點(diǎn)間光纖資源復(fù)用，實(shí)現(xiàn)接入用戶的可管理性；接入層節(jié)點(diǎn)主要是將不同地理分布的用戶快速有效地接入。IP城域網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是以合理的投資建成一個(gè)以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的寬帶多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提供包括VPN、語(yǔ)音、視頻點(diǎn)播（VOD）、高速Internet接入、企業(yè)上網(wǎng)、企業(yè)互聯(lián)、遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、社區(qū)服務(wù)等多種業(yè)務(wù)需求，并應(yīng)具有良好的可擴(kuò)充性，將來(lái)開(kāi)展新的業(yè)務(wù)時(shí)能迅速、簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)，為信息化平臺(tái)建設(shè)提供先進(jìn)可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

二、優(yōu)化必要

我省的主流運(yùn)營(yíng)企業(yè)聯(lián)通某地市，至2014年底，寬帶用戶達(dá)到33.2萬(wàn)戶（其中FTTB用戶200000戶、 FTTH用戶130000戶）；客戶對(duì)于增值業(yè)務(wù)（包括MPLS VPN、流媒體）及差異化需求都在突顯。同時(shí)，總帶寬的需求不斷的增加，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能漸顯不足。為了能夠積極穩(wěn)妥地推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)，強(qiáng)化對(duì)業(yè)務(wù)的支撐，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展效益，設(shè)想對(duì)現(xiàn)有的 IP 城域網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化改造。

三 、優(yōu)化設(shè)想

3.1核心層

核心層設(shè)備應(yīng)具備大容量，高可靠性及高處理能力，且對(duì)于單一城域網(wǎng)而言，建議采取一個(gè)主流廠家。密切注意鏈路流量，特別是上行鏈路流量，鏈路帶寬利用率超過(guò)70%，即應(yīng)考慮擴(kuò)容。當(dāng)前核心層設(shè)備上行鏈路單個(gè)端口帶寬通常為40G ，可能會(huì)發(fā)展到單端口100G，甚至更高。設(shè)備組網(wǎng)上，為雙核心設(shè)備，將來(lái)會(huì)使用集群路由器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。核心路由器兼作ASBR時(shí)，應(yīng)同時(shí)具備P、PE和ASBR的能力。應(yīng)支持IPv6的升級(jí)。城域網(wǎng)出方向流量調(diào)整：出城域網(wǎng)的流量通過(guò)城域網(wǎng)出口路由器發(fā)布的默認(rèn)路由來(lái)控制和引導(dǎo)；流量就近選擇城域網(wǎng)出口路由器，再通過(guò)城域網(wǎng)出口路由器的BGP國(guó)內(nèi)路由表來(lái)進(jìn)行路由優(yōu)選，從哪一個(gè)城域網(wǎng)出口路由器出城域網(wǎng)；對(duì)國(guó)際流量，城域網(wǎng)出口路由器沒(méi)有國(guó)際路由，不能對(duì)這部分流量進(jìn)行路由的優(yōu)選城域網(wǎng)出口路由器，只能通過(guò)集團(tuán)下發(fā)的EBGP默認(rèn)路由的方式來(lái)就近出城域網(wǎng)。出城域網(wǎng)的流量可以通過(guò)調(diào)整城域網(wǎng)出口路由器到匯聚層設(shè)備的OSPF默認(rèn)路由的COST值來(lái)調(diào)整，越低越優(yōu)先；城域網(wǎng)入方向流量調(diào)整：城域網(wǎng)入流量調(diào)整通過(guò)城域網(wǎng)出口路由器的BGP路由屬性，來(lái)調(diào)整宣告給集團(tuán)骨干網(wǎng)的IP網(wǎng)段BGP路由MED值，按越低越優(yōu)先的原則，集團(tuán)骨干網(wǎng)的A路由器會(huì)根據(jù)城域網(wǎng)出口廣播的BGP路由的MED值作路由的優(yōu)選。

3.2匯聚層

匯聚層設(shè)備應(yīng)采用大容量，高密度設(shè)備。設(shè)備應(yīng)支持QINQ、 DiffServ QoS 隊(duì)列、BGP/OSPF/IS-IS等主流路由協(xié)議；支持MPLS L2/L3 VPN、組播，及IPv6升級(jí)。BAS設(shè)備還應(yīng)支持基于用戶名、PVC、VLAN、MAC 地址、IP 地址等屬性綁定的多種接入控制策略。密切注意鏈路流量，建議采用能夠提供上行10G帶寬的匯聚層設(shè)備。將所有BAS上行到核心層的鏈路全部擴(kuò)為10GE，將匯聚交換機(jī)上行鏈路擴(kuò)為10G（需要更換支持10G端口的大用量BAS和L3交換機(jī)）。為業(yè)務(wù)量大的節(jié)點(diǎn)新增多業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)。基于初期投資的考慮，對(duì)于重要局點(diǎn)，建議采用兩臺(tái)BAS做熱備。

3.3接入層

設(shè)備應(yīng)向?qū)捳瓗б惑w化方向發(fā)展，滿足光進(jìn)銅退和業(yè)務(wù)全I(xiàn)P承載的要求。設(shè)備上行單端口應(yīng)為GE為主，應(yīng)全部改造為IP內(nèi)核，必須支持QINQ功能。部署和發(fā)展新的接入層技術(shù)，例如以PON為基礎(chǔ)的FTTB及FTTH、WLAN技術(shù)等。加大接入層節(jié)點(diǎn)QINQ部署力度。兩層標(biāo)簽都由接入設(shè)備打上，上層交換機(jī)只做普通透?jìng)鳎鳥(niǎo)AS終結(jié)QINQ。

配合“光速城市”工程，在各縣市全面部署GPON節(jié)點(diǎn)，發(fā)展FTTB、FTTH業(yè)務(wù)等高帶寬用戶。

3.4支撐系統(tǒng)

在市分公司部署接入層專業(yè)網(wǎng)管，集中監(jiān)控。各縣分公司通過(guò)客戶端進(jìn)行日常維護(hù)和故障處理；對(duì)全網(wǎng)各廠商的設(shè)備部署IP綜合網(wǎng)管，并實(shí)現(xiàn)與其他業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備端口的流量采集、網(wǎng)絡(luò)性能及告警報(bào)表等，自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)工單；開(kāi)通與112測(cè)試系統(tǒng)的北向接口，采用“在線用戶測(cè)試”功能，實(shí)現(xiàn)市區(qū)寬帶用戶的在線測(cè)試功能。

四 、效果設(shè)想

通過(guò)調(diào)整，提升核心層的出口帶寬；匯聚層新增上行鏈路帶寬，大局點(diǎn)更新高性能匯聚設(shè)備；消除接入層帶寬瓶頸，部署PON、WLAN等新的接入技術(shù)；通過(guò)與網(wǎng)管接口對(duì)接提升系統(tǒng)支撐能力。滿足今后一段時(shí)間業(yè)務(wù)發(fā)展需要。