IP城域網扁平化探討

馮 振

(亳州職業技術學院 安徽 亳州 236802)

IP城域網扁平化探討

馮 振

(亳州職業技術學院 安徽 亳州 236802)

分析了IP城域網網絡扁平化的發展趨勢，從IP城域網優化原則、路由設計原則、IP城域網路由規劃三個方面進行了闡述，并預計了優化后能夠達到的網絡性能。

IP城域網;扁平化;路由設計

1 前言

隨著寬帶業務的發展和用戶數的增加，電信運營商正面臨著一場廣泛而且影響深遠的業務變革浪潮。在業務需求發生變化以及運營商正在積極探索新盈利模式的前提下，IP網絡的優化和改造具有深遠的意義。網絡扁平化是電信網絡發展的必然趨勢，整個網絡建設模式將從以前的“骨干網+省網+城域網”的多層次結構向“骨干網+城域網”的扁平化網絡結構發展。

2 IP城域網優化原則

IP城域網優化的方向應滿足今后一段時間客戶對各類業務，如寬帶流媒體、IPTV、3G等業務的需求。在城域網優化過程中，要對當前的網絡和業務狀況進行綜合考慮，分階段來實施，要有遠期規劃，預留好端口，實現投資和收益的最優化配置。具體原則如下：

2.1 網絡層次要清晰。在進行網絡規劃設計時網絡拓撲結構圖要能夠反映清晰的三層網絡結構，其中匯聚層和接入層要進行隔離。

2.2 網絡結構要扁平。核心層和匯聚層節點網絡設備容量要大，接入層的網絡設備覆蓋要廣，網絡設備雖然允許進行級聯，但是要控制級聯層數，級聯層數要盡量少。

2.3 網絡質量要有所差異。在集團骨干網QoS策略的基礎上，制定統一的城域網 QoS策略；保障用戶業務端到端的服務質量，在城域網核心層、業務接入控制層、接入層分別部署不同的QoS機制，保障不同業務的不同服務質量。

2.4 接入的設備要規范。網絡設備的選型要規范，可以考慮適度超前，設備的選擇要從設備參數的各個方面比較，在城域核心層應當部署高可靠性、大容量設備，在業務接入控制層應部署具有精細業務控制功能的設備。

2.5 管理控制要集中。管理控制的集中就要求認證、計費和網管系統統一由省公司進行管理，地市營運商實現計費控制的業務控制層要實現集中化。

2.6 要能夠實現接入方式的多樣。實現接入網的寬帶化、綜合化、智能化，滿足用戶業務需求；普及ADSL、LAN、PON、WLAN 等多種寬帶接入技術，積極推進“光進銅退”策略；增強接入控制功能，實現多種控制手段，對于用戶非法接入進行管理和控制。

3 路由設計原則

路由協議作為IP網絡的神經系統，其規劃的好壞直接決定整個網絡的穩定程度和運行效率，以及網絡維護的工作量，所以一個完善的路由規劃是網絡規劃的重中之重。城域網的出口點是城域網與骨干網之間內、外路由信息交互的集散點，也是城域網路由策略、路由控制和流量引導的關鍵點，因而是城域網路由系統設計最重要的環節。IP城域網的路由設計原則如下：

3.1 網絡的可靠性。通過動態路由協議的實施，在網絡拓撲的配合下，避免網絡中出現的單故障點，提高網絡的生存能力；

3.2 流量的負載分擔。必須使網絡的流量能夠比較合理地分布在各條電路上，提高網絡資源利用率和系統可靠性；

3.3 網絡的擴展性。使得網絡的擴展可以在現有的網絡的基礎上通過簡單的增加設備和提高電路帶寬的方法來解決；

3.4 對業務流量模型變化的適應性：未來網絡的業務流量模型將會隨業務的發展而不斷發生變化，因此路由策略可以根據流量變化方便進行調整；

3.5 降低管理復雜程度。路由協議應使得故障定位和流量的調整的難度和復雜性降低。

4 IP城域網的路由規劃

IP城域網的路由規劃包括EGP和IGP兩個部分的內容，EGP主要采用BGP路由協議，IGP主要采用OSPF動態路由協議與靜態路由相結合。

4.1 EGP路由規劃。BGP路由協議具有豐富的路由控制策略、支持無類別域間路由CIDR、是一種距離矢量路由協議、從設計上避免了環路的發生、提供了豐富的路由策略，能夠對路由實現靈活的過濾和選擇、提供了防止路由振蕩的機制，有效提高了Internet網絡的穩定性、易于擴展，能夠適應網絡新的發展。

4.2 IGP路由規劃。OSPF協議具有適應范圍廣、支持掩碼、快速收斂、無自環、區域劃分、等價路由、路由分級等特點，IP城域網IGP協議適合采用OSPF動態路由協議與靜態路由相結合的方式進行規劃。

5 優化后性能分析

IP城域網通過實施扁平化工程后，預計可以從以下幾個方面提升網絡的整體性能：

(1)流量模型更清晰：扁平化后的IP城域網流量分為兩大部分，域內流量和域間流量。域內流量主要包含用戶互訪流量和DNS流量；域間流量主要包含與省網的交互流量以及與骨干網之間的交互流量，其中90%以上的流量都是與骨干網交互的流量，與省網交互的流量包括：認證流量，城域網之間互訪流量，與SBC通信流量，WLAN流量等。

(2)網絡可靠性更高：扁平化后的IP城域網是雙平面結構，當一個平面發生故障，不會造成用戶無法訪問網絡的情況；同時，在傳輸鏈路方面盡量采用不同路由的鏈路，增強了鏈路的可靠性。

(3)路由設計更加合理：扁平化后的IP城域網路由分布為：核心路由器上有全網的明細路由，業務控制層和匯聚層面只有域內明細路由，由于路由采取了聚合發布，因此域內設備路由條目更少，路由更加穩定。

(4)用戶體驗感提升：由于扁平化后的網絡與骨干直接互聯，因此用戶的流量到達城域網核心設備后經過一跳直接就到達了骨干設備，降低了用戶訪問網絡的時延，提高了用戶的感知度。

6 結束語

綜上所述，IP城域網的扁平化是IP網絡的發展趨勢，由于消除或弱化了網絡的中間層，使得網絡結構和形態更為簡單，但在IP城域網扁平化實現的過程中會面臨多方面的挑戰，如設備集約帶來的挑戰、接入網安全控制的挑戰、扁平化集中管理的挑戰等，這些都是日常維護中需要關注的重點問題。

[1] 薛來安.淺析IP城域網優化方法[J].無線互聯科技.2011(06)

[2] 劉素芳.IP網絡扁平化的實施[J].科技信息.2010(22)

馮振，男，漢族，1983年3月出生于安徽省亳州市，助教職稱，本科學歷，現在在亳州職業技術學院電子與電氣工程系從事綜合布線技術、通信原理、C語言程序設計等課程的教學工作，主要研究方向為IP城域網、C語言程序設計。

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