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标题: 宽带IP城域网骨干网络建设方案研究探讨 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2005-9-7 11:25

作者: tian7163 标题: 宽带IP城域网骨干网络建设方案研究探讨

一、宽带 IP城域网
IP技术为代表的宽带数据通信业务的迅速崛起，使得全球新老电信运营商在宽带IP网络的建设上基本都站在同一起跑线上，纷纷斥巨资构造面向未来的宽带网络。目前宽带骨干网上的ATM与IP之争已经随着大部分运营商国家宽带骨干网建设的完成而结束了，作为国家宽带骨干网竞争的延续，竞争的焦点集中到宽带城域网和宽带接入网方面了。应该说，是用户对宽带多媒体业务的需求和数据网络自身发展的需要促使了宽带IP城域网建设与运营的发展，而出口速率的拓宽和骨干网络的宽带化也为城域网的建设提供了条件。
宽带IP城域网的定位对于不同运营商可能侧重点也不同，但一般来说都认为是各运营商宽带IP骨干网络在各城市范围内的延伸，可以支持高速上网、带宽租用、虚拟专用网(VPN)、窄带拨号接入、视频、话音各种多媒体业务，是以电信网络的可管理性、可扩充性为基础，来满足政府部门、企业、个人用户对各种带宽的基于IP的多媒体业务的需求。其典型技术特征是在城域范围内实现了传输的宽带化和节点的宽带化，使得城域网从接入到核心各个部分都实现了宽带化。
宽带IP城域网的网络结构通常分为三层：核心层、汇聚层和接入层。核心层网络完成高速数据转发的功能。汇聚层网络节点则主要实现扩展核心层设备的端口密度和端口种类，扩大核心层节点的业务覆盖范围，汇聚接入节点，解决接入节点到核心节点间光纤资源紧张问题，实现接入用户的可管理性等功能。接入层网络节点主要是将不同地理分布的用户快速有效地接入骨干。
本文要讨论的是宽带IP城域网骨干网络的建设方案，它主要是针对核心层和汇聚层，可以采用ATM技术、GE(千兆以太网)技术、POS(Packet Over SDH)技术、DPT(动态包交换)技术等。而接入层主要有LAN、xDSL、HFC、LMDS等接入技术，在此并不做过多讨论。
二、宽带 IP城域网骨干网络技术选择
作为网络连接和交换的平台，城域网骨干网络需要快速的交换和转发能力，还要有冗余链路以保证网络安全可靠以及良好的流量控制和QoS等。目前骨干网技术突飞猛进，针对不同的运营环境有ATM、GE、POS、DPT等多种技术供运营商选择。对于运营商来说，首先要综合考虑技术的发展趋势、技术特点、技术成熟性和标准化。例如万兆以太网技术尽管会是未来城域网的发展趋势，但是就目前技术发展程度而言，GE无论是在技术成熟度、标准化方面，还是在价格等方面都是一个更合适的选择。其次对运营商来说要对所建城域网现在和将来要开放什么业务，面对的重点用户群是谁等有一个清晰的目标，这样才能更好地选择合适的技术。例如ATM技术适合于初期数据业务量不是很大，希望能兼顾话音和基础数据业务,以占领部分集团客户市场的综合业务运营商建立一个多业务城域网，但它并不适合那些新兴的ISP。另外对运营商来说，投资成本也是考虑的一个重要方面，因为建设城域网的目标一定是要建一个可赢利的网络。例如建设一个ATM多业务网络的成本要比纯IP网络的价格高，而对于一个纯IP网络来说，完全采用GE技术要比采用POS技术的成本更低。还应看到的是，不同的技术有不同的切入点，不同的运营商由于市场定位、网络资源、运营权、品牌和用户规模等的差异，在技术选择上肯定会不同。就目前来说，基于FTTB+LAN的以太网接入网将可能成为主流的接入方式。因此对运营商来说，如何使宽带IP城域网更加有效地配合接入网，尤其是以太网接入网进行无缝连接，也会成为影响城域网技术选择的一个重要因素。
总的来说，要建设一个可运营可管理的电信级宽带IP城域网，采用什么技术是一个非常复杂的决策过程。它需要综合考虑技术先进性和实用性，投资成本和回报，业务类型和客户目标等多种因素，才能找到一个针对某个运营商最适合、最经济和最具发展潜力的技术。下面对目前城域网建设的几种主流技术作些简单介绍与分析。
1．ATM技术
ATM采用53字节固定长度的信元(Cell)作为最基本的传输单元，利用IPOA、LANE、MPOA和MPLS等协议来承载IP。它的优点在于可以把不同的服务(FR、DDN、Voice、D1)集中到一个管道中，并提供分类管理，同时可以提供强大的流控机制但ATM在传输IP业务时存在协议过于复杂，信头协议太大，设备价格高而速率有上限(目前ATM接口最高速率是2.5G，而且622M和2.5G接口价格非常高)。
2．GE(千兆以太网)技术
GE技术基于传统的成熟稳定的以太网技术，设备价格较低。它可以自然的方式来升级现有的以太网、工作站、管理工具和管理人员的技能，实现与用户原有以太网的无缝连接，中间不需要任何格式转换，大大提高了数据转发和处理能力。可以说GE的突出优势是低带宽成本以及简单、易用和对IP的无缝支持。但在流量控制和带宽管理、可管理性和安全等方面能力则还有待于进一步完善。
3．POS(Packet Over SDH)技术
Packet Over SDH(POS)，更准确的说，是IP/PPP/HDLC Over SDH/SONET。它由于省去了ATM层可以简化网络体系结构，从而可减少费用，提高传输速度和效率，而且由于保留了SDH的基本传输体系和性能监控，可以实现网络层保护。但在IP Over SDH中SDH仍是以链路的方式来支持IP网，没有从本质上提高IP网的性能。和GE技术相比，POS端口价格则仍显过高。
4．DPT(动态包传输)技术
DPT技术是基于光纤传输的优化包传输，结合了IP路由的带宽效率、成本有效性和服务丰富性以及光纤环的带宽丰富性和积极自愈功能，提供了下一代数据化的光纤传输解决方案，最大限度的提高了网络稳健性和可用性。DPT采用分组环解决方案，充分利用带宽复用功能，比TDM的SDH设备和分/插复用器(ADM)等组网方式经济便宜。
三、宽带 IP城域网骨干网建设方案
目前，宽带IP城域网骨干网络建设的技术方案可以分成三类，一个是ATM多业务平台系统；另一个是纯IP网络平台；还有一个就是IP多业务平台系统。
1．ATM多业务平台系统
利用ATM交换机建设ATM城域网多业务平台系统存在两种方式，一种是全部采用ATM交换机和复用设备，即所谓的纯ATM体制。另一种是仅在城域网的接入部分采用以太网交换机，其它部分采用ATM设备，即所谓ATM+IP体制。由于在城域网中要提供非常多的以太网端口，直接由ATM设备来提供，成本太高。而采用ATM+IP方式的话，则既可减低成本同时又可方便管理，提供多业务能力。但即使是ATM+IP方式，它仍然存在IP Over ATM网络方案的弊病，如对于大量的WWW浏览、FTP、E-mail等Internet业务，依然存在传输效率低、不能实现分布式路由等缺点。不过一旦MPLS技术在ATM网络上可以大规模使用的话，就可以较好的解决这些问题。目前MPLS是业界最为看好的组建大规模ATM城域网多业务平台系统的技术。
对于IP业务量小的城市，可利用现有ATM交换机增加模块和节点来组建城域网。对于这些城市，由于需要处理和承载的IP数据包不是特别多，并且现有电信ATM网络带宽相对比较富余，为了充分利用现有的设备和资源，完全可以通过改造和适当扩建ATM 网络，比如在ATM网络中引入MPLS等功能，使其拥有支持高速IP路由的能力来组建小型的IP城域网。同时，由于ADSL业务覆盖范围较广，对于初期IP业务量小的城市有较大的发展空间。可以通过ATM的汇聚能力，采用宽带服务器集中式接入方案。由于大部分ADSL系统是基于ATM的，在这些城市建设一个基于ATM的小型宽带IP城域网也可较好地和ADSL宽带接入网实现无缝连接，并达到节省投资的目的。
对于一些才涉足宽带IP领域的运营商，如果想在发展IP业务的同时也发展FR、DDN、话音等高附加值业务，也可以考虑建立一个ATM城域网多业务平台系统来为IP提供面向连接、带宽可控、安全性高、时延小的高品质多媒体服务和商业用户互联服务。如联通、吉通在某些城市就是采用了这种城域网建设方案。
目前这种IP城域网主要受ATM容量和交换机成本限制，只能适合于IP业务量不大的城域网。但它具有快速建网，提供多业务，并充分利用原有ATM 投资的优点。将来随着这些城市IP业务量的逐渐发展，可以在ATM核心层逐步引入一些高速路由器，同时将原有ATM设备往汇聚层和接入层延伸。如果MPLS技术成熟的话，也可以用MPLS技术来在ATM交换机上提供高速路由能力以支持IP业务的持续发展。
2．纯IP网络系统
纯IP网络系统主要是以提供IP业务为主，采用了IP Over Fiber技术。尽管IP Over DWDM已经成为广域IP骨干网的主流技术，但在城域范围内，IP在光纤传输方面仍存在不同的传输格式的争议。目前发展纯IP城域网的骨干光传输平台存在以下几种方案。
（1）高速LAN交换机方案
这种方案主要是利用千兆以太网技术在城域构建纯IP的网络平台。它以高速LAN交换机(同时支持第2层和第3层)为核心，中继采用市内光纤或传输连接，完全采用GE方式组网。其主要优点是组网简单、低成本、可以和现有的以太网实现无缝连接。这种方案最大的问题在于单链路的最高传输带宽相当于POS和DPT的一半。而稀疏波分复用系统CWDM技术和已商品化的万兆以太网技术，将是在城域解决这个问题以及提高千兆以太网带宽扩充能力的有效方法。
高速LAN交换机方案较适合IP业务量中等的城市，这主要是考虑到这些城市需要处理的IP数据包不是特别的多，并且由于带宽比较富余，IP层面的流量控制和服务级别划分(COS)也不是特别重要。另外对某些新进入IP宽带数据市场的运营商或是一些小型宽带ISP，由于初期业务量不会特别大，为了降低城域网建设费用规避技术风险，同时尽快建立网络以早日投入使用产生效益，较多的也是采用GE方案来构建自己的宽带IP城域网。
（2）高速路由器方案
这种方案以高速路由器为核心在城域构建纯IP的网络平台。它以GE方式组网为主，POS连接为辅，中继采用市内光纤或传输连接。这种方式性能较佳，但投资较大。这主要是高速路由器价格相对较高，同时考虑到虚拟拨号(PPPOE)不能传透城域网的IP网络层，使得宽带接入服务器要采用分布式接入方案，这些都导致该方案在初期投资会较大。
高速路由器方案较适合IP业务量较大的城市，这主要是考虑到这些城市需要处理的IP数据包比较多，只有采用

时间: 2005-9-8 20:10

作者: yytt

不错

时间: 2005-9-25 20:58

作者: almayu

需要的东西!谢谢!

时间: 2006-1-20 18:35

作者: red-M

以后要发展成ip over WDM拉

时间: 2006-1-23 18:07

作者: CNNetworker

转发有关的ECI Telecom ST50/ST200 Router介绍，似乎比思科等厂家高端路由器还强。不知稳定性如何。。。？

ST系列在单一平台上综合Internet路由、MPLS PE、宽带接入服务BRAS功能。高密度的用户支持可以逐渐减少汇聚层三层交换机的使用，使得网络结构更趋扁平化。因此采用ST系列的城域网解决方案在优化宽带IP网络结构，降低设备投资和网络运维成本，提高网络的业务能力方面具有比较明显的优势。
1.业务优势
ST系列城域网解决方案的主要业务优势包括：
 扩展业务种类。
除了传统的Internet接入，而且可以提供业界最先进的虚拟专线、MPLS VPN等增值业务，这些高附加值业务对增加城域网业务收入将带来很好的前景。目前ST系列多业务路由器具有最大的多业务MPLS网络商用案例（美国Level 3）。
 扩展各种业务的用户范围。
采用ST系列的城域网解决方案在Internet用户接入数量、VPN数量等方面优势非常明显，例如单一个设备可以同时支持128,000个以上的并发PPPoE/oA用户，该指标是目前其他厂商最高端设备的3倍以上。
同时，ST200系列多业务路由器可以在同一个平台上同时为个人用户和商业用户提供所有类型的业务，因此解决了原来接在不同设备上的用户只能获得该设备所能提供的有限业务的局限，的解决方案可以让所有用户获得所有的业务，可以充分发掘目前宽带用户的业务需求，增加每个用户的业务回报。
 为用户提供区分化业务，提高每用户收益。
ST系列的解决方案能实现独特的每用户VLAN、每用户Qos，因此可以对所有接入的用户提供区分化服务，根据不同用户的不同要求提供相应的服务质量，同时可以为每个用户的不同应用如Internet访问、三层VPN、二层VPN、各种形式的专线传输业务，以及各种要求高安全性、高服务质量的网上增值应用如VOD、IP电话、IPTV、网络游戏、高质量Internet访问等提供保证的服务质量，因此可以在城域网上增加更多的业务收入模式。

实现ATM、帧中级传输网在宽带IP网的融合。
ST系列的IP城域网可以实现ATM级别的Qos，并且MPLS技术也保证了电路级别的安全性和连通性，应此可以在IP城域网上传输ATM和帧中级业务，使宽带IP网络真正成为电信级的多业务承载网络。ST系列的多业务承载网解决方案在美国Level3，韩国电信等大运营商都已经有广泛的应用，被证明是一种可靠的、具有广阔前景的应用。
2.技术特点
ST系列宽带城域网解决方案的业务优势依赖于该方案在技术方面的独特优势，这些优势包括：
 每用户独享VLAN或PVC，实现高级的安全性、QoS策略，并易于管理
每用户VLAN是实现网络安全、Qos技术的关键。每用户VLAN解决方案要求业务汇聚设备具有大量的VLAN支持和较高的性能。ST200单个系统上支持VLAN数最多可以达到524,288，也就是一台设备就可以满足数十万个用户汇聚的需要。ST200解决方案在IP网络上实现了传统电信网络中每个用户一个PVC类似的业务模式，很好的解决现有城域网上面临的QoS、安全性以及管理方面的问题。
 每用户每业务精确的QoS 机制及带宽管理:
ST可为每个用户分配8 个独立的队列，因此可对每个用户的不同业务进行QoS控制和带宽管理。ST200的这种每用的QoS保证机制为宽带用户享有各种高质量网上应用打下了基础，作为宽带服务提供商，可以根据为不同业务提高保证的带宽而获得更多的收入。
 高容量与高性能
ST交换容量达到160 Gbps，最高可支持到128个千兆接口。在各种负载下，测试结果表明系统能都进行线速的转发。ST200整机的吞吐率可达到200Mpps。
特别是ST200支持用户数量非常巨大，例如它可以支持64,000个MPLS VPN，而其他厂商路由器如Cisco GSR，Juniper M160都只有1000个左右；在PPP用户方面，ST200可以同时支持128,000个以上，比Juniper ERX 1440的32,000高3倍以上。
 业务种类丰富
ST可完整提供多种业务，支持各种路由协议，支持IETF Draft Martini any-to-any的二层专线，支持任何技术上的VPLS 及RFC2547bis IP-VPN。ST200可在IP/MPLS的骨干网络上同时提供交换式的和路由式的数据业务。同时ST200支持宽带BRAS功能，支持各种形式的PPP接入，同时支持的并发用户数超过128,000个。并且支持L2TP、VR、GRE等高级功能，是一款高性能的BRAS。
在同一平台上集成BRAS和PE功能，从而为所有各种类型的用户提供所有业务，例如PPP拨号用户也能获得MPLS VPN服务，将对运营商扩大用户和业务范围、增加ARPU带来利益。
 完善的硬件式业务计费功能:
ST拥有丰富的可提供记费功能的硬件，可精确的记录并收集各项业务细节及统计或者是系统管理信息，比传统抽样式(sampling)的记录更可以精确的提供记录，可对任何业务做完整记录及记费的功能，对在宽带IP网络中采用各种灵活的计费策略、对网络流量进行实时监控具有显著的优势。
 灵活的接口设计：
ST由软件控制的SONET/SDH 及Any Rate Gigabit Ethernet，在单一端口上能支持各种速率。同时SONET/SDH接口的每一个子通道的封装类型都可以软件配置。例如， OC-12接口的一个OC3子通道可由软件转配置成POS接口，也可以配置成ATM接口。
这种灵活的接口设计可以使在不能准确预知用户的接入类型时，不需要配置各种类型的备件，降低初期投资，并且能加快业务部署。这种特性是ST200的独一特性，目前其他设备都不具备这种接口灵活性。

时间: 2006-4-1 17:24

作者: sweettea

好东西学习了，谢谢！

时间: 2006-5-9 15:37

作者: 独来独往

学习。

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