大型园区网络课程设计

yucong21

PON网络解决园区网络接入设计

摘要：本文针对某园区网络建设的实际工作,重点讨论了建立一个园区网所需要考虑的一些主要技术问题,包括网络的拓扑结构、设计方案等.详细描述了在某园区太网建设中,本文重点描述PON接入问题的解决方案.

关键词：园区网络、接入、带宽、PPPOE，出口，PON

课程设计目的：新建园区网络，用户要求进行高速宽带网络接入，减少对于骨干光缆资源消耗，并实现对于网络的高可网管特性，高安全性。

设计要求：

1、  覆盖范围5-10KM。

2、  能够流畅的承载语音、宽带、组播视频业务。

3、  宽带接入用户闲时带宽不低于10M，组播视频业务接入用户带宽不低于2M，语音业务采用SIP协议承载网络部署园区电话内线，保证带宽不低于200K。

4、  园区出口带宽峰值不低于8G。

5、  宽带用户使用PPPOE拨号接入

6、  园区官方网站需由DMZ区域保护

设计总体方案选择

根据要求， 给出设计方案，

使用PON网络进行接入，对于生产区使用FTTH高可靠性接入，对于非生产区域使用FTTB覆盖用户，组网示例如下：

A、园区出口使用两台华为USG9500防火墙热备防止单点故障，并提供两条10G上行口至运营商网络。

B、 使用M6000-8设备作为BRAS（宽带网络接入服务器），使用islam作为radius认证服务器，满足宽带用户使用 pppoe接入，使用M6000设备对数据集中处理。

C、 使用光纤从M6000-8到生产区、生活区、办公区等区域OLT（C300），再由OLT到各个楼层的ONU（F660），ONU使用网线到用户，使用户能够实现百兆接入，对于休闲区等对于网络要求不高的地方可以使用wifi（802.11n）接入（AP采用华为ap3040胖模式）。

D、 各个区域带宽计算

生产区域OLT带宽计算

总用户数	业务类型	单用户带宽需求	在线用户峰值
500	宽带业务	10M	250
200	组播业务	2M	100
200	语音业务	200K	200

总出口带宽峰值为2.74G，因此建议此处使用两台OLT接入，分担上行流量。在与M6000互联时，使用双上行，进行链路聚合，容灾备份

办公区域OLT带宽计算

总用户数	业务类型	单用户带宽需求	在线用户峰值
200	宽带业务	10M	100
100	组播业务	2M	50
100	语音业务	200K	100

总出口带宽峰值为1.11G，因此可以使用单台OLT进行接入，上行使用双上行链路聚合，容灾备份。

生活区域OLT

总用户数	业务类型	单用户带宽需求	在线用户峰值
200	宽带业务	10M	100
200	组播业务	2M	100

总出口带宽峰值为1.2G，因此建议此处使用单台OLT接入，上行使用双上行链路聚合，容灾备份。

休闲区域流量

总用户数	业务类型	单用户带宽需求	在线用户峰值
100	宽带业务	10M	50

总出口带宽峰值为500M，因此建议此处使用单台OLT接入，上行使用双上行链路聚合，容灾备份。

     

E、  ONU采用FTTH方式布放，各个区域分光器数量计算如下：

原则上每分光器预留端口一个，分光器为1：32

生产区域  31*16+4=500，共需布放32个分光器

办公区域：31*6+14=200，共需布放7个分光器

生活区域：31*6+14=200，共需布放7个分光器

休闲区域：31*3+7=100，共需不妨4个分光器

以GTGOB的8个PON口板卡为例，从上面的数据得出需要给各个OLT配备的业务板卡数量如下：

生产区域：共需要32个PON口，配备5块PON板，一块预留备用

办公区域：共需要 7个PON口，配备1块PON板，有预留1个PON口

生活区域：共需要 7个PON口，配备1块PON板，有预留1个PON口

休闲区域：共需要 4个PON口，配备1块PON板，有预留4个PON口

F、  在防火墙上划出DMZ区域连接服务器网络。

G、 在M6000-8和ONU上配置限速20M并对于组播业务使用qos保障优先级为5，对于语音业务优先级为7,对于生产网络使用qos优先级6保障其优先转发

H、 部署SIP承载网络，并通过IP网络承载业务

I、   根据现场调研业务出口带宽需求如下：

总用户数	业务类型	单用户带宽需求	在线用户峰值
1000	宽带业务	10M	500
500	组播业务	2M	300
1	园区官方网站	1G	1

可以计算出总出口带宽峰值为6.6G，设计总出口带宽可以满足需求。

业务规划：

宽带业务：每用户一个vlan，分配2-1001

语音业务：所有用户都使用VLAN 4000

组播视频业务：所有用户都是vlan 3999

设备管理：所有PON网络设备均使用vlan 4001

设计总结：

本次设计使用了PON作为接入网络，PON相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON 结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省大。

   无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，对于环境的适应性强。
PON 系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高。 提供非常高的带宽。EPON 目前可以提供上下行对称的 1.25Gb/s 的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到 10Gb/s。GPON 则是高达 2.5Gb/s 的带宽。

   服务范围大。PON 作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省 CO 的资源， 服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。
带宽分配灵活，服务有保证。G/EPON 系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现qos优先级保证等。

本次设计中处于网络核心位置的BRAS、防火墙均要求高性能、高可靠性，提高网络整体的稳定性，接入网使用PON接入，预留端口以备故障处理。

附件：设备列表

设备名称	设备型号	数量
BRAS	M6000-8	1
防火墙	USG9500	2
OLT	C320/C300（生产区域使用C300）	4
ONU	F660	1000
分光器	中兴1：32	50
服务器（所有服务器硬件）	E9000	9