馮 振

(亳州職業(yè)技術(shù)學院 安徽 亳州 236802)

IP城域網(wǎng)扁平化探討

馮 振

(亳州職業(yè)技術(shù)學院 安徽 亳州 236802)

分析了IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡扁平化的發(fā)展趨勢，從IP城域網(wǎng)優(yōu)化原則、路由設計原則、IP城域網(wǎng)路由規(guī)劃三個方面進行了闡述，并預計了優(yōu)化后能夠達到的網(wǎng)絡性能。

IP城域網(wǎng);扁平化;路由設計

1 前言

隨著寬帶業(yè)務的發(fā)展和用戶數(shù)的增加，電信運營商正面臨著一場廣泛而且影響深遠的業(yè)務變革浪潮。在業(yè)務需求發(fā)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(wǎng)絡的優(yōu)化和改造具有深遠的意義。網(wǎng)絡扁平化是電信網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢，整個網(wǎng)絡建設模式將從以前的“骨干網(wǎng)+省網(wǎng)+城域網(wǎng)”的多層次結(jié)構(gòu)向“骨干網(wǎng)+城域網(wǎng)”的扁平化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)發(fā)展。

2 IP城域網(wǎng)優(yōu)化原則

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

2.1 網(wǎng)絡層次要清晰。在進行網(wǎng)絡規(guī)劃設計時網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖要能夠反映清晰的三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，其中匯聚層和接入層要進行隔離。

2.2 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)要扁平。核心層和匯聚層節(jié)點網(wǎng)絡設備容量要大，接入層的網(wǎng)絡設備覆蓋要廣，網(wǎng)絡設備雖然允許進行級聯(lián)，但是要控制級聯(lián)層數(shù)，級聯(lián)層數(shù)要盡量少。

2.3 網(wǎng)絡質(zhì)量要有所差異。在集團骨干網(wǎng)QoS策略的基礎(chǔ)上，制定統(tǒng)一的城域網(wǎng) QoS策略；保障用戶業(yè)務端到端的服務質(zhì)量，在城域網(wǎng)核心層、業(yè)務接入控制層、接入層分別部署不同的QoS機制，保障不同業(yè)務的不同服務質(zhì)量。

2.4 接入的設備要規(guī)范。網(wǎng)絡設備的選型要規(guī)范，可以考慮適度超前，設備的選擇要從設備參數(shù)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(yè)務接入控制層應部署具有精細業(yè)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(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一由省公司進行管理，地市營運商實現(xiàn)計費控制的業(yè)務控制層要實現(xiàn)集中化。

2.6 要能夠?qū)崿F(xiàn)接入方式的多樣。實現(xiàn)接入網(wǎng)的寬帶化、綜合化、智能化，滿足用戶業(yè)務需求；普及ADSL、LAN、PON、WLAN 等多種寬帶接入技術(shù)，積極推進“光進銅退”策略；增強接入控制功能，實現(xiàn)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(xié)議作為IP網(wǎng)絡的神經(jīng)系統(tǒng)，其規(guī)劃的好壞直接決定整個網(wǎng)絡的穩(wěn)定程度和運行效率，以及網(wǎng)絡維護的工作量，所以一個完善的路由規(guī)劃是網(wǎng)絡規(guī)劃的重中之重。城域網(wǎng)的出口點是城域網(wǎng)與骨干網(wǎng)之間內(nèi)、外路由信息交互的集散點，也是城域網(wǎng)路由策略、路由控制和流量引導的關(guān)鍵點，因而是城域網(wǎng)路由系統(tǒng)設計最重要的環(huán)節(jié)。IP城域網(wǎng)的路由設計原則如下：

3.1 網(wǎng)絡的可靠性。通過動態(tài)路由協(xié)議的實施，在網(wǎng)絡拓撲的配合下，避免網(wǎng)絡中出現(xiàn)的單故障點，提高網(wǎng)絡的生存能力；

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

3.3 網(wǎng)絡的擴展性。使得網(wǎng)絡的擴展可以在現(xiàn)有的網(wǎng)絡的基礎(chǔ)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(yè)務流量模型變化的適應性：未來網(wǎng)絡的業(yè)務流量模型將會隨業(yè)務的發(fā)展而不斷發(fā)生變化，因此路由策略可以根據(jù)流量變化方便進行調(diào)整；

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

4 IP城域網(wǎng)的路由規(guī)劃

IP城域網(wǎng)的路由規(guī)劃包括EGP和IGP兩個部分的內(nèi)容，EGP主要采用BGP路由協(xié)議，IGP主要采用OSPF動態(tài)路由協(xié)議與靜態(tài)路由相結(jié)合。

4.1 EGP路由規(guī)劃。BGP路由協(xié)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(xié)議、從設計上避免了環(huán)路的發(fā)生、提供了豐富的路由策略，能夠?qū)β酚蓪崿F(xiàn)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(wǎng)絡的穩(wěn)定性、易于擴展，能夠適應網(wǎng)絡新的發(fā)展。

4.2 IGP路由規(guī)劃。OSPF協(xié)議具有適應范圍廣、支持掩碼、快速收斂、無自環(huán)、區(qū)域劃分、等價路由、路由分級等特點，IP城域網(wǎng)IGP協(xié)議適合采用OSPF動態(tài)路由協(xié)議與靜態(tài)路由相結(jié)合的方式進行規(guī)劃。

5 優(yōu)化后性能分析

IP城域網(wǎng)通過實施扁平化工程后，預計可以從以下幾個方面提升網(wǎng)絡的整體性能：

(1)流量模型更清晰：扁平化后的IP城域網(wǎng)流量分為兩大部分，域內(nèi)流量和域間流量。域內(nèi)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(wǎng)的交互流量以及與骨干網(wǎng)之間的交互流量，其中90%以上的流量都是與骨干網(wǎng)交互的流量，與省網(wǎng)交互的流量包括：認證流量，城域網(wǎng)之間互訪流量，與SBC通信流量，WLAN流量等。

(2)網(wǎng)絡可靠性更高：扁平化后的IP城域網(wǎng)是雙平面結(jié)構(gòu)，當一個平面發(fā)生故障，不會造成用戶無法訪問網(wǎng)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(wǎng)路由分布為：核心路由器上有全網(wǎng)的明細路由，業(yè)務控制層和匯聚層面只有域內(nèi)明細路由，由于路由采取了聚合發(fā)布，因此域內(nèi)設備路由條目更少，路由更加穩(wěn)定。

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

6 結(jié)束語

綜上所述，IP城域網(wǎng)的扁平化是IP網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，由于消除或弱化了網(wǎng)絡的中間層，使得網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和形態(tài)更為簡單，但在IP城域網(wǎng)扁平化實現(xiàn)的過程中會面臨多方面的挑戰(zhàn)，如設備集約帶來的挑戰(zhàn)、接入網(wǎng)安全控制的挑戰(zhàn)、扁平化集中管理的挑戰(zhàn)等，這些都是日常維護中需要關(guān)注的重點問題。

[1] 薛來安.淺析IP城域網(wǎng)優(yōu)化方法[J].無線互聯(lián)科技.2011(06)

[2] 劉素芳.IP網(wǎng)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(xiàn)在在亳州職業(yè)技術(shù)學院電子與電氣工程系從事綜合布線技術(shù)、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(wǎng)、C語言程序設計。

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1672-5832(2016)07-0298-01