IP城域網(wǎng)優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)

劉 穎 ，厲彥一 ，冉 靜 ，李法鑫

（1山東科技大學(xué) 山東 青島 266590）

（2四川師范大學(xué) 四川 成都 610101）

1 引言

IP城域網(wǎng)是是電信運(yùn)營業(yè)務(wù)的承載平臺(tái)，分為是國家網(wǎng)和城域網(wǎng)兩級(jí)，電信運(yùn)營的業(yè)務(wù)幾乎全部都在城域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行延伸和開展。隨著IP網(wǎng)絡(luò)的不斷替代更新，IP技術(shù)發(fā)展也日新月異，進(jìn)而加速IP業(yè)務(wù)數(shù)量的飛速增加，IP城域網(wǎng)規(guī)模不斷壯大，在與本地地理、業(yè)務(wù)及建設(shè)結(jié)合過程中，形成具有不同特色的IP城域網(wǎng)，根據(jù)設(shè)備、結(jié)構(gòu)的不同，可將IP城域網(wǎng)分為路由型城域網(wǎng)、交換型城域網(wǎng)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)，對(duì)于信息通信的需求增大，各行業(yè)間的競爭激烈。然而在IP城域網(wǎng)的發(fā)展過程中也存在眾多的不足，進(jìn)而限制了城域網(wǎng)的發(fā)展，因此，對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化是進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)，只有解決現(xiàn)狀下存在的不足，才能實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不合理，設(shè)備的定位功能不完善

由于網(wǎng)絡(luò)功能的層次模糊，導(dǎo)致產(chǎn)生復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在業(yè)務(wù)開展過程中便存在較大的難度；在接入網(wǎng)絡(luò)的過程中，由于匯聚層次太多，遭到4096VLAN ID的限制，使得無法實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)用戶的識(shí)別和區(qū)分，因而無法實(shí)現(xiàn)差異化的服務(wù)。

（2）設(shè)備自身的功能與性能的缺失

現(xiàn)有業(yè)務(wù)下所使用的三層交換機(jī)的功能限制，無法對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)差異化的差分轉(zhuǎn)發(fā)和接入控制，由于其功能的限制，導(dǎo)致IP城域網(wǎng)功能的降低。

（3）缺乏業(yè)務(wù)集中接入和控制

除寬帶接入業(yè)務(wù)是通過BRAS統(tǒng)一控制外，其余專線的接入均為分散的，對(duì)于業(yè)務(wù)的控制環(huán)節(jié)來說，非常薄弱，不便于規(guī)劃管理。

2 IP城域網(wǎng)的問題

2.1 網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)問題

現(xiàn)階段，IP城域網(wǎng)獲得了廣泛的使用，已經(jīng)成為維護(hù)網(wǎng)絡(luò)秩序不可或缺的重要組成部分，在不同地區(qū)內(nèi)，通過交換中心來構(gòu)建平臺(tái)，同時(shí)以三層交換機(jī)作為骨干層、匯聚層等主要設(shè)備的核心，通過集中式BRAS設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行處理。然而，在這個(gè)操作過程中，大量的BRAS設(shè)備同時(shí)出現(xiàn)，則會(huì)由于數(shù)量巨大導(dǎo)致操作過度集中，進(jìn)而導(dǎo)致IP城域網(wǎng)的所有上層網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。這將極易導(dǎo)致不同網(wǎng)絡(luò)用戶的信息混亂。

2.2 網(wǎng)絡(luò)流量控制問題

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶選擇不同類型網(wǎng)絡(luò)的重要依據(jù)在于網(wǎng)絡(luò)的流量控制能力的大小。IP城域網(wǎng)中的流量控制主要發(fā)生在鏈路層，在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用光纖完成POS終端和GE端口之間的直接連接。目前，由于技術(shù)的限制，帶寬技術(shù)不能滿足所有用戶的使用需求，如果技術(shù)不能進(jìn)一步改進(jìn)，滿足社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)和用戶的新需求，那么IP城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量控制技術(shù)便不能跟上時(shí)代潮流，終將被淘汰。

2.3 網(wǎng)絡(luò)信息安全問題

我們通過眾多信息查詢和調(diào)查訪問可以得知：隨著城域網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，但是網(wǎng)絡(luò)安全問題都將一直存在。根據(jù)有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，眾多的用戶信息通過不同的方式被泄露。一旦不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到入侵或攻擊，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全狀況都將令人擔(dān)憂。

3 IP城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

3.1 設(shè)計(jì)總體描述

IP城域網(wǎng)設(shè)計(jì)框架包括城域骨干網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)，其中城域骨干網(wǎng)是指業(yè)務(wù)接入點(diǎn)、撥號(hào)接入服務(wù)器及其部分網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)包括路由器、窄帶撥號(hào)接入服務(wù)器、寬帶接入服務(wù)器以及其他各類計(jì)算機(jī)服務(wù)器等設(shè)備。而寬帶接入網(wǎng)是指業(yè)務(wù)接入點(diǎn)以下的接入網(wǎng)點(diǎn)、信息化小區(qū)、大廈等部分的網(wǎng)絡(luò)。

3.2 各類城域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)

目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)框架的結(jié)構(gòu)的已按照層次進(jìn)行清晰劃分，為防止在同一IP地址出現(xiàn)眾多設(shè)備疊加使用，需要將城域網(wǎng)按照其規(guī)模進(jìn)行合理劃分，本文以寬帶用戶數(shù)量為參考，進(jìn)行規(guī)模的劃分，基本分為4類：

超大型城域網(wǎng)：寬帶用戶數(shù)量超過60萬。

大型城域網(wǎng)：寬帶用戶數(shù)量超過20萬，小于60萬。

中型城域網(wǎng)：寬帶用戶數(shù)量超過15萬，小于20萬。

小型城域網(wǎng)：寬帶用戶數(shù)量小于5萬。

3.3 匯聚層優(yōu)化

匯聚層優(yōu)化目的是為了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，盡可能的減少轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，減少網(wǎng)絡(luò)的延遲，以達(dá)到改善網(wǎng)絡(luò)性能的目的。

（1）依據(jù)資源船數(shù)量進(jìn)行分析，推進(jìn)二級(jí)匯聚結(jié)構(gòu)的實(shí)施。以減少網(wǎng)絡(luò)劃分的層級(jí)和出現(xiàn)的故障點(diǎn)個(gè)數(shù)。

（2）盡可能的推行寬帶接入的扁平化工作。

4 IP城域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機(jī)房管理中的應(yīng)用

機(jī)房系統(tǒng)便是一個(gè)小型的IP城域網(wǎng)應(yīng)用，本文以對(duì)機(jī)房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，對(duì)IP城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建

機(jī)房是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要載體，其本身便是一個(gè)小型系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房的管理，必須要構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)，通過網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房機(jī)器的控制，并實(shí)施一系列的監(jiān)控，網(wǎng)管系統(tǒng)與監(jiān)控機(jī)器間進(jìn)行數(shù)據(jù)與相關(guān)參數(shù)的互換，機(jī)房內(nèi)的環(huán)境也是實(shí)現(xiàn)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，因此需要對(duì)將機(jī)房環(huán)境與管理設(shè)備進(jìn)行一體化的管理，當(dāng)機(jī)房內(nèi)部環(huán)境出現(xiàn)異常，會(huì)及時(shí)給予警示，以使管理員有針對(duì)性的給與措施進(jìn)行解決。

4.2 上機(jī)管理

上機(jī)管理主要是針對(duì)用戶進(jìn)行監(jiān)控的部分，禁止用戶上網(wǎng)操作與本課程無關(guān)的東西。因此，管理員需要根據(jù)課程的內(nèi)容、要求進(jìn)行任務(wù)的分配工作，同時(shí)可以根據(jù)不同課時(shí)、不同機(jī)房、不同時(shí)間對(duì)操作計(jì)算機(jī)的行為進(jìn)行自動(dòng)化管理。

4.3 通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助教學(xué)

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)老師虛擬進(jìn)行教學(xué)，以解決實(shí)際過程中老師重復(fù)講解的困境。老師在進(jìn)行主機(jī)操作的過程中，學(xué)生可根據(jù)老師的操作步驟進(jìn)行形象直觀的學(xué)習(xí)，還可實(shí)時(shí)與老師進(jìn)行交流，這不僅有助于學(xué)生快速學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，而且減少了老師在講課過程中的負(fù)擔(dān)，提高了學(xué)習(xí)的效率。

4.4 用戶管理

在機(jī)房系統(tǒng)中，由于用戶較多，所有應(yīng)加強(qiáng)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，根據(jù)上機(jī)學(xué)生的相關(guān)信息對(duì)于每個(gè)學(xué)生設(shè)置個(gè)人專有的賬戶，創(chuàng)造屬于個(gè)人的賬號(hào)米好，在上機(jī)前對(duì)用戶名和密碼進(jìn)行登錄，即可上機(jī)進(jìn)行操作，該學(xué)生有關(guān)操作信息均會(huì)反饋給管理員，便于用戶的管理。

5 結(jié)語

IP城域網(wǎng)管理是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，本文在對(duì)IP城域網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)房操作系統(tǒng)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)和改造，詳盡的闡述了城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)框架、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制等方面的內(nèi)容，為IP城域網(wǎng)的發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。