----建设可运营、可管理、可扩展、可持续增值的宽带城域网
□ 华为公司 王巍
一、宽带城域网建网模式
运营商建设宽带城域网的目标是通过为用户提供宽带业务而获取利润。围绕这个目标,宽带城域网的建网必须遵循一些基本原则:保证用户宽带接入,为用户提供宽带业务;不仅保证网络能“通”,而且保证网络有序、可控;降低网络的设备成本、运营成本和维护成本。这些原则概括起来就是宽带城域网的建设必须可运营、可管理。
华为公司积极倡导建设可运营、可管理、可扩展、可持续增值的宽带城域网,那么可运营和可管理的内涵究竟是什么呢?
1.可运营、可管理的宽带城域网建网原则
宽带城域网的可运营和可管理包括用户管理、业务提供、安全管理、计费管理、地址规划、服务质量(QoS)保证和统一网管等七方面内容。
用户管理
目前,宽带接入方式主要包括ADSL和Ethernet,其中ADSL又细分为ATM ADSL和IP
ADSL。这两种接入方式都涉及到用户管理问题,包括用户接入业务(PPPoA、PPPoE、VLAN)的生成、处理和终结,也包涵用户身份的识别、认证、授权等管理功能。
传统的路由器、以太网交换机和ATM交换机缺乏电信级宽带用户管理功能,因此出现了BAS宽带用户管理设备,集中进行用户管理工作。
业务提供
用户宽带业务需求具有多样性:用户需要自由选择ISP,视频业务要求支持组播,在家办公等业务要求VPN功能,门户业务、用户区别访问、业务定制......。
基于上述多样性的业务需求,华为公司在汇聚层和接入层设备上提供个性化的宽带业务配置管理功能,推出具有针对性的业务解决方案,如智能小区、信息化酒店、学校一卡通等。
安全管理
网络用户形形色色,难免也存在黑客,他们通常通过篡改IP地址/MAC地址、攻击服务器、发高优先级包等方式攻击网络,造成网络瘫痪,影响用户正常业务。
为此,华为采取系列防护手段保证宽带城域网的安全。通过地址绑定(IP、MAC、VLAN ID)、防止地址仿冒和地址篡改、通过严格的二层隔离和三层受控访问,防止用户之间的攻击和黑客对关键服务器的恶性攻击。
计费管理
简单的资费方案无法满足用户和网络运营的需求,计费几乎成为限制宽带用户增长的主要因素。月租方案使宽带大户只需花费很少的费用,即可享受大量的网络资源,同时又使暂无宽带需求的用户退避三分,成为目前智能小区宽带放号率低的主要原因。
华为公司根据时长、带宽和流量信息制定计费策略,满足不同类型用户的计费要求。通过设定较低的上网起步价,让暂无宽带需求的用户不因价格因素轻易拒绝宽带;当用户上网超过起步价后,根据时长和流量收费,使宽带大户按资源访问量进行收费。此外,还为酒店和学校等流动用户宽带上网提供实用的计费方案。
地址规划
目前,IP地址资源非常有限,地址分配已经成为网络运营和维护工作的一项重要任务。
华为汇聚层和接入层设备在地址分配方面具有特色:支持静态和动态地址分配方案,动态地址分配基于PPP或VLAN方式;支持地址绑定,防止用户攻击DHCP服务器及过多消耗IP地址资源;支持VLAN
IP地址分配方案,支持ARP PROXY,避免四分之三的地址资源浪费;支持公网和私网混合编址;支持可拆卸NAT模块,在适当的位置进行地址转换。
服务质量保证
宽带业务需求具有多样性,除了Internet访问、网络互联等传统业务以外,各类实时性业务(话音业务、VOD点播、网上付费电视)也已经成为需求热点,而简单的基于IP
CoS的服务质量无法满足实时业务需求。
华为公司根据集团用户和个人用户的不同需求,通过“一机双平面”等技术向用户提供绝对质量保证和相对质量保证,通过各种软、硬件技术保证用户业务。
分域分级分权的一体化网络管理
宽带网络的价值链比传统的PSTN网的价值链复杂得多,用户与接入运营商、网络运营商、门户提供者、应用业务提供商和原始信息提供者之间存在一条很长的价值链,要求宽带网管支持对网络和业务的分域、分级、分权管理。
华为综合网管系统iManager N2000支持分域、分级、分权的一体化网络管理模式,完成用户管理、计费管理和带宽出租管理。
不同的运营商对宽带城域网的业务定位不尽相同,建网模式也有所区别。目前,宽带城域网的建网模式分为宽带IP城域网模式和宽带综合业务城域网模式,下面对这两种模式进行探讨。
2.宽带IP城域网建网模式
宽带IP城域网的主要业务包括企业用户业务和住宅用户业务,其网络结构通常分为骨干层、城域汇聚层、区域汇聚层和接入层。根据用户管理方式的不同,通常采用以下两种建网模式。
集中管理模式
网络由骨干层、城域汇聚层、区域汇聚层和接入层组成。骨干层GSR可选;城域汇聚层 L3具有三层路由功能,可外挂BAS负责区域业务管理;区域汇聚层采用以太网交换机;接入层也可采用以太网交换机接入用户。网络采用企业网组网方式,结构简单,IP
DSLAM作为ADSL二层接入设备也位于接入层,其作用类似以太网交换机,适用于小城市及中/大城市地区,可开展月租和卡号上网业务。
本方案的局限性在于:集中的BAS为网络瓶颈;PPPoE用户管理模式,使用户侧配置复杂,协议开销大,难以支持组播功能;采用VLAN隔离用户,VLAN
ID数目非常有限,最多支持4096个。
分布式管理模式
网络由骨干层、城域汇聚层、区域汇聚层和接入层组成:骨干层GSR;L3位于汇聚层,具有三层路由功能;区域汇聚层采用L3、BAS集成设备,负责区域业务管理;接入层采用以太网交换机。IP
DSLAM作为ADSL二层接入设备位于接入层,其作用类似于以太网交换机。
该模式适用于各种城域网,可开展月租和卡号上网业务,由于BAS功能分布在区域汇聚层,使BAS不再成为网络的瓶颈,解决了VLAN数目有限的问题。同时,该方式还利于业务开展、网络安全和计费管理。
3.宽带综合业务城域网建网方式
宽带综合业务城域网主要解决企业用户的高QoS专线、高速上网和分组话音业务,以及住宅用户的高速上网、分组话音和视频点播等业务。其建网方式通常采用ATM和IP重叠建网和单网双平面建网两种方式。
ATM和IP重叠建网方式
这种建网方式能够保证各类业务的开展,但具有以下局限性:
※ 建设投资规模大:汇聚层和接入层需要建设两套独立网络;
※ 网络管理复杂:宽带业务互通,许多业务需要跨越两个网络,同时维护两套网管;
※ 升级、扩展成本高:ATM和IP设备面临升级和改造,如向MPLS升级,两套网络同时升级,成本高。
单网双平面建网方式
这种建网方案的最大特点是在同一物理设备上实现一个交换网络,两个业务平面,克服了ATM+IP多业务交换机和纯IP设备GSR的固有缺点,在共享定长分组交换网络的基础上,将IP控制和ATM控制、IP平面和ATM平面分离出来,不同的平面承载不同业务,通过RFM线速三层路由转发引擎将ATM和IP有机融合起来,实现两个业务平面的交换式互通。
承载在IP平面上的POS/GE IP业务接口板实现IP路由分布式线速转发,转发模式、转发效率、路由协议和路由备份机制与GSR设备完全一样,满足Internet业务的尽力传送要求,同时流分类、排队、缓存、调度机制又满足一定的IP
CoS保证。承载在ATM平面上的IP业务可享用豪华型服务,通过ATM提供完善的流量控制、拥塞控制和时延保证等服务质量保证机制,向商业用户提供差别服务。
一机双平面组网方式适合中小城市骨干层和大城市汇聚层,具有建网成本小、易管理和易升级等优点。
综上所述,宽带IP城域网宜采用分布式管理方案,宽带综合业务城域网宜采用一机双平面方案,最终决定建网模式的因素是业务和成本。 |