IP城域网优化（精选9篇）
IP城域网优化 篇1
摘要：结合对IP城域网 (Metropolitan Area Network) 现状的分析, 对IP城域网进行优化和改造, 将其改造成为数据、语音、视频多业务的综合承载网络, 增强数据业务综合竞争力。
关键词：IP城域网优化,MAN,SVLAN,MPLS,VPN,QOS
1. 概述
IP城域网是以地市为单位的IP网络, 负责用户与互联网的连接, 从20世纪90年代末开始建设。多年的建设以来, IP城域网无论在网络结构还是在网络容量等方面均需要进行相应的优化与规划。IP城域网的优化改造应以业务为导向, 充分满足日益增长的语音、数据业务的发展需要, 同时需要做好网络的长远发展规划, 并在优化改造的实施过程中, 结合现网业务的实际情况, 实现网络平滑演进升级。
2. IP城域网优化改造原则
根据对城域网现网情况进行详细调研, 并在此基础上, 严格按照规范和原则进行扩容规模计算和目标网络设计。
IP城域网优化改造总体要求重点:
*宽带接入网改造
现有以太交换机在设备容量、能力等方面存在不足, 同时, 宽带接入网的网络结构和功能定位也需要在设备更换的过程中进行较大调整。
*业务接入控制点改造
为满足MPLS VPN、IPTV、ADSL商客保障、CN2落地等各种业务需求, 需在城域网内推广业务路由器的布署, 并对BRAS进行大规模扩容和改造。
*架构调整:完成目标网络的框架构建, 使网络结构清晰合理, 设备定位规范明确, 实现网络结构的层次化、模块化、扁平化;以大容量、少局所、广覆盖为目标;
*灵活的业务接入能力, 具备实现任何接入方式下任何业务的提供能力 (如ADSL接入的VPN业务能力) ;
*网络高可用性和冗余备份;
IP城域网优化改造原则:
以汇聚交换机为中心划分宽带接入片区, 作为组成宽带接入网络的基本单元, 在二层隔离、VLAN设计、用户划分和绑定、流量规划、设备汇聚比例、业务接入控制点资源配置上, 都以宽带接入片区为设计单元, 统一规划设计。
*汇聚交换机主要布放在机楼, 分布在城区和县区;接入交换机主要布放在接入间, 分布在城区、县区比较偏远的部分以及镇区。
*汇聚交换机覆盖的范围内, 原则上不需要布放接入交换机, 但是在用户数量较集中, 又受到局所限制, 无法布放汇聚交换机的接入点 (本地用户超过8个, 总流量小于1G) , 可布放接入交换机, 接入本区域用户后, 汇聚到汇聚交换机, 以节省光纤。
3. IP城域网优化改造方案
目前城域宽带接入网使用以太交换机和DSLAM完成用户接入, 由于网络配置较为简单, 无法实现用户的隔离和绑定, 导致了二层网络安全性和稳定性不高, 且缺乏控制手段等问题。因此宽带接入网优化须采用每用户每VLAN (PUPV) 的方式实现用户的标识和隔离。同时考虑到VLAN资源有限, 可使用VLAN堆叠 (SVLAN) 技术对VLAN资源进行扩展。
如果一个二层网络中的VLAN使用需求超过4000, 则可使用SVLAN技术对VLAN资源进行扩展。SVLAN通过对VLAN标签数量进行扩展, 支持4096×4096 VLAN ID, 使二层网络中的可用VLAN数量大为增加, 从而可以在使用相对较少设备的条件下汇聚大量用户。
同时考虑到以后NGN、IPTV等业务的开展, 以后每用户可能分配多个VLAN ID。但由于以往的SVLAN技术只能基于物理端口配置, 为实现各业务在以太汇聚层以上正确传送, 接入与汇聚设备间须为每种业务提供不同的上传物理链路, 线路资源消耗较大。此时即需要汇聚层设备支持选择性SVLAN功能, 即在同一个物理端口识别不同的用户VLAN标签并分配相应的外层VLAN标签, 从而可在接入与汇聚设备间使用一条物理链路传送多种业务。
在汇聚交换机上配置SVLAN, 每个园区分配5个外层标签, 每种业务使用一个外层标签, 启用选择性SVLAN功能;每个园区下接用户不超过900户, 保证每个用户可以分到4个VLAN ID;VIP用户不分配外层标签直接透传至汇聚层交换机。通过SVLAN的部署, 实现了用户的标识和隔离, 网络质量有了较大提高。
另外, 根据冷备需求, 建议预留3001-4096做为冷备份的外层VLAN-ID。
VLAN编号优化方案:
(1) 以每一个宽带汇聚片区做为独立的二层网络为单位进行VLAN规划, 相互隔离的网络VLAN编号可重复。按照普通用户的业务类型进行分段规划, 包括普通上网、NGN、IPTV等业务;
在以上各段SVLAN内再以园区为单位进行逐个分配, 即将一个园区内的相同业务的用户封装到一个外层VLAN内。
VLAN (内层VLAN) 优化方案:
(2) 内层VLAN的规划以园区为单位, 不同园区的VLAN ID可重复使用 (宽带专线用户接入VLAN除外) 。按照用户类别进行分段规划, 包括宽带专线用户、普通用户, 以及二层设备管理VLAN;
(3) 针对普通用户按照业务类别进行分段规划, 最终为每个用户分配4个VLAN;
(4) 如园区用户数超过900个, 则在上层网络SVLAN端口将以太用户和DSL用户封装不同外层VLAN, 此时园区交换机启用选择性SVLAN功能;
4. IP城域网目标网络结构
从目标网络架构方面考虑, IP城域网的网络结构分为城域骨干网与宽带接入网两个层面。
城域骨干网
城域骨干网由核心路由器、汇聚路由器及认证服务器组成。核心路由器连接级数似不同类型的城域网而不同, 大型以上城域网由于业务接入控制层设备数量多, 分布广, 一般采用二级级联, 第一层核心路由器负责汇聚业务接入控制设备, 第二层核心为出口路由器。中小型城域网由于网络规模与设备的限制, 建议采用单层, 出口路由器兼做汇聚业务接入控制设备使用。
宽带接入网
宽带接入网是城域骨干网业务接入控制点以下、用户CPE以上 (不含CPE) 的二层接入网络, 层次上划分为汇聚层和接入层。汇聚层网络主要由以太汇聚交换机组成, 可级联组网。
IP城域网网目标结构如下图所示:
5. 结论
本文依据IP网络的发展趋势并结合网络结构、业务支持、网络安全管理系统等方面对地市IP城域网进行优化改造, 完成改造后阶段目标后, 将IP城域网打造成为一张结构清晰、功能齐全、控制集中, 具备差异化服务能力的综合承载的精品网络, 增强数据业务综合竞争力, 不断的提高宽带用户的上网体验。
参考文献
[1]YDN077-1997《中国公众多媒体通信网技术体制》
[2]YDJ26-89《通信局 (站) 接地设计暂行技术规定》
[3]YD/T5037-2005《公用计算机互联网工程设计规范》
[4]YD/T5117-2005《宽带IP城域网工程设计暂行规定》
宽带IP城域网及其应用 篇2
文章结合南京电信公众宽带IP城域网的建设，对宽带IP城域网的网络结构、用户接入安全、网络管理和认证计费作了阐述，并简要介绍了应用于宽带IP城域网上的一些业务。
关键词：
宽带IP城域网；虚拟局域网；接入安全；网络管理；认证；计费
ABSTRACT:
ReferringtotheNanjingTelecom‘spublicbroadbandIPMAN,thepaperdescribe
ssomecharacteristicsofbroadbandIPMAN,suchasthenetworkarchitecture,s
ubscriberaccesssecurity,networkmanagementandbillingbysignalauthenti
cation,andinaddition,brieflyintroducessomeapplicationservicesoverbr
oadbandIPMAN.
KEYWORDS:BroadbandIPMAN;VLAN;Accesssecurity;Networkmanagement;
Authentication;Billing
随着世界经济进入数字新经济时代，电信技术和信息网络技术得到了前所未有的迅猛发展。整个电信行业从网络到业务都发生了巨大的变化，而且面临更多的机遇和挑战。因特网上的商业应用和多媒体等服务得到了快速推广，人们已不满足于简单的网上文字通信方式，要求具有可观可感的通信效果。宽带城域网正是为了适应人们日益发展的通信需求，利用先进的高速接入技术，实现用户接入网的数字化、宽带化，提供语音、数据、图像等多种媒体业务的综合平台。
宽带网络的建设是一个长期工程，是社会信息化的基础工程，特别是网络的接入层，一定要有良好的稳定性、可扩展性。对驻地网的建设，要满足10～15年的提速需求。因未来新业务的发展而要求增加新功能并更新换代设备是较快的，也比较容易，但基础网络的建设是一次性的，是相对长久稳定的。
江苏省电信公司南京分公司的“南京电信公众宽带IP城域网”的建设开始于1999年初，经历了项目确立、试验网建设、商用网建设等阶段，于2000年9月17日在全国率先向社会提供公众电信宽带IP接入业务，目前已成功接入南京市政府、南京市信息中心、南大苏富特软件股份有限公司、南京市教委等多个宽带用户和龙江高教公寓、建邺村小区、白玉兰公寓等多个宽带信息化小区。下面结合南京电信公众宽带IP城域网的建设，对宽带IP城域网的网络结构、用户接入安全、网络管理和认证计费进行具体阐述。
1宽带IP网络的体系结构
南京电信公众宽带IP城域网是基于IP的宽带信息网络，目标定位是采用先进成熟的技术，建设一个面向新世纪的、综合承载各类多媒体业务的、安全稳定的电信运营级基础信息网络。
其近期目标为：“对商务楼实现千兆到大楼，百兆到层面，十兆到桌面；对住宅小区实现千兆到小区，百兆到楼头，十兆到家庭”。网络主要采用高速IP路由交换技术和千兆以太网光纤传输技术，依托南京电信丰富的光纤资源，实现信息网络“最后一公里”的高速接入。网络内部采用全光纤连接，末端通过五类线延伸到用户端。用户只通过网卡便可以方便地接入宽带网络，不再需要其它昂贵的设备和复杂的连线，宽带IP网络的体系结构如图1所示。
宽带IP网络的建设分为两个部分：网络平台的建设和业务平台的建设。网络平台建设是充分利用现有光纤资源，结合本地的市场需求，采用成熟、简单、低成本的标准技术，建设一个能够支撑多种业务的宽带传输平台；业务平台建设是利用带宽的优势，建设音频、视频为一体的多媒体网站，为用户提供网络电视、视频点播、可视电话、远程教学、虚拟现实等各种形式的信息服务。
2宽带IP网络拓扑结构
宽带IP网络以千兆以太网为基础构筑，网络采用汇接层、边缘层和接入层的分层汇接式的网络结构(其拓扑结构如图2所示)。形成核心层以网状为主、接入层以星形为主的网络拓扑结构。
网络汇接层采用3层交换的千兆以太网技术，引入全光口大容量3层线速交换路由器。汇接层又分为MSR(城域汇接)和LSR(区域汇接)两个子层：区域汇接负责处理各汇接区域的数据流，而城域汇接完成各区域汇接节点之间以及出网数据流的交换。在建网初期，区域汇接节点之间可形成环形或网状结构，与城域汇接节点连接。随着网络规模的增大，各区域汇接节点独立与城域汇接节点连接，对数据流量较大的区域汇接节点间可建立直接连接。
各汇接区域划分成直径1km左右的小区域，形成ZAN(小区接入网)，组成边缘层。ZAN也采用3层交换路由器，和区域汇接节点呈星形连接，提供多个快速以太网端口，完成小区内业务的汇聚。
接入层建设规模相对较大，建设过程中需尽可能利用现有的资源、保护用户的投资。根据实际情况。可采用多种灵活的接入方式：在条件比较成熟的地区，ZAN依据楼层分布进一步划分成覆盖半径为100m左右的BAN(楼宇接入网)，BAN直接与用户端设备连接，形成高密度集中覆盖，为减低网络建设成本，BAN采用两层交换设备；对于比较分散的用户，采用ADSL将其快速、有效地接入，因ADSL利用现有的电话线路，为用户提供非对称的传输速率，适合于因特网的接入；对于光纤暂时无法覆盖的地区或布线较为困难的地区，可以采用无线局域网的方式迅速覆盖。
3用户接入安全
以太网技术作为宽带接入方式，必须保证用户的接入安全。通过对VLAN(虚拟局域网)技术的研究，在南京电信公众宽带IP城域网中，通过将BAN交换机端口划分VLAN，较好地解决了用户接入安全问题。
VLAN是在逻辑上被划分成若干分组，这种划分是在某种结构化的基础上依据功能或者应用目的进行的。可以跨越多个VLAN来创建网络设备的逻辑组，这些逻辑组可以跨越一个或多个第2层交换机，或者是建立在交换机到交换机基础之上，并且一个VLAN就定义一个广播域。
目前VLAN中采用的标准有思科的ISL(交换机内部连接)和IEEE802.1Q两种标准。其中ISL标准为思科专用，仅该公司产品支持，而被多数厂家所采用的是IEEE802.1Q标准。为保证宽带城域网中不同厂家设备能够互通，南京电信公众宽带IP城域网选择的是IEEE802.1Q标准的VLAN。
创建VLAN可基于协议、MAC(媒体访问控制)、端口3种类型。由于按端口创建的VLAN易于管理和维护，可划分用户的逻辑分组，具有较大的灵活性，南京电信公众宽带IP城域网采用基于端口方式创建所有VLAN。
VLAN系统由边缘层设备、接入层设备和用户终端构成，其系统结构如图3所示。
边缘层设备为一台3层交换机，3层交换机通过两个千兆端口与网络汇接层交换机互连，48个100兆端口用于和接入层交换机相连；接入层交换机为2层交换机，2层交换机有3个上行100兆端口可供选择连接3层交换机，24个10兆端口连接用户终端。
当用户数据通过2层交换机送到3层交换机时，3层交换机对数据帧中的VLAN标识、源IP地址与配置参数进行比较。若有用户使用他人IP地址，则源IP地址与3层交换机中参数不一致，3层交换机将把该用户传送的数据丢弃；反之，则根据路由表继续传送用户数据，这样用户只能使用运营商分配的IP地址(如用户A的IP地址：10.27.1.6，用户B只能用IP地址：10.27.1.10)。
由于VLAN间是相互隔离的，用户间通信不能在BAN交换机内完成，必须通过路由器或桥接器。例如用户A要和用户B通信，用户A的数据不能直接通过2层交换机传送给用户B。必须先由2层交换机的port25传送给3层交换机，经3层交换机路由回送给2层交换机，2层交换机根据数据帧中的VLAN标识准确地将数据送到用户B所连接的端口。因为用户间的通信不是直接发生在数据链路层，可以避免用户数据被他人截取，保证了宽带网用户的通信安全。
每个VLAN就是一个独立的广播域，因此可以遏制广播风暴。在传统LAN中，广播风暴非常浪费网络资源，是影响网络性能的主要因素之一。而在宽带IP城域网中，每个用户可创建各自独立的VLAN，由于VLAN间是相互隔离的，且路由器不传送广播数据，所以用户产生的广播数据将被限制在本VLAN范围之内，其它VLAN不受任何影响，能有效节约网络带宽和设备资源。
VLAN作为新的网络技术，它的出现对设备制造商提出了更高的要求。虽然目前大量使用VLAN将使设备效率降低，但这会随着技术的不断发展而得到解决，VLAN技术将在网络建设中得到更加广泛的应用。
4网络管理
网络离不开专业、完善的网络管理系统。完善的网络管理系统不仅可为客户提供高效、优质的电信服务，提高已有客户满意度和忠实度，并能降低网络运行成本，吸引新用户。由于IP网络的开放性所带来的不安全因素，使得通用IP网络管理方式下的数据安全不能满足电信运营网络的要求。结合传统电信网管良好的安全可控性和IP网管的易用性及方便性，建设电信级的宽带IP网络管理平台是进一步发展宽带IP网络的基础。由此基础进而确立“带内监视、带外控制”网络管理模式。
带内监视指利用网络管理协议建立网络管理系统，实时采集网络数据，产生告警信息，以图形化的方式显示网络拓扑结构，提示各级系统告警，并根据网管要求分析统计各类网络数据，供网管人员了解全网设备运行状态。
带外控制指利用DCN(数据通信网)或PSTN拨号，对网络设备进行数据配置。
由于BAN交换机位于各个楼道内，如何对设备进行供电和网管，是网络接入层建设的关键。
综合信息缆的研制成功并投入应用，很好地解决了设备进行供电和网管问题。综合信息缆是将光纤、电源远供和带外网管用线合而为一。综合信息缆含有4芯光纤、4芯馈电线和8芯网管控制线。
综合信息缆中的馈电线用来供电，ZAN机房的电源通过综合信息缆在500m的范围内对楼道交换机提供-48V的直流供电。由于供电点可集中供电，而且大部分供电点都在电信自己的机房，因而减少了工作维护量和降低了网络障碍率，同时也提高了用电安全。
综合信息缆中的网管控制线是用作带外网管并对网络设备进行数据配置的。
每根综合信息缆连接一台BAN交换机，所有用线均采用主备方式。若起用备用线，一根综合信息缆可连接两台BAN交换机。
5认证计费
良好的认证计费功能是宽带网运营管理的基础，也可为制定灵活的市场营销策略提供可靠的技术支撑。不同的认证计费模式决定了网络的拓扑结构和建网技术的不同。目前，运营商在提供宽带接入业务时，主要采取包月计费的方式，其原因是当前宽带城域网的认证计费功能尚不完善和成熟。随着宽带网络的普及，用户会对资费分档提出更高的要求，为了满足不同用户的消费需求，江苏省电信公司南京分公司对FTTLAN(光纤到局域网)接入方式的计费进行了研究，在既能准确地按时长、流量和业务种类进行计费，又不影响宽带业务实现的前提下，提出了基于WEB方式的认证计费。用户终端只要有浏览器软件，不需安装专用软件即可接入使用，简化了对用户的要求。南京电信公众宽带IP城域网在建网初期在全网设置了两台WEB服务器作为门户网站，提供用户身份认证的WEB页面，并进行广告宣传和部分用户服务。由于网络将宽带接入服务器的功能下沉到ZAN设备中，避免了在全网配置集中宽带服务器而易产生的“瓶颈”。
WEB认证的一般流程如下：上网时，用户通过DHCP协议动态获取IP地址，此时用户的上网权限没有打开；用户通过浏览器访问身份认证网页，输入用户名和密码；WEB服务器将用户名和密码发送给ZAN设备；ZAN设备根据配置进行异地认证或本地认证；ZAN设备将认证结果发送给WEB服务器；WEB服务器将给用户返回认证结果页面，如果认证成功，则用户的上网权限打开，开始对用户进行计费，否则给出不能通过认证的原因说明。下线时，用户可选择下线网页上的“断开”按钮进行下线；对于计算机异常关机、应用程序进程异常等使得用户不能正常下线的情况，可通过计费系统的心跳机制判断用户是否在线来让计费系统得知用户已下线，保证计费的准确性。
6宽带网络应用
“南京电信公众宽带IP城域网”目前已实现高速上网、VoD点播、网络电视、互动游戏、远程教育、远程监控、大户炒股业务，还有一些宽带业务正在不断开发，不久将陆续推出。
(1)高速上网
利用宽带IP网络频带宽、速度快的特点，用户可以快速访问因特网，并享受一切相关的互联网服务。
(2)VoD点播
通过浏览器随心所欲地点播自己爱看的节目，包括电影精品、流行的电视剧集、新闻、体育节目等。
(3)网络电视
突破传统的电视模式，跨越时间和空间的约束，在网上实现无线频道的电视收视。
(4)互动游戏
“互动游戏网”让你感受到因特网上游戏和局域网游戏相结合的全新游戏体验。
(5)远程医疗
采用先进的数字处理和宽带通信技术，医务人员为异地的病人进行诊断和治疗，目前已随着宽带多媒体通信的兴起而发展成为一种新的医疗方式。
(6)远程教育
从根本上克服了基于电视技术的单向广播式的缺陷，运用宽带网最新产品和技术，使图、文、声等多媒体教育信息以交互的方式进入普通家庭、学校和企事业单位。
(7)远程监控
对远程的实物进行监控时，授权用户在WEB方式下自由控制镜头的转动、调焦等操作，实现实时的监控管理功能。监控系统采用数字监控方式与计算机网络结合在一起，充分发挥宽带城域网的优势，将成为未来监控系统的发展趋势。
(8)家庭证券大户
人们可在家中交互式地进行证券大户形式的网上炒股，实时查询股市行情，获取全面及时的金融信息，进行网上交易，参考专家股评。
(9)在家办公
随着通信的飞速发展，人们的生活工作方式也随之改变。将来，人们可在家里完成工作任务，即通过高速的接入手段从办公室获取工作所需的信息，并与同事进行交流。□
(收稿日期：2002-02-01)
作者简介
边延风，东南大学毕业，硕士。江苏省电信公司南京分公司副总工程师兼通信建设部主任，负责宽带多媒体网络建设。
泰安联通IP城域网网络优化 篇3
近年中国联通泰安市分公司 (简称泰安联通) 宽带用户有了爆发式发展, 从2009年的20余万户发展到目前的30余万户。随着用户数量的增长, 以及用户对于接入带宽的需求, 宽带IP城域网网络承受的压力越来越大, 逐渐暴露出一些网络问题。主要有以下几个方面:
(1) 城域网核心路由器资源利用率高。两台核心路由器槽位利用率高, 中继扩容存在困难。
(2) 城域网出口带宽不足。城域网到济南、青岛方向的出口带宽60G, 中继平均利用率达到90%, 并且出口中继之间流量分布不均衡。
(3) 城域网内部流量不均衡。部分BAS设备、汇聚设备到核心路由器中继, 以及BAS设备到汇聚设备中继之间流量不均衡, 影响网络质量和客户感知。
(4) 部分汇聚设备端口占用率高, 设备处理能力不足。汇聚设备S8512端口利用率较高, 设备处理能力有限, 系统存在安全隐患, 同时影响了接入层的直连改造。
(5) 部分中继质量劣化。个别BAS设备到核心路由器中继端口存在错误包频增问题, 个别中继丢包严重, 影响宽带业务正常运行。
(6) 用户接入带宽偏低。接入用户中, 传统ADSL用户占比超过60%, 同时接入设备由于受光缆等资源制约, 存在设备级联现象, 制约用户接入速度的提升。
2 网络优化的思路
泰安联通宽带IP城域网覆盖全市两区四县, 分为核心层、汇接层和接入层。其中, 中心局、二纽局组成核心层, 其他四县公司及市区五个汇聚节点组成汇聚层。核心节点通过10G中继电路与省公司核心路由器相连, 各个汇聚节点通过两条或多条GE线路与核心节点相连, 拓扑结构如图1、图2。总体来讲, 泰安联通IP城域网结构比较合理, 不需要进行大规模调整。
针对上述存在的问题, 提出以下解决方案:
(1) 目前核心路由器已是满配, 不能扩容, 需要实施核心路由器集群, 提升核心路由器端口容量和处理能力, 同时为下一步网络扁平化改造打好基础。
(2) 增扩城域网出口中继, 同时调整BAS地址池回程流量, 均衡各出口中继之间的流量。
(3) 调整各台设备上的业务分布, 均衡设备流量。
(4) 调整汇聚设备S8512上的部分业务至S7810, 减轻S8512设备的负荷。同时新增新泰分公司一台汇聚设备, 用于接入层的改造。
(5) 更换设备端口、光缆路由等, 彻底解决中继质量劣化问题。
(6) 实施ADSL改LAN, 对于具备光纤接入的用户进行改造;加快PON+LAN, PON+ADSL工程建设, 推广FTTH, FTTB, 逐步提高用户接入带宽;集中查找接入级联设备, 改为直连。
3 方案实施
我们对各个问题制定了详细的实施方案, 进行了设备改造、流量调整等各项具体工作, 取得了预期的效果。
(1) 核心路由器集群改造效果。改造后每组核心路由器集群可提供5.12T的交换能力和1.28T×2的端口容量, 交换能力和端口容量均提高1倍, NE5000E的槽位利用率由91%降至47%。
(2) 出口带宽扩容及流量调整。经过省公司协调, 新增城域网到济南1条10 G电路;同时通过调整B A S地址池I P地址段的MED值, 均衡了各条中继的流量。图4是5月份各出口中继流量情况。
(3) 调整汇聚交换机上接入的业务, 降低了BAS到汇聚交换机的中继峰值利用率 (见图5) 。增扩了部分BA到核心路由器的中继, 新泰、肥城到核心路由器千兆中继改造为万兆中继, 提高了带宽, 同时减少了光缆、设备端口等资源的占用。
(4) 调整部分S8512上的业务到S7810, 有效降低了S8512设备压力;同时利用利旧设备, 新增新泰S8512设备1台, 缓解接入层直连改造压力。
(5) 通过更换波分系统电路板, 解决了中继端口错误包频增的问题。
(6) 开展了ADSL改LAN、光进铜退等各项工程, 提升了LAN用户占比, 目前LAN占比接近40%。同时实施了一批接入设备级联改直连改造, 提高了用户接入带宽。
4 结束语
IP城域网优化 篇4
关键词：扁平化；IDC；MPLS VPN；流量监控系统；DNS；China169骨干网
中图分类号：H36 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01
一、扁平化网络的定义
扁平化网络功能相对集中，设备性能要求较高，层次不清晰，归属模糊。采取骨干网+城域网架构，不存在设备背靠背现象。
二、扁平化网络的优缺点
（一）网络结构和设备投资。优点：背靠背路由器的减少，降低了整体网络互联成本和出省流量转发成本。缺点：通常需要更换或者升级设备以满足扁平化的需求。
（二）路由策略控制。优点：网络层次减少，策略控制点相对比较集中，方便操控。缺点：扁平化后对于控制平面的资源消耗要比扁平化前大，且骨干网路由波动的概率增加。
（三）业务开通。优点：消除省网，减少AS层级，跨域网络业务开通简化，同时降低网络时延，改善跨域业务质量。缺点：原有省内业务需要重新规划，包括IDC、MPLS VPN、流量监控系统、DNS等需调整。
（四）网络运营维护。优点：网络层次减少，在网络层面会节省Opex。缺点：网络扁平化与现有三级维护体系不匹配（集团网管-省级网管-地市网管），设备的维护管理界面不清晰，需要成熟的规章制度来保证。
三、河北联通扁平化概述
河北联通根据集团对China169省骨干网及扁平化建设的要求，将各城域网采用私有AS域号，通过EBGP协议， 取消背靠背路由器连接，直连国干A路由器，弱化省网作用。将省网作为省内交互中心使用，用于开展省内业务，承载省内流量的转发。
四、河北联通扁平化前的网络结构
目前，河北省IP骨干网以石家庄和唐山节点为核心，在石家庄二枢纽和唐山信息港节点各设置1套CRS-1 2+3多机箱设备。核心节点之间通过8×10Gbit/s POS和2×40Gbit/s POS链路连接。同时石家庄、唐山CRS-1设备各通过26×10Gbit/s和6×40Gbit/s POS链路与China169骨干网A路由器互联，出口总带宽为1000Gbit/s。
省内所有地市IP城域网均设有两台核心设备，分别通过10Gbit/s或40Gbit/s链路上联石家庄和唐山省干核心设备。
（一）自治域划分及路由策略。目前全省自治域划分以市为单位，每个地市为一个AS域，省骨干为一个AS域，自治域号码均为私有号码。
河北省各地市IP城域网域内设备采用OSPF协议互联；城域网与省网及省骨干网设备与China169 A路由器之间也通过EBGP协议互联，省网设备之间采用OSPF协议互联。即域内采用OSPF协议，域间采用EBGP协议。
（二）网络管理。河北联通IP骨干网由省公司网管中心对全网进行管理。在配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等方面配备了相应的软硬件设备。
各地市公司对IP城域网设备进行监管，主要包括城域网核心层路由器、城域网汇聚层路由器、BRAS、SR、交换机等设备。
（三）MPLS VPN部署。目前河北联通已开通大量的域内、域间MPLS VPN业务，为河北财政厅及河北省农村信用社联合社两个行业用户开通了省内跨域MPLS VPN业务。
五、扁平化的原则
按照省内各地市IP城域网规模，按照先小后大的顺序，逐步进行扁平化改造。先调整网络结构，实现网络互通、汇聚保护等基本构架。然后根据城域网网络规模、技术准备等成熟情况再逐步实施全网、全业务的动态部署。先调整城域网，再调整骨干网，由易到难，减少技术部署复杂度及业务割接量，降低用户业务割接风险。
六、扁平化的目标
扁平化后，省骨干网只负责承载省内互通业务流量，各地市出省业务流量直接经国干转接。省骨干网只负责石家庄IDC中心业务流量至国干的转发，其他地市IDC业务流量经本地城域网至国干转发。
七、扁平化的风险分析
（1）项目实施的主要风险来源于技术风险与管理风险。技术风险是指工程实施过程中进行设备替换、割接等工作时，可能会长时间影响用户业务的感知效果，降低用户对联通服务质量的评价。 管理风险主要是指项目管理单位在实施过程中没有制定出科学的、切实可行的管理方案，导致项目管理的其他风险。
（2）防范和降低风险措施防范和降低技术风险，主要是在工程实施中，通过合理的安排，周密的事前准备，及时完善的应对措施，将对用户的影响降到最低。同时，为保证项目保质保量，按期完成，应成立项目实施小组，选择可靠的设计、施工、监理单位，保证项目的顺利实施。
八、扁平化的建设方案
河北省进行China169省内IP骨干网扁平化改造后各地市IP城域网分别上联至国干路由器和省骨干路由器，各地市IP城域网的出省业务流量直接进入国干，不再经过省干节点；省骨干路由器保留至国干240G链路，用于石家庄IDC中心出省流量转发至国干，并对各地市IP城域网的省内互访流量进行转发。
（1）省骨干网及城域网出口扩容。由于中国联通河北China169省内IP骨干网扁平化到国干扩容完成后才能实施，为满足此间河北省宽带流量承载及扁平化割接业务承载需求，省骨干网需要进行扩容，石家庄、唐山需要升级到2+4系统，并对设备板卡进行扩容。
同时，对城域网上行端口进行扩容，以满足城域网扁平化后，各城域网上联国干及省干的带宽需求。
（2）IP城域网业务割接。扁平化改造后，各IP城域网原上行省骨干网络链路部分割接至国干路由器，并将IP城域网出省流量直接牵引至国干路由器。IP城域网与省干、国干间通过EBGP协议互通，IP城域网内设备通过OSPF协议互通。业务割接后，弱化省骨干网功能，主要负责承载省内各城域网间互访流量及省内跨域互通MPLS VPN业务流量。
（3）IDC中心业务割接。中国联通河北China169省内IP骨干网扁平化后，只负责石家庄IDC中心出省流量至国干的转发，原廊坊省级IDC中心与其它市级IDC中心上行链路，均割接至本地城域网核心路由，由地市城域网核心负责本地IDC出省流量至国干的转发。
同时，根据对IDC客户行为及业务流量分析，为保障河北联通公司的利益，限制IDC客户非正常业务入方向流量对城域网带宽的占用，并根据省公司运维、网管等相关部门的意见，对IDC中心出入流量进行限制。
参考文献：
某IP城域网的优化设想 篇5
城域网 (Metropolitan Area Netwok) 可看成是城市间骨干网向用户的延伸。位于骨干网与接入网的交汇处, 面临通信网中最复杂的应用环境, 各种业务及协议都在此汇聚、分流和进出。
IP城域网的网络结构分为3层:核心层、汇聚层和接入层。核心层完成高速数据转发;汇聚层节点则主要实现扩展核心层设备的端口密度及种类、扩大业务覆盖范围, 汇聚接入节点, 解决接入节点到核心节点间光纤资源复用, 实现接入用户的可管理性;接入层节点主要是将不同地理分布的用户快速有效地接入。IP城域网的建设目标是以合理的投资建成一个以IP技术为基础的宽带多业务网络平台, 提供包括VPN、语音、视频点播 (VOD) 、高速Internet接入、企业上网、企业互联、远程监控监测、远程教育、远程医疗、社区服务等多种业务需求, 并应具有良好的可扩充性, 将来开展新的业务时能迅速、简便的实现, 为信息化平台建设提供先进可靠的网络基础设施。
二、优化必要
我省的主流运营企业联通某地市, 至2014年底, 宽带用户达到33.2万户 (其中FTTB用户200000户、FTTH用户130000户) ;客户对于增值业务 (包括MPLS VPN、流媒体) 及差异化需求都在突显。同时, 总带宽的需求不断的增加, 现有的网络设备性能渐显不足。为了能够积极稳妥地推动网络平滑演进, 强化对业务的支撑, 实现网络发展效益, 设想对现有的IP城域网进行优化改造。
三、优化设想
3.1核心层
核心层设备应具备大容量, 高可靠性及高处理能力, 且对于单一城域网而言, 建议采取一个主流厂家。密切注意链路流量, 特别是上行链路流量, 链路带宽利用率超过70%, 即应考虑扩容。当前核心层设备上行链路单个端口带宽通常为40G, 可能会发展到单端口100G, 甚至更高。设备组网上, 为双核心设备, 将来会使用集群路由器系统结构。核心路由器兼作ASBR时, 应同时具备P、PE和ASBR的能力。应支持IPv6的升级。城域网出方向流量调整:出城域网的流量通过城域网出口路由器发布的默认路由来控制和引导;流量就近选择城域网出口路由器, 再通过城域网出口路由器的BGP国内路由表来进行路由优选, 从哪一个城域网出口路由器出城域网;对国际流量, 城域网出口路由器没有国际路由, 不能对这部分流量进行路由的优选城域网出口路由器, 只能通过集团下发的EBGP默认路由的方式来就近出城域网。出城域网的流量可以通过调整城域网出口路由器到汇聚层设备的OSPF默认路由的COST值来调整, 越低越优先;城域网入方向流量调整:城域网入流量调整通过城域网出口路由器的BGP路由属性, 来调整宣告给集团骨干网的IP网段BGP路由MED值, 按越低越优先的原则, 集团骨干网的A路由器会根据城域网出口广播的BGP路由的MED值作路由的优选。
3.2汇聚层
汇聚层设备应采用大容量, 高密度设备。设备应支持QINQ、Diff Serv Qo S队列、BGP/OSPF/IS-IS等主流路由协议;支持MPLS L2/L3 VPN、组播, 及IPv6升级。BAS设备还应支持基于用户名、PVC、VLAN、MAC地址、IP地址等属性绑定的多种接入控制策略。密切注意链路流量, 建议采用能够提供上行10G带宽的汇聚层设备。将所有BAS上行到核心层的链路全部扩为10GE, 将汇聚交换机上行链路扩为10G (需要更换支持10G端口的大用量BAS和L3交换机) 。为业务量大的节点新增多业务网关。基于初期投资的考虑, 对于重要局点, 建议采用两台BAS做热备。
3.3接入层
设备应向宽窄带一体化方向发展, 满足光进铜退和业务全IP承载的要求。设备上行单端口应为GE为主, 应全部改造为IP内核, 必须支持QINQ功能。部署和发展新的接入层技术, 例如以PON为基础的FTTB及FTTH、WLAN技术等。加大接入层节点QINQ部署力度。两层标签都由接入设备打上, 上层交换机只做普通透传, 而BAS终结QINQ。
配合“光速城市”工程, 在各县市全面部署GPON节点, 发展FTTB、FTTH业务等高带宽用户。
3.4支撑系统
在市分公司部署接入层专业网管, 集中监控。各县分公司通过客户端进行日常维护和故障处理;对全网各厂商的设备部署IP综合网管, 并实现与其他业务支撑系统统一接口, 实现对设备端口的流量采集、网络性能及告警报表等, 自动执行相关工单;开通与112测试系统的北向接口, 采用“在线用户测试”功能, 实现市区宽带用户的在线测试功能。
四、效果设想
IP城域网优化改造方案探析 篇6
关键词：IP城域网,优化,改造
天门市第一人民医院互联网优化改造项目, 业务需求主要为高品质互联网络访问及VOIP语音业务, 同时需要满足今后开展视频监控、IPTV等业务时对带宽的需求。根据客户需求, 采用华为公司的GPON设备为天门市第一医院提供光接入的解决方案。
1 GPON技术简介
相对于传统的铜缆接入等接入方式, FTTX具有如下显著的优点:
(1) 高带宽。单根光纤利用DWDM传送1600G的技术已经商用, 10G光纤以太网技术也已经广泛应用, 光纤接入为用户带来了其他技术难以企及的高带宽。
(2) 广覆盖。光纤端到端的传送距离可高达120公里, 使用光纤接入技术, 一个局点能够覆盖非常广阔的区域, 为大量的用户提供服务。局点覆盖范围的增长, 可以减少基建、人员投入, 降低维护成本。
(3) 抗干扰。光纤具有天然的抗电磁干扰性, 无论自然界的雷电, 还是认为的电磁干扰, 都不会影响光纤承载的信号, 从而可以为用户提供质量稳定的服务。
(4) 易维护。光缆相比铜缆更轻便, 使用年限更长, 光纤的接续也比铜缆的接续更可靠, 铺设以后很少出问题, 减少了线路的维护开支。
(5) 业务透明。可适用任何制式的信号, 为未来业务的发展提供了技术的保证。
FTTX这些巨大优势, 使其成为目前最佳的建设接入网的模式。
2 项目需求
天门市第一医院光接入优化改造要求如下:
(1) 在外科大楼和门诊部两个机房需提供引入千兆的上行数据接口, 住宅区流量需求为2M/户;
(2) 医院工作区和住宅区的网络要在物理上互通, 使住宅区可以随时访问外科大楼机房所提供的所有内网服务, 如视频点播等;
(3) 6栋工作区办公楼、1栋药剂楼及13栋住宅楼内均需提供固话语音服务;
(4) 办公区现有固化系统不能做到每个办公室一个电话, 考虑到将来的发展需求, 将现有固话699门扩充至924门。
3 优化方案
天门市第一人民医院项目需要网络覆盖的用户达700户, 需要满足的业务需求为语音和宽带上网业务。从投资成本和用户实际需求考虑, 采用FTTB GPON建设模式, 利用GPON系统实现楼内数据网的覆盖。
FTTB是以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆, MDU通常部署在楼道等传统的用户引入点, 提供多个FE和POTS接口, 采用五类线和双绞线入户, 为用户提供宽带和语音业务。
根据实际管道条件和光缆布放情况设置分光器, 在小区进行分光, 采用一级分光方式。小区内安装1:64分光器。分光器将光缆延伸到各个楼宇连接MDU设备。在需要有业务接入的楼宇放置网络箱, 网络箱采用挂墙安装方式, 放置一或两台MA562*设备, 每台MA562*设备可以提供8或16或24端口的POTS和LAN接入, 初期可以只配置一台设备, 根据业务发展情况增加接入ONU。如果接入距离大于100米, 考虑放置多个网络箱, 分片接入。工作区的局域网接入, 采用OT925设备, 可以提供1*GE+4*FE+8*E1, 完成局域网等的接入。
IP城域网的建设与优化思路 篇7
关键词：IP城域网,优化,MSTP
0 引言
随着全业务的竞争加剧, 基于IP技术承载多业务已经成为必然趋势。NGN、4G等业务的出现, 多样化的业务对IP网络提出了更高的要求。电信技术的不断发展, 各种业务异彩纷呈, 同时业务融合也成为大势所趋。分组和宽带作为业务融合的技术基础和基本特征, 使分组化的网络融合成为必然选择。目前, 为了适应业务的发展, 中国电信已经确立了IP骨干网采用双平面的策略, 即在骨干层面建设两张物理隔离的网络, 1张主要用于承载高质量要求的IP承载网, 包括NGN、3G、4G、大客户互联等;1张用于承载普通业务需求的互联网, 包括数据上网, 同城互联等。如何让IP技术承载多业务是今后研究的重点。
1 IP城域网优化思路及目标
1.1 IP城域网优化思路
IP城域网作为骨干网在本地的延续, 负责骨干网在城域范围内的业务接入。所以IP城域网的网络优化要从几个方面考虑: (1) 具备端到端的服务保障。具备Qo S能力, 提供业务的Qo S保障满足IPTV等视频业务对带宽、抖动、时延等参数的要求。 (2) 完善的冗余保护机制。网络可靠性高, 能够实现快速收敛, 在50ms内实现对关键业务的保护倒换。 (3) 有效承载语音、视频等业务[1]。具有高效率、低时延的特征, 能针对视频业务的需要相应提供组播技术支持, 具备组播管理、组播安全控制、静态组播配置等可控组播的能力, 支持单播/组播分离的能力, 支持频道的快速切换。 (4) 高效的管理和维护机制。在传统的网络管理功能基础上, 还需要增强对业务的管理能力[2]。在边缘层, 实现对业务的识别, 从而进行流分类、调度、整形, 实现不同的处理, 能够有效地对P2P等业务进行流量控制。 (5) 充分保证用户和网络的安全。对于用户可以安全隔离和区分, 网络设备可以有效防止DOS/DDOS或网络病毒等的恶意攻击。 (6) 保护现有投资、网络资源。与现存网络无缝兼容, 支持平滑升级, 从而可以保护已有投资。
1.2 IP城域网优化目标
IP城域网优化后应能实现语音、视频、数据等多种业务接入能力, 具备有不同服务等级提供能力, 支持MPLS VPN和组播的部署能力, 具备对业务可管理能力, 最终实现“多业务、强管理、低成本”的可控可管, 持续发展、盈利能力强的IP城域网[3]。
2 IP城域网优化建设方案
2.1 基于MSTP多业务传送平台方案
MSTP多业务平台的出发点是充分利用大家所熟悉和信任的SDH技术, 特别是其保护恢复能力和确保的时延性能, 加以改造以适应多业务应用, 支持2层或3层的数据功能[4]。基本思路是将多种不同业务通过VC级联等方式映射进不同的SDH时隙, 而SDH设备与2层和3层乃至4层分组设备在物理上集成为一个实体。结果是减少了机架数、机房占地、功耗、架间互连, 简化了电路指配, 加快了业务提供速度, 改进了网络扩展性, 节省了运营维护和培训成本, 还可以提供诸如虚拟专网 (VPN) 或视频广播等新的增值业务。特别是集成了IP选路、以太网、帧中继或ATM后, 可以通过统计复用来提高TDM通路的带宽利用率和减少局端设备的端口数使现有SDH基础设施最佳化。最后, SDH多业务节点还方便地完成协议终结和转换功能, 使运营商在网络边缘提供多种不同业务, 同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议。
目前这类解决方案涉及多层帧的映射而导致带宽效率低下, 开销处理复杂。此外, 这种方案基于同步工作, 抖动要求严, 设备成本较高。再有, 这种结构带宽配置时间仍较长。随着TDM (时分复用) 业务逐步消退和IP业务快速增长, 基于SDH的MSTP (多业务传送平台) 的作用会越来越弱化。
未来MSTP技术可能会向两个方向发展:一是从城域传送网络的核心下放到边缘, 二是演进为分组化的城域传送技术, 即走向PTN (分组传送网) 。
2.2 基于OTN的多业务平台方案
OTN (光城域网系统) 是从简单的WDM点对点传输应用演化过来的, 演化期间其结构变化经历了从灵活性受限到可以提供动态可重新配置应用的过程, 进化后的OTN光城域网系统提供的应用与SONET/SDH提供的控制和业务选项相似。
近几年, 随着本地网业务爆发式增长, 80*10G OTN系统在本地网得到了广泛的应用, 目前业务发达区域正在尝试将80*100G OTN系统部署至本地核心层网络。为BRAS/SR业务下沉提供了带宽保障。
2.3 基于电信级以太网的多业务平台方案
基于电信级以太网 (carrie rethernet) 的方案, 是指将传统以太网应用到电信网的技术, 具备网络和业务可扩展性、运营级网管能力和Qo S保障能力, 从而解决IP/以太网/TDM等多业务的传送问题, 并向城域乃至广域延伸, 推动传统电信运营商向分组化网络转型。
从技术上看, 以太网是一种很简单的解决方案, 只需要少量的规划、设计和测试工作, 应用多年, 为用户熟悉, 业务指配时间可以减少到几个小时或几天。其次, 以太网是标准技术, 互换互操作性好, 具有广泛的软硬件支持, 成本低[5]。最后, 以太网是与媒体无关的承载技术。可以透明地与铜线、电缆和各种光纤等不同传输媒体接口。从结构上看, 以太网正以前所未有的端到端解决方案出现, 消去了其他解决方案所必不可少的网络边界处的格式变换, 减少了网络的复杂性。其次, 以太网具有很好扩展性的解决方案, 其速率可以从10 Mbit/s、100Mbit/s、1 Gbit/s一直扩展到100 Gbit/s。从管理上看, 由于同样的系统可以应用在网络的各个层面上, 因此网络管理可以大大简化。此外, 由于很多用户已经熟悉了以太网, 因此培训工作简化, 新业务可以拓展得更快。以太网接口已经成为事实上的通用业务插座, 各类高速以太网接口因经济规模带来的成本优势会加速使用。随着电信级以太网多业务平台在扩展性、业务保护、Qo S保障、TDM支持和业务管理等电信级业务特征的持续改进和互操作性的完善, 以太网将成为电信网的基础元素。当前正逐步在宽带接入网汇聚层面引入广义的运营级以太网技术。提供高可用、高速率的业务汇聚能力和以太网互连业务。可以预计, 随着网络中IP/以太网业务量的日益增加以及基于以太网技术的新型解决方案的不断出现, 电信级以太网多业务平台在城域网中的应用将会越来越多, 电信级以太网多业务技术将成为面向未来的主流解决方案。
3 结语
目前在电信级以太网范畴内的相关技术较多, 其中包括:多种环网技术 (如基于MSR扩展的以太环网、ERP和RRPP等以太环网) 、VLAN、VPN、PBB-TE (PBT) 及VPLS等二层VPN技术, 这些技术的应用提高了整个IP城域网的安全性和可靠性。
参考文献
[1]张云勇.面向全业务的城域网技术和业务[J].通信世界, 2012 (5) .
[2]李学军, 李洪.宽带IP城域网的优化策略与实践【M】.北京:人民邮电出版社, 2012 (8) :10.
[3]韦乐平.城域电信级以太网的特征与新发展[J].电信科学, 2008 (2) .
[4]吴鹏, 杨丽.IP城域网规划设计应注意的几个问题[J].中国新技术新产品, 2010 (24) .
IP城域网扩容项目进度管理优化 篇8
科技的发展、互联网应用的多元化等因素带动高带宽需求快速增长。计算机、通信设备、消费电子等产业的边界日渐模糊, 融合性终端不断推出, 商业模式不断创新, 跨界竞争带动互联网应用向高的智能化和交互性方向发展, 刺激了网络带宽的增长。建设宽带城域网、实现城市信息化, 是信息化的重点内容和前期目标。城域网定位为综合业务承载网络, 综合接入家庭客户和集团客户的各类宽带业务, 为互联网接入及各类IP业务的发展服务, 宽带城域网的建设应根据客户和业务的发展来逐步进行建设, 提高宽带城域网安全性、可靠性和多业务承载能力, 实现网络扁平化最终实现可控、可管、可持续发展的IP网络。当前用户的迅猛增长和高带宽化的需求, 迫切需要进行IP城域网的扩容建设。此外, IPv6技术、IPTV技术、BRAS备份技术、云计算技术等新技术的引入对当前网络提出了改造的需求。为了适应市场需求的紧迫性, 在激烈的竞争中占据优势地位, 扩容工程的顺利实施非常重要, 其进度将直接影响到整个城域网优化的预期效果。
1 IP城域网扩容项目
本期工程实施期限为1年半, 将满足以下带宽用户的承载需求:宽带用户总量167.44万户, 其中公众用户140.75万户, 专线用户21.35万户, WLAN等用户5.34万。为实现该目标, 将对14个本地网的核心层、BRAS、SR和二层汇聚网等进行扩容改造。计划扩容IP城域网出口带宽720G, 带宽总出口达到1220G。此外, 本期工程将对全区部分端口不足的二级汇聚交换机进行替换, 新增176台二级汇聚交换机 (主要为24端口全光口交换机) 。
2 影响进度的因素分析
城域网建设项目具有规模大、复杂、周期长、协作单位多等特点, 影响工程进度的因素很多。在具体实施过程中发现, 人的因素占据多数, 如建设方提供勘察资料不准确, 特别是现网资源的资料错误或遗漏而引起的未能预料的技术障碍;建设方组织、管理、协调能力不足, 工程组织不利, 致使承包商、分包商、材料设备供应商、各工种、各专业、各工序的配合上出现矛盾, 出现的问题亦得不到及时解决, 无法按进度计划执行, 打乱施工的正常秩序。设计单位为项目设计配置的设计人员不合理, 各专业之间缺乏协调配合, 致使各专业之间出现设计矛盾。施工组织设计不合理、施工进度计划不合理、采用施工方案不得当。施工工序安排不合理, 不能解决工序之间在时间上的先后和搭接问题等等。
3 进度管理优化方案
建设单位作为建设项目的组织和管理者要有效地进行进度控制, 就必须对影响进度的各种因素进行全面的评估和分析。这一方面可促进对有利因素的充分利用和对不利因素的妥善预防及克服, 使进度目标制定得更科学合理、更符合实际、更具有操作性, 既积极进取又稳妥可靠;另一方面, 也便于事先制定预防措施, 事中采取有效控制, 事后进行妥善补救, 达到缩小实际进度与计划进度的偏差, 实现对进度主动控制和动态控制的目的。
3.1 采用方法
面对复杂的工程, 一定要采取合适的进度管理方法, 才能够保证工程按时完工。进度管理主要分为活动定义、活动排序、活动资源估算、持续时间估算、进度计划编制和进度控制这六大过程。在本项目中, 由于每一个节点的扩容目标十分明确, 因此活动定义、活动资源估算和持续时间估算这几个过程是相对固定的, 需要注意的就是将每个活动尽可能细分, 使管理人员和施工人员能够明确各自的工作任务。活动排序是本项目进度管理的重要环节, 因为扩容工程涉及的各个网络节点处在不同的地理位置, 不同层次之间的施工环节也不尽相同, 各个环节所负责的施工队也有交叉之处。因此如何合理安排各个活动的先后顺序, 使施工队在不同节点的施工时间能够无缝衔接, 同时又不影响整体的施工环节顺序, 是进度顺利甚至是加快进度的关键。活动排序常用的方法是前导图法 (PDM) 和箭线图法 (ADM) , 本文采用箭线图法来对活动进行排序。
进度计划编制主要是为了确定项目活动计划的开始日期和完成日期。关键路径法 (CPM) 是指定进度计划的有效方法, 只要能够抓住关键工作节点, 确保关键路线能够按计划完成, 就能够保证整体工期的顺利完成。然而由于实施过程中各种突发因素的存在, 往往会对既定的进度造成影响, 这就需要进行进度控制。主要是对各个活动节点 (尤其是关键节点) 进行跟踪, 出现难以避免的进度问题时要及时进行进度变更, 在合理的范围内使进度滞后的影响降至最低。
3.2 优化方案
将某一个层次的节点机房扩容看成是一个子项目, 对子项目首先进行活动定义, 可以简要分为走访 (A) 、现有闲置设备统计 (B) 、新设备采购计划 (C) 、采购 (D) 、安装 (E) 、调试 (F) 、验收 (G) 等几个较大的活动, 分别用大写字母进行表示。通过对各个活动的历时估算, 绘制出相应的箭线图, 如图1所示。
由图1可知, 关键路径为A-C-D-E-F-G, 所用总工期为25天。缩短关键路径上的活动能够节省工期。反之, 若关键路径上的某个活动因为某种原因受到了耽误, 所用工期延长, 则会使整个项目工期延长。因此, 对关键路径进行优化是缩短项目工期的直接办法。本文采用时间优化的思路对上述箭线图进行改进。时间优化即不考虑人力、资源等因素的影响, 寻求最短的工期, 其核心思想可以概括为:压缩关键活动的历时———压缩关键路径———缩短总工期。具体的优化方法有:将顺序活动改为并行活动, 采取新设备、新工艺等提高效率, 增加施工人员集中进行突击等。经过对图1各活动的分析可知, 当闲置设备统计完成后, 可以先进行这批设备的安装, 同时进行新设备的采购计划制定。这样就将安装、采购这两个活动由顺序完成改为了并发完成。此外, 安装好的设备可以随即开展调试, 而不必等到所有设备都安装完毕才进行调试, 为此需要安排专门的调试人员才可实现安装与调试的并行。为将同性质的活动进行区分, 用E1表示已有闲置设备的安装, F1表示已有设备的调试;E2表示新设备的安装, F2表示新设备的调试。经过优化后的箭线图如图2所示。
由图2可知, 优化后的关键路径为“A-C-D-E2-F2-G”, 所用总工期为22天, 比优化前的计划工期缩短了3天。为了保证进度计划的顺利实施, 开工以后, 项目经理必须跟进关键活动的进展情况。发现有可能延误工期的因素要及时排查, 在不能顺利解决的情况下应及时进行进度调整和变更。
3.3 进度控制优化
根据项目活动的特性, 合理安排每个活动的具体实施细节, 是确保活动按进度完成的关键。在走访时, 需要注意的细节有:提前与机房管理人员预约走访时间, 取得对方的配合;走访前做好需要调研的内容, 最好列出表格, 走访时可以让管理人员直接填写, 可以事半功倍。对已有闲置设备的清点, 可以先找到设备清单, 比较采购清单和安装清单, 获得闲置设备的清单数据, 再到库存进行清点确认。制定采购计划要注意审批的具体要求;安装时注意施工队的时间表, 若施工队临时有时间上的调整, 要及时进行计划变更, 可以安排下一个节点的扩容工作优先。当设备调试不通时, 要及时进行问题排查, 必要时请有经验的工程师、技术人员现场指导, 以免耽误工期。
4 优化效果分析
以核心层扩容子项目为例, 在两个不同地理位置的核心层进行实验, 一个未采用进度管理优化方案, 另一个采用并严格实施了进度管理优化方案, 在相同施工环节和开工日期的条件下得到不同的完工日期, 具体细节如表1所示。
由上表可见, 每个环节都有可能出现引起进度滞后的原因, 如果没有进行进度管理优化, 提前估计可能出现的问题并及时采取解决措施, 则会导致每个环节都滞后, 最终工期极大延长。而进行了进度管理优化后, 不仅保证进度, 甚至可以令进度提前, 使后续各活动环节的时间更加松动, 有力保证顺利完工。
5 结语
针对IP城域网扩容项目的特殊性, 制定了进度管理优化方案, 从活动顺序安排、进度计划制定入手, 对关键路径上的活动进行重点管理, 避免人为因素所造成的进度滞后。在进度控制阶段做好进度跟踪与变更记录, 使工期控制在可以承受的范围之内。
(单位:天)
参考文献
[1]陈建国, 田宏伟.不确定性条件下建设工程设计进度优化研究[J].土木工程与管理学报, 2013 (12) :61-67.
[2]王燕, 于立, 冯晓伟.继电保护装置技术改造项目进度管理研究[J].科技视界, 2014 (2) :285, 315.
[3]陈桂香, 刘旭, 宋久乐.大型粮库施工进度优化设计[J].河南工业大学学报 (自然科学版, 2013 (8) :74-77.
[4]刘宏林.武汉天河机场高架桥工程进度优化[J].施工技术, 2010 (1) :101-104.
中国电信IP城域网优化研究 篇9
1.1 IP城域网概念
IP城域网的概念是由计算机网深化而来, 指介于广域网和局域网之间, 在城市及郊区范围内实现信息传输与交换的一种网络。这里所说的IP城域网, 是指覆盖城市范围、为全市各类用户提供宽带 (通过是指2Mbit/s以上) 接入的数字通信网络。对一个城市而言, IP城域网的建设是其信息化基础设施的重要组成部分;从技术和运营模式来看, IP城域网是计算机网络和传统电信网络的融合;从技术发展的趋势来看, IP城域网会是传统电信体系发展的必然趋势。
宽带IP城域网是宽带IP骨干网络在城市范围内的延伸, 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, 是以通信网络的可管理性、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[1]。
1.2 IP城域网网络结构
宽带IP城域网的网络层次应根据运营、管理等因素确定。城域网结构上应该达到网络层次清晰化和网络结构扁平化。根据目前的技术现状和发展趋势, 一般将城域网的结构分为三层:核心层、业务控制层和接入层。
(1) 核心层
核心层为业务控制层网络提供数据的快速转发, 同时实现与IP骨干网的互联, 提供城市的高速IP数据出口。其目标架构着重考虑安全可靠性和可扩展性。
核心层主要设备为核心出口路由器 (CR) , CR主要完成城域网与长途骨干网设备的出口对接, 完成对城域网内部的SR/BRAS的汇接, 及在城域网开展MPLS后充当城域网的P设备。
核心层节点宜设置在城区内, 具体的位置选择应考虑业务分布、线路资源、机房条件等综合因素。核心层节点宜优先选择省际或省内IP骨干网节点设备所在局点。
(2) 业务控制层
业务控制层居于核心层和IP宽带接入网之间, 扩大核心层的业务覆盖范围, 汇聚接入网的接入节点。除基本的数据转发功能外, 在业务控制层一般还提供业务接入控制功能, 实现对用户的访问控制、服务质量控制、安全控制、流量整形等。
业务控制层主要设备类型为业务路由器 (SR) , 宽带接入服务器 (BRAS) 。SR主要完成专线用户的接入及充当城域网的PE设备。随着全业务的运营, 主要满足CDMA核心网电路域、分组域和业务网承载需求的CE设备, 其设备技术要求与SR基本一致。BRAS是面向公众用户宽带网络应用的接入网关, 是城域网的业务接入控制点, 位于IP城域网的骨干网内的业务接入控制层。BRAS主要完成公众用户PPP拨号接入、IPOE接入、专线用户的接入及充当城域网的PE设备。下一代BRAS发展的方向是MSE (Multi-service Edge) , 融合BRAS、SBC (session Border control) 防火墙、DPI等多种产品, 具有更强的业务感知和控制能力, 为用户提供单边缘的接入控制。
业务控制节点的数量和位置的选定与当地的光纤和业务开展状况相关, 一般在城市的远郊和所辖县城设置业务控制节点;核心层节点与业务控制节点采用星形连接, 在光纤数量可以保证的情况下每个业务控制节点最好能够与两个核心层节点相连。
(3) 接入层
宽带IP城域网的宽带接入网部分负责提供各种类型用户的接入。接入网通过各种接入技术和线路资源实现对用户的覆盖, 并提供多业务的用户接入, 必要时配合完成用户流量控制功能。
接入层主要设备包括汇聚交换机、园区交换机、DSLAM等。汇聚交换机是IP网络业务的接入设备, 位于城域网的接入层, 用于公众业务的接入与汇聚, 并传送至三层网络。随着FTTx用户的发展, 汇聚交换机还需提供下联PON接口, 具备OLT的功能。汇聚交换机将演进为具备交换机和OLT两种设备形态的融合汇聚交换机。园区交换机是IP网络业务的接入设备, 位于城域网的接入层, 起到业务接入和汇聚功能。DSLAM是DSL接入复用设备, 位于DSL宽带接入的局端。
宽带IP接入网接入节点的位置和数量应根据业务开展情况进行选定。接入节点应将不同地理分布的用户高效的接入业务控制层, 可根据实际工程中用户数量、距离、密度的不同, 设置一级或级联接入。
2 电信IP城域网业务需求分析
China Net网络定位于公共信息交换平台, 承载基本的互联网业务;CN2网络定位于承载有Qo S要求业务和中国电信自身关键赢利的业务。
China Net承载的业务包括:
(1) 普通宽窄带用户的接入业务;
(2) 一般大客户专线接入互联网业务;
(3) 普通增值业务应用。
CN2承载的业务包括:
(1) 有QOS要求的商业客户, 包括为商业客户提供的VPN类专网业务, 以及为重要大客户提供的专线接入Internet业务;
(2) 软交换 (软交换) 中继电路;
(3) 3G中继电路;
(4) VNET及重要应用, 包括参与VNET合作的SP和其他重要SP提供的业务及中国电信作为SP提供的业务。
IP城域网作为China Net和CN2业务的承载平台, 其业务可分为两个方面, 即公众客户接入和电信关键赢利业务:
(1) 公众客户接入 (ADSL、LAN)
(2) 电信关键赢利业务:IPTV/NGN/3G等。
目前电信IP城域网对于各种用户的承载主要有如下几种方式:
(1) 终端用户通过VLAN透传的方式终结到BRAS上;
(2) 高端专线用户 (如小型运营商、大型企业/政府/教育机构、高端网吧) 直接接到城域网SR上;
(3) 普通专线用户 (小型商业/政府/教育机构、普通网吧等) 接入到SR以下的三层接入设备上或者终结到BRAS上。
目前电信IP城域网开展的主要业务如下:
(1) Internet宽带拨号接入业务
通过x DSL或LAN接入, 以太汇聚网汇聚, BRAS终结PPPo E拨号用户;
(2) Internet专线接入业务:x DSL专线和LAN专线;
(3) VPN业务:MPLS三层VPN和其他方式的VPN。
3 IP城域网建设原则
3.1 IP城域网发展总体思路
IP城域网在保持和完善China Net和CN2的双平面网络及不断优化完善城域网结构和功能的基础上, 为不同服务质量要求的业务提供差异化的统一IP承载能力。主要通过网络结构优化、设备功能性能提升、网管系统整合, 提升IP承载网络对业务的支撑能力, 主要体现在差异化服务能力、VPN业务支持能力和组播业务支持能力等。
(1) 为不同用户和不同业务提供不同Qo S等级的差异化服务。把Qo S策略从城域骨干网逐步延伸到接入网及接入终端, 实现端到端的业务区分和差异化承载。
(2) 从城域骨干网逐步向宽带接入网部署商用规模的组播技术, 为规模化发展的IPTV等业务提供保障。
(3) IP城域网具备多种接入方式的二、三层VPN业务能力, 能够实现物理或逻辑上的企业互连。
(4) 宽带接入网具备二层接入用户隔离, 以及用户各项业务标识唯一性的能力, 确保用户业务的可溯源性。
3.2 IP城域网网络模型
对于城域网业务控制层和宽带接入汇聚层参考以下三种模型进行改造:
(1) 市区内发达地区、专线业务密集并且终端用户密集区域
新增大容量BRAS, 原区域汇聚路由器只承担SR功能, SR和BRAS双上联至城域网核心出口路由器, 同时新增汇聚交换机上联SR和BRAS。
(2) 市/县区终端用户相对较多, 专线业务用户数较少
新增大容量BRAS双上联至城域网核心出口路由器, 同时兼做SR, 少量专线业务通过BRAS接入, 新增汇聚交换机上联BRAS。
(3) 终端用户量较少的县区或者市区专线用户较多而终端用户较少区域
汇聚路由器兼做SR, 下挂多台小容量BRAS完成终端用户的认证, 同时新增汇聚交换机上联SR和BRAS。
3.3 IP城域网优化工程原则
目前, IP城域网的网络优化工程主要从以下几个方面展开:
(1) 配合大容量设备的引入, 推进网络结构的扁平化, 简化网络结构。取消城域网汇接层, 形成“核心层+业务接入控制层”两层结构。
(2) 持续推进大容量、高性能BRAS/SR的替换, BRAS上移直挂出口核心路由器, 上联中继带宽以GE为主 (2GE/4GE) , 上联GE链路最大不超过4条, 如无法满足业务需求, 上联链路可提升到10GE颗粒度。
(3) 优化和完善BRAS/SR的部署和覆盖, 业务接入控制点的布放以综合成本最低为原则, 综合考虑光纤、传输资源条件和宽带用户数, 相对集中布放BRAS和SR, 在满足性能要求的前提下, 部分BRAS可兼作SR;
(4) 提升核心设备的容量, BRAS和SR支持SVLAN (Q-in-Q) 强化业务控制层设备的多业务承载;
(5) 主要采用裸光纤承载网络设备间的中继链路, 在传输距离长或光纤资源紧张的情况下, 采用WDM/SDH MSTP承载。
4 城域发展趋势
IP城域网考虑从以下几个方面持续开展对IP城域网的改造:
(1) 持续推进骨干网扁平化改造, 形成“核心层+业务接入控制层”二层结构。
(2) BRAS设备上移, 持续向大容量发展, 同时提高将BRAS设备利用率提高到50%以上。根据BRAS备份技术发展及业务开展情况, 适时开展BRAS设备的备份工作, 在需要建设多台BRAS设备的局址尽量引入同一型号厂家设备, 以利于将来1+1或者N+1备份的开展。对于全网备份用户数较多的本地网推荐采用隧道方案。
(3) 根据业务开展情况引入集群技术, 及40G平台。
(4) 推进业务控制网关的融合和统一, 使业务控制层设备向少边缘方向发展。
(5) 适时引入IPo E, 逐步推进组播复制点下移, 支持IPTV规模化发展。对于IPTV、Vo IP等长期在线业务, IPOE封装效率高、对于组播业务支持能力更强、无需客户端软件即插即用, 是比PPPOE更合适的认证方式。
城域网的建设是一项长期而复杂的工程, 在建设过程中会不断出现新的宽带接入技术, 用户会不断提出新的业务要求, 因此在城域网建设过程中, 要不断接受和采用新的宽带接入技术, 并不断地为用户提供新的服务, 从而为社会和用户构建一个先进的高速城域网, 并提供全面的服务。
参考文献
[1]李学军, 李洪, 朱英军等.宽带IP城域网的优化策略与实践, 人民邮电出版社, 2002
[2]郑光涛.城域网建设的讨论, 电信工程技术与标准化, 2008
[3]周树清.城域网技术综述, 电信快报, 2005
[4]韦乐平.城域网的发展与技术选择, 电信工程技术与标准化, 2006