宽带IP城域网的设计与实现分析
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作者: 杨静
[摘 要]最近几年，通信业务需求飞速增长，对于数据传输的稳定性和及时性提出了更高的要求，做好宽带IP城域网的设计工作，保证网络运行安全，是需要相关技术人员重点研究的问题。本文结合宽带IP城域网的特点，从设计原则、网络技术以及设备的选择出发，对其设计和功能实行进行了相应的讨论。
[关键词]宽带； IP；城域网； 设计； 实现
中图分类号：TP393.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0393-01
前言：在当前信息化时代，用于对于通信业务的需求呈现出指数级递增的趋势，网络负荷急剧增加，宽带化已经成为信息高速公路建设的关键所在。作为电信网络的基础层，宽带城域网能够满足大客户群体的业务需求和带宽需求，因此，利用先进的技术和设备，做好宽带IP城域网的设计与实现，是非常必要的。
1 宽带IP城域网的特点
城域网是指在城市范围内，提供各种信息服务业务的网络，是各种网络技术在城域范围内的综合应用，可以提供普通家庭用户和集团用户高速接入因特网、局域网互联以及VPN/VPDN等业务。宽带IP城域网具有覆盖面广、灵活性强的特点，能够实现并提供全网及长途MPLS-VPN业务；提供CDN、IDC以及海量存储节点的上连同路；能够满足区域信息化建设的网络需求；能够实现IP城域网、ATM网以及DDN网的三网互通；能够使用区域未来一段时间内数据通信业务发展的需要。
2 宽带IP城域网的设计与实现
2.1 网络设计原则
在宽带IP城域网设计时，需要遵循几个基本的原则，一是先进性，应该广泛吸收其他城市城域网建设经验，结合先进的技术，在满足现有通信需求的基础上，适度超前，预留一定的富余空间；二是开放性，利用国际和国内标准的网络技术，与其他城区的骨干网相互连接；三是可靠性，城域网必须具备稳定可靠的特征，容错能力强大，能够自动进行错误的识别和恢复，以保证其能够达到实际运营的要求；四是安全性，在网络中，应该设置相应的安全防范措施，保证数据传输的安全性；五是可扩展性，网络必须具备良好的扩充空间，以满足不断增长的业务需求。
2.2 网络技术选择
由于城域网规模较大，采用分层次网络设计的方法，将其分为多个可以分别处理的小系统进行设计，以保证城域网的可靠性。同时，考虑到宽带IP城域网应用的复杂性，其发展表现出了多样性的局面。而从现阶段发展趋势分析，原有的基于ATM的多业务平台逐渐退出，在光缆网上直接架构以太网宽带IP城域网，逐渐成为发展的主流方向，由SDH演化得到的多业务平台，成为传统运营商向IP业务过渡的有效工具。这里选择基于IP over optical的POS和GE作为骨干网络技术，以POS技术实现信息的高速传输和保护，以GE技术节约成本，提升网络运营效果。
2.3 路由协议选择
在城域网设计中，路由协议的设计和选择是非常重要的，在一定程度上影响了网络的运营效率以及可扩容性。作为一个区域层自治系统，城域网的路由设计，包括了自治系统内部路由设计以及系统间路由设计两个方面。对于系统内部路由，可以选择基于链路状态算法的最短路径路由协议，这种协议具有收敛速度快、支持多种度量、支持VLSM、CIDR等特点；对于基于MPLS VPN的所有CE节点，选择Multiprotocol BGP4协议，利用其rich metric以及能够承载大量路由的特征，为CE结点传输客户路由。
2.4 网络业务实现
宽带IP城域网的业务包括基服务和增值服务两种，这里对其进行分别讨论。
（1）基本服务：在宽带IP城域网中，提供的基本服务包括：其一，广域网互联。宽带IP城域网可以实现与中国电信、中国网通以及区域信息广域网的有效互联，可以实现网络业务范围的有效延伸；其二，用户接入服务。可以根据用户需求，提供多样化的接入形式，方便用户接入城域网，享受相应的资源和服务；其三，VPN服务。VPN指在现有公用网络平台上，构筑受企业统一策略控制管理的奇特网络，与普通企业网相比，该网络不受地域限制，而且基础平台采用的是公用数据网，能够实现网络资源的高度共享。同时，该网络由企业进行统一管理，可以立足企业自身发展情况，满足企业各方面的需求。
（2）增值服务：一是多媒体服务，在当前信息技术飞速发展的背景下，网络上存在的多媒体服务是多种多样的，不过总的来讲，多是将信息蕴藏在音频和视频中进行传递。在网络设计中，选择SGI ORIGIN2000系统作为多媒体服务的硬件平台，结合MEDIABASE4.0软件包，能够有效支持多媒体播放的标准相关标准以及应用协议，为用户提供多样化的多媒体服务；二是VOIP服务，即IP语音服务，属于一种比较新颖的语音通信方式，不需要占用大量的带宽资源，而且通信成本低廉；三是视频会议服务，以城域网为依托，可以构建相应的视频会议系统，面向集团用户，提供可管理的视频会议服务，能够支持多个用户以及多组会议的同时召开，可扩容性良好；四是网络远程教育，这种教育方式能够突破时间和空间的限制，是当前信息时代一种不可或缺的知识传播途径，通过城域网与相关院校和教育机构局域网的相互连接，结合标准RTP协议，能够为用户提供多样化的远程学习手段以及丰富的学习材料，满足用户的学习需要。
2.5 网络安全实现
做好安全设计，保障网络的可靠性，提升其自愈能力，是非常重要的环节。首先是链路冗余，在主干连接中，必须具备安全可靠的线路冗余方式，通常来讲，可以选择负载均衡的冗余方式，由两条连接同时提供信息传输，互为备份，主线路与备用线路可以在500ms的时间内实现相互切换，以保证信息传输的可靠性，避免业务的中断；其次是模块冗余，在系统中，主要设备的所有模块以及环境部件都应该具备相应的热备份功能，可以在小于3s的时间内进行切换，系统必须具备99.999%以上的可用性；然后是路由冗余，在对网络结构进行设计时，应该提供足够的路由冗余功能，使得数据流能够通过不同的路径，达到目标地址，保证网络连接变化时数据传输的可靠性。
2.6 网络管理实现
严谨可靠的网络管理，可以实现对网络系统以及业务系统的监督控制，也能够为用户的实际运营提供必要的支持。宽带IP城域网的网络管理包括多个方面的问题：
（1）在网络覆盖范围内，支持所有网络设备的统一管理和控制；
（2）支持网络故障、配置、性能、安全等方面的全面管理；
（3）支持系统分析、系统规划等系统级管理，以及基于策略的管理；
（4）支持网络设备多级权限管理，支持各种认证机制，如TAVAVS+、RADIUS等。
3 结语
综上所述，在宽带IP城域网建设中，相关运营商应该从城市经济发展和市场需求出发，面对用户的实际要求，选择相应的技术路线、设备产品以及应用服务，确保网络结构和性能具有良好的性价比，符合区域发展的需要，为用户提供更加优质的网络服务，这也是宽带IP城域网建设过程中需要重点考虑的问题。
参考文献
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