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中小城域网的优化改造-纯以太网的改造

发布时间:2004-11-17 00:00:00    点击量:

随着数据业务的快速增长,市场竞争格局的逐渐成型及新技术的涌现,网络结构也在不断演进。在这一发展过程中,用户对各类业务的需求逐渐分化,如对于小区等普通家庭用户而言,高速上网虽然仍是其基本的需求,但对于金融机构、企业、酒店、政府机关等客户群,他们已不再满足于internet接入这样一个基本业务,这些客户更需要一个安全、快速、易于维护的互联平台,以实现数据及信息资源的共享。这样的平台可提高企业、政府管理的可控性,并进一步为企业的发展决策提供辅助手段。 传统意义上的城域网,主要提供用户接入、业务传送和内容服务等解决方案,这种带宽服务、内容提供服务被称为基本业务,随着用户需求的复杂化、深入化及ISP的增多,基本业务不再符合市场培育、发展和增值的需求。正如PSTN网络从早期的向用户提供单一的语音接入,到后来的Centrex话务台、校园卡等等特色业务,这些特色业务一方面为用户提高了效率,节约了成本,同时也为服务商提供上带来了丰厚的利润回报。随着新技术的逐渐成熟及用户需求的细化,一些增值业务,如MPLS VPN、视频点播(可控组播)、QOS等将被发展为对IP城域网来说,早期纯以太网式的城域网存在三个突出问题:处理能力存在瓶颈;无管理、无认证,可运营性弱;难以实现新的增值业务,特别是MPLS VPN业务。 下面通过几个实例对中小城域网的优化做一些探讨。 中小城域网的优化必须遵循以下原则: 1 充分利旧,成本尽量低; 2 解决现有网络瓶颈:如处理能力问题,管理认证问题; 3 提供新的增值业务,如MPLS VPN、可控组播,并为部分用户的端到端SLA服务; 纯以太网式城域网的优化 1.1、网络现状 如下图:
图1 网络现状 城域网的架构为L3+L3+L2的模式,由3-5台大L3通过全连接或部分全连接构成城域网核心层。汇聚层为小三层交换机构或大的二层交换机构成,接入层为二层交换机。城域网认证管理手段单一,主要按月租收费,通过VLAN的透传提供VPN业务。此种模式的城域网建设的一般都较早。 1.2 存在问题 随着城域网的规模发展,越来越多的用户接入到这个网络中,同时一些增值业务,如MPLS VPN、QOS、组播的也将陆续开展,作为区别化服务的手段。这些用户容量及业务的发展,对网络的性能提出了新的需求。而目前的网络无法解决这些问题,表现在: 1、整个网络是是一个交换机式的城域网,基于流CACHE的L3设备可很好的应用在企业网或流量较小的城域网里,但随着城域网业务的增加和复杂化,L3作为城域网核心能力凸现不足,可扩展性较弱; 2、用户无认证管理,存在一定的安全隐患。同时缺乏灵活的计费机制; 3、目前城域网内VPN的隔离主要依靠VLAN透传来解决,VLAN是一个纯二层的方案,适用于局域网,由于存在4096的限制,加之安全性能(业务隔离及广播风暴)欠佳,因此在城域网中存在一些问题,表现在: A、在核心、汇聚层形成广播风暴 VPN中两个站点的数据流会发送到该VPN的所有站点,在汇聚层形成较大的广播风暴,严重浪费汇聚层带宽。 B、要求汇聚层保留所有VPN站点的信息 在VLAN经过的通路上的所有设备都要保存大量VPN的站点信息。对于设备的维护造成极大的压力。 C、可扩展性差 如果在VPN中增加一个节点,就要在所有的交换机上更新配置,导致接口业务中端,而汇聚层设备网络位置重要,一般不能经常更新数据配置。 由于全局VLAN ID只有4096个,考虑到一些大客户纵向和横向网络的特点,VLANID 的分配应按区段来配置,浪费严重,导致支持VPN的数目更少。同时,VLAN只能实现网络隔离,VPN之间的互连互通困难,不能实现ExtraNET。MPLS VPN可以很方便支持Intranet和Extranet。 1.3 优化思路 本着“增强性能、强化业务、成本节约、充分利旧”原则,华为公司提供以下优化方案,如图2所示,核心层增加2-4台NE40,原有的核心层L3利旧作为城域网汇聚。为提供丰富的用户管理认证手段,在用户密集区以MA5200替换原城域网汇聚层小L3/L2,提供用户认证、计费及管理功能,被替换的设备可用于发展县级节点的接入。同时,根据实际情况新增1-2台8850/8825对全城分散地区用户进行认证管理。全网选配一套iTellin CAMS,用于计费及开展可控组播业务。
图2 推荐优化方案示意图 由于MA5200、NE40都支持NAT,全网可混合编址。 NE40是NE80的小规格化产品,继承NE80优越的性能,如单板6Mpps处理能力、大路由表容量(180万条BGP 路由)、低时延(线速转发下低于30us的时延)及强劲的业务能力,同时顺应网络扁平化理念,提供丰富的汇聚层特性: A、具备L3的所有特性??高密度以太网口(32FE/12GE每板)、VLAN 透传、VLAN TRUNK、DHCP Server/Relay等等; B、支持高性能PE; C、具备丰富的高档路由器特性??E1/CE1、E3/T3、GRE、L2TP等。 这种改造可以达到以下目标: a、 提升整网处理能力,核心层NE40不再成为城域网业务及流量发展的瓶颈; b、 5200的引入,解决了用户认证、管理和计费,丰富了运营手段,使城域网可运营、可管理; c、 提供城域网内或跨城域网的MPLS VPN业务,提供可控组播业务,以定制化的、区别的业务服务大客户; d、 充分利用已有的设备投资及光纤资源,链路的变动非常少,工程方便、快捷; e、 城域网业务进一步发展时,可在核心层增加NE80或其他设备,NE40下放作为汇聚层,由于NE40具备丰富的汇聚层特性,同时性能很强,完全能够满足网络的可扩展需求。 实际的商用表明,这种改造模式非常适应于中小城域网,能够有效的解决纯以太网式城域网在处理能力、运营手段、新业务提供等方面的不足,为运营商带来更为丰厚的收益。