【導讀】.IP數(shù)據(jù)業(yè)務特征----------------------------------------------------------------------------6. .寬帶網絡技術選擇-------------------------------------------------------------------------7. .城域網總體結構---------------------------------------------------------------------------18. .城域網三層設計結構---------------------------------------------------19. .寬帶城域網詳細網絡結構描述-------------------------------------------------------22. .網絡設備選型------------------------------------------------------------------------------30. .Foundry骨干路由交換機-----------------------------------------------30. .RedBack的用戶管理系統(tǒng)----------------------------------------------32. .網絡設計特點------------------------------------------------------------------------------33. .路由協(xié)議與策略---------------------------------------------------------------------------34. .城域網核心網路由------------------------------------------------------34. .網絡流量分析------------------------------------------------------------------------------35. .用戶業(yè)務分類------------------------------------------------------------------------------38. .城域網本地服務---------------------------------------------------------39. .用戶的隔離與廣播的抑制--------------------------------------------------------------41. .廣播包的抑制---------------------------------------------

　　

【正文】 是為了延伸網絡，提供更多的中繼端口支持，因此選擇高端口密度的 Foundry 的交換機 FastIronII，每個匯接層節(jié)點的 FastIronII 交換機通過一條或兩條 GE 鏈路分別連接到不同的核心層節(jié)點設備上，實現(xiàn)鏈路的冗余。向下則提供更多的中繼端口，可以是 GE，或者是 FE 端口。以便接入層網絡設 備的接入。 接入層設備直接面對用戶，需要為用戶提供高速的接入支持。在每個接入層節(jié)點選擇 Foundry 的交換機 FastIron，提供豐富的用戶接入端口。每個接入節(jié)點設備通過 GE 鏈路接入到匯接層網絡節(jié)點?？梢詾橛脩籼峁└咚俚?IP 接入業(yè)務。 對于其它如 ATM、 FR、 DDN、 ADSL、 CABLE 的接入 ,以及基于以太網的PPPoE 撥號用戶，可以通過 RedBack 的高處理能力的 SMS1800 來提供。 SMS1800是一個綜合的用戶接入管理平臺， SMS1800 最大可以滿足 8,000 個并發(fā)的用戶連接，非并發(fā)用戶連接數(shù)則可以高 達 50， 000，提供豐富的用戶接入端口，從 E1一直到 STM16?？梢詫崿F(xiàn)基于 PPPoE、 PPPoA、 RFC148 RFC1490、 PVC、L2TP 的數(shù)據(jù)封裝?？梢詫崿F(xiàn) ATM、 FR、 DDN 的接入，以及 Ether,ADSL 和寬帶城域網總體方案建議書 第 21 頁 共 115 頁 CABLE 的接入。并能夠提供用戶的 RADIUS 認證、計費功能。 在城域網的出口，通過高速的路由器與上級的 ISP 相連，以連入 Inter。 另外，在核心層網絡節(jié)點可以建設整個城域網的計費、網絡管理中心，數(shù)據(jù)中心以及城域網的應用服務。 根據(jù)需要，在城域網的出口處，可以 利用 NetApp 公司的 Cache 設備，實現(xiàn)網絡信息發(fā)布，為城域網用戶提供更快的響應速度，為運營商節(jié)省網絡帶寬。 . 城域網二層設計結構 在網絡的規(guī)模，以及用戶的數(shù)量有限的情況下，可以選擇兩層的城域網設計結構，具體如下圖所示。 相比較于三層的城域網設計結構，只是少了匯接層網絡。其它的網絡設施同上所述。 寬帶城域網總體方案建議書 第 22 頁 共 115 頁 . 寬帶城域網詳細網絡結構描述 . 核心層 根據(jù)上文的城域網結構設計，我們建議寬帶城域網的總體結構如下圖所示： 我們在一期工程將寬帶城域網分為三層結構，其中 由網絡中心節(jié)點等六個節(jié)點構成寬帶城域網的核心層；其它 26 個節(jié)點構成骨干層（匯接層）；用戶小區(qū)設備構成接入層。 每個核心節(jié)點配備兩臺高速路由交換機（白浪一臺），兩臺交換機一主一備，采用千兆網連接，通過路由協(xié)議對流量進行分擔，在發(fā)生故障時，起到相互備份的作用。核心節(jié)點之間通過千兆以太網互聯(lián)，主、備份交換機分別構成一個環(huán)，使網絡的安全性等到最大保證。 寬帶城域網總體方案建議書 第 23 頁 共 115 頁 核心層采用 OSPF 路由協(xié)議，通過對電路 Cost 值的設置和施加策略路由的方式，使全網的流量能夠均衡的被內外環(huán)分擔，并且能夠在故障時將收斂時間見到最小。 全網的 中心設置在網絡中心節(jié)點，主要用來設置寬帶城域網的網絡中心和信息中心，該節(jié)點將是用戶訪問網內外信息源的必經之路，所以我們針對這一點為網絡中心節(jié)點配置兩臺 Foundry B8000，特別增加 4 層交換功能，以配合 Web Cache 設備以提高用戶訪問的速度。 由于真實 IP 地址資源有限，寬帶城域網內采用保留地址，核心層與 Inter之間設置一臺防火墻將保留地址轉換為真實地址。 寬帶城域網總體方案建議書 第 24 頁 共 115 頁 . 骨干層 骨干層由 26 個節(jié)點構成，采用千兆以太網上聯(lián)到核心節(jié)點，向下采用 FE連接到小區(qū)或企業(yè)。骨干層主要起匯接用戶的作用。我們推薦采用 Foundry FastIron II 路由交換機，由于骨干層對路由信息要求不高，所以我們建議采用靜態(tài)路由。 骨干層的局域網結構如圖所示： 根據(jù)用戶技術規(guī)范書的要求，我們做出如方案一所示設計，改方案采用一臺FastIron II 路由交換機和一臺 FastIron 局域網交換機。 FastIron II 路由交換機配置若干千兆以太網端口，分別上聯(lián)到核心節(jié)點和下聯(lián)到 FastIron 局域網交換機。然后通過 FastIron 局域網交換機的 FE 端口連接住宅小區(qū)或企業(yè)。 方案一完全遵從用戶技術規(guī)范書的要求，但由于采用了兩臺交 換機串聯(lián)方式，導致用戶訪問時增加了一跳，對網絡效率由一定影響，而且投資成本相對較高，所以我們根據(jù)用戶需求并結合產品實際能力對方案一進行修改后，得到方案二。方案二充分利用 FastIron II 路由交換機的優(yōu)異性能和擴充能力，采用一臺配備多個千兆以太網口和快速以太網口的 FastIron II 路由交換機。方案二相比方案一，一定程度上節(jié)省了用戶投資，提高了網絡性能，更有利于用戶今后的擴容。 我們建議采用方案二構建骨干層節(jié)點。 寬帶城域網總體方案建議書 第 25 頁 共 115 頁 . 匯接層 這部分應能十分靈活地滿足各種要求，我們可將情況分為兩種，小區(qū)和智能大廈。以下 我們將詳細討論這兩種情況。 情況 1：小區(qū) 小區(qū)是十分重要的，由于它直接面臨用戶，而且不同用戶對 ISP 有不同要求。我們可以提供用戶如下優(yōu)點。 由 FastIron II 或 FastIron II Plus 提供 10M/100M/1GE 接入 FastIron II 和 FastIron II Plus 可提供高密度的 10/100M 到千兆的邊緣接入，F(xiàn)astIron II GC 和 FastIron II GC Plus 可提供高密度的銅千兆接入。 FastIron II 是一種冗余、非阻塞的機架交換機，提供 72 個自適應、自協(xié)商 的10/100Mbps 端口和 2 到 8 個千兆以太網光纖端口。對于需要更高 10/100Mbps 端口密度的公司，可以配置 FastIron II Plus，提供 168 個 10/100Mbps 端口和 2 到 8個千兆以太網光纖端口，或者 144 個 10/100Mbps 端口和 16 個千兆以太網光纖端口。 FastIron 可以提供 100M 光纖或銅端口，如果確實需要我們也可配置。 MAC 過濾和防止廣播風暴 (Broadcast storm) Foundry 交換機具備地址鎖定（ Addresslocking）能力，這樣可確保非授權用戶無法接入 網絡。通過這一特性，網絡管理員可將 MAC 地址鎖定在一個端口上。除提供基于端口的網絡安全外，這一特點可用來快速簡易的提供網絡。 Foundry 的 3 層過濾功能允許網絡管理員輕松快速地建立防火墻，阻止非授權用戶的網絡訪問。 Foundry 的路由器中， Filter 可根據(jù)源和目的的 IP 地址及目的端口（ Socket）。這一能力為公司提供了多一層的網絡安全，使指定的地址無法訪問公司資源。 如下圖所示，用戶可以被設置為無法得到鄰居的地址，不管使用什么工具，如 sniff 或 ping。由于 MAC 地址在 FastIron II 中被過濾 掉了，根本都無法看到鄰居，更別說進行任何破壞。同時，廣播風暴也被阻止。沒有人能夠在不被允許的情況下廣播大量信息，因此減少了通信阻塞。 寬帶城域網總體方案建議書 第 26 頁 共 115 頁 這里還有另一特性可幫助運營商很簡便地管理用戶的接入。 對不同的用戶，運營商可以這樣做： 讓一指定的路由器連接路由器，而非另一個。 讓 Redback 或其它設備連接用戶，拒絕其它。 讓一組 Redback 的路由器連接用戶，過濾其它 MAC。 如此，運營商可以依據(jù)服務級別或組控制用戶到其該去的地方。如下圖所示。 F a s t Ir o nU s e r 1 U s e r 2M A C F il t e rU s e r 1 U s e r 3U s e r 2R o u t e r R o u t e rR o u t e rMAC Filt er寬帶城域網總體方案建議書 第 27 頁 共 115 頁 Intra IP 由 DHCP 分配 在小區(qū)內， IP 地址短缺是個問題，因此我們使用 DHCP 為用戶提供足夠的IP 地址。 動態(tài)主機配置協(xié)議（ Dynamic Host Configuration ProtocolDHCP）消除了手動分配 IP 地址的工作，因而減輕了網絡管理的負擔。小區(qū)內使用具備 DHCP 協(xié)助功能的交換機，通過提供指向目的子網的指針確保 IP 地址分配到正確的子網中。 下面是接入的草圖，其中包含 VPN。有關 VPN 的細節(jié)將在以后詳細描述。 訪問 Inter ? 通過 PPPOE 訪問 Inter 為了管理從小區(qū)和智能大廈訪問 inter 的客戶，在中心 節(jié)點有一 SMS 作為Tunnel Switch，客戶可從第二層（ Layer 2）訪問。 Tunnel Switch 配置第二層（ Layer 2）隧道通過 MAN IP 網絡到核心數(shù)據(jù)中心的 SMS－ BRAS（ Broadband Radius Server）。這一架構非常易于管理 Inter IP 地址或 163/169 的 IP 地址。不管以后在任何地點， IP 地址的分配始終由一套系統(tǒng)管理。此外，通過 Tunnel Switch 可輕易植入寬帶 inter 接入 Redback 系統(tǒng)。 ? 通過 L2TP/L2F 訪問 inter 類似 PPPOE 接入，只是改用 L2TP 客戶。 PC 客戶通過 IP 網絡建立 L2TP 隧道到中心 SMS，并終結在 SMS。但需要對 L2TP/L2F 客戶的支持。 M A N L a y e r 3L a y e r 2D e s k t o p S y s t e mS M S 1 8 0 0S M S 5 0 0IP / L 2 T PP P P o E寬帶城域網總體方案建議書 第 28 頁 共 115 頁 情況 2：智能大廈 (Intelligent building) 對智能大廈，它們同樣需要 10/100M 接入， MAC 過濾等等，但還有其自身的需求。我們將在本節(jié)中討論這些問題。 利用 VLAN 構筑私有網絡 在智能大廈中，用戶可以很方便地建立自己的 LAN，這是吸引他們加入 IP MAN 的的強項。用戶可以使用基于端口的 VLAN 來限定不同的廣播域，或使用基于協(xié)議的 VLAN 定義更為細 致的 VLAN 組。協(xié)議可以是多種多樣的，對出版業(yè)或 公司，可以使用 AppleTalk，對一些老的計算機組，可以使用 DEC，對 Novell用戶，可基于 IPX,對普通用戶，用 IP、 Netbios 即可。 Foundry 基于策略的 VLAN 簡化了網絡地址的管理，增加了帶寬的利用率。基于策略的 VLAN 可被用作合并或隔離網絡流量，也可使管理員能夠邏輯地將用戶和設備劃歸不同的虛擬組。例如，一個網絡管理員可以用物理方式集中服務器，也可將服務器和其客戶邏輯地劃歸相同的 VLAN?；诙丝诘?VLAN 允許管理員將特定端口劃歸 不同的廣播域，以此維護不同的 spanning tree domain，達到消除廣播風暴（ Broadcast Storm）的危險。 Foundry 的 FastIron 交換機和 NetIron交換機路由器可支持多達 1000 個 VLAN。 TurboIron/8 交換機和 FastIronII/BigIron路由交換機可支持多達 4096 個基于策略的 VLAN。 基于協(xié)議和子網的 VLAN 提高了網絡的性能，并為網絡管理員設計網絡提供了高度的靈活性。利用子網 VLAN，同一子網中的設備可位于不同 Foundry 交換機或交換路由器的多個端 口上。這樣提高了網絡的性能，并為所有設備提供了更高的帶寬量。 基于協(xié)議的 VLAN 可使管理員輕易而透明地將協(xié)議定義為 VLAN。這樣可減少到其它端口不必要的廣播，還允許同一端口歸屬不同的協(xié)議 VLAN 而無需VLAN 標記，使網絡易于設計和管理。 VLAN 標記將 VLAN 的好處擴展到整個網絡。基于 ， VLAN標記使得 VLAN 的創(chuàng)建突破了交換機的界限。通過標記，多個 VLAN 可輕易設置穿越一個端口或在交換機間，簡化了網絡的管理，確保了設備間的互操作性。 寬帶城域網總體方案建議書 第 29 頁 共 115 頁 運營商可為不同用戶提供服務級別 根據(jù)用戶和運營商的 合同，和其它地方一樣，運營商應能夠在這兩部分給予用戶不同的服務。在這里， Foundry 提供基于硬件的優(yōu)先級隊列、基于 ASIC 的ACL，而且所有 都是線速的。運營商可根據(jù)以下將用戶通信進行分級： ? 進入端口 ? IP 源 /目的地址 ? TCP/UDP 端口 ? MAC 地址 ? AppleTalk 端口 ? VLAN 成員，這可給予不同公司不同的服務級別，盡管同一公司不在同一端口 ? 標記 ? 服務類型（ Type of Service） 由此可見，服務級別是非常靈活可選的。 任何端至端 (End to end)的 VPN