【正文】 數(shù)據(jù)包在到達基于第 3/4 層交換的路由交換機端口時， ASIC 立即對其進行核對，看它是 否符合定義的某種策略，以便進行處理。 ASIC 可以根據(jù)幾種不同參數(shù)過濾業(yè)務，并為之分類：在 OSI 第 3以及第 4 層，包括物理端口、源或目的地 MAC 或 IP 地址、 UDP 或 TCP 端口號、VLAN 標記及 DiffServ 碼 (DSCP)。安全性和應用優(yōu)先級分配是基于策略的解決方案的兩大重要屬性。 ? 丟包率 —— 在網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)包時丟棄數(shù)據(jù)包的最高比率；數(shù)據(jù)包寬帶城域網(wǎng)總體方案建議書 第 12 頁 共 115 頁 丟失一般是由網(wǎng)絡擁塞引起的。 ? 可變延遲 —— 亦稱為抖動（ jitter），指在同一條路由上發(fā)送的一組數(shù)據(jù)流中數(shù)據(jù)包之間的時間差異。 IP QoS 可以根據(jù)以下可度量的參數(shù)來描述： ? 業(yè)務可用性 —— 用戶業(yè)務在網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃?。在?3 層， IETF 定義的級別服務 (DiffServ)被用于標記和處理快速轉發(fā) (高速度 )，或保證轉發(fā) (有保證 )等業(yè)務的數(shù)據(jù)包， IETF 資源預留協(xié)議 (RSVP)不僅作為一種 QoS 機制，而且作為一種使終端站可以向網(wǎng)絡單元和策略服務器發(fā)送信號、以請求帶寬分配或優(yōu)先級處理的通用信令協(xié)議。 ? IP QoS 機制的標準化和演進 業(yè)界將就 QoS 和業(yè)務優(yōu)先級分配，提供多廠商互操作性所使用的標準達成共識。同時可以按策略對先前標記的數(shù)據(jù)包進行相應處理，核對接入表以實現(xiàn)安全性，或跟蹤具體應用和協(xié)議的性能。交換機現(xiàn)在可以區(qū)分不同業(yè)務類型，如 Web 業(yè)務、企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP)數(shù)據(jù)和電話業(yè)務，并根據(jù)預先分配的優(yōu)先級進行處理。 當前， LAN/MAN 交換技術的發(fā)展正推動著 IP 語音和視頻應用在企業(yè)中的部署，包括硅元件設計的進步、 QoS 的開發(fā)和標準化以及策略管理的出現(xiàn)。而且，由于解決了長距離傳輸問題，千兆以太網(wǎng)正逐步在企業(yè)大樓網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)骨干上取代了傳統(tǒng)的 ATM，城域網(wǎng)和局域網(wǎng)成為目前千兆以太網(wǎng)骨干和ATM 骨干的分水嶺，今后， ATM 技術的出路在于電信級廣域網(wǎng)。 （ 2）不能像 IP over ATM 技術那樣提供較好的服務質量保障（ QoS）。 （ 4）省略了不必要的 ATM 層，簡化了網(wǎng)絡結構，降低了運行費用。 （ 2）符合 Inter 業(yè)務的特點，如有利于實施多路廣播方式。與 HDLC 相比， SDL 更容易應用于高速鏈路，并且可能提供鏈路層的 QoS。 SDL 用戶對同步或異步傳送的可變長的 IP 數(shù)據(jù)包進行高速定界，可適用于 OC48／ STM16 以上速率的 IP over SDH。當用戶數(shù)據(jù)字節(jié)的編碼與標志字節(jié)相同時，網(wǎng)管需要進行填充、去填寬帶城域網(wǎng)總體方案建議書 第 10 頁 共 115 頁 充操作。 PPP 協(xié)議可將 IP 數(shù)據(jù)包切成 PPP幀（符合 RFC1662： PPP in HDLCLink Faming）以滿足映射到 SDH／ So 幀結構（符合 RFC1619： PPP over SDH）上的要求。 支持 IP over SDH 技術的協(xié)議、標準和草案主 要有： ● PPP 協(xié)議 PPP 協(xié)議（即 IETF FRC1661： The PointtoPoint Protocol 和 RFC2153： PPP vendor Extension 是一個簡單的 OSI 第二層網(wǎng)絡協(xié)議。然后再由 SDH 通道層的業(yè)務適配器把封裝后的 IP 數(shù)據(jù)包映射到SDH 的同步凈荷中，然后向下經(jīng)過 SDH 傳輸層和段層，加上相應的開銷，把凈荷裝入一個 SDH 幀中，最后到達光層，在光纖中傳輸。 . IP over SDH IP Over SDH 以 SDH 網(wǎng)絡作為 IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的物理傳輸網(wǎng)絡。 （ 5）由于閉合網(wǎng)的結構（完全網(wǎng)狀連接）造成對內部網(wǎng)關 IGP 的較大壓力。在一個基于分組的網(wǎng)絡環(huán)境中實現(xiàn) IP Over ATM 是很困難、很復雜的。 寬帶城域網(wǎng)總體方案建議書 第 9 頁 共 115 頁 （ 3）由于 ATM 本身技術復雜，導致管理復雜，在擴展性方面最大 的問題還是對于兩個分立的網(wǎng)絡進行管理的復雜性。 ● 缺點 （ 1）對 IP 路由的支持一般， IP 數(shù)據(jù)包分割加入大量頭信息，造成很大的帶寬浪費（一般為 20％～ 30％）。 （ 3）適應于多業(yè)務。 從以上分析可以看出， IP Over ATM 具有以下特點： ● 優(yōu)點： （ 1）由于 ATM 技術本身能提供 QoS 保證，因此可利用此特點提高 IP 業(yè)務的服務質量。該技術傳輸 IP 數(shù)據(jù)包效率較高，且不需地址解析協(xié)議。集成模型的主要思想是：將 ATM 層看成 IP 層的對等層，將 IP 層的路由功能和 ATM層的交換功能結合起來，使 IP 網(wǎng)絡獲得 ATM 的選路功能。但該技術對組播業(yè)務的支持僅限于邏輯子網(wǎng)內部，子網(wǎng)間的組播需通過傳統(tǒng)路由器，因而對廣播和多發(fā)業(yè)務效率較低。而其中的主機不需要傳統(tǒng)的路由器，任何具有 MPOA 功能 的主機或邊緣設備都可以和另一設備通過 ATM 交換直接連接，并由邊緣設備完成包的交換即第三層交換。 ● 重疊模型 重疊模型的實現(xiàn)方式主要有： IETF 推薦的 IPOA、 CIPOA（ C1assic IP Over 寬帶城域網(wǎng)總體方案建議書 第 8 頁 共 115 頁 ATM）、 ATM Forum 推薦的 LAN 仿真（ LANE： LAN Emulation）和多協(xié)議MPOA 等（ MPOA： MutiProtocol over ATM）。以后的 IP 數(shù)據(jù)包將在此虛電路 VC 上以直通（ Cut 一 Through）方式傳輸，直到下一個路由器，從而有效地解決了 IP 網(wǎng)絡中路由器的瓶頸問題，并將 IP 包的轉發(fā)速度提高到交換速度。當網(wǎng)絡中的交換機接收到一個 IP數(shù)據(jù)包時，它首先根據(jù) IP 數(shù)據(jù)包的 IP 地址通過某種機制進行路由地址處理，按路由轉發(fā)。 IP Over Gigabit Ether，采用直接基于光纖的Gigabit Ether 或 10G Ether 網(wǎng)絡，直接在光纖上傳送以太網(wǎng)信息，提供 IP業(yè)務的支持。 IP over SDH，直接在 SDH 上傳送 IP 業(yè)務，對 IP 業(yè)務提供了完善支持，提高了效率。自二十世紀九十年代以來，陸續(xù)出現(xiàn)并大量應用的寬帶網(wǎng)絡技術主要有 IP over ATM（也稱為 IP+ATM）、 IP over SONET/SDH、 IP over DWDM、 IP Over Gigabit Ether 等，下面分別介紹這幾種技術的特點，并進行比較。 從 IP 數(shù)據(jù)業(yè)務的特征可以看出，未來 IP 網(wǎng)絡的發(fā)展應著重從承載設備處理速度，流量控制，網(wǎng)絡帶寬等幾方面來考慮。美國貝爾實驗室的分析表明，超過 50％的瀏覽器擁塞是由服務器引起的。對于這種情況，我們可以采用在出口配置大容量緩存的方式，緩解收發(fā)不平衡的現(xiàn)象。比如現(xiàn)在信息源大部分在美國，勢必造成數(shù)據(jù)傳送的嚴重不對稱性。 第二，在多數(shù) IP 網(wǎng)鏈路上收方、發(fā)方通道間存在著傳送數(shù)據(jù)的嚴重不對稱性。因此更寬的帶寬便是另一種合理的解決方案。然而，大容量的緩存器有可能造成業(yè)務傳送的延時。于是，對于高平均峰值與平均負荷比的 IP 業(yè)務， IP 網(wǎng)絡必須具有高疏導能力，以減少 IP 業(yè)務擁塞，不丟失 IP 數(shù)據(jù)包。即不管在一個給定的物理鏈路上同時存在多少業(yè)務，其流量都具有同樣的特性，相比之下，話音業(yè)務用戶越多，其業(yè)務流越平滑。目前 Inter 網(wǎng)上的業(yè)務仍以非實時的 IP 數(shù)據(jù)業(yè)務為主，要想有效地支持 IP 業(yè)務，必須了解其業(yè)務的特征。 寬帶城域網(wǎng)總體方案建議書 總體方案建議 二〇二〇年十一月十七日 第 2 頁 共 115 頁 目 錄 1. 城域網(wǎng)建設的背景與建設原則 6 . IP 數(shù)據(jù)業(yè)務特征 6 . 寬帶網(wǎng)絡技術選擇 7 . IP over ATM 7 . IP over SDH 9 . IP Over Gigabit Ether 10 . IP over DWDM 14 . 城域網(wǎng)的建設背景 16 . 城域網(wǎng)的建設原則 17 2. 城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構 18 . 城域網(wǎng)總體結構 18 . 城域網(wǎng)三層設計結構 19 . 城域網(wǎng)二層設計結構 21 . 寬帶城域網(wǎng)詳細網(wǎng)絡結構描述 22 . 核心層 22 . 骨干層 24 . 匯接層 25 情況 1：小區(qū) 25 情況 2：智能大廈 (Intelligent building) 28 . 網(wǎng)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(wǎng)絡設計特點 33 . 路由協(xié)議與策略 34 . 城域網(wǎng)核心網(wǎng)路由 34 . 網(wǎng)絡流量分析 35 3. 城域網(wǎng)業(yè)務實現(xiàn)模式 37 . 應用業(yè)務 37 . 用戶業(yè)務分類