【正文】 像、聲音和資料等多媒體信息的要杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 可動(dòng)態(tài)分配帶寬，根據(jù)用戶的要求按照不同的 QoS 提供不同檔次的服務(wù)，并能進(jìn)行有效的流量控制。目前 ATM技術(shù)已經(jīng)十分成熟，基于 ATM的第三層 IP 交換技術(shù)由 LANE、 MPOA 發(fā)展到 MPLS，較好解決了 ATM承載 IP 的問題。其次， ATM承載 IP 帶來額外開銷 (約20%)問題，而基于 ATM的桌面應(yīng)用較少。 寬帶 IP 的基礎(chǔ)為 、 TCP/IP 協(xié)議族。但是，目前寬帶 IP 路由交換技術(shù)發(fā)展十分迅速。計(jì)算機(jī)應(yīng)用從局域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)到臺(tái)式機(jī)均采用以太結(jié)構(gòu)，若骨干采用 IP 技術(shù) ，則中間無須格式轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)從 10Mb/s到 1000Mb/s以太網(wǎng)的無縫連接。寬帶 IP 路由交換機(jī)不僅根據(jù) L2的 MAC 地址、 L3的源 /目的地 IP 地址，而且依據(jù) L4的 TCP/UDP 應(yīng)用埠號(hào)來識(shí)別服務(wù)類型，成為四層一體化交換機(jī)。 IP 交換承載資料的開銷很低 (約 4%)。 ATM和 IP 兩種技術(shù)總的來說各有其優(yōu)缺點(diǎn)，各有其應(yīng)用場(chǎng)合。南京南方電訊公司 13第三章 網(wǎng)絡(luò)方案 網(wǎng)絡(luò)方案概述 在充分理解了杭州有線寬帶網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)之后，我們采用了國際領(lǐng)先和成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給出了本網(wǎng)絡(luò)方案建議。 寬帶 IP 技術(shù)是近一兩年中最為熱門的技術(shù)之一。寬帶 IP 不同于傳統(tǒng) IP 技術(shù)之處就在于適于多媒體業(yè)務(wù)的傳輸。 現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)寬帶 IP 的方法主要有兩種，一種是 POS(PacketoverSDH/SONET)技術(shù)，另外一種就是利用千兆以太網(wǎng)的遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)。 ATM 技術(shù)美好的思想與實(shí)現(xiàn)起來的復(fù)雜形成了一對(duì)越來越明顯的矛盾。尤其是對(duì)多種業(yè)務(wù)的適配上，并不一定效率很高。 ATM層首先要通過專用芯片執(zhí)行 SAR(分段重組 )功能，將 IP 資料包分割成固定包杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 這樣做一方面 SAR的處理速度會(huì)影響應(yīng)用，另外一方面是會(huì)帶來一些不必要的開銷。人們提出能否將 IP 資料包跨越復(fù)雜的 A TM 層，而直接填充到物理層規(guī)定的固定幀格式中，形成比特流進(jìn)行傳送。 當(dāng)然，單純的將 IP 資料包直接封裝在 SD H 幀里還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶真正的需要?；剡^頭來看， POS 技術(shù)是將 IP 資料包直接封裝到 S DH 幀中的一種技術(shù)，那么首先一點(diǎn)，它的應(yīng)用前提就是基于 IP 的，因而對(duì)服務(wù)質(zhì)量的保證也應(yīng)該是針對(duì) IP 技術(shù)的。 千兆以太網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù) 千兆以太網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)是建立在新一代的千兆以太網(wǎng)帶有第三層交換功能的路由交換機(jī)基礎(chǔ)上的一門技術(shù)。但是當(dāng)時(shí)由于以太網(wǎng)的媒體訪問控制技術(shù)的限制，千兆以太網(wǎng)只能作為一級(jí)主干，它即使用光纖，也只能傳送幾百米遠(yuǎn)，大大限制了它的普及。 目前通過千兆以太網(wǎng)超遠(yuǎn)距離模塊，基本上以能傳輸 50K M 以上。南京南方電訊公司 15以前，由于布線距離的限制，任何一種局域網(wǎng)技術(shù)都被局限在很有限的一個(gè)區(qū)域。這樣，局域網(wǎng)的高速就被限制在本地，許多應(yīng)用也就無法通過 2M或更低的速率進(jìn)行傳輸。視頻點(diǎn)播在局域網(wǎng)可以很好地得到應(yīng)用，點(diǎn)播服務(wù)器通過千兆以太網(wǎng)端口連接到局域網(wǎng)上，為客戶端提供視頻服務(wù)。也就是說，點(diǎn)播服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)可以支持更多的用戶數(shù)。而且，如果其它地點(diǎn)也需要視頻點(diǎn)播服務(wù)的話，仍舊需要一套同等配置的服務(wù)器和局域網(wǎng)絡(luò)，這樣，不但重復(fù)投資 ，而且大大浪費(fèi)了現(xiàn)有的資源。在城域網(wǎng)中，我們可以采用千兆以太網(wǎng)帶有第三層交換功能的路由交換機(jī)來構(gòu)成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的骨干。這種端口采用的物理媒質(zhì)是光纖，共需一收一發(fā)兩根光纖。通過獨(dú)特的編碼技術(shù)，將業(yè)務(wù)通過同城光纖傳送至城市的其它地點(diǎn)。因?yàn)橥莾?nèi)鋪設(shè)光纖要較城間容易得多，因而這種技術(shù)的可行性和優(yōu)勢(shì)也就更為 明顯。 MLT 技術(shù)有兩大優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)是可以將多個(gè)千兆鏈路捆綁起來，作為一條通路使用，使用戶可以在骨干上得到甚至高于杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 這樣，既保證了主干的可靠性，同時(shí)增加了主干的高效性，從而增加了該方 案的可用性。在選擇上必須根據(jù)具體的項(xiàng)目情況而定。它直接將 IP 資料包跨越第二層，直接封裝到第一層，也即 SDH 物理傳輸層中。 對(duì)于千兆以太網(wǎng)方法來說，一般更適用于在沒有 SD H 基礎(chǔ)設(shè)施的 項(xiàng)目中。 P OS 的優(yōu)勢(shì)在于可以高效地將第三層的資料包直接封裝到 SDH 幀中。如果沒有 S DH 基礎(chǔ)設(shè)施，則這種方案在傳輸方面的很多優(yōu)勢(shì)就不復(fù)存在了，盡管有些廠家的 P OS 模塊也可以直接驅(qū)動(dòng)超過 50公里。 杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 在選擇上必須根據(jù)具體的項(xiàng)目情況而定。 2． S D H 需要下聯(lián)其它設(shè)備（帶 POS 接口的路由器或 A TM 交換機(jī)）才能提供面向邊緣接入網(wǎng)絡(luò)的連接，這同純以太網(wǎng)方案相比，等于多增加了 SDH部分的投資（杭州目前雖已有 S DH 設(shè)備但需再加模塊），而且大大增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度 ，我們知道這會(huì)使網(wǎng)管復(fù)雜度和故障率成非線性增長(zhǎng)。 綜合以上幾點(diǎn)，我們建議杭州市有線臺(tái)采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)主干。南京南方電訊公司 18 IP業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn) 傳統(tǒng)的 IP 網(wǎng)絡(luò)以 BestEffort方式轉(zhuǎn)發(fā) IP 資料包，不能為用戶提供質(zhì)量保證和其它增值業(yè)務(wù)。這兩類方式無論從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)機(jī)制和帶給運(yùn)營(yíng)商的收益均完全不同。對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)用戶來說，需要花錢購買額外設(shè)備，需要擁有專業(yè)技術(shù)人員管理和維護(hù)這些復(fù)雜的設(shè)備。運(yùn)營(yíng)商購買運(yùn)營(yíng)級(jí)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備安裝在自己的機(jī)房，一套設(shè)備同時(shí)可以為成千上萬的用戶提供增值服務(wù)。用戶只需按月為這些業(yè)務(wù)付費(fèi)。 北電網(wǎng)絡(luò)公司的 Shasta用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng) (SSS： SubscriberServiceSystem)就是這樣一套基于網(wǎng)絡(luò)的用戶管理系統(tǒng)，它使 IP 服務(wù)供貨商有史以來第一次在邏輯上把數(shù)萬名杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 這些業(yè)務(wù)包括虛擬專用網(wǎng) (VPN)、可管理的防火墻、服務(wù)質(zhì)量策略、及強(qiáng)制網(wǎng)絡(luò)門戶等。 ShastaSSS 是北電網(wǎng)絡(luò)端到端 IP 結(jié)構(gòu)的 IP 業(yè)務(wù)組件，能夠與北電網(wǎng)絡(luò)的其它產(chǎn)品系列無縫地實(shí)現(xiàn)互通。 設(shè)計(jì)原則 高性能 為了及時(shí)、迅速地處理網(wǎng)絡(luò)上傳送的資料，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具備高速處理能力，提供高速數(shù)據(jù)鏈路，保證網(wǎng)絡(luò)高吞吐能力，滿足各種應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。它采用了先進(jìn)的共享內(nèi)存式體系結(jié)構(gòu)，保證路由器具有高達(dá)每秒四千萬包的吞吐率和低于 10微秒的包轉(zhuǎn)發(fā)延遲。其特別設(shè)計(jì)的硬 件查找路由表方式可保證路由表項(xiàng)高達(dá)八萬條時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)性能不會(huì)有絲毫降低 (今天 INTERNET主干路由表項(xiàng)為 5萬條 )。 杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 靈活性和可擴(kuò)充能力 隨著用戶應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求網(wǎng)絡(luò)可以方便地?cái)U(kuò)充容量，支持更多的用戶及應(yīng)用；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)必須能夠平滑地過渡到新的技 術(shù)和設(shè)備，保證用戶現(xiàn)有的投資； 我們所選用的各種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都具有良好的靈活性和可擴(kuò)充能力。 M40有 8個(gè)擴(kuò)展槽，支持各種接口板如 ATM、 POS、GbE、 E 100M和 10G以太網(wǎng)。北電網(wǎng)絡(luò)公司網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的可擴(kuò)展性充分地保護(hù)了用戶 的投資。在網(wǎng)絡(luò)骨干上要提供備份鏈路，提供冗余路由。 我們本次所推薦的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品具有很高的可靠性，一些網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的平均無故障時(shí)間MTBF高達(dá) 17年之久。 杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 有些 IP 設(shè)備除基本的資料轉(zhuǎn)發(fā)功能外，還有諸如包過濾、 QoS 保障、基于數(shù) 據(jù)流的計(jì)費(fèi)等特性。不過，某些設(shè)備在這些特性的可用性方面非常差，比如，一旦啟動(dòng)包過濾或基于數(shù)據(jù)流的計(jì)費(fèi)等特性，設(shè)備的包轉(zhuǎn)發(fā)性能卻顯著下降，只能達(dá)到正常性能的十分之一。 Juniper公司的新一代交換路由器 M40和北電網(wǎng)絡(luò)公司的 Accelar在這些方面表現(xiàn)很好，由于使用了最新的 ASIC 技術(shù)和微碼， M40和 Accelar在啟動(dòng)這些特性后，性能絲毫沒有下降。 可管理性 對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)，尤其是地域分布極為分散的網(wǎng)絡(luò)，良好的組 織和管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和高效使用有很大幫助，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠提供方便、靈活、有力的工具，使得無論是安裝、操作還是使用對(duì)用戶來說都輕而易舉。無論是高檔還是中檔設(shè)備，無論是集線器、交換機(jī)還是路由器，都集在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理軟件 Optivity 下，進(jìn)行控制、管理、設(shè)置和調(diào)整。 標(biāo)準(zhǔn)化 在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)真正開放，基于國際開放式標(biāo)準(zhǔn)，開放的網(wǎng)絡(luò)使用戶可以自由地選擇不同廠家的產(chǎn)品，不會(huì)受到某些廠家專有標(biāo)準(zhǔn)的限制，最大程度地保護(hù)用戶的利杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)基于國際標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)的接口和規(guī)范和協(xié)議，使不同廠家的設(shè)備可以順利地連接。 采用開放性體系結(jié)構(gòu)與堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化是北電網(wǎng)絡(luò)公司一貫堅(jiān)持的產(chǎn)品開發(fā)原則，北電網(wǎng)絡(luò)公司作為各大國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ITUT、 ATM論壇、 IETF等）的主要成員和標(biāo)準(zhǔn) 的制定者之一，所有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品支持國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)與接口協(xié)議，這使得北電網(wǎng)絡(luò)公司的產(chǎn)品可以提供很好的開放性，可以與任何遵循國際標(biāo)準(zhǔn)的廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成功地進(jìn)行互連，有效地保護(hù)了用戶的投資。 網(wǎng)絡(luò)總體方案 網(wǎng)絡(luò)核心層 骨干網(wǎng)由 4 個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，分別為總前端、邵逸夫大樓、羊壩頭和團(tuán)校。在這 4 個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)配置 M40 骨干路由器，各個(gè)核心節(jié)點(diǎn)間以千兆以太網(wǎng)相連接，各個(gè)節(jié)點(diǎn)分別配置 8 個(gè)千兆口用于連接應(yīng)用服務(wù)器和中繼互連， 96個(gè) 10/100M 端口連接用戶。 杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 最為徹底的方式是在 10G 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化后，將骨干帶寬升級(jí)為 10Gbps 以太網(wǎng)。 各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的鏈路， 我們建議城區(qū)部分采用千兆以太網(wǎng)連接應(yīng)用服務(wù)器通過百兆以太網(wǎng)或 Cable Modem 連接各企事業(yè)單位和個(gè)人用戶，與郊區(qū)市縣采用超遠(yuǎn)距離千兆以太網(wǎng)模塊連接，實(shí)現(xiàn)高速的互連互通。雙歸連接保證了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的冗余和可靠，任何一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，邊緣節(jié)點(diǎn)可以通過另外一條鏈路連接核心層，保證用戶資料不受影響。 A ccelar1200可以配置 POS、千兆以 太網(wǎng)、 10/100Mbps 以太網(wǎng)等接口，可以滿足不同的需求。 市縣網(wǎng)絡(luò)邊緣層 7 個(gè)郊區(qū)市縣按每市縣 3 個(gè)節(jié)點(diǎn)，共 21個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用北電網(wǎng)絡(luò)公司Accelar1250 和 Accelar1100。南京南方電訊公司 24心層節(jié)點(diǎn)，市縣內(nèi)的其它兩個(gè)節(jié)點(diǎn)采用 Accelar1100。 IP業(yè)務(wù)層 IP 業(yè)務(wù)層由 ShastaSSG5000系統(tǒng)組成。 SSG5000支持豐富的業(yè)務(wù)，包括支持 VPN的隧道業(yè)務(wù)、安全性、流量管理、入口和話音集成。 在接入環(huán)境中，第二層隧道協(xié)議 (L2TP)著重考慮了在用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn) (L2TP接入集中器，或 LAC)與 ISP 或企業(yè)的設(shè)備 (L2TP 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或 LNS)之間建立安全連接。 當(dāng) L2TP 部署于 LAC 和 LNS 之間，這就是所說的 “強(qiáng)制隧道 ”。 SSG將激活 L2TP 隧道，并與RADIUS 服務(wù)器一起互作，進(jìn)行域名鑒別。這就是所說的 “自愿隧道 ”，它可以基于L2TP、 PPTP 或 IPSec。在自愿隧道的情況下，用戶可建立到企業(yè)或 ISP 網(wǎng)關(guān)的隧道。 杭州有線寬帶 IP城域網(wǎng)技術(shù)方案應(yīng)標(biāo)書（ IP解決方案） 普天通信 當(dāng) SSG與 ContivityCLE 設(shè)備和 PC客戶機(jī)相結(jié)合時(shí)，它可以提供全面的VPDN解決方案。 VPRN通過 IPSec獲得安全保證，這是一個(gè)適用于資料加密、主機(jī)鑒別和密鑰交換的不斷演進(jìn)的 Inter協(xié)議。 DES56吞吐量是每個(gè) SSM90MbpsFD，而 3DES吞吐量是 30MbpsFD。該系統(tǒng)還支持基于 IKE 的密鑰交換和認(rèn)證。最簡(jiǎn)單的 VPRN是連接兩個(gè)站點(diǎn)的虛擬租線 (VLL)。 安全性 SSG的安全性業(yè)務(wù)支持單個(gè)用戶本地的點(diǎn)應(yīng)用，也可支持 VPN。它們結(jié)合 在一起，向網(wǎng)絡(luò)管理員提供無可比擬的安全工具箱。與基于 CPE 的防火墻不一樣， SSG可防止非法業(yè)務(wù)穿過本地環(huán)路，防止一些拒絕服務(wù)的攻擊。例如，當(dāng)某個(gè) VoIP 會(huì)話開始時(shí)， SSG可以在通話期間識(shí)別并應(yīng)用一套安全規(guī)則。南京南方電訊公司 26反電子欺騙可以預(yù)防惡意的用戶假冒合法用戶。 最后，出于地址管理或安全性的原因， NAT允許用戶維護(hù)專用地址空間， 只在SSG上轉(zhuǎn)換為全球可識(shí)別的 IP 地址。用戶在登錄到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，它被導(dǎo)向服務(wù)商的入口服務(wù)器 (通過 HTTP 攔截 )，進(jìn)入客戶化的主頁。用戶邊沿是網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)商可以真正實(shí)現(xiàn)直接插入的點(diǎn)。這將根據(jù)服務(wù)商的輸入而得到增強(qiáng)。南京南方電訊公司 27Web緩存互作 緩存重新定向允許系統(tǒng)將 web請(qǐng)求轉(zhuǎn)向并置的服務(wù)器上。重新定向可以基于埠 80，用于大多數(shù)web業(yè)務(wù)，或基于更復(fù)雜的應(yīng)用級(jí)別過濾。這包括劃分業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)別及在合適的 WAN連接上為話音業(yè)務(wù)定向。在將來，媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 (MGCP)等協(xié)議將增加精確程度。 用戶的接入主要通過網(wǎng)絡(luò)接入層完成。目前，杭州廣電有線寬帶網(wǎng)暫無撥號(hào)接入的建設(shè)計(jì)劃，專線接入是唯一的方式。其中，傳統(tǒng)手段和 DSL方式都需要基礎(chǔ)電信網(wǎng)和銅線接入網(wǎng)的支持，廣電沒有這樣的手段。通過光纖，我們可以為用