黃小川

（陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）股份有限公司，陜西 西安 710061）

1 寬帶IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀存在的主要問(wèn)題

現(xiàn)如今，我國(guó)中小城市寬帶IP城域網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)取得了明顯成效，但是在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是城域網(wǎng)設(shè)備的處理性能存在不足，其CPU占有率較高，存在明顯的丟包問(wèn)題，直接導(dǎo)致承擔(dān)業(yè)務(wù)控制策略上移到出市路由器上行端口，省骨干網(wǎng)的功能模糊，效率低下，對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的開展形成阻礙。二是網(wǎng)絡(luò)安全性能有待加強(qiáng)，容易受到一些不法分子、黑客以及病毒的入侵，如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行處理可能會(huì)導(dǎo)致城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。三是管理及監(jiān)控水平低下，整體網(wǎng)絡(luò)維護(hù)技術(shù)有待提高。因?yàn)閷拵гO(shè)備不具備完善的集收集、記錄與分析為一體的運(yùn)行機(jī)制，無(wú)法及時(shí)定位故障，網(wǎng)絡(luò)分析及優(yōu)化工作效率低下，不能為業(yè)務(wù)卡主提供有效的數(shù)據(jù)保障[1]。

2 城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)實(shí)施

基于對(duì)上述問(wèn)題的分析，需要在原有城域網(wǎng)的基礎(chǔ)上提出IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整，設(shè)置VPN等多項(xiàng)新型功能，滿足寬帶業(yè)務(wù)廣大用戶的業(yè)務(wù)需求，提高工作質(zhì)量及效率。

2.1 優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

優(yōu)化后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在總體骨干層、核心層、匯聚層以及接入層幾個(gè)層面。圖1為路由器網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)圖。

圖1 路由器網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)圖

2.1.1 總體骨干層

通過(guò)新增加的路由器實(shí)現(xiàn)與原有骨干設(shè)備的有效、統(tǒng)一連接，并在這一基礎(chǔ)上建立全新的雙向路由系統(tǒng)，基于雙向路由模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨干層相關(guān)路由設(shè)備的有效優(yōu)化。

2.1.2 核心層

根據(jù)相關(guān)要求明確核心層不同中心局形成的中心節(jié)點(diǎn)。核心層的主要組成部分包括中心局1、中心局2以及其他兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)?；诼酚善飨噜弮蓚€(gè)中心節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)雙向歸屬連接，在GE模式的輔助下保證寬帶鏈路和骨干層核心及管理路由器的有效連接。

2.1.3 匯接層

匯接層仍需要保持原有的結(jié)構(gòu)，通過(guò)交換機(jī)利用GE保證核心層與其他中心局核心路由器的有效連接。

2.1.4 接入層

接入層相關(guān)設(shè)備需要通過(guò)二層或者三層方式與匯聚層連接，在VLAN的作用下發(fā)揮用戶間的穿透功能，再通過(guò)另一個(gè)VLAN接到匯接層交換機(jī)，進(jìn)行靜態(tài)路由連接[2]。

2.2 優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力

優(yōu)化后可以通過(guò)GE接口實(shí)現(xiàn)核心層到骨干層及核心層設(shè)備的有效攔截，如果業(yè)務(wù)量存在增加的情況，可以通過(guò)N×GE的捆綁方式對(duì)帶寬進(jìn)行延伸，并且也可以使用10G或者2.5G進(jìn)行有效連接。通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸能力，出口帶寬顯著擴(kuò)大，從原來(lái)的8×155M擴(kuò)大至2×2.5G[3]。

2.3 優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)處理能力及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)功能

優(yōu)化后網(wǎng)絡(luò)處理能力及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)功能主要體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。一是核心節(jié)點(diǎn)中原有路由交換機(jī)被高性能且先進(jìn)的高端路由器取代，有效強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)處理性能，并且該路由器支持多項(xiàng)功能，具備非常強(qiáng)的QoS功能，能夠滿足客戶和電信級(jí)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，效果理想。二是匯聚層增設(shè)新型設(shè)備，使用下行業(yè)務(wù)接口類型，功能豐富，密度較大，并且具備一定的轉(zhuǎn)發(fā)能力，支持高性能路由交換機(jī)。三是增設(shè)BRAS使用下行業(yè)務(wù)接口，類型繁多，密度較大，能夠有效提高對(duì)各類寬帶業(yè)務(wù)的管理水平，不僅適用于常規(guī)IP專線，而且能夠針對(duì)ADLS用戶來(lái)進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)，能力較強(qiáng)。

3 路由策略優(yōu)化

3.1 BGP路由策略

中小城市IP城域網(wǎng)具有一定的獨(dú)立性，通過(guò)管理層面和技術(shù)層面展開分析，城域網(wǎng)全部節(jié)點(diǎn)均在相同的自治域范圍內(nèi)。使用相同的自治域號(hào)碼能夠在城域網(wǎng)核心路由器中運(yùn)行IBGP，通過(guò)骨干路由器連接運(yùn)行EBGP，對(duì)城域網(wǎng)中兩臺(tái)核心路由器進(jìn)行路由發(fā)布，之后結(jié)合具體情況充分發(fā)揮BGP的作用。根據(jù)IP網(wǎng)具體情況合理分配數(shù)據(jù)流量，保證其健康穩(wěn)定發(fā)展[4]。圖2為IGBP和EBGP示意圖。

圖2 IGBP和EBGP示意圖

對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，通常情況下需要設(shè)置單獨(dú)的路由器，將其當(dāng)作MP-IBGP反射器，IP城域網(wǎng)中全部POP節(jié)點(diǎn)均需要通過(guò)IBGP身份只與RR建立IGBP的鄰居進(jìn)行BGP路由的獲取及交換，能夠得到較高的網(wǎng)絡(luò)冗余。

3.2 IGP路由策略

現(xiàn)如今，能夠適用于規(guī)模較大的ISP且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的IGP路由協(xié)議主要包括OSPF和IOS系統(tǒng)，能夠同時(shí)支持OSPF及IS-IS路由協(xié)議。上述協(xié)議均為以鏈路狀態(tài)計(jì)算的最短路徑路由為基礎(chǔ)的協(xié)議，在大規(guī)模的ISP網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用廣泛，取得明顯成效[5]。

OSPF準(zhǔn)許自治系統(tǒng)中路由根據(jù)虛擬拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)置，并不需要根據(jù)物理互連結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。區(qū)域與區(qū)域之間也可以通過(guò)虛擬鏈路進(jìn)行有效連接，在IP資源準(zhǔn)許的情況下，通過(guò)應(yīng)用點(diǎn)到點(diǎn)鏈路有助于節(jié)約IP空間。結(jié)合上述分析可知，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)情況進(jìn)行考慮，可以在中小城市IP城域網(wǎng)中采用現(xiàn)有的OSPF協(xié)議，并且確保全部城域網(wǎng)均在相同的 AS0內(nèi)[6]。

3.3 OSPF路由策略

OSPF路由策略能夠有效促進(jìn)自愈。為了保證鄰居間的有效連接，OSPF進(jìn)程會(huì)通過(guò)向鄰居傳輸Hello包的方式鞏固連接。通常情況下，Hello包的timer在以太鏈路默認(rèn)為10 s，非廣播鏈路為30 s，另外其鄰居間也通過(guò)dead interval timer使用上述timer確保鄰居間連接的穩(wěn)定性[7]。如果路由器在dead interval timer間隔過(guò)長(zhǎng)中未收到任何Hello包，則會(huì)認(rèn)為其下線。對(duì)城域網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行分析，需要降低timer，促進(jìn)OSPF自愈。

對(duì)Cisco IOS來(lái)說(shuō)，默認(rèn)OSPF需要結(jié)合接口鏈路的帶寬對(duì)其metric進(jìn)行計(jì)算，主要為參考單款除以鏈路帶寬。對(duì)高速鏈路進(jìn)行分析，如OC-12和OC-48等鏈路，如果仍使用默認(rèn)參考單款，則會(huì)導(dǎo)致一些高寬帶鏈路metric數(shù)值相同，所以需要結(jié)合具體情況合理調(diào)整link的metric值，保證路徑選擇的合理性[8]。

4 MPLS VPN業(yè)務(wù)部署

目前，為了有效滿足廣大客戶的服務(wù)需求，需加速電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以IP應(yīng)用為基礎(chǔ)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特殊處理。企業(yè)需要利用提供商提供的多樣化服務(wù)及本身IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫互通選項(xiàng)的IP增殖服務(wù)有效降低成本。為了能夠有效提高效益，需要采取MPLS技術(shù)[9]。圖3為MPLS VPN概述圖。

圖3 MPLS VPN概述圖

該項(xiàng)技術(shù)能夠?yàn)榉?wù)提供商提供可以延伸和擴(kuò)展的IP服務(wù)能力，并且對(duì)配置和管理較為簡(jiǎn)單。MPLS運(yùn)營(yíng)商采用交換模式或者路由網(wǎng)絡(luò)可以提供能夠滿足業(yè)務(wù)需求的IP服務(wù)，因此該項(xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)可靠技術(shù)，適用于IP網(wǎng)絡(luò)為主的服務(wù)工作[10]。

5 結(jié) 論

中小城市IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化需要以滿足廣大居民網(wǎng)絡(luò)需求為重要基礎(chǔ)，通過(guò)采取上述優(yōu)化措施，骨干層2.5G上行出口利用率小于40%，核心層路由器上行GE口忙時(shí)利用率均低于40%，并且平均延時(shí)較優(yōu)化前提升2 ms，全部網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況穩(wěn)定且安全，能夠有效滿足用戶個(gè)性化上網(wǎng)需求。