城市寬帶網(wǎng)絡IP地址的劃分方法
1. 前言
隨著技術(shù)的不斷完善和市場的日益成熟，城市寬帶網(wǎng)絡用戶數(shù)量呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭，更多的網(wǎng)絡運營商也紛紛開展寬帶業(yè)務。有線電視網(wǎng)絡，作為天然的寬帶，目前也正在利用其先天優(yōu)勢，積極開拓市場，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務。但是，作為從事電視傳輸?shù)倪\營機構(gòu),無論是采用目前成熟的千兆以太網(wǎng)技術(shù)，還是利用Cable Modem，在注意拓展市場的同時，都應該特別注意對網(wǎng)絡基礎的建設。網(wǎng)絡基礎既包括網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的設計，還包含地址規(guī)劃和分配問題，只有進行科學的地址規(guī)劃，才能更有效的利用現(xiàn)有資源，確保業(yè)務的健康有序發(fā)展?！ ?/P>
2 科學規(guī)劃地址的意義
2.1規(guī)范、科學、統(tǒng)一的地址規(guī)劃對于網(wǎng)絡建設和網(wǎng)絡業(yè)務的發(fā)展具有戰(zhàn)略性的指導作用。應該說，網(wǎng)絡地址的規(guī)劃應當是提供網(wǎng)絡服務之前首先就要充分考慮的問題。地址規(guī)劃應是在充分考慮擬建網(wǎng)絡規(guī)模、開展業(yè)務內(nèi)容、提供服務級別和將來的發(fā)展方向等問題 的基礎上，對整個網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)做出的最高層次的抽象設計。對網(wǎng)絡地址合理規(guī)劃，實際 上就是對網(wǎng)絡體系進行在既有和可以采納的技術(shù)條件下的進一步優(yōu)化，減少因為不確定因 素造成的設備和人力投入，消除或降低網(wǎng)絡的建設維護成本。
2.2科學的地址規(guī)劃是網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡安全的基本保障和客觀要求。
網(wǎng)絡管理是整個網(wǎng)絡的核心，它要求網(wǎng)絡具備清晰的層次結(jié)構(gòu)，以發(fā)揮網(wǎng)絡的全部功 能。通過合理的地址規(guī)劃，可以方便的實現(xiàn)對網(wǎng)絡的分級管理，降低各種人力和設備的開 銷。另外，科學的地址結(jié)構(gòu)還有利于在不同層次實施可靠的網(wǎng)絡策略，從而保證整個網(wǎng)絡 的安全要求。這種保障體現(xiàn)在即使在網(wǎng)絡安全受到威脅時，也可以將破壞程度控制在最小 的范圍內(nèi)?！ ?/P>
2.3合理的地址規(guī)劃是A、B兩個業(yè)務平臺結(jié)合的要求?！ ?/P>
傳統(tǒng)電視節(jié)目的傳輸與網(wǎng)上各類數(shù)字業(yè)務服務通過傳輸介質(zhì)實現(xiàn)物理上的融合，而地 址的規(guī)劃則在兩者之間建立了合理的紐帶，使兩個平臺的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及業(yè)務的可重疊性和可 互補性得到充分的體現(xiàn)?！ ?/P>
3 地址規(guī)劃應遵循的原則
在對地址進行規(guī)劃分配的問題上，應當充分遵循以下四個原則?！ ?/P>
a.統(tǒng)一性原則：地址分配需要統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一管理。這要求我們在網(wǎng)絡設 計之初就要從全局的角度考慮問題，進一步熟悉掌握網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和業(yè)務內(nèi)容，同時要對網(wǎng)絡 的建設和業(yè)務的發(fā)展具備一定的前瞻性考慮?！ ?/P>
b.層次性原則：有層次的規(guī)劃可以極大的降低管理的復雜程度，提高網(wǎng)管效率。清晰 的地址分配結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡運行發(fā)展的基本要求和保障，而良好的層次性能夠為網(wǎng)絡提供更好 的可維護性和可擴展性?！ ?/P>
c.連續(xù)性原則：連續(xù)地址規(guī)劃能夠?qū)崿F(xiàn)地址的最優(yōu)使用。當然這里的連續(xù)是有層次的 科學的連續(xù)，連續(xù)并不等同于單一的從節(jié)省地址資源出發(fā)考慮問題?！ ?/P>
d.唯一性原則：地址的唯一性是地址規(guī)劃的最基本要求，但在地址規(guī)劃當中仍然值得 注意?！ ?/P>
4 關于地址規(guī)劃的幾種方法
針對具體的網(wǎng)絡規(guī)模結(jié)構(gòu)和用戶對服務級別的不同要求等因素，在對地址進行規(guī)劃的 時候，我們往往采用分級、分層次和分類的方法?！ ?/P>
4.1分級規(guī)劃
分級規(guī)劃往往與城市網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)密切相關。它是基于網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的考慮，以地域分布 為地址劃分基礎的規(guī)劃方式，為不同區(qū)域分配不同字段的地址資源。在大中規(guī)模城市用戶 數(shù)量分布比較均勻的情況下，采取這種地址規(guī)劃方式較為適合。分級規(guī)劃便于對網(wǎng)絡用戶 分區(qū)管理，把服務工作建立在二級站的基礎上.
4.2分層次規(guī)劃
分層次規(guī)劃方式是根據(jù)網(wǎng)絡的核心層、分布層與接入層的不同層次特點進行具體規(guī)劃。 在這種地址規(guī)劃方式中，網(wǎng)絡核心層的目標是不在核心層實施策略（如數(shù)據(jù)包過濾、策略 路由等），同時，核心層的所有設備應對網(wǎng)絡中的每個目的地具備充分的可達性。在分布 層要實現(xiàn)的功能包括隔離網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的變化，控制路由表的大小和對流量的收斂控制。 接入層則要完成將流量饋入網(wǎng)絡，控制訪問和執(zhí)行其他邊緣功能的任務。在分層地址規(guī)劃 方法中，每個局間站包含核心層、分布層和接入層的功能，每個二級站包含分布層和接入 層的功能。核心層占有較少的地址，而且建成之后的可擴展性較??；分布層擁有的地址較 多，可擴展性較大；接入層占用了全部地址空間的絕大部分地址，隨著業(yè)務量的增加和服 務范圍的拓展，其占用的地址資源會更多，因而接入層的可擴展性也最強?！ ?/P>
4.3分類規(guī)劃
關于地址劃分的第三種方法是分類規(guī)劃法。這種方法是對用戶進行分類劃分，進而針 對不同用戶子集進行地址分配。由于地址使用主要集中在接入層用戶部分，因此在實施地 址規(guī)劃前，我們必須對用戶的規(guī)模、聯(lián)網(wǎng)區(qū)域和服務需求進行科學的分析，以便在用戶分 類基礎上進行地址分類。在分類方面我們依據(jù)規(guī)模大小，往往把用戶分成家庭、小型辦公 單位、中型單位和大型單位；我們將用戶專網(wǎng)覆蓋區(qū)域分為二級站下子區(qū)域、二級站區(qū)域、 局間站區(qū)域和城區(qū)更大區(qū)域；針對服務級別的不同，我們可以把用戶的需求細劃為普通上 網(wǎng)級（網(wǎng)上瀏覽、信息發(fā)布等），專網(wǎng)用戶級（可以是基于端口、MAC地址、三層協(xié)議劃分 的虛擬專用網(wǎng)絡），另外就是同時要求以上兩種需求的"專網(wǎng)+上網(wǎng)"級用戶。接下來，我們 需要將用戶規(guī)模、專網(wǎng)區(qū)域類型和需求進行歸納，去除一些不需要的信息因素，進一步把 用戶分成以下類型：家庭上網(wǎng)用戶、單位上網(wǎng)用戶、二級站下子區(qū)域?qū)＞W(wǎng)（上網(wǎng)）用戶、 二級站區(qū)域?qū)＞W(wǎng)（上網(wǎng)）用戶、局間站區(qū)域?qū)＞W(wǎng)（上網(wǎng)）用戶和城區(qū)及更大區(qū)域?qū)＞W(wǎng)（上網(wǎng) ）用戶，并以此分類為依據(jù)，進行地址的分配規(guī)劃。 事實上，在對地址進行實際規(guī)劃時，我們往往是綜合考慮，以一種方法為主，同時運用 幾種方法規(guī)劃設計地址分配方案?！ ?/P>
5 注意內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的分離
這里我們需要澄清，這里提到的內(nèi)網(wǎng)是經(jīng)過采用IP保留地址構(gòu)建的獨立地址空間，而外 網(wǎng)則是互聯(lián)網(wǎng)公用地址空間的某一子空間。具體的講，內(nèi)網(wǎng)可以理解為寬帶網(wǎng)絡運營商企業(yè) 內(nèi)部的網(wǎng)絡，外網(wǎng)是除去這個內(nèi)部網(wǎng)絡之后的地址空間。從邏輯角度來說，這兩個空間是相 分離的，可以根據(jù)需求，利用地址轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)兩者之間的互聯(lián)。內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的分離可以保 證不同業(yè)務特性的分離，為地址空間的擴展和網(wǎng)絡安全提供了可靠的保障?！ ?/P>
在地址規(guī)劃的時候，如何理解內(nèi)外網(wǎng)絡分離的意義呢？首先，外網(wǎng)公用地址的資源相對 有限，而內(nèi)網(wǎng)的保留地址具有極大的地址空間。其次，如Web瀏覽、電子郵件、文件傳輸?shù)榷?數(shù)業(yè)務需要較少的外部地址或根本不需要。還有，根據(jù)運營策略的不同，有一些業(yè)務需要直 接放置在外網(wǎng)，無論從技術(shù)還是運營的角度出發(fā)，內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)都無法單獨承載綜合業(yè)務。最 后，網(wǎng)絡分離有利于實施更為有效的安全措施。對內(nèi)外網(wǎng)絡采用物理隔離的方法，從技術(shù)上 實現(xiàn)起來既方便而且有效。具體的分離方式可以結(jié)合實際情況在核心站或某些二級站通過VL AN劃分來實現(xiàn)。
6 結(jié)束語
科學的地址規(guī)劃是寬帶網(wǎng)絡建設的堅實基礎。規(guī)劃的過程中，要遵循因地制宜的原則， 有針對性的設計。在應用上，既要立足于現(xiàn)實，又要兼顧技術(shù)上的前瞻性，保證當前的投資 在可預見的時間內(nèi)發(fā)揮最大的作用。實際上，只要充分的認識業(yè)務發(fā)展的現(xiàn)狀和方向，掌握 了合理的方法，制定出科學合理的地址規(guī)劃方案也并非難事。
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