全方位分析寬帶接入服務(wù)器擴(kuò)展
寬帶接入服務(wù)器還是比較常用的,于是我研究了一下關(guān)于寬帶接入服務(wù)器擴(kuò)展的問(wèn)題,在這里拿出來(lái)和大家分享一下,希望對(duì)大家有用。在規(guī)劃中,光纜敷設(shè)應(yīng)采用一步到位方式。寬帶按入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)結(jié)合寬帶接入點(diǎn)分布的特點(diǎn)、路由情況及業(yè)務(wù)要求,綜合考慮,適當(dāng)選擇。既要充分考慮到網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性,又要顧及發(fā)展的需要,同時(shí)還要考慮寬帶接入服務(wù)器的窄帶需求,以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和調(diào)配靈活性,如擴(kuò)容、調(diào)度及應(yīng)急等因素。寬帶接入網(wǎng)光纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),主要考慮以下兩種方案。
1.星型方式
母局匯接節(jié)點(diǎn)到匯接節(jié)點(diǎn)按星型點(diǎn)到點(diǎn)連接、構(gòu)成有源星型或雙星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易規(guī)劃,光纜的投資相對(duì)較??;缺點(diǎn)是占用管孔多,每個(gè)用戶(hù)是單路由,安全可靠性差。對(duì)一些用戶(hù)密度疏、近期變化大,且離局較遠(yuǎn)的地區(qū)不失為一種行之有效的方式。
2.環(huán)型與總線型結(jié)合方式
母局匯接節(jié)點(diǎn)采用從本節(jié)點(diǎn)出來(lái)的光纜雙向進(jìn)纖方式,匯接環(huán)由大芯數(shù)主干光纜構(gòu)成,環(huán)上光纜采用不遞減方式,每個(gè)匯接環(huán)上一般接4~6個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)。匯接節(jié)點(diǎn)至樓道交換機(jī)采用星形點(diǎn)到點(diǎn)連接。該結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是匯接環(huán)光纜占用管孔少,纖芯使用率高,易于調(diào)度,安全性高。
對(duì)一些在母局匯接節(jié)點(diǎn)間總線上的其他重要匯接節(jié)點(diǎn),為解決單一物理路由的不安全性,每個(gè)光節(jié)點(diǎn)可采用通向兩個(gè)母局匯接節(jié)點(diǎn)方向的進(jìn)纖方式,形成對(duì)該匯接節(jié)點(diǎn)的雙向接入方式。當(dāng)其中一個(gè)母局匯接節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),可通過(guò)另一母局匯接節(jié)點(diǎn)疏通,增加了接入業(yè)務(wù)的可靠性,同時(shí),當(dāng)用戶(hù)光纜有富余時(shí)可作為局間中繼用。但該方式增加了匯接節(jié)點(diǎn)設(shè)備負(fù)載,同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造復(fù)雜,不宜大量使用。對(duì)于環(huán)網(wǎng)綜合型接入方式,對(duì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、光纜鋪設(shè)等都有一系列細(xì)則要求,其中對(duì)自愈環(huán)網(wǎng)中主要節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)的要求為4~8個(gè)為宜。
(1)主要與光傳輸容量有關(guān) 以使用的UT斯達(dá)康公司生產(chǎn)的OMUX-400為例,在自愈環(huán)網(wǎng)中,對(duì)交換局或靠近交換局的節(jié)點(diǎn)設(shè)置成局端點(diǎn)(COT),其余節(jié)點(diǎn)設(shè)置成遠(yuǎn)端點(diǎn)(RT),假設(shè)圖1中A局端(COT)節(jié)點(diǎn)傳輸系統(tǒng)為32個(gè)2Mbit/s系統(tǒng),B、C、D、E遠(yuǎn)端(RT)節(jié)點(diǎn)考慮其上、下線業(yè)務(wù)量相同,各節(jié)點(diǎn)傳輸系統(tǒng)定為8個(gè)2Mbit/s系統(tǒng),如果RT節(jié)點(diǎn)數(shù)增加,其節(jié)點(diǎn)內(nèi)的傳輸系統(tǒng)數(shù)將減少,不能滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)內(nèi)上、下線業(yè)務(wù)量的需求。
(2)與光傳輸設(shè)備的性能有關(guān) 用于監(jiān)控、倒換、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、??數(shù)的增多,無(wú)疑使這些控制信息復(fù)雜化,并引起傳輸容量相對(duì)下降及倒換時(shí)延增加。
(3)光纖自愈環(huán)保護(hù) 對(duì)環(huán)路中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間全部斷纖形成的環(huán)路保護(hù)其可靠性相似于在設(shè)備段經(jīng)常使用的1:N(這里N為節(jié)點(diǎn)數(shù)),即當(dāng)發(fā)生多個(gè)節(jié)點(diǎn)間光纖中斷時(shí),只能保護(hù)其中的一個(gè)。如果自愈環(huán)節(jié)點(diǎn)數(shù)增多,那么,自愈環(huán)的保護(hù)可靠性就相對(duì)降低。另外,組成環(huán)形網(wǎng)至少要有3個(gè)節(jié)點(diǎn)以上,所以,要求節(jié)點(diǎn)下限是4個(gè)為宜。
另外,需說(shuō)明的是,光纖輔設(shè)的多少不影響傳輸設(shè)備容量:在每一個(gè)接入點(diǎn),其傳輸容量(能力)僅與設(shè)備本身的性能有關(guān),如光端機(jī)輸出4個(gè)E3數(shù)據(jù)流,在實(shí)際工作中有些人理解為輔設(shè)光纖進(jìn)入接入網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量越多,傳輸容量就越大。這種觀點(diǎn)是不正確的。
寬帶接入服務(wù)器的擴(kuò)展
寬帶接入服務(wù)器定位是在骨干網(wǎng)絡(luò)的邊緣,主要實(shí)現(xiàn)各種接入用戶(hù)的業(yè)務(wù)匯聚和流量匯聚,突出其接入方面的處理能力,希望寬帶接入服務(wù)器承擔(dān)各種各樣網(wǎng)絡(luò)功能的想法顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此,針對(duì)目前寬帶接入的實(shí)際需求和應(yīng)用趨勢(shì)去擴(kuò)展寬帶接入服務(wù)器的功能,才能更加高效地實(shí)現(xiàn)寬帶接入。
1.業(yè)務(wù)選擇
業(yè)務(wù)選擇的作用就是要實(shí)現(xiàn)用戶(hù)通過(guò)一條終結(jié)到寬帶接入服務(wù)器的連接來(lái)自主地選擇后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的多種業(yè)務(wù)。一方面,各種業(yè)務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)在技術(shù)上的側(cè)重點(diǎn)是不同的,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求也不盡相同。這樣,通過(guò)在寬帶接入服務(wù)器上劃分出適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)模型,使之針對(duì)各種業(yè)務(wù)特點(diǎn)合理有序地捆綁系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)資源,在有限的資源條件下更好地實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)。另一方面,從今后網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展看,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容服務(wù)供應(yīng)商ICP與網(wǎng)絡(luò)接入商ISP的分離是必然趨勢(shì)。
2.VPN(虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)
虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)就是要實(shí)現(xiàn)在公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上安全高效地傳送,使網(wǎng)絡(luò)具有良好的擴(kuò)展性和伸縮性。VPN技術(shù)的核心集中在數(shù)據(jù)包的加密和網(wǎng)絡(luò)傳送上。IETF已經(jīng)制訂了一些VPN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如:二層L2TP隧道技術(shù)和三層IP Sec加密技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的頒布為VPN的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從目前VPN的實(shí)際應(yīng)用上看,VPN業(yè)務(wù)多數(shù)集中在網(wǎng)絡(luò)的邊緣上實(shí)現(xiàn),對(duì)于骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言往往是透明的。寬帶接入服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)接入和業(yè)務(wù)匯聚的角色,往往是VPN應(yīng)用的最初發(fā)起端,它對(duì)VPN應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。目前,在網(wǎng)絡(luò)第二層的VPN實(shí)現(xiàn)上,寬帶接入服務(wù)器提供L2TP隧道加密技術(shù)。一般既可以作為L(zhǎng)AC(L2TP訪問(wèn)集中器),也可以作為L(zhǎng)NS(L2TP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器),組網(wǎng)應(yīng)用靈活。在網(wǎng)絡(luò)第三層的VPN實(shí)現(xiàn)上,由于IP Sec是較新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),因此這種VPN的實(shí)現(xiàn)還不普及。如今只有部分的寬帶接入服務(wù)器開(kāi)始支持該項(xiàng)功能。
3.組播支持
從全網(wǎng)位置上看,寬帶接入服務(wù)器必須支持組播,在網(wǎng)絡(luò)層上完成組播視頻流的末端分發(fā)。網(wǎng)絡(luò)主機(jī)安裝相應(yīng)的組播應(yīng)用程序來(lái)支持組播協(xié)議,通過(guò)主動(dòng)提出組播申請(qǐng),選擇所需的組播服務(wù),以使之連接到本地支持IGMP的路由器或組播服務(wù)器上。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度上和目前實(shí)際設(shè)備對(duì)組播支持情況上看,寬帶接入服務(wù)器主要起到轉(zhuǎn)發(fā)在網(wǎng)絡(luò)終端和支持IGMP的組播服務(wù)器或路由器之間的組播流量。一般都支持IGMP第一、二版的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),但是,在很大程度上僅僅是擔(dān)當(dāng)IGMP代理(Proxy)或IGMP欺騙(Snooping)的角色,簡(jiǎn)單地完成網(wǎng)絡(luò)末組播包的透明傳遞和分發(fā),終端用戶(hù)感覺(jué)不到與實(shí)際應(yīng)用時(shí)的差異。
4.IP流量的轉(zhuǎn)發(fā)管理及防火墻功能
寬帶接入服務(wù)器的IP流量轉(zhuǎn)發(fā)管理主要是根據(jù)不同用戶(hù)的實(shí)際權(quán)限向用戶(hù)提供相應(yīng)的接入能力,在一定程度上完成IP防火墻的功能,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全。IP的流量轉(zhuǎn)發(fā)管理在很大程度上是與寬帶接入服務(wù)器的VPN和業(yè)務(wù)選擇相捆綁,與上層骨干邊緣路由器相配合,靈活有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種業(yè)務(wù)類(lèi)型的IP分離。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,該功能可以通過(guò)自身IP包過(guò)濾(IP Filter),針對(duì)不同業(yè)務(wù)靈活分配IP地址段和網(wǎng)絡(luò)側(cè)NAT(網(wǎng)絡(luò)地址翻譯)來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí),從網(wǎng)絡(luò)安全的角度出發(fā),寬帶接入服務(wù)器還應(yīng)該提供防IP攻擊和IP欺騙的功能。
對(duì)于IP過(guò)濾技術(shù),系統(tǒng)在完成用戶(hù)接入的同時(shí)根據(jù)用戶(hù)選擇的業(yè)務(wù)類(lèi)型指定相應(yīng)的IP過(guò)濾策略,向不同權(quán)限的用戶(hù)進(jìn)行三、四層的數(shù)據(jù)包過(guò)濾。這樣既實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的需要,又可以有效地限制用戶(hù)的訪問(wèn)權(quán)限,實(shí)現(xiàn)與相應(yīng)業(yè)務(wù)的捆綁。這一功能的實(shí)現(xiàn)由寬帶接入服務(wù)器內(nèi)部獨(dú)立完成,不需要上層路由器的配合。
對(duì)于接入用戶(hù)IP地址的分配,寬帶接入服務(wù)器通過(guò)與后臺(tái)RADIUS服務(wù)器的配合,由寬帶接入服務(wù)器、后臺(tái)RADIUS服務(wù)器,甚至還可以由掛接在接入服務(wù)器上的DHCP server來(lái)??下,要實(shí)現(xiàn)IP流量轉(zhuǎn)發(fā)控制,一方面可以通過(guò)在寬帶接入服務(wù)器上對(duì)不同的IP地址段設(shè)置不同的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略來(lái)實(shí)現(xiàn);另一方面也可以由上層路由器通過(guò)IP包的解析,對(duì)不同的IP源、目的地址進(jìn)行過(guò)濾或選路由,來(lái)限制不同用戶(hù)的接入能力。對(duì)于NAT技術(shù)的引入,一方面它可以充分利用專(zhuān)網(wǎng)地址,緩解公網(wǎng)IP地址資源有限的壓力。另一方面,NAT通過(guò)IP流量的單向轉(zhuǎn)發(fā)處理,實(shí)現(xiàn)用戶(hù)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)安全。
寬帶接入服務(wù)器組網(wǎng)應(yīng)用
寬帶接入服務(wù)器主要是為了適應(yīng)當(dāng)前各種DSL接入應(yīng)用要求,尤其是ADSL接入的應(yīng)用要求。目前ADSL接入都是基于ATM網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),是ATM的ADSL。但是,目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以純IP網(wǎng)居多且規(guī)模較大。同時(shí),對(duì)于ATM技術(shù)的爭(zhēng)論仍是業(yè)界討論的焦點(diǎn)。ATM網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步擴(kuò)大有一定的困難,實(shí)現(xiàn)ADSL直接IP接入的要求有現(xiàn)實(shí)意義。另一方面,隨著接入側(cè)接入網(wǎng)設(shè)備集成度的提高,在一個(gè)上連的接入網(wǎng)絡(luò)單元(如DSLAM),往往能夠掛接成百上千個(gè)實(shí)際用戶(hù)。對(duì)于這樣的網(wǎng)絡(luò)分布和如此多的單點(diǎn)上連用戶(hù),將寬帶接入服務(wù)器由集中式接入轉(zhuǎn)為分散接入,也是一種理想的選擇。甚至可以在接入側(cè)將其與邊緣接入設(shè)備直接集成,直接接入網(wǎng)絡(luò)的IP一體化。這種組網(wǎng)方案不僅有利于寬帶接入服務(wù)器自身設(shè)備的簡(jiǎn)化,易于實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的QoS,而且,將接入用戶(hù)數(shù)據(jù)IP化后直接匯聚入邊緣路由器,易于完成與現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)的融合,還節(jié)省了在網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)和邊緣側(cè)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和傳輸通道。應(yīng)該說(shuō),這樣的寬帶接入服務(wù)器價(jià)格低廉,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,往往捆綁作為接入設(shè)備的一部分直接使用。但功能相對(duì)簡(jiǎn)單,網(wǎng)絡(luò)的伸縮性和擴(kuò)展性較差。采用這種組網(wǎng)方案對(duì)于接入業(yè)務(wù)單一的網(wǎng)絡(luò)來(lái)講是可行的,但用于業(yè)務(wù)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)就顯得有些力不從心。從目前實(shí)際的業(yè)務(wù)導(dǎo)向上,高速上網(wǎng)成為目前寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的主流業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)類(lèi)型單一而且附加業(yè)務(wù)較少,在這樣的現(xiàn)狀下采用分散接入有一定的優(yōu)勢(shì)。
從全網(wǎng)來(lái)看,寬帶接入服務(wù)器既是全網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的單一匯聚點(diǎn),又是用戶(hù)業(yè)務(wù)流量的統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)。在這個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn),如果它能與其他專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)合組網(wǎng)應(yīng)用,就能夠大大提高網(wǎng)絡(luò)總體性能和用戶(hù)的實(shí)際接入速度。可以想象,對(duì)于Internet業(yè)務(wù)將寬帶接入服務(wù)器直接掛接在專(zhuān)用Cache和四層交換機(jī)上。這樣,對(duì)于用戶(hù)頻繁訪問(wèn)的信息就可以通過(guò)四層交換機(jī)過(guò)濾直接從專(zhuān)用Cache上高速獲取,從而直接旁路了大量的用戶(hù)數(shù)據(jù)流,減少許多重復(fù)的、不必要的網(wǎng)絡(luò)流量,大大降低了骨干網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率,具有很高的應(yīng)用價(jià)值。寬帶接入服務(wù)器在性能上的提高集中表現(xiàn)在接入處理能力方面、交換容量方面和接口帶寬、密度方面。下一代大型寬帶接入服務(wù)器的系統(tǒng)性能要求達(dá)到:
①交換容量至少40G;
②同時(shí)支持的PPP呼叫數(shù)目達(dá)到20k;
③可配置用戶(hù)數(shù)達(dá)到100k;
④獨(dú)立包轉(zhuǎn)發(fā)能力達(dá)到1Mbit/s以上。
IP發(fā)展趨勢(shì)表明,由于多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)的引入可以平滑地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級(jí),易于實(shí)現(xiàn)IP的服務(wù)質(zhì)量保證和VPN應(yīng)用。這些方面的應(yīng)用與目前其他技術(shù)相比具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。MPLS已經(jīng)成為業(yè)界對(duì)下一代IP發(fā)展方向的共識(shí),寬帶接入服務(wù)器對(duì)其支持是必然的選擇。