1 引言
| ——随着因特网用户数量的 传统接入方式的缺陷越来越明显 带宽大低，限制了多媒体应用的 入方式，已成为必然的发展趋势 技术问题。 | 剧增、多媒体业务的不断普及和信息 ，主要体现在，一方面对用删网络造 进一步发展，降低了竞争力，因此， ，针对这种情况，本文全面分析了宽 | 流量的持续高速增长，利用PSTN网络的 成了巨大的压力；另一方面由于提供的 建设宽带IP城域网，为用户提供宽带接 带IP城域网建设过程中需要考虑的主要 |
| 2 网络分层 |
| ——宽带IP城域网是根据业 多媒体通信网络，是宽带骨干网 市范围内的延伸，并作为本地的 入方式，满足政府部门、企事业 须是可管理和可扩展的电信运营 | 务发展和竞争的需要而建设的城市范 络（如中国电信IP骨干网络、联通骨 公共信息服务平台组成部分，负责承 单位、个人用户对基于IP的各种多媒 网络。 | 围内（可能包括所辖的县区等）的宽带 干ATM网络、网通宽带IP网络等）在城 载各种多媒体业务，为用户提供各种接 体业务的需求，因此，宽带IP城域网必 |
| ——众所周知，可管理和可 汇接层和接入层，对于规模不大 的建设是一个渐进过程，网络的 别建设，如果采用这种划分方法 域网划分为城域网城域部分和城 | 扩展的电信运营网络肯定是分层网络 的城域网，核心层与汇接层可以合在 不同层次可能由不同的投资者分别建 ，本文认为过于简单，不能充分反映 域网城域接入部分。 | 。目前一般是将城域网划分为核心层、 一起，以简化网络体系。但是，城域网 设，同一个层次也可能由多个投资者分 网络建设的具体情况。因此，建议将城 |
| ——城域网城域部分为运营商网络，由运营商 域核心层主要完成城域网内部信息的高速传送与交 信息的汇聚与分发。 | 统一规划与建设，又可分为城域核心层和城域汇接层，城 换，实现与其它网络的互联互通，而城域汇接层主要完成 |
| ——城域接入部分可能由运营商、ISP、企业 供接入的部分，而且还可能需要向用户提供本地业 | 、建筑商以及物业管理部门建设，不仅仅是传统意义上提 务。城域接入部分又分为接入汇接层和 |
| 用户接入层，接入汇接层完 能，而用户接入层为用户提供具 | 成信息的汇接与分发，实现用户管理 体的接入手段。 | ，城域接入部分的业务提供、计费等功 |
| ——可以看出，城域网建设最困难的地方在于 ，要在竞争中占据优势，电信运营商需要详细分析 | 城域接入部分，而电信运营商竞争的焦点也在于此，所以 城域接入部分的各种需求。 |
| 3 技术体制 |
| ——根据网络的发展水平和 IP网络），ATM交换机方式（AIM | 网络业务的不同，目前建设宽带IP城 网络）和多业务路由交换机方式（多 | 域网主要有三种方式，即路由器方式（ 业务网络）。 |
| ——第一种方式面向目前网 IP over SDH技术、IP over DWD 、不保证服务质量的服务。 | 络上占80％以上而且还将不断剧增的 M技术组建纯IP技术的城域网，为用 | 数据流量，利用吉比特以太网技术、 户提供基于最好努力（Best effort） |
| ——第二种方式是面向数据 等传统业务以及IP业务，为用户 | 通信主要收入来源的专线与话音业务 提供按需分配网络带宽、保证服务质 | ，采用统一的网络支持DDN、FR、话音 量的服务，其中， |
| 支持IP业务可以采用IPOA、LANE、MPOA或VLAN技术实现。 |
| ——第三种方式采用路由器厂商与ATM交换机 MPLS技术，在网络边缘实现第三层灵活路由，在网 二种方式的进一步演进，即将IP业务与ATM网络无 能很好地支持DDN、FR、话音等传统业务，也能够 种服务。 | 厂商都普遍看好的下一代因特网骨干网络主流技术—— 络核心实现第二层快速交换。目前实际应用中，主要是第 缝地结合在一起，使ATM网络全网不再需要两套地址，既 很好地支持IP业务，按用户需要的服务质量提供相应的各 |
| ——本文认为，在实际网络建设中，目前可以 种应该根据网络建设的目的、网络上各种业务流量 个方面来进行考虑，一个方面是，如果网络模型的 ，而如果希望建设一个通用的传送平台支持包括IP 统数据业务，则应该首先考虑采用第三种方式。另 时采用第一种方式和第三种方式，分别建设IP网络 在数据业务类型多而总量不大的地方，应采用第三 步考虑采用第一种方式将IP业务分离开来。另外， 能够为IP网络提供接入功能和汇接功能，为用户提 | 考虑采用的主要是第一种方式与第三种方式，但采用哪一 发展趋势、经济投资等因素来决定。总体来说，可以从两 业务流量就是以IP为核心的应用，则应该选择第一种方式 业务在内的各种业务，特别是数据业务主要收入来源的传 一个方面是，在有条件的、IP业务量比较大的地区应该同 和多业务网络，以适应不同业务特点和业务发展需求，而 种方式以满足基本的业务需求，将来条件成熟后可以进一 这两种方式并不是要求完全独立的，事实上，多业务网络 供更加灵活的接入方式。 |
| 4 接入技术 |
| ——建设宽带IP城域网的主 地扩大网络覆盖面，方便用户的 联通提出了利用FTTx＋xDSL，FT 其它新运营商提出了FTTx＋LAN 为，这是因为，一方面，以太网 ，伴随着高速网络建设浪潮，对 设和接入需求会急速增加，而这 的网络连接方案，从而能够以最 的宽带接入，让用户享受到真正 ，也不错，其它的方式也就不必 是容易实现的，只要能够与楼字 的，因为淮也不愿已装修好的房 | 要目的之一是为了能快速方便地为用 接入，每个电信运营商都根据自己的 Tx+LAN、无线接入等方式，广电提出 、无线接入等方式。其中，FTTx+LAN 技术是非常成熟的技术，应用非常普 信息化小区，商住大楼、学校以及大 些用户相对集中且接入端口很密集， 少的投资，最低的资费为用户提供10 的宽带网络服务。这并不是说，这种 发展了。事实上，可以想象，对于楼 的拥有者或小区的投资商合作，就能 于再有所动作，此时，其它接入方式 | 户提供宽带接入服务，因此，为了尽快 特点提出了自己的解决方案，如电信和 了利用FTTx+HFC、FTTx＋LAN等方式， 方式为每个电信运营商所看好，本文认 及和方便，价格也比较便宜；另一方面 型企业单位、政府机构等高速网络的建 可以通过LAN交换机为用户提供高密度 Mbit／100Mbit／s甚至1000 Mbit／s 方式就完美无缺了，要真的是这样的话 字和新建小区，布设五类线或超五类线 够做到。而对于已建小区，是非常困难 就可以各显神通了。 |
| 5 用户认证与接入 |
| ——运营商建设网络的根本 使用网络的用户按照一定的原则 不一（如高速上网可能需要1Mbi 6Mbit／s带宽），随着竞争的加 源的情况进行计费，要做到这一 用。 | 目的在于能够通过网络运营为用户提 进行计费，而最简单的计费方式莫过 t／s带宽，看MPEG II节目可能需要2 剧，这种方式将难以适应市场需求， 点，就必须首先能够对使用网络的用 | 供服务而获取高额利润，因此，必须对 于采用包月制方式，但由于用户的需求 Mbit／s带宽，看MPEG II节目可能需要 因此网络必须能够按照用户使用网络资 户进行身份认证，以防止非法用户的盗 |
| ——窄带接入方式下利用PPP技术通过AAA服务 接入服务器接入网络，进行信息的交互，而宽带接 提供相应的功能对用户进行身份认证，因此，要做 | 器实现用户的身份认证并分配IP地址，使得用户能够通过 入方式下，通过以太网交换机或路由器实现的网络，并不 到这一点，必须引入有关技 |
| 术与相应的设备，如中兴通 需要严格认证的方法和需要严格 | 讯公司的客户管理系统，目前，与此 认证的方法。 | 有关的技术可以归为两类，本文称为不 |
| ——5.1 不需要严格认证的方法 |
| ——不需要严格认证的方法 的MAC地址和基于端口的VLAN ID 证，上述IP地址、MAC地址与VLA 的安全性。不过，这种方法存在 入网络，不管是集团用户还是家 式目前还不能做到按用户进行计 | 是将用户静态配置的IP地址或者采用 捆绑在一起，用户一开机就自动接入 N ID的捆绑能够有效地保证合法的终 着一个严重的缺陷，即只是保证合法 庭用户，对此都几乎难以容忍，这直 费，因此，本文认为，这种方式只能 | DHCP自动获取的IP地址与用户终端设备 到网络中，不需要对用户的身份进行认 端才能接入网络中，能够确保用户信息 终端接入网络，而不是保证合法用户接 接导致了DHCP＋的出现。而且，这种方 在网络建设初期包月制情况下使用。 |
| ——5.2 需要严格认证的方法 |
| ——需要严格认证的方法解决了不需要严格认 用户，一个终端可以有多个不同的用户，如果与中 访问网络资源的不同权限。目前，需要严格认证的 | 证的方法的缺点，能够保证每一个网络使用者都是合法的 兴通讯公司客户管理系统一起使用，不同用户还可以拥有 方法又分为两种，即PPPoE／A技术和DHCP+技术。 |
| ——（1）PPPoE／A技术 |
| ——PPPoE／A技术既能够实 制和计费功能。使用PPPoE／A技 议栈，用户使用他们所熟悉的拨 入管理、计费和业务类型。 | 现一个客户端与多个远程主机连接的 术，类似于使用点对点协议的拨号服 号网络用户接口进行拔号，通过PPPo | 功能，又能够提供类似于PPP的访问控 务方式，每个主机使用自己的点对点协 E／A技术，每个用户可以有他自己的接 |
| ——PPPoE／A技术有IETF的RFC，技术与设备 计费也可以按流量计费，能够对特定用户设置访问 进行控制，能够利用现有的用户认证、管理和计费 提供动态业务选择特性，而这些都是DHCP＋所不具 IP城域网。 | 比较成熟，可以防止地址冲突与地址盗用，既可以按时长 列表过滤或防火墙功能，能够对具体用户访问网络的速率 系统实现宽窄带用户的统一管理认证和计费，能够方便地 备的，因此，本文认为，目前应该使用这种方法建设宽带 |
| ——（2）DHCP＋ |
| ——DHCP＋是为了适应网络 服务器在将配置参数发给客户端 才将配置信息发给客户端，与PP DHCP＋客户端与服务器可以通过 服务器只是在获得IP配置信息阶 之间存在PPP连接，因此服务器 | 发展的需要而对传统的DHCP协议进行 之前必须将客户端提供的用户名和密 PoE从技术一样，DHCP＋也需要在客 在每个子网内增加中继代理而跨越三 段起作用，以后的通信完全不经过它 是所有通信的必经之路。 | 了改进，主要增加了认证功能，即DHCP 码送往RADIUS服务器进行认证，通过后 户端上安装客户端软件，但不同的是， 层，不一定要在同一个二层内。而且， ，而PPPoE／A技术由于服务器与客户端 |
| ——DHCP＋的主要优点是使 成为瓶颈，并能够很容易地实现 地址冲突和地址盗用；不能按流 现有的后台管理系统，因此，本 能考虑使用。 | 用DHCP＋服务器只在用户接入网络前 组播的应用。但是，DHCP＋还没有正 量进行计费；不能对用户的数据流量 文认为，这种方式目前还不具备实际 | 为用户提供配置与管理信息，一般不会 式的标准，产品和应用很少；不能防止 进行控制；并且，应用DHCP＋需要改变 应用的能力，需要等到进一步成熟后才 |
| 6 用户管理 |
| ——宽带IP城域网的用户主要有两类，即集团 认证，而家庭用户一般希望网络能够根据其实际需 格认证的用户的管理。 | 用户和家庭用户，集团用户一般采用包月制方式，不需要 要提供业务和计费，因此，用户管理主要是对需要进行严 |
| ——本文认为，相对于分散 络时客户管理系统不需要到远端 方式门1城域网中的用户集中在 中心获取有关用户的信息，完成 RADIUS服务器与窄带的RADIUS服 ，将成为必然的选择，但是，要 同的位置上。 | 认证分散管理方式（即将用户信息放 去就能获取有关用户的信息而完成对 一起进行管理，用户接入网络时，客 对用户的认证），管理起来非常方便 务器集中放在一起，甚至将两者合二 注意的是，在这种方式下客户管理系 | 置在靠近用户的汇集层上，用户接入网 用户的认证），采用集中认证集中管理 户管理系统利用Radius技术到用户管理 ，特别是在这种情况下，能够将宽带 为一，实现宽窄带用户统一管理，因此 统可以根据网络业务量的大小放置在不 |
| ——（1）分布式放置 |
| ——分布式放置就是在靠近用户的汇接层（如 户提供认证、流量控制等功能。这样做，可以不需 | 接入汇接层）上设置客户管理系统，为该汇接层之下的用 要大容量的客户管理系统，并使网络的 |
| 可扩展性非常好，特别是，由于可以根据网络 格比的客户管理系统，因此不会出现因为分布式设 同时为业务的进一步快速增长留下足够的空间。 | 规模的大小和业务需要选择不同等级的、具有极好性能价 置而像使用其它宽带接入服务器那样使造价过高的情况， |
| ——（2）集中式放置 |
| ——集中式放置就是在核心 证，这种方式的优势在于可以对 展的瓶颈。因此，本文建议在网 的不断发展和用户的不断增多， 上，它可以用来为分布式设置的 全网配置。 | 层上集中设置客户管理系统，对一个 用户进行集中管理，但是对设备的要 络建设初期每个片区内用户比较少时 还是应该过渡到分布式设置，但是， 系统提供业务汇聚功能，如对于VPN | 片区的大量小区和集团用户进行集中认 求比较高，很有可能成为网络进一步发 可以考虑采用这种方法，随着网络建设 集中式设置的系统并不是不用了，事实 业务，利用集中式设置的系统可以简化 |
| 7 接入带宽控制 |
| ——用户如果以以太网方式 际情况来看，用户对这样的速率 | 接入，则城域网提供给用户的一般是 并不满意，主要原因有两个：一是城 | 10／100 Mbit／s以太网接口。而从实 域网目前能够提供 |
| 的，需要较高带宽的，能够吸引用户的宽带业 希望运营商能够将带宽根据他们的实际需要分成多 网大部分是为了访问城域网之外的业务，而由于汇 不高，因此用户希望运营商能够提供与汇集层／骨 度和业务发展趋势来看，用户的这种合理要求应该 一种是在分散放置的客户管理系统上对每个用户的 带宽进行控制。 | 务并不多，大部分用户目前还不需要如此高的速率，他们 个等级，每个等级采用不同的收费标准；二是目前用户上 集层／骨干层／业务层设备的限制，在城域网之外速率并 干层／业务层相适应的接入速率，以降低资费。从竞争角 予以满足，目前，这种要求可以采用两种不同方法实现。 接入带宽进行控制，另一种是在用户接入点上对用户接入 |
| ——在分散放置的客户管理系统上进行控制的 ，普通的L2以太网交换机就可以了，缺点在于所有 有严格的带宽高低思想，使得资源不能充分利用， 100Mbit／s的24端口普通以太网交换机上有1Mbit 户10个（可以看MPEG I视频点播），6Mbit／s带宽 户24个，接入带宽54 Mbit／s，上行带宽还有46Mb 任何控制手段，这24个用户得到的带宽应该基本上 使用的带宽都不到5Mbit／s，尽管客户管理系统对 经受到了影响。而要保证所有用户的业务质量，接 | 优点在于网络中对客户管理系统以下的设备没有任何要求 设备处于一个共享LAN中，在客户管理系统以下的设备没 为了说明问题，举一个简单的例子，在一台上行速率为 ／，带宽的用户10个（主要为上网），2Mbit／s带宽的用 的用户4个（可以看MPEG II视频点播节目），一共接入用 it／s剩余。但是，当所有用户都在网络上时，如果没有 是一样的，也就是说，在不存在收敛比的情况下每个用户 这些用户的带宽进行了再分配，但是有4个用户的业务已 入的用户最多不能超过16个，以防出现最坏情况。 |
| ——在用户接入节点上进行 所需要的服务质量，缺点是需要 具有这种功能的设备。 | 控制的优点是能够充分利用接入层的 接入层的设备支持，中兴通讯公司以 | 网络资源，保证每个用户都能够得到其 太网交换机ZXB10-S300是目前业界唯一 |
| 8 IP地址分配与网络地址转换 |
| ——IP地址资源问题一直是 更加严重，因为宽带网络的用户 设初期用户IP地址可以采用公有 源是非常有限的，随着网络规模 通过动态分配方式进行分配（IP IP地址池中临时申请到一个IP地 ，也可以集中放置在Radius服务 | Internet建设中的难题之一。随着宽 可能是永远在线的，特别是包月制情 IP地址之外，一般都采用私有IP地址 的不断扩大与用户数的急剧增长，很 地址既可以是私有1P地址也可以是公 址，使用完后再归还到IP地址池中。 器上。 | 带城域网的建设，这个问题可能会变得 况下，所以在宽带IP城域网中，除了建 ，但即使如此，也应该考虑到IP地址资 快会耗尽，因此，本文建议用户IP地址 有IP地址）。用户访问网络资源时，从 而1P地址池，可以位于客户管理系统上 |
| ——由于高速接入Internet 的IP地址，因此，在宽带IP城域 时同样可以接入Internet，解决 私有IP地址转换成运营商自己的 IP地址转换为公有IP地址可以有 通过配置将一个私有用户地址与 户接入外部网络时网络设备从公 用公有IP地址和TCP端口号来标 端口外，一个公有IP地址可以区 IP地址比较少，而用户数却可能 | 是宽带城域网的主要业务，而进行In 网建设中如果采用了私有IP地址，运 办法就是采用专门的IP地址转换设备 公有IP地址，从而可以进行统一的In 三种实现方式，即静态方式，动态方 一个公有IP地址对应，用于接入外部 有IP地址池中选择一个空闲的IP地址 识私有IP地址和TCP端口号，协议规 分多达6万个采用私有IP地址的用户 很多，因此一般都采用复用动态方式 | ternet访问时，用户必须使用全球唯一 营商应该保证其用户在使用私有IP地址 或采用带NAT插卡的客户管理系统，将 ternet寻址，在网络转换设备中，私有 式和复用动态方式，其中，静态方式是 网络的用户数比较少时；动态方式是用 与其私有IP地址对应；复用动态方式利 定使用16位的端口号，除去一些保留的 端口号，由于一般运营商申请到的公有 。 |
| ——宽带IP城域网是一个整 络建设初期，由于覆盖范围比较 NAT，以进一步减少公有IP地址 网的网络性能几乎不受其影响。 | 体，在这个整体中，网络建设与IP地 小，用户数量比较少，可以采用分布 的使用，节省投资，便于管理，特别 | 址分配应该统一规划，因此，除了在网 式设置NAT之外，最好采用集中式放置 是，集中放置的高端NAT设备保证了全 |
| 9 用户信息安全 |
| ——用户信息安全问题一直 焦点之一，事实上，在网络建设 用的业务种类不断增多，特别是 | 是IP网络中的讨论热点。在宽带IP城 初期，用户对安全性可能要求不高， 电子商务的逐渐普及，用户将会越来 | 域网建设中，也肯定会成为人们关注的 但是，随着用户数的不断上升和用户使 越多地考虑到信息的安全性。 |
| ——用户信息的不安全性主要是由用户处于以 须实现以太网环境下的用户隔离，目前主要采用的 定义的，基本思想是在传统的以太网的帧结构中加 同VLAN中的用户互相隔离，一个设备支持的最大VL 备的端口、用户MAC地址、用户IP地址或其它策略 比实现三层交换功能，并实现IP地址与用户MAC地 态分配IP地址，则每个用户至少需要占用4个IP地 称为overlap功能的VLAN，比其基本思想是：对每 分别与每个端口处于一个VLAN中，传输的以太网帧 持的用户数不受VLAN个数的限制，另一方面静态分 | 太网环境中引起的，因此要保证用户信息的安全性，就必 技术为VLAN技术，VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q 入VLAN标识，划分在一个VLAN中的用户才能互相通信，不 AN数量为4095。在宽带IP城域网中，在接入设备上基于设 将一个用户划分成一个VLAN，客户管理系统终结所有VLAN 址和VLAN ID的绑定，防止IP地址的盗用，如果不采用动 址，对IP地址的消耗很大。为此，中兴客户管理系统支持 一层上的设备，下行端口分别处于一个VLAN中，上行端口 为传统的以太网帧，不含VLAN ID，一方面可以使网络支 配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。 |
| ——本文认为，采用VLAN实 计费，应该是城域网建设的发展 | 现用户之间的隔离，采用严格论证的 趋势。 | 方法对需要进行认证的用户进行认证和 |
| 10 网络管理 |
| ——宽带IP城域网网络管理 CLI的网络管理方式，支持SNMP | 的要求与因特网网络管理的要求是一 、RMON等网络管理协议，支持带内和 | 样的，如支持基于WEB、TELNET、GUI和 带外网络管 |
| 理信息通道，等等。但也有其特殊性，主要体 各种不同类型的用户，因此其网络管理系统也应该 方便地实现多个厂商设备的统一管理；支持按时长 行计费的功能，以满足城域网不同用户的需求。 | 现在宽带IP城域网中集中了多个厂商的设备，并直接面向 支持这种特殊性，即支持与其它网络管理系统的集成，以 、按流量、包月制等多种计费方式或者针对不同的策略进 |
| ——对于如何管理宽带r城 时使用或者两种方式混合使用（ 采用带内网络管理）。本文认为 网城域接入部分，应该根据具体 式投资少，实现快，能够满足全 内网络管理比较符合实际情况。 | 域网，目前有四种方式，即采用带内 即城域汇接层及其以上层次的设备采 ，从网络层次划分来看，城域网城域 情况来实现，具体他说，就是如果为 部管理要求，因此建议采用，如果为 (C114) | 网络管理，带外网络管理，两种方式同 用带外网络管理，城域汇接层以下设备 部分应该采用统一的管理方式，而城域 运营商自己建设的网络，则由于混合方 其它投资者建设的网络，则应该采用带 |
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