廣西廣電網絡公司IP承載網建設方案

譚俊光，楊 京

（廣西廣播電視信息網絡股份有限公司，廣西 南寧 530022）

2010年1月13日，國務院常務會議決定加快電信網、廣播電視網和互聯網三網融合的進程。2011年12月30日，國務院辦公廳日前印發了《關于三網融合第二階段試點地區（城市）名單的通知》，廣西南寧入圍第二批試點城市。2005年，廣西廣電網絡公司就開始了HFC網絡的數字化、雙向化及全程全網的改造，2008年，逐步建設及完善以CMTS為主的雙向接入網絡，已經具備開展經營增值電信業務和部分基礎電信業務、互聯網業務的能力。

目前，公司計劃開展以下三網融合業務：1）雙向音頻、視頻業務，如視頻會議、視頻監控、可視電話、高清點播、時移電視和VoIP等；2）專網業務，如單位分支機構聯網、城市應急系統聯網、城市監控聯網等；3）寬帶業務；4）互聯網專線業務，如集團業務、大客戶的互聯網寬帶接入。

立足于三網融合的建設需求，公司計劃構建高性能的IP承載網架構。公司的IP承載網建設既考慮已有業務，也需考慮適應網絡信息流量的迅猛增長；要充分考慮高帶寬網絡應用的發展，同時承載語音、視頻、數據及企業互連等多業務的能力；根據客戶和應用需求來提供不同QoS等級的服務等，使得公司IP承載網向著精品的多業務承載網演進，城域網業務向著業務的高速化、差異化、綜合化和可控化等方向發展。

1 總體思路

作為未來視頻、語音、高速上網等多業務的承載網，公司IP承載網在充分考慮網絡系統安全的基礎上，具備標簽交換（MPLS）、流量工程（TE）、服務質量（QoS）、虛擬專用網（VPN）、IPv6等功能，并可以滿足運營級安全性和高可用性要求。IP承載網的建設總體思路如下：

1）網絡分層，結構清晰。IP承載網分為骨干網、城域網和接入網，骨干網為3層路由網絡，接入網絡為多種方式接入。

2）減少設備級聯，使網絡結構趨于扁平。部署城域、骨干網的大容量、高性能設備；接入網的設計采用無阻塞結構。

3）支持業務多樣化，實現不同業務QoS差異化保證。在城域網識別業務及打上不同QoS標簽，在骨干網實現不同QoS業務流的快速轉發，體現對不同網絡流量的差異化服務。

4）全程全網，實現業務統一管理。構建全區一張網絡，可隨時在全區范圍內提供統一的業務。多業務網關設備與后臺認證系統相結合，實現集中的業務控制。同時建設計費和網絡管理系統，實現業務、設備可控可管，促進運維工作由事后處理向事前預防轉變。

5）制定設備規范，充分考慮設備互通及網絡擴展性。

2 建設目標

IP承載網必須具備下述能力：1）業務可擴展。IP承載網具備提供各種業務，包括寬帶上網、大客戶專線接入、城域及跨域VPLS和3層MPLS VPN、ATM/FR/Ethernet融合的業務、IPTV/VOD、視頻監控、VoIP承載等業務。2）業務質量可保證。IP城域網提供靈活豐富的接入控制能力，實現接入帶寬精細控制。能方便地區分用戶的業務，對不同的業務提供不同級別的質量保證。3）用戶可溯源。接入網用戶標識唯一，確保用戶的可溯源性。4）網絡安全有防護。具備防網絡攻擊能力，實現對異常流量的監控，保證網絡的安全。5）網絡可控可管。IP承載網設備可提供豐富的管理工具和手段，降低OPEX。

3 目標網絡設計

公司IP承載網的結構分為IP骨干網、城域網和接入網3個層面，如圖1所示。

1）骨干網

骨干網由全區核心路由器和市城域核心路由器組成，負責對城域網的業務進行匯接并出口到骨干網。地市節點口字型雙掛到全區節點，全區節點提供IP網到互聯網的出口。路由協議采用IS-IS LEVEL 2+BGP協議，由IS-IS發布鏈路路由及管理路由，BGP發布業務路由。

2）城域網

根據網絡結構扁平化的組網思想，公司城域網核心層/匯接層由大容量路由器組成。接入層由多業務網關設備（業務路由器_SR和寬帶接入服務器_BRAS功能融合型產品）組成。

接入層是業務實現、提供和管理的關鍵節點，是IP城域網的業務接入控制點，同時負責業務的控制、用戶的管理、計費、流量信息采集等功能，決定著整個網絡的運行質量和業務的開展。多業務網關應提供PPPoE接入、IPOE接入、集團專線接入、組播、MPLS二層三層VPN、VPN組播、路由協議、BFD、FRR、FC等業務功能，并且針對全部在線用戶提供uR?PF、ACL、QoS等功能。

多業務網關設備也分別采用2條鏈路（GE/10GE）與2臺市核心路由器互聯。路由協議采用IS-IS LEVEL 2協議。

3）接入網

接入網是IP城域網的接入延伸，主要負責客戶業務的接入，其特點是設備分布廣、設備類型多樣化。不同規模，不同業務類型的城域網，其接入網的層次結構、設備種類也有不同。對于一般的城域網而言，普遍采用業務控制層設備下掛CMTS、接入層交換機或PON等接入設備。公司個人用戶接入以CMTS+CM為主，PON+EoC為輔，WLAN和LAN等多種接入方式共存；專網用戶有PON、PDH、SDH、光纖收發器、LAN等多種接入方式。

4 主要設備選擇原則

公司IP承載網主要實現多業務的綜合承載接入，實現對每用戶每業務的精細化管理及控制。因此設備選型功能上必須滿足提供PPPoE接入、IPOE接入、集團專線接入、組播、MPLS二/三層VPN、路由協議、BFD、FRR等業務功能 ，并且針對全部在線用戶提供uRPF，ACL和QoS等功能。

同時，網絡設備的部署應能夠適應業務的發展需求。可以預見在未來的幾年內，隨著互聯網應用及專網業務的發展，用戶對帶寬的需求會越來越大，對設備提出了更高的要求。骨干和業務控制層設備必須留有充足的擴展余地、設備的槽位、交換矩陣的容量和高密度的業務接口，單槽位容量從20 Gbit/s到40 Gbit/s甚至100 Gbit/s的擴展能力。

1）骨干網

骨干網設備需要對業務接入控制層的多業務網關設備進行收斂和匯聚，需要具備高密度的接口板卡，進行高速包轉發和域間路由及策略控制，此層面的路由器要求端口需支持10 Gbit/s，2.5 Gbit/s POS，10 GE等，具備向40 Gbit/s或100 Gbit/s端口的擴展能力；要求端口在處理各種業務時能達到線速；要求支持大容量路由表；支持多種大型路由協議如OSPF，ISIS和BGP，具備高可靠性（不停頓路由，不停頓業務，全冗余結構等）；具備高安全性（安全過濾，防御DDOS攻擊能力等）。

2）城域網

城域網多業務網關設備要求具備如下內容：

（1）具備高的端口密度，所有端口在QoS，ACL，Accounting等功能全部應用的時候，保證64 byte數據包能夠線速轉發。多業務網關需要終結寬帶接入網匯聚上來的大量的二層業務，能夠承載來自下級網絡的大容量數據流，特別是高速的業務數據。

（2）提供強大的MPLS支持能力。城域網自身提供的基于RFC 2547bis的L3 VPN專網，并且支持基于L2 VPN（VPLS）。所以多業務網關必須同時支持L2和L3的MPLS VPN功能，這些功能都必須由硬件來完成，提供強大的QoS能力和靈活性。并且需要業務部署和業務管理（OAM）工具來保證業務的快速開通和維護，提供對每個具體業務的管理，檢測和快速故障診斷的工具。

（3）具備完善的QoS機制，支持Dif?ferserv，特別是支持基于業務的QoS能力，提供基于業務的流量計費能力。

（4）提供基于業務的計費功能。針對PPPoE接入或IPOE接入的個人家庭用戶，滿足基于Radius的認證計費。針對專網、專線用戶，可實現在業務接入側提供基于業務的記賬策略。

（5）必須支持豐富的接口類型，采用業界最先進的軟硬件架構，從目前的20 Gbit/s平臺可平滑向40 Gbit/s平臺或100 Gbit/s平臺演進。

5 小結

總之，IP承載網的建設以業務需求為導向，既滿足目前業務的承載，又能面向未來業務的發展和互聯網應用的多元化。在性能上，具有平滑升級能力和擴容能力，滿足流量日益增長的需要。