油田寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)的優(yōu)化思路淺析

任梅峰

摘 要 隨著互聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展，用戶數(shù)量不斷增多，高帶寬的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層出不窮，用戶對互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量的要求日益提高，對IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)承載能力提出了更高的要求。文章針對信息技術(shù)公司IP數(shù)據(jù)網(wǎng)目前的現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合數(shù)據(jù)網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢，闡述了信息技術(shù)公司IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的優(yōu)化思路。

關(guān)鍵詞 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)；Ipv6

中圖分類號：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0168-01

1 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)狀

信息技術(shù)公司IP數(shù)據(jù)網(wǎng)分為核心層、匯聚層、接入層和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用系統(tǒng)4部分。

核心層：包括出口路由器、核心路由器和寬帶接入服務(wù)器。出口路由器和核心路由器采用全互連方式扁平化組網(wǎng)，出口路由器與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，提供城域網(wǎng)數(shù)據(jù)出口；寬帶接入服務(wù)器并通過密集波分系統(tǒng)雙歸屬至核心路由器，實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)用戶的接入認(rèn)證和管理。

匯聚層：IP寬帶城域網(wǎng)絡(luò)匯聚層由骨干匯聚層和邊緣匯聚層構(gòu)成。骨干匯聚層交換機(jī)通過城域密集波分系統(tǒng)組成萬兆環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，對各分公司及設(shè)備間的寬帶數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)行匯聚。

接入層：由DSLAM設(shè)備、接入交換機(jī)及PON設(shè)備等構(gòu)成，采用百兆或千兆方式上連至邊緣匯聚層，完成用戶數(shù)據(jù)的接入，主要包括ADSL接入方式、LAN接入方式及EPON接入方式。

IDC數(shù)據(jù)中心：IDC數(shù)據(jù)中心由核心交換機(jī)和系統(tǒng)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器組成，除提供DNS、Email、FTP、WWW等服務(wù)外，還為寬帶用戶提供VOD視頻點(diǎn)播、二手市場、房產(chǎn)交易等增值服務(wù)。

2 存在問題

1）用戶流量的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用戶數(shù)量的增長，雖然互聯(lián)網(wǎng)出口鏈路持續(xù)擴(kuò)容，仍然不能滿足需求。信息技術(shù)公司是區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，網(wǎng)內(nèi)的資源有限，而且國內(nèi)大部分寬帶資源都掌握在電信和聯(lián)通的手中，所以油田寬帶用戶上網(wǎng)時多數(shù)都需要通過出口獲取所需的資源，造成高峰期與聯(lián)通、電信之間互聯(lián)電路處于擁塞狀態(tài)。

2）在核心設(shè)備互聯(lián)鏈路流量方面，核心層設(shè)備的容量不能滿足未來帶寬增長的需求，各鏈路負(fù)荷較高，部分骨干鏈路滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，寬帶接入服務(wù)器的上下行鏈路負(fù)荷均超過80%。

3）部分老舊設(shè)備（交換機(jī)、服務(wù)器）更新較慢，對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)施以及新技術(shù)推廣有一定影響。

3 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展趨勢

1）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化趨勢明顯。數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層次正趨于扁平化。隨著業(yè)務(wù)種類的增多、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，需要進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、減少帶寬瓶頸，提高網(wǎng)絡(luò)的承載效率。網(wǎng)絡(luò)的扁平化是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的途徑之一，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，應(yīng)盡可能地減少網(wǎng)絡(luò)層次，提高網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。

2）寬帶業(yè)務(wù)將成為發(fā)展的主導(dǎo)力量。基于寬帶的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展的主要增長點(diǎn)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的“吉爾德定律”，在未來20年間，網(wǎng)絡(luò)帶寬每隔6個月就會增加一倍，隨著帶寬的增加將更好的促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、IPTV等業(yè)務(wù)的發(fā)展。

3）IPv4向IPv6演進(jìn)成為趨勢。目前IPv4的地址空間已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)部署的需求。而IPv6的128bit地址空間完全能夠滿足大量的終端的接入需求。通過IPv4向IPv6的演進(jìn)，能夠獲得更大的地址空間，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)對組播、對流的支持，更大程度的增加網(wǎng)絡(luò)安全性。

4）網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)不斷趨于完善。隨著網(wǎng)絡(luò)能力的迅速擴(kuò)大和承載業(yè)務(wù)種類的日益增多，網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求也越來越高。目前，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的故障快速檢測、路由快速收斂及故障快速恢復(fù)等技術(shù)已趨于成熟，并逐步應(yīng)用到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)之中。

4 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)思路

大慶信息技術(shù)公司IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)重點(diǎn)是解決出口帶寬緊張、核心層網(wǎng)絡(luò)承載能力不足、核心設(shè)備之間鏈路無保護(hù)、匯聚層和接入層交換機(jī)老化等問題。不斷提高寬帶城域網(wǎng)對大流量業(yè)務(wù)的承載能力、管控能力和安全性。對于端口密度低、不能滿足改造后功能和性能要求（不滿足所在層級要求）的交換機(jī)等設(shè)備，可以考慮降級利舊使用，或調(diào)配到其他網(wǎng)絡(luò)中（數(shù)據(jù)中心）使用。同時，為了適應(yīng)IPv6技術(shù)發(fā)展趨勢，需要搭建基于IPV6協(xié)議棧的試運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，研究各種業(yè)務(wù)在IPv6環(huán)境下的配置方法，解決IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通等問題。

5 建設(shè)原則

1）高可靠性。為保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、合理選擇設(shè)備和路由部署，使網(wǎng)絡(luò)具備一定的冗余度和較強(qiáng)的故障自愈能力。

2）高性能。為保證網(wǎng)絡(luò)在高負(fù)荷或任何單點(diǎn)故障情況下仍具有較高的吞吐能力，在設(shè)計設(shè)備處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬及業(yè)務(wù)承載能力時應(yīng)留有余量，不影響業(yè)務(wù)質(zhì)量。

3）擴(kuò)展性強(qiáng)。保證網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行平滑的擴(kuò)容和升級，易于增加新設(shè)備和開展新業(yè)務(wù)。

4）多業(yè)務(wù)支持能力強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的安全隔離，避免相互干擾，充分保證各業(yè)務(wù)的安全性，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備端到端的QoS保證能力，能滿足多業(yè)務(wù)承載的要求。

6 建設(shè)方案

對核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行升級擴(kuò)容，以滿足寬帶出口擴(kuò)容及網(wǎng)內(nèi)流量增長的需求。對城域網(wǎng)緩存系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，擴(kuò)展緩存系統(tǒng)的協(xié)議，優(yōu)化緩存系統(tǒng)的配置，增加緩存系統(tǒng)的吞吐比、命中率，以節(jié)約互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬，提高用戶上網(wǎng)體驗(yàn)。

對寬帶接入服務(wù)器（BRAS）進(jìn)行擴(kuò)容，滿足上下行帶寬增長需求。實(shí)現(xiàn)寬帶接入服務(wù)器的雙歸屬上聯(lián)，保證用戶上網(wǎng)安全。通過增加上下行鏈路對流量進(jìn)行分擔(dān)，降低寬帶接入服務(wù)器（BRAS）上下行鏈路的負(fù)荷度，以滿足用戶流量的迅速增長，實(shí)現(xiàn)寬帶接入服務(wù)器對用戶的精細(xì)化管理。

逐年對匯聚層、接入層交換機(jī)進(jìn)行升級改造，提升交換機(jī)設(shè)備的端口密度、接入能力、可靠性、流量控制及業(yè)務(wù)支撐能力，并減少級聯(lián)級數(shù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)層次，實(shí)現(xiàn)端口限速、QINQ、QoS優(yōu)化等業(yè)務(wù)功能，滿足高帶寬業(yè)務(wù)接入和大數(shù)據(jù)流量發(fā)展的需求。

建設(shè)IPv6的試運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，升級核心路由器、BRAS、匯聚交換機(jī)對IPv6協(xié)議的支持，實(shí)現(xiàn)IPv4和IPv6的雙棧運(yùn)行，將IPv4網(wǎng)絡(luò)逐步向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡。

隨著寬帶用戶數(shù)量及業(yè)務(wù)流量的增長，骨干網(wǎng)核心層設(shè)備間單鏈路帶寬達(dá)到100G，骨干層業(yè)務(wù)接入控制層及匯聚層的單鏈路帶寬達(dá)到40G，接入網(wǎng)上連單鏈路帶寬達(dá)到10G。

7 實(shí)際中應(yīng)注意的問題

1）對于新增設(shè)備，適當(dāng)選取技術(shù)較新的設(shè)備。應(yīng)注意和現(xiàn)網(wǎng)在用設(shè)備的兼容性，應(yīng)支持IPv6、MPLS、QoS、QINQ、組播等功能的支持情況，逐步提高城域網(wǎng)的可管理、可運(yùn)營和可維護(hù)能力。

2）核心層路由器采用1個主流廠家，匯聚層廠家數(shù)量不超過2家，業(yè)務(wù)控制層BRAS和SR廠家數(shù)量各不超過2家。

3）正常情況下核心層和匯聚層節(jié)點(diǎn)每天峰值帶寬利用率超過65%，應(yīng)考慮擴(kuò)容。

參考文獻(xiàn)

[1]中國聯(lián)通2010年省內(nèi)寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見.

[2]網(wǎng)絡(luò)設(shè)計IP城域網(wǎng)規(guī)劃.endprint