徐州廣電城域網建設

劉鵬 褚夢暉等

摘 要：該文介紹了廣電城域網的概況，網絡改造的需求，目前存在的問題：纖芯資源消耗大、無冗余設備、廣播域偏大等。提出了兩種組網方案：經濟型的二級環網方案、主流型的雙歸屬方案，介紹了每種組網模式、設備部署方法、優缺點。

關鍵詞：匯聚網 路由器 城域網 環網 雙歸屬

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（c）-0238-02

1 城域網現狀

徐州廣電目前共有3個一級機房，9個分前端機房。其中3個一級機房內部署有CISCO 7609核心路由器，以萬兆鏈路互聯組成三個網點的環網。其余9個機房的OLT和CMTS設備，均直接上聯至一級機房內的CISCO 7609上，承載用戶上網業務和VOD點播頁面訪問等。核心設備直連接入設備，過多的占用了核心設備的端口，增加了設備的壓力，并且大量消耗了分前端之間的直連纖芯。

2 城域網問題

2.1 機房間光纖資源消耗大

王場、湖濱、九里、金山橋、綠地、奎園、惠民、新城區、高鐵等9個機房無匯聚設備，所有接入設備都通過光纖就近接入到中心，天橋，西苑三個機房。隨著接入設備越來越多，浪費大量寶貴的城域網光纖資源。接入層上聯纖為單路由配置，無備纖保護，對于線路維護增加了很大難度。

2.2 城域網的備份和容錯措施不完善

接入節點只連接到一臺核心層設備。一旦某個核心節點設備發生故障，將影響該核心節點下大范圍網絡安全。特別是連接出口的核心節點設備發生故障，將導致整個網絡的癱瘓。即網絡結構存在單點故障。

2.3 環網帶寬受限

原有中心機房的骨干互聯帶寬為10GE，隨著用戶數量增加和視頻業務不斷擴大，需要對原有骨干帶寬進行升級。

2.4 專線VPN客戶接入模式單一

由于城域網是二層結構直接上聯核心設備，這樣的網絡結構沒辦法開展大客戶接入業務（三層MPLS VPN）。而且不支持二層網絡VPN接入，如VPLS等。使得部分用戶的接入需求無法滿足。

2.5 網絡廣播域偏大

由于核心網絡設備版本過于老舊，不支持QINQ的雙VLAN標記技術。目前只能做到互動一個VLAN，寬帶一個VLAN，導致整個區域為一個廣播域，易發生廣播風暴及ARP病毒攻擊，使得整個網絡癱瘓。如在EPON區域，存在非法DHCP現象，用戶獲取到不屬于省網分配的地址。

3 改造需求

（1）網絡層次清晰化。改造成邏輯層次清晰的城域骨干網。（2）網絡結構扁平化。實現骨干網的大容量、少節點、接入網廣覆蓋，減少網絡級聯級數，減少非主流技術和設備的種類。（3）網絡質量差異化。通過在IP網部署區分服務機制，為不同用戶和不同業務提供不同QoS等級的差異化服務。（4）管理控制集中化。通過業務接入控制層實現集中的業務提供和控制，實現運營商級業務支撐和網絡管理。（5）設備要求規范化。通過制定規范，明確新增網絡設備支持IP網業務開展所需的功能、性能、管理和互通性等要求，確保未來網絡對業務的支撐。（6）城域網改造要根據現有城域網的結構和特點，盡量減小改造的影響面和難度，設備的選型要考慮到平滑過渡，能做到設備之間的兼容，保證今后便于維護。

4 二級環網方案

4.1 組網方案

在原來的核心層下建立起一個接入匯聚層，用以收斂接入層設備，增強接入帶寬；同時加強各級之間的保護，實現高可靠性。同時使用QoS技術實現網絡內高優先級的業務能夠優先傳送，保證客戶體驗。每個機房部署一臺匯聚設備，采用萬兆組成G8032環，每個環的容量為10G，其中兩臺匯聚設備上聯接到核心路由器CISCO7609，實現鏈路1+1保護；每個機房G8032環的容量達到10G，能夠滿足目前對于接入帶寬的要求，方便后續擴容；

現中心機房出口均采用異地核心設備雙出口方案，分散中心機房核心設備壓力。

業務規劃方案說明：無需調整之前接入設備上的VLAN設置，可以通過QinQ技術實現透明傳輸。方便后續規模較大后網絡的管理和維護。使用每端口或者每業務一個VLAN，實現隔離傳輸。對于回傳業務和上網業務設置不同的優先級標簽，實現對于高等級業務優先傳輸。

4.2 保護模型

如上圖，為核心環網，下掛一個二級匯聚環網模型，發生下面任一故障，均應不影響業務：（1）斷點1、2、3、4，出現一處斷點，不影響業務，網管發生重要報警；（2）斷點1、3，或斷點2、3，或斷點1、4同時出現時，不中斷業務；（3）任一機房的匯聚設備，或核心路由器7609出現宕機時，不應影響其他機房業務。即只要所屬分機房，有上聯纖到上級設備，不應中斷業務。

4.3 方案分析

該方案在原有核心環網的基礎上，部署二級環網，需增加核心設備萬兆接口板、萬兆模塊，9臺分前端機房匯聚設備，設備預算價約為40萬。該方案充分利用了現有設備，總體造價低，達到了節約分前端直連纖芯，提高了分前端的冗余保護。但不符合現代網絡扁平化、簡單化的發展趨勢，同時導致網絡維護十分困難。由于環網層級多，造成延時增加，不利于一些即時業務，尤其是寬帶游戲業務，用戶體驗變差。

5 雙歸屬方案

5.1 網絡結構示意圖

5.2 組網方案

5.2.1 中心機房部署

如圖4所示，徐州廣電中心機房部署兩臺核心萬兆路由器CR16K，寬帶網、互動網出口將移至中心機房新增的兩臺CR16K路由器上。與上層路由器之間運行BGP路由協議，發布業務網段路由。天橋機房、西苑機房布署兩臺核心萬兆路由器SR88-F。該設備具備高性能路由轉發能力、業務處理特性，如H-QOS流量工程、QINQ終結、BRAS板卡擴展等，可以為將來增值性業務的開展提供有力基礎，同時，該設備可以做到QINQ終結能力。兩臺設備采用IRF2虛擬化技術，將核心兩臺設備實現熱備，但是不同于以往熱備效果，該熱備可以做到兩臺設備同時工作，同時業務處理。核心路由器旁掛IMC管理平臺，該平臺可為整個IP城域網提供全程可控性操作和管理。

5.2.2 分機房匯聚部署

核心路由器通過與匯聚路由器組成雙歸屬結構，并且確保萬兆互聯。原中心機房S7609作為增值業務接入路由器。西苑、天橋7609下沉作為接入路由器。分機房采用兩臺SR8808-F作為接入路由器，其中天橋與西苑節點部署兩臺SR8808-F運行IRF2，確保可靠性。考慮到九里、惠民機房沒有直達中心機房的傳輸資源，所有該次改造計劃分別下掛在匯聚路由器下，如后續傳輸資源到位，可以將這兩個點改造為雙歸屬結構。

5.2.3 接入設備

匯聚網建成后，OLT和CMTS設備下掛在匯聚路由器SR8808-F下。分節點路由器與中心機房核心路由器之間運行OSPF協議，規劃OSPF area0用來承載廣電寬帶、互動等業務。原先OLT與CMTS通過默認路由發送數據報文至匯聚路由器。匯聚路由器回指業務網段靜態路由，并且把明細靜態路由器重分布進OSPF，中心機房核心路由器收到業務網段路由，通過BGP發布業務路由至上層設備。

5.2.4 業務平面劃分

互動電視業務的信令通過整個城域網進行二層報文的轉發，再結合HFC網絡實現互動電視到家庭；寬帶業務用戶則利用路由器特有的VPLS技術來實現用戶PPPOE認證，采用PPPOE認證方式，實現對用戶的認證計費管理；大客戶則必須利用MPLS L2/L3的技術來實現業務轉發需求。

5.3 方案特點

（1）高性能雙核心，網絡更穩固可靠；（2）BRAS下沉至匯聚分前端，業務控制層以下二層結構，縮小廣播域，業務控制手段更加靈活；（3）接入層+核心層，扁平化兩層組網，網絡易擴容；（4）不同業務之間調配設備資源更加靈活；（5）機房間直連纖芯消耗大，系統造價預算高達200萬元。

6 結語

二級環網方案與雙歸屬方案各有優缺點，為滿足現有業務規模地逐步增長和新業務發展地需要，徐州廣電必須以市場需求為導向，規劃建設一個有能力支撐各類視頻、數據、專線業務的寬帶多媒體網絡平臺，才能不斷提高公司的綜合競爭力，在三網融合的激烈競爭形勢下保持不敗地位。

參考文獻

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