關(guān)鍵詞:城域網(wǎng)、優(yōu)化、QINQ技術(shù)、核心層
　　摘要:本文首先對IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造技術(shù)進(jìn)行了綜合闡述，具體分析了萊蕪聯(lián)通進(jìn)行寬帶網(wǎng)絡(luò)改造的必要性和緊迫性，提出了城域網(wǎng)改造的原則。接著提出了萊蕪聯(lián)通IP網(wǎng)絡(luò)改造的整體解決方案，著重分析了城域網(wǎng)改造的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)QINQ的改造方案。本文提出的改造方案能充分結(jié)合萊蕪聯(lián)通的實際情況，對現(xiàn)網(wǎng)改造有較為現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。并且對未來IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。整篇論文為萊蕪聯(lián)通及其他IP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造提供了理論依據(jù)和實施方案。
　　
　　萊蕪聯(lián)通公司是萊蕪地區(qū)的主要電信運(yùn)營商，目前共有寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶近8萬戶，在萊蕪地區(qū)市場占有率在90%以上。但是隨著IPTV、VOIP、組播、MPLS等技術(shù)的發(fā)展，萊蕪聯(lián)通的寬帶IP網(wǎng)絡(luò)面臨著越來越多的挑戰(zhàn)和壓力，如何充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和資源的合理管理費(fèi)用實現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新和運(yùn)營創(chuàng)新及管理創(chuàng)新，是當(dāng)前亟待解決的問題。正是基于以上問題，萊蕪聯(lián)通公司提出了實施IP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造，是在目前情況下提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，推動寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的重要手段。基于以上背景，展開了對IP城域網(wǎng)優(yōu)化改造方案的研究。
　　1目前，IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，在本次IP城域網(wǎng)優(yōu)化改造過程中，必然要利用各種成熟的新技術(shù)，實現(xiàn)新應(yīng)用，以提高網(wǎng)絡(luò)性能，完善網(wǎng)絡(luò)功能。
　　1、MPLSVPN技術(shù):隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)對于自身網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了越來越高的要求，主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)展性等方面。在這樣的背景下，VPN以其獨(dú)有的優(yōu)勢贏得了越來越多企業(yè)的青睞。利用公共網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建的私有專用網(wǎng)絡(luò)稱為虛擬私有網(wǎng)絡(luò)（VPN，VirtualPrivateNetwork）。在公共網(wǎng)絡(luò)上組建的VPN象企業(yè)現(xiàn)有的私有網(wǎng)絡(luò)一樣提供安全性和可管理性。在所有的VPN技術(shù)中，MPLSVPN具有良好的可擴(kuò)展性和靈活性，是目前發(fā)展最為迅速的VPN技術(shù)之一。
　　2、QinQ技術(shù)（也稱StackedVLAN或DoubleVLAN）。標(biāo)準(zhǔn)出自IEEE802.1ad，其實現(xiàn)將用戶私網(wǎng)VLANTag（標(biāo)記）封裝在公網(wǎng)VLANTag中，使報文帶著兩層VLANTag穿越運(yùn)營商的骨干網(wǎng)絡(luò)（公網(wǎng)）。在公網(wǎng)中報文只根據(jù)外層VLANTag（即公網(wǎng)VLANTag）傳播，用戶的私網(wǎng)VLANTag被屏蔽。
　　帶單層VLANTag的報文結(jié)構(gòu)如圖1.1所示：
　　
　　圖1.1帶用戶VLANTag的報文
　　帶雙層VLANTag的報文結(jié)構(gòu)如圖1.2所示：

　　圖1.2使用雙層標(biāo)簽的報文
　　
　　QinQ技術(shù)上完全可以多層堆疊，沒有限制，僅受Ethernet報文長度的限制，具有很好的擴(kuò)充性。
　　QinQ每增加一層VLAN標(biāo)簽，就可以將所覆蓋的用戶VLAN數(shù)量增加4096倍，兩層VLAN標(biāo)簽可以支持4K×4K個VLAN，三層VLAN標(biāo)簽可以支持4K×4K×4K個VLAN，一般來說兩層VLAN就可以滿足絕大多數(shù)需求了。
　　2目前萊蕪聯(lián)通IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題包括：
　　1、 核心層問題
　　仍然采用三層交換機(jī)做為城域網(wǎng)核心設(shè)備，在轉(zhuǎn)發(fā)能力及高速端口提供能力等都存在不足。
　　2、BRAS弊端
　　現(xiàn)網(wǎng)BRAS設(shè)備采用華為ISN8850設(shè)備，該設(shè)備性能及功能均較差，BRAS設(shè)備由于采購較早，并且是基于ATM內(nèi)核，無法支持MPLS、組播、可靠性技術(shù)和QoS特性。
　　3、網(wǎng)絡(luò)層次不清晰
　　由于現(xiàn)網(wǎng)的VPN業(yè)務(wù)需求，整個網(wǎng)絡(luò)通過一臺核心交換機(jī)S8016提供二層VLANVPN業(yè)務(wù)。這樣的業(yè)務(wù)設(shè)置，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)層次不清晰，流量可控制性較差，不易于故障定位和管理。
　　3萊蕪聯(lián)通IP城域網(wǎng)優(yōu)化改造重點
　　本次萊蕪聯(lián)通IP城域網(wǎng)優(yōu)化的重點是對現(xiàn)網(wǎng)核心設(shè)備S8016交換機(jī)、BRAS設(shè)備ISN8850和接入交換機(jī)S3528的改造。在城域網(wǎng)核心采用華為公司基于10G路由器平臺研發(fā)的NE5000E產(chǎn)品替代現(xiàn)網(wǎng)的S8016。采用華為MA5200G做為BAS設(shè)備，替換現(xiàn)網(wǎng)的ISN8850設(shè)備。該產(chǎn)品能夠很好的支持MPLSVPN、組播、可靠性技術(shù)和QoS特性，可以滿足IP城域網(wǎng)對BAS節(jié)點的要求。在匯聚交換機(jī)的選擇上，采用華為S8500產(chǎn)品，該產(chǎn)品具備萬兆處理性能和高密度的接入端口，在業(yè)務(wù)特性上，支持靈活QinQ特性和MPLSVPN、組播以及QoS特性，是目前電信運(yùn)營商進(jìn)行接入網(wǎng)改造主要采用的產(chǎn)品。另外采用支持QinQ功能的華為S3928交換機(jī)替換現(xiàn)有的S3528交換機(jī)。以上設(shè)備改造完成后，在全網(wǎng)啟用QinQ，實現(xiàn)一個用戶對應(yīng)一個VLAN。
　　優(yōu)化后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與現(xiàn)網(wǎng)拓?fù)浠�本保持一致。在核心層�?jié)點，兩臺NE5000E分別通過一條10GPOS接口接入到省網(wǎng)設(shè)備。在市區(qū)的三個匯聚節(jié)點，S8512通過下行采用GE（千兆以太網(wǎng)）、FE（快速以太網(wǎng)）接口實現(xiàn)對DSLAM和LAN設(shè)備的匯聚，上行通過GE電路與BRAS設(shè)備MA5200G及SR設(shè)備S8016相連。MA5200G和S8016上行采用2*GE接口雙歸屬上聯(lián)到兩個核心的NE5000E設(shè)備，S8016利舊作為SR設(shè)備。
　　
　　圖1.3萊蕪聯(lián)通IP城域網(wǎng)目標(biāo)組網(wǎng)圖
　　
　　4城域網(wǎng)QinQ業(yè)務(wù)的實現(xiàn)
　　1、靈活QinQ改造要求
　　城域網(wǎng)QinQ改造主要涉及到S8500下層接入層的以太網(wǎng)交換機(jī)和ADSLDslam進(jìn)行改造，基本要求為每個用戶四個基本業(yè)務(wù)，每業(yè)務(wù)一個VLAN，考慮現(xiàn)網(wǎng)實際情況，目前的改造工作主要是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)，同時對NGN和IPTV業(yè)務(wù)進(jìn)行規(guī)劃預(yù)留；根據(jù)S8500的靈活QinQ規(guī)格特性，要求S8500每端口接入的每種類型業(yè)務(wù)用戶數(shù)為1000以內(nèi)（單業(yè)務(wù)最大不能超過2000），按照該要求，對LAN方式接入用戶的接入交換機(jī)要求必須支持4K個Vlan，對于ADSL方式要求DSLAM設(shè)備最多只能接入1000用戶，同時不允許Dslam級聯(lián)。
　　
　　2、VLAN規(guī)劃列表：

　　表1.1VLAN規(guī)劃表
　　3、各項業(yè)務(wù)在S8500的業(yè)務(wù)流程：
　　1、終結(jié)在BRAS的業(yè)務(wù)：
　　Internet業(yè)務(wù)：在8500封裝兩層標(biāo)簽，送BRAS處理，由BRAS對應(yīng)子接口解除外層和內(nèi)層VLAN；
　　L2TP業(yè)務(wù)：在8500封裝兩層標(biāo)簽，送BRAS處理，內(nèi)層VLAN不與普通PPPOE用戶區(qū)別，在BRAS上根據(jù)用戶的域名處理；
　　VRF業(yè)務(wù)：對應(yīng)PPPOE用戶，內(nèi)層VLAN不與普通PPPOE用戶區(qū)別，在BRAS上根據(jù)用戶的域名處理；對于靜態(tài)專線用戶，只封裝一層標(biāo)簽，送BRAS對應(yīng)子接口處理；
　　VPLS業(yè)務(wù)：只封裝一層標(biāo)簽，送BRAS對應(yīng)子接口處理；
　　靜態(tài)用戶：只封裝一層標(biāo)簽，送BRAS對應(yīng)子接口處理；
　　2、終結(jié)在SR的業(yè)務(wù)：
　　IPTV業(yè)務(wù)：待定；
　　NGN業(yè)務(wù)：待定；
　　VRF業(yè)務(wù)：只封裝一層標(biāo)簽，送SR對應(yīng)子接口處理；
　　VPLS業(yè)務(wù)：只封裝一層標(biāo)簽，送SR對應(yīng)子接口處理；
　　靜態(tài)用戶：只封裝一層標(biāo)簽，送SR對應(yīng)子接口處理；
　　在下一代網(wǎng)絡(luò)中，將仍然使用IP網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。通過本次的優(yōu)化改造，使網(wǎng)絡(luò)的功能進(jìn)一步完善，在核心網(wǎng)絡(luò)層面已基本具備做為IP承載網(wǎng)的能力、IPv6的支持能力等。本次優(yōu)化改造是運(yùn)營商建設(shè)NGN的一次積極準(zhǔn)備工作和有效的嘗試，對未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有積極的推動作用。