第四篇_宽带IP城域网.ppt

本章介绍有关宽带IP城域网的相关内容，主要包括： 宽带IP城域网基本概念 宽带IP城域网的分层结构 宽带IP城域网的带宽扩展与管理 宽带IP城域网的用户接入认证 宽带IP城域网的IP地址规划 宽带IP城域网——是一个以IP和SDH、ATM等技术为基础，集数据、语音、视频服务为一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。 一个宽带IP城域网应该是“基础设施”、“应用系统”、“信息系统”三方面内容的综合。 （1）技术多样，采用IP作为核心技术 （2）基于宽带技术 （3）接入技术多样化、接入方式灵活 （4）覆盖面广 （5）强调业务功能和服务质量 （6）投资量大 4.2 宽带IP城域网的分层结构 为了便于网络的管理、维护和扩展，网络必须有合理的层次结构。 根据目前的技术现状和发展趋势，一般将宽带IP城域网的结构分为三层：核心层、汇聚层和接入层。 宽带IP城域网分层结构示意图如图4-1所示。 核心层的作用——主要是负责进行数据的快速转发以及整个城域网路由表的维护，同时实现与IP广域骨干网的互联，提供城市的高速IP数据出口。 核心层设备—— 一般采用高端路由器。 网络结构——核心节点间原则上采用网状或半网状连接。 1、汇聚层的功能 （1）汇聚接入节点，解决接入节点到核心层节点间光纤资源紧张的问题。 （2）实现接入用户的可管理性，当接入层节点设备不能保证用户流量控制时，需要由汇聚层设备提供用户流量控制及其他策略管理功能。 （3）除基本的数据转发业务外，汇聚层还必须能够提供必要的服务层面的功能，包括带宽的控制、数据流QoS优先级的管理、安全性的控制、IP地址翻译NAT等功能。 汇聚层的典型设备有中高端路由器、三层交换机以及宽等带接入服务器等。 宽带接入服务器（BAS）主要负责宽带接入用户的认证、地址管理、路由、计费、业务控制、安全和QOS保障等。 核心层节点与汇聚层节点采用星形连接，在光纤数量可以保证的情况下每个汇聚层节点最好能够与两个核心层节点相连。 接入层的作用——负责提供各种类型用户的接入，在有需要时提供用户流量控制功能。 宽带IP城域网接入层常用的宽带接入技术主要有：ADSL、HFC、FTTX+LAN和无线宽带接入等。 几点说明： 目前一般的宽带IP城域网均规划为核心层、汇聚层和接入层三层结构，但对于规模不大的城域网，可视具体情况将核心层与汇聚层合并。 组建宽带IP城域网的方案有两种：一种是采用高速路由器为核心层设备，采用路由器和高速三层交换机做为汇聚层设备（如图4-1所示）；另一种核心层和汇聚层设备均采用高速三层交换机。 由于三层交换机的路由功能较弱，所以目前组建宽带IP城域网一般采用的是第一种方案。 在宽带IP城域网的分层结构中，核心层和汇聚层路由器之间（或路由器与交换机之间）的传输技术称为骨干传输技术。 宽带IP城域网的骨干传输技术主要有：IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM和千兆以太网等（有关几种骨干传输技术的细节见本书第5章）。 4.3 宽带IP城域网的带宽扩展与管理 4.3.1 带宽扩展与管理的必要性 新型业务的出现会促进带宽的增加，而带宽增加也会激发新型业务的出现，宽带IP城域网的建设必须兼顾现有的带宽处理能力与未来的扩充能力。 另外，不同用户业务对带宽有不同的需求，宽带IP城域网应该能够将带宽根据用户的实际需要分成多个等级，每个等级采用不同的收费标准。 所以宽带IP城域网需要带宽扩展与管理。 4.3.2 带宽管理的方法 带宽管理有以下两种方法。 1、在分散放置的客户管理系统上对每个用户的接入带宽进行控制 2、在用户接入点上对用户接入带宽进行控制 4.4 宽带IP城域网的用户接入认证 目前常用的核心认证技术主要包括PPPoE技术和DHCP+技术。 4.4.1 PPPoE(PPP over Ethernet)技术 PPPoE通过把以太网和点对点协议PPP的可扩展性及管理控制功能结合在一起（它基于两种广泛采用的标准:以太网和PPP），实现对用户的接入认证和计费等功能。 PPPoE的工作过程如图4-5所示。 优点： 能够利用现有的用户认证、管理和计费系统实现宽窄带用户的统一管理认证和计费； 既可以按时长计费也可以按流量计费，并能够对特定用户设置访问列表过滤或防火墙功能； 能够对具体用户访问网络的速率进行控制，且可实现上、下行速率不对称； 可实现接入时间控制； PPPoE系统可方便地提供动态业务选择特性，可实现接入不同ISP的控制能力； PPPoE设备可以防止地址冲突和地址盗用，所有IP应用数 据流均使用相同的会话ID，保障用户使用IP地址的安全； PPPoE应用广泛、成熟，而且标准性