冯 振

(亳州职业技术学院 安徽 亳州 236802)

IP城域网扁平化探讨

冯 振

(亳州职业技术学院 安徽 亳州 236802)

分析了IP城域网网络扁平化的发展趋势，从IP城域网优化原则、路由设计原则、IP城域网路由规划三个方面进行了阐述，并预计了优化后能够达到的网络性能。

IP城域网;扁平化;路由设计

1 前言

随着宽带业务的发展和用户数的增加，电信运营商正面临着一场广泛而且影响深远的业务变革浪潮。在业务需求发生变化以及运营商正在积极探索新盈利模式的前提下，IP网络的优化和改造具有深远的意义。网络扁平化是电信网络发展的必然趋势，整个网络建设模式将从以前的“骨干网+省网+城域网”的多层次结构向“骨干网+城域网”的扁平化网络结构发展。

2 IP城域网优化原则

IP城域网优化的方向应满足今后一段时间客户对各类业务，如宽带流媒体、IPTV、3G等业务的需求。在城域网优化过程中，要对当前的网络和业务状况进行综合考虑，分阶段来实施，要有远期规划，预留好端口，实现投资和收益的最优化配置。具体原则如下：

2.1 网络层次要清晰。在进行网络规划设计时网络拓扑结构图要能够反映清晰的三层网络结构，其中汇聚层和接入层要进行隔离。

2.2 网络结构要扁平。核心层和汇聚层节点网络设备容量要大，接入层的网络设备覆盖要广，网络设备虽然允许进行级联，但是要控制级联层数，级联层数要尽量少。

2.3 网络质量要有所差异。在集团骨干网QoS策略的基础上，制定统一的城域网 QoS策略；保障用户业务端到端的服务质量，在城域网核心层、业务接入控制层、接入层分别部署不同的QoS机制，保障不同业务的不同服务质量。

2.4 接入的设备要规范。网络设备的选型要规范，可以考虑适度超前，设备的选择要从设备参数的各个方面比较，在城域核心层应当部署高可靠性、大容量设备，在业务接入控制层应部署具有精细业务控制功能的设备。

2.5 管理控制要集中。管理控制的集中就要求认证、计费和网管系统统一由省公司进行管理，地市营运商实现计费控制的业务控制层要实现集中化。

2.6 要能够实现接入方式的多样。实现接入网的宽带化、综合化、智能化，满足用户业务需求；普及ADSL、LAN、PON、WLAN 等多种宽带接入技术，积极推进“光进铜退”策略；增强接入控制功能，实现多种控制手段，对于用户非法接入进行管理和控制。

3 路由设计原则

路由协议作为IP网络的神经系统，其规划的好坏直接决定整个网络的稳定程度和运行效率，以及网络维护的工作量，所以一个完善的路由规划是网络规划的重中之重。城域网的出口点是城域网与骨干网之间内、外路由信息交互的集散点，也是城域网路由策略、路由控制和流量引导的关键点，因而是城域网路由系统设计最重要的环节。IP城域网的路由设计原则如下：

3.1 网络的可靠性。通过动态路由协议的实施，在网络拓扑的配合下，避免网络中出现的单故障点，提高网络的生存能力；

3.2 流量的负载分担。必须使网络的流量能够比较合理地分布在各条电路上，提高网络资源利用率和系统可靠性；

3.3 网络的扩展性。使得网络的扩展可以在现有的网络的基础上通过简单的增加设备和提高电路带宽的方法来解决；

3.4 对业务流量模型变化的适应性：未来网络的业务流量模型将会随业务的发展而不断发生变化，因此路由策略可以根据流量变化方便进行调整；

3.5 降低管理复杂程度。路由协议应使得故障定位和流量的调整的难度和复杂性降低。

4 IP城域网的路由规划

IP城域网的路由规划包括EGP和IGP两个部分的内容，EGP主要采用BGP路由协议，IGP主要采用OSPF动态路由协议与静态路由相结合。

4.1 EGP路由规划。BGP路由协议具有丰富的路由控制策略、支持无类别域间路由CIDR、是一种距离矢量路由协议、从设计上避免了环路的发生、提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择、提供了防止路由振荡的机制，有效提高了Internet网络的稳定性、易于扩展，能够适应网络新的发展。

4.2 IGP路由规划。OSPF协议具有适应范围广、支持掩码、快速收敛、无自环、区域划分、等价路由、路由分级等特点，IP城域网IGP协议适合采用OSPF动态路由协议与静态路由相结合的方式进行规划。

5 优化后性能分析

IP城域网通过实施扁平化工程后，预计可以从以下几个方面提升网络的整体性能：

(1)流量模型更清晰：扁平化后的IP城域网流量分为两大部分，域内流量和域间流量。域内流量主要包含用户互访流量和DNS流量；域间流量主要包含与省网的交互流量以及与骨干网之间的交互流量，其中90%以上的流量都是与骨干网交互的流量，与省网交互的流量包括：认证流量，城域网之间互访流量，与SBC通信流量，WLAN流量等。

(2)网络可靠性更高：扁平化后的IP城域网是双平面结构，当一个平面发生故障，不会造成用户无法访问网络的情况；同时，在传输链路方面尽量采用不同路由的链路，增强了链路的可靠性。

(3)路由设计更加合理：扁平化后的IP城域网路由分布为：核心路由器上有全网的明细路由，业务控制层和汇聚层面只有域内明细路由，由于路由采取了聚合发布，因此域内设备路由条目更少，路由更加稳定。

(4)用户体验感提升：由于扁平化后的网络与骨干直接互联，因此用户的流量到达城域网核心设备后经过一跳直接就到达了骨干设备，降低了用户访问网络的时延，提高了用户的感知度。

6 结束语

综上所述，IP城域网的扁平化是IP网络的发展趋势，由于消除或弱化了网络的中间层，使得网络结构和形态更为简单，但在IP城域网扁平化实现的过程中会面临多方面的挑战，如设备集约带来的挑战、接入网安全控制的挑战、扁平化集中管理的挑战等，这些都是日常维护中需要关注的重点问题。

[1] 薛来安.浅析IP城域网优化方法[J].无线互联科技.2011(06)

[2] 刘素芳.IP网络扁平化的实施[J].科技信息.2010(22)

冯振，男，汉族，1983年3月出生于安徽省亳州市，助教职称，本科学历，现在在亳州职业技术学院电子与电气工程系从事综合布线技术、通信原理、C语言程序设计等课程的教学工作，主要研究方向为IP城域网、C语言程序设计。

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