运营商IP城域网的网络架构研究

摘要

IP城域网是由运营商的骨干网络往城市范围内进行延伸的网络，负责多种业务的直接接入，可以称之为运营商的全业务接入网。IP城域网提供综合业务的接入与承载，并负责通过城域网出口向骨干网传送业务。
　　在近几年，运营商宽带互联网业务快速发展，用户大幅度地增加;同时，大客户以及企业用户的互联网接入需求，光纤入户构建智能小区的需求迅速增加。这些用户数量的增长，给运营商带来了新的挑战，现有的网络架构，由于规划的比较早，暴露了一些不合理的，缺乏扩展性的问题，难以满足用户大规模的接入以及保证服务质量和安全质量。因此，IP城域网需要在网络架构上开拓新的思路，寻找优化策略，以提高自身的综合服务能力，来应对宽带互联网业务或者其他业务的高速增长。
　　本论文首先分析现有IP城域网的网络架构，从网络的可扩展能力、业务可控能力以及不同用户接入方式等方面寻找目前架构中所存在的问题。然后根据发现的问题，参考国内外其他运营商的技术，制定出合理的网络优化解决方案，并且部分用实验进行数据模拟，确定方案的可行性。解决方案可以调整网络架构，优化网络层级，优化网络路由等，使得IP城域网的承载业务能力大幅度提升，可管理性增强以及服务质量得到保证。最后对IP城域网优化或者调整后的效果进行分析。
　　本论文所研究的IP城域网架构优化以网络扁平化作为主旨，实现核心层、汇聚层和接入层的清晰三层网络架构，将二、三层汇聚混跑、大二层汇聚、主要汇聚设备级联等结构，调整为所有汇聚全部直连BRAS/SR，三层全部终结至BRAS/SR，但每台BRAS/SR下挂汇聚设备数量控制在4-5台合理范围内。在网络扁平化改造完成的基础上，对城域网现有设备进行路由协议架构的优化，将现有的以OSPF为主的网络路由模式改造为IS-IS+BGP模式，形成承载量大、节点数量少、覆盖范围广，物理和逻辑级联数合理的网络结构。力争将IP城域网优化成为一张安全性强、稳定性好、功能性齐全，可管理性强，同时能够满足数据、多媒体和语音等新业务发展需求的，具有差异化服务能力的综合型网络。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 研究的内容

1．3 研究的目标

1．4 论文安排

第二章 IP城域网的发展和现状

2．1 国内外发展趋势

2．2 IP城域网现有架构

2．3 IP城域网现有技术分析

2．3．1 路由器与路由协议

2．3．2 自治系统

2．3．3 OSPF

2．3．4 BGP

2．4 IP城域网现有路由结构

第三章 IP城域网现存问题分析和优化

3．1 IP城域网结构现存问题

3．2 IP城域网路由现存问题

3．3 IP城域网结构优化思路

3．3．1 接入层结构优化

3．4 IP城域网路由优化思路

3．4．1 IS-IS的基本概念

3．4．2 IS-IS和OSPF的比较

3．4．3 IGP优化思路

3．4．4 BGP优化思路

3．5 MPLS VPN部署

第四章 IP城域网优化实施方案

4．1 实施总体内容

4．2 实施阶段划分

4．3 路由优化实施步骤

4．4 MPLS部署

4．5 实施要点分析

4．5．1 删除OSPF进程的影响

4．5．2 BGP路由宣告方式

4．6 优化实施的回退

4．6．1 实施回退的必要性

4．6．2 实施回退的步骤

第五章 优化流量流向和业务影响分析

5．1 IP城域网入方向流量

5．2 IP城域网出方向流量

5．3 IP城域网内部

5．4 业务影响分析

5．5 业务影响模拟

5．5．1 模拟环境

5．5．2 模拟过程

5．6 优化结果分析

5．6．1 故障点的优化

5．6．2 路由条目的优化

第六章 IP城域网新技术介绍

6．1 BRAS双机热备技术

6．1．1 现存问题

6．1．2 解决方案

6．1．3 双机热备技术分析

6．1．4 双机热备技术实现过程

6．1．5 双机热备技术在IP城域网的阻碍

第七章 总结和展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢