宽带ip网建设分析与实现

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1、宽带I P 网建设分析与实现 1 引言 沈阳市苏家屯区网络有限公司董国祥张剑贺娇琳 沈阳市苏家屯区位于沈阳南部，距市中心1 5 K M 。沈阳城市规划整体向南发展，必将为苏家屯区 带来无限商机。苏家屯网络公司意识到要把握机遇，在互联网的建设中决心建设高起点的宽带数据网， 以高科技面对新经济的挑战，真正实现网络的商业价值。整个网络工程于1 9 9 9 年开始筹建，到2 0 0 0 年建成并正式投入使用。4 个中心机房所连接的7 0 0 多个光结点，使全区宽带数据网的覆盖率达到 9 5 。到目前为止已为3 0 0 0 多普通用户、2 9 0 多集团用户提供了接入服务。基本上实现了全区范围内 数据业

2、务的互通。 2 宽带数据网络设计需求及项目背景分析。 在全球化的信息时代，网络正改变着人们工作、生活、学习、娱乐的方式。数据网络和数据服务 在信息社会中占有越来越重要的地位和作用，具有广阔的市场前景。新一代的网络要求具有高速、高 效、低成本的特点。它将是以数据通信为基本技术承载包括数据、语音、图像、传真等各种业务的综 合统一开放平台。随着因特网的技术尤其是T C P I P 技术的进步，在网络层上以I P 包为主体的业务量 将占主导地位，网络层上采用I P 协议已是今后的发展趋势近年来，吉位线速路由交换机和密集波 分复用技术的成熟和商品化，使得二者结合产生的I P 优化光网络技术为这一问题的解

3、决提供了技术 基础，这就是宽带I P 网，它将成为新一代网络的技术基础。与传统的电信网相比，带宽将有成百上 千倍的提高，而成本则极大的降低。在因特网发展、普及的推动下，宽带I P 网已成为一种趋势。 3 宽带数据网设计原则 宽带I P 网络应该是一个以主流T C P I P 协议为基础，具有大容量高速传输能力、可靠稳定保证服 务质量的运营级宽带I P 网络，所以在总体设计上应该满足以下几个原则： ( 1 ) 技术先进性：为适应当今时代信息技术日新月异、飞速发展的情况，避免系统建成后过早 地因技术落后而需要升级和更新，因此在网络的拓朴结构、网络设备选型、软硬件平台的选择和应用 系统的选择和设计上

4、，都应该考虑到使用先进的技术，根据现阶级网络发展趋势采用主流的I P 千兆 以太网技术。 ( 2 ) 开放性：网络产品符合当前最新国际标准的软硬件标准、开放的技术、开放的结构、开放 的系统组件用户接E l ，在今后网络的发展过程中，实现网络与其它网络和信息资源的互联互通。 ( 3 ) 可靠性：要求网络运行稳定可靠，具有很高的M T B F ( 平均无故障工作时间) 和极低的M T B R 2 0 0 3 4 第三届全田因特网与音视频广播发展研讨会1 6 7 宽带I P 网建设分析与实现 ( 平均无故障率) ，提高容错设计，支持故障检测和恢复，可管理性强。 ( 4 ) 安全性：应该能在高可靠性的

5、前提下，抵挡来自内部外部的攻击，采用的安全措施有效、 可信，能够在多层次上以多种方式实现安全的控制。 ( 5 ) 扩展性和灵活性：既能满足当前对网络的应用需求，又可以在将来需要扩展的时候，能方 便地扩展，保护目前的所以投资，设计的配置可以灵活的变通，以适应发展的要求。 ( 6 ) 实用性：设计应能满足目前对网络的应用要求，充分实现大众文化娱乐、教育、社会信息 服务以及智能化小区管理等多种功能的要求。 4 技术要求 ( 1 ) 主干层网络承载能力：既要支持多业务传输，又要充分考虑未来的发展，为此应选用高带 宽的先进技术。主干网核心设备应有足够的无阻塞交换容量，满足高速端口之间的无丢包线速交换。

6、主干网设备的交换模块或接口模块应提供足够的缓存和拥塞控制机制，避免向前拥塞时的丢包。 ( 2 ) 接入层节点接入能力：I P 信息汇聚点的核心设备具备充分的线速交换能力。 ( 3 ) 可靠性和自愈能力：网络系统具备网络诊断、测试和在线故障恢复能力，关键设备、线路 能做到实时备份和自动故障切换。在网络系统内的硬件、网络等部分出现问题时仍能保证系统的正常 运行，即网络系统具有强大的容错功能。 ( 4 ) 拥塞控制与服务质量保障：拥塞控制和服务质量保障( Q O S ) 是公众服务网的重要品质， 网络具有对拥塞的控制和对不同性质数据流的不同处理能力十分重要。 ( 5 ) 与其他网络的互联：可与社区企

7、业的计算机网络及I N T E R N E T 出口高速互联，可实现与其 他异型网络的互连。 ( 6 ) 网络管理与安全体系：网络系统具有良好的可靠管理性，同时应尽可能选取集成度高，模 块可通用的产品，以便于管理和维护。在网络系统出现故障时，应能够提供有效的办法及时查到故障、 排除故障、同时保证整个网络的易于维护性以节省今后的网络维护费用。 5 设计方案介绍 通过对苏家屯区数据网的设计原则及技术要求分析，采用如图l 方案拓扑结构。 本方案设计为一个千兆位以太网环网结构的形式。在各个节点机房分别放置C I S C O 千兆位以太 网交换机c a t a l y s t 6 5 0 9 ，组成骨干

8、环结构，用来对内部和外部的网络信息进行交换、处理和存储，同 时中心机房作为计算机网络信息系统的管理维护中心，管理维护整个网络。系统服务器，网管设备， 网络主干设备，系统储存设备等将集中存放在此。中心前端的路由模块，用于整个网络的路由管理， 各节点之间通过干兆位以太网光口相连，各节点配置1 0 1 0 0 M B P S 以太网口用于特殊要求用户如集团 用户的数据业务接入。普通用户接入则通过单元楼内放置的带百兆光口的以太网交换机，用光纤将骨 干网和单元楼连接起来。楼宇内部布放五类双绞线，连至用户计算机的网卡，使最终用户上网速度达 到1 0 M 或者1 0 0 M 。 1 6 8 第三届全国因特网

9、与音视频广播发展研讨会2 0 0 3 4 宽带f P 网建设分析与实现 6 网络安全 图1 苏家屯数据网拓扑结构 如何保证系统和数据的安全，保证信息在网上传输时不被篡改，是网络建设的一个重要问题。保 证网络安全与提供灵活高效的网络服务是矛盾的。一个优秀的网络安全保障系统必须是建立在对网络 安全需求与环境的客观分析评估基础之上，在网络的应用性能及价格和安全保障需求之间确定一个最 佳平衡点，使得网络安全保障引入的额外开销与它所带来的效益相当。 通过对网络的整体评估，选择了C I S C O 公司的P I X 5 2 5 防火墙。C I S C O 的P I X 防火墙提供了完 整防火墙保护技术，把

10、内部网络结构屏蔽起来，集成了包过滤，直通代理服务和地址翻译技术。P I X 采用独特的实时内核系统，具有近似以太网线速的网络地址翻译能力。在上面的拓朴图中利用P I X 支 持动态地址分配功能，在N A T 内建立内部私有I P 地址与I N T E R N E T 合法申请地址翻译表，以完全地 址翻译。通过建立防火墙，利用专门的安全软件、硬件以及管理配置，对内部网络与外部网络之间的 往来信息进行监控。从而保障网络的安全。 7 网络管理 制定系统的有效管理是整个网络高效率运作的重要保证，信息网络的安全保障与有效管理是信息 网的核心，它是整个网络能否正常运行和提高整个网络生产效率以达到最大地利用

11、投资的效益和参与 市场竞争的关键。因此在宽带信息网的建设中，系统安全和管理的设计将起到十分重要的角色，通过 为各级人员制定统一的安全控制策略和提供统一的管理工具，利用网络监控软件实时的对网络进行监 控，从而克服网络管理的复杂性，轻松解决一系列的网络问题，有效的控制、管理资源，提高管理的 效率，保证信息网的正常和安全运作。 2 0 0 3 4 第三届全固因特网与音视频广播发展研讨会1 6 9 宽带I P 网建设分析与实现 8 计费系统 计费系统是网络运营的基础，它提供运营级宽带网络的计费功能。全面、实时的计费服务，灵活、 多变的资费政策，体现了以用户为本的高质量运营服务。宽带网络计费系统能够提供

12、一系列运营决策 支持手段，解决了宽带I P 网络运营所面临的用户身份认证、带宽与服务质量控制、内容与服务的管 理、网络的监控与分析、流量时间内容计费、收费结算与清算、价格策略实施等一系列的问题。通 过W e b b a s e d 界面向最终用户提供客户服务和自服务功能，提高用户满意度和自身形象，并降低系统 维护费用。 9 宽带网的增值服务 苏家屯区网络公司在不断完善网络基础建设的同时，精心打造了宽带增值业务平台，为用户提供 丰富多彩、充满互动乐趣和视频体验的内容，优秀的技术支持和客户服务体系，致力于为宽带网用户 建立一个全新的生活、学习和娱乐空间。 视频点播：由于视频服务技术和网络的发展，视

13、频点播成为运营商实际可行的业务。在应用中， 采用运用M P E G - 4 技术的视频服务器。支持智能流，可以根据网络带宽自适应地调整缓冲以达到用 户端最佳播放效果。M P E G - 4 视频压缩技术，是一个国际化的标准，支持交互式应用。在提高压缩比 的同时，对数据的损失很小，图象质量非常出色。这样在尽可能节省带宽的同时为用户提供最优的图 象质量。用户可以通过W E B 方式随意选择内容丰富的视频节目。 w w w 服务：以本地新闻为主要内容，提供实时新闻点播，并介绍政府相关职能，政策法规，信 息查询，区内招商引资项目，房产交易信息。求职就业，家政服务等内容，发布的信息快捷、迅速， 贴近百姓

14、生活，服务广大用户。 网上炒股：网上炒股是专为广大股民上网炒股而推出一项业务，通过与证券公司合作，为股民提 供股票信息查询，专业咨询和安全网上交易为主的综合服务，为股民奉上最新的财经资讯，轻松完 成证券交易。 远程教育：提供小学、中学、大学继续教育等全方位的教育资源。通过宽带网在家收看图文声并 茂的教学节目，查资料，做作业，并有名师在线解答问题。为学生提供个性化的教学服务。 互动游戏：通过互动游戏平台，为用户带来游戏的全新感受，实时互动，内容丰富的游戏使休闲 时间轻松愉悦。 电子邮件：为宽带用户提供大容量的电子邮箱。使用户的电子邮件安全，快速，可靠的传递。 1 0 结束语 苏家屯宽带I P 网工程以其统一规划、统一设计和管理在城域网建设中开创了先河，是目前国内 最先进的宽带I P 网和城域网工程之一。此项工程为全区网络用户提供高速互联。教育系统等企事业 单位的区内分支机构通过在宽带I P 网络平台上构建的虚拟专用网，降低其网络建设费用，减少其网 络管理工作，同时保证了其网络数据的私有性和安全性。苏家屯网络公司遵循技术先进、费用 合理、服务优质的原则，致力于为机关企事业单位和居民家庭提供高速、宽带的接入通 信服务和完善的内容服务，在区域信息化的进程中发挥积极的作用 1 7 0 第三届全圜因特网与音视频广播发展研讨会2 0 0 3 4