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1、密级：普密系统集成技术白皮书之二：宽带数据城域网项目北京首信股份有限公司（北京邮电通信设备厂）宽带数据城域网系统集成项目技术白皮书（第一版）北京首信股份有限公司数据网络事业部技术支持中心二零零一年七月目 录第一章 城域网基本概念41.1 宽带城域网概念41.2 宽带城域网建设兴起的原因5第二章 城域网建设分析52.1.宽带城域网建设目标52.2.网络承载商可以提供的业务62.3.网络运营商可以提供的业务62.4 城域网主要大用户7第三章 城域网结构、技术和方案73.1.城域网的网络构成73.2.城域网网络分层结构83.3.城域网数据传输技术简介83.3.1.DPT 技术83.3.2.POS 技
2、术93.3.3.ATM 技术93.3.4.GigaEthernet 技术103.4.城域网骨干技术选择的考虑113.5 城域网接入技术113.6.城域网网络设备选型123.6.1.骨干网络产品设备选型123.6.2.接入网络产品的选择12第四章 城域网管理134.1宽带城域网网络管理134.1 主要的大型网络管理系统14第五章 城域网网络安全威胁165 .1 城域网安全问题以及解决技术手段165.2 应用平台安全175.3 安全部署19第一章 城域网基本概念1.1 宽带城域网概念 宽带业务的兴起，城域范围内的用户和信息流的独立，运营收入的主要来源的原因已使城域网从计算机的领域里无足轻重的地位发
3、展到当前网络建设的热点，城域网是城市的信息基础，城域网的目的是高速有效的将各种媒体信息送到用户身边。 城域网概念是有计算机网络演化而来的，是介入广域网和局域网之间，在城市及郊区范围内实现信息传输与交换的一个网络，这里所说的城域网，由于数据通讯和电信技术的发展赋予了新的含义，城域网是适用于城市的信息基础设施，是国家高速信息公路与城市广大用户的中间环节，建造城域网的目的是：提供单一的通用的和公共的网络架构，用以高速有效传输数据、语音、图象和视频等信息，满足用户日新月异的需求。目前许多国家，城域网正在和国家信息高速公路同步进行发展。城域网的范围大概在80km 内，一般局间中继距离大约在5-7 公里。
4、城域网相关的提法还有宽带城域网，IP 城域网，宽带IP 城域网，无线城域网等。宽带城域网是一个以IP 和ATM 电信技术为基础，集数据、语音、视频服务为一体的高带宽、多功能、多业务接入的可发展的和开放的多媒体通讯网络。1.2 宽带城域网建设兴起的原因 宽带城域网的建设成为我国的热点主要有以下的原因： 1 、城市信息化步划加快 随着网络经济的迅速崛起，各种应用相继推出，电子商务、企业上网、政府上网、智能小区等工程的启动，到目前的信息港、城域网概念的兴起，政府、学校、企业和用户读数据业务的需求日益旺盛，同时，语音、图象等多媒体通信的需求也日益增长，提供宽带多面体的业务，以成为网络运营赏开拓市场的新
5、的空间，宽带城域网以成为信息高速公路建设的重要部分。 2 、我国宽带市场竞争激烈信息服务市场开放程度进一步加大；建设宽带城域网，开拓信息服务新空间；全面满足客户多层次的业务需求；提供新的开拓手段；满足高速增长的宽带业务需求；宽带业务市场将加速运营商格局的变化；竞争主体将多样化。第二章 城域网建设分析2.1.宽带城域网建设目标 目标就是：以最少的资金（避免ATM 和IP 多网的重复建设）建设一个先进的（采用最新的信息技术）、满足综合业务（使的新技术能和旧技术融合、宽带业务和窄带业务融合、有线和无线融合、移动和固定融合）的城域网平台。能为用户提供各种基本业务（数据、语音和视频）以及增值业务（虚拟专
6、网、IP电话、远程教育），并能迅速获得理由的回报（收回投资的周期短），一进一步扩大市场的占有和提供市场的竞争力。 建设先进的宽带城域网是新一代网络发展的方向。城域网具有必须支持各种不同业务，结构上变化较大，且随着用户的不同而不同，投资量大，接入技术多样，接入方式灵活的特点。总之，城域网是多种技术、产品、网络的融合体，需要以业务需求为主导建设网络。2.2.网络承载商可以提供的业务 随着通信技术的发展，通信运营商将逐渐分为两类主体：承载网络运营商和业务提供商。具有网络资源的运营商，通过带宽的批发占有市场，而更多的业务提供商，将通过提供不同的业务，来实现市场的定位。按业务的分类，城域网可以提供以下的
7、业务： 1 、传统的TDM 业务，包括N*64kbit ，N*2Mbit/s ，N*34Mbit/s,N*45Mbit/s,N*140Mbit/s,N*155Mbit/s,N*622Mbit/s直到10Gbit/s ，既有交换机中继线，基站业务，也有传送34/45M 的接口； 2 、ATM 业务，ATM 业务既可以是34/45Mbit/s，155Mbit/s 借口，也可以是VC4-XC 级接口，或者是IP OVER ATM OVER SDH 方式； 3 、IP 业务，一般是10/100/1000Mbit/s 为主。按照用户的分类，可分为企业集团用户、行业集团用户、SOHO 和写字楼用户、智能化
8、小区、出租业务等；2.3.网络运营商可以提供的业务目前城域网起步初期要求能够满足两类业务的需求： 1 、QOS 要求较高的互连业务和实时视频业务：基于IP 的语音业务、电子商务、虚拟专网、远程教育、协同设计、协同实验、数字图书馆、电视会议、可视电话、视频广播、食品点播、新闻、广告、虚拟现实、交互式游戏，宽带因特网接入、宽带字能化社区等多种； 2 、QOS 要求较低的INTERNET 上的业务：E-MAIL，FTP 、TELNET 等。一般而言，企业互连、实时食品、VOIP 等业务，流量适中，但对服务品质有较高的要求，收费的标准可根据用户的SLAs，按带宽、流量、时延优先级等服务级别来划分，这部
9、分运营收入稳定，价格高，容易产生增殖利润。另一类INTERNET 业务量较大，用户分散，是不能忽视的巨大的潜在消费群体，这部分用户对价格敏感，但对上网的速度和带宽要求较高。2.4 城域网主要大用户1 、政府上网 目前我国政府办公管理工作的手续登记、请示汇报、公文和会议繁多，而且在相互通信、相互合作及工作协调方面效率较低，建立办公自动化系统是提高政府办公效率的重要手段。就是实现市政府办公自动化系统，提高市政府各部门通信、协作和协调能力，改善办公环境，提高办公效率和决策水平。2 、大集团用户 建设企业内部的主干网，采用先进的Internet/Intranet 技术，可以建立一个先进的集团公司虚拟企
10、业网，满足大企业内部信息管理及国内外信息交流的需要。3 、高校 把校园网建成先进的多媒体网络，完成包括图书情报信息、学校行政办工等综合业务信息管理系统，为广大教职工、科研人员和学生提供一个在Internet环境下进行教学和科研工作的先进平台。4 、智能小区 建设一个比较完善的数字社区和数字大厦信息服务平台。建设目标是建立基于宽带通信网络的数字社区信息服务平台，基于空间多媒体数据库，为社区用户提供智能信息导航、VOD 多媒体信息服务、WebGIS 服务和电子商务等服务和应用，探索实现中国式的电子商务和社区服务，同时实现技术创新和商业模式创新，实现服务增值和利益回报。第三章 城域网结构、技术和方案
11、3.1.城域网的网络构成 一个城域网应该包括三个方面的综合：基础设施、应用系统和信息。包括数据交换设备、城域网传输设备、接入设备和业务平台设备。城域网的基础设施有主干网络和接入网组成，提供一条覆盖整个城市范围的城市信息高速公路。 城域网的网络可以从分层、分割、分层和分割想结合的角度来分析：城域网网络结构分为若干交换节点组成主干网络（backbone），有若干接入点组成接入网（access subnetwork），以及连接他们的传输网络三部分组成。有将城域网划分为核心层、汇接层和接入层，有的将城域网划分为业务/控制层、骨干层和核心层。3.2.城域网网络分层结构 在城域网络设计中，可分为三层设计，
12、分别为核心层、分布层以及接入层，各个层次的功能分别如下： 核心骨干层是一个高速的交换主干，为应用提供尽可能高的包交换速度，因此，在这一层上仅可能简化数据的处理，例如：尽量少使用访问控制列表以及包过滤，这一层主要的功能是：路径的优化、执行流量的优化，提供QoS 服务、在多条可能的链路上实现负载均衡、交换式的处理能力，如：使用多协议标记交换等。 网络分布层的功能是提供核心层和接入的分界，其主要提供以下几个功能：多个域的聚合、广播或多播域的控制、各个网段的路由、传输媒体之间的转换、安全控制、流量限制及流量分类，为主干提供带宽管理、 接入层的功能就是最终用户接入网络的能力，这一层可以使用访问控制过滤和
13、优化用户的需要，其主要包括以下几个功能：共享的带宽分配、交换的带宽分配、第二层的过滤、多域的微段化、多种接入方式的实现。3.3.城域网数据传输技术简介3.3.1.DPT 技术 DPT 技术是思科公司研发的、基于IP光网络的创新技术，它集成了IP 的智能化和光纤环形网络的高带宽效率。DPT 技术通过直接将IP 和光纤相连，减少了不必要的设备层。从而在现有的解决方案上，为网络营运商提供了性能价格比极好和功能极丰富的解决方案. DPT 的结构是沿相反方向传输包的一对光纤环，一个环称为内环，另一环称外环，它们可以同时用作传输数据流和控制流；内环和外环将每一个节点相连接，DPT 用一个环在某一方向上传送
14、数据（下行），用另一环在相反方向上传送回送的控制包（上行）。这样，DPT 可以同时利用两根光纤，使包传送带宽最大化，加速自适应带宽利用和自愈等控制信号的传播。 到现在为止，只有CISCO 的高端产品支持DPT 卡，同时，该技术还未成为一个行业的标准。3.3.2.POS 技术 IP over SDH 是直接以SDH 网络作为IP 数据网络的物理传输网络。它在数据链路层以PPP 协议对IP 数据包进行封装，把IP 分组根据RFC1662 规范简单地插入到PPP 帧中的信息段。然后再由SDH 通道层的业务适配器把封装后的IP数据包映射到SDH 的同步净荷中，然后向下，经过SDH 传输层和段层，加上相
15、应的开销，把净荷装入一个SDH 帧中，最后到达光层，在光纤中传输。IP overSDH，也称Pacdket over SDH（PoS）。它保留了IP 面向无连接的特征。75XX POS 与ATM 的比较就这种业务来说，POS 相对于ATM 有如下的几个优点：(1)实施简易快捷，总体拥有成本低，收回投资周期短。(2)提高线路利用率。IP 应用目前并不能直接在ATM 上运行，对于昂贵的长途广域网线路来说，POS 技术比ATM 提高25%30%的线路利用率。(3)减少设备重复投资。(4)进一步扩大带宽的潜力很大。(5)符合当今网络的业务特征。3.3.3.ATM 技术 ATM(异步传输模式)，是一种面向连接的快速分组交换技术，建立在硬件交换的基础上。它可以为
