城域网技术

2024-08-08

城域网技术(精选8篇)

1.城域网技术 篇一

NAT44技术在天津城域网中的实际应用

摘要:随着人们上网需求的不断发展,IPv4向IPv6过渡已成为必然趋势,NAT44技术是其中最为简单实现的方式之一。文中介绍了IPv4几近枯竭的现状,解决此问题的技术方案,着重分析探讨NAT44的网络部署、城域网架构、用户溯源方式、相关系统改造等关键问题,最后提出了几点思考供参考。

关键词:NAT44 溯源 城域网背景介绍

对现代社会而言,网络的普及和发展,已经在社会生产和生活的各个领域都产生了十分巨大的影响,特别是网络作为物流载体被百姓广泛接纳和使用之后,其作用将会变得更为深远。随着信息技术、通信技术、软件技术不断演进,如今涌现出网上购物、网上游戏、网上投资理财、实时视频、远程教育、远程医疗等互联网应用,网络服务与百姓生活已日益密不可分,甚至人们可以足不出户的完成工作和学习任务,可以让大家节约出更多的时间去处理一些其他的事,使人们在行动甚至是思想上都得到了解放。这也导致互联网IPv4地址呈井喷式增长,目前IPv4地址资源已近枯竭,急需找到快速有效解决方案来支撑互联网的持续飞速发展需要。下面来介绍几种解决方案,并结合天津网络现状重点讨论NAT44技术的应用。天津联通城域网网络结构

天津联通城域网络分层:

天津联通城域网基本分为三个层次:核心层、汇聚层、接入层。

核心层功能:核心层主要由高端核心路由器CR集群组成,提供路由交换、业务承载和传输,向上连接骨干网,向下与汇聚层设备互联,其特征为宽带传输和高速调度。

汇聚层功能:汇聚层主要由高端路由器BR组成,主要功能是汇聚业务路由器SR和宽带接入服务器BRAS设备,提供用户业务数据的汇聚和分发处理。

接入层功能:接入层主要由SR和BRAS及下联DSLAM、AG、LAN交换机、OLT等接入设备组成。

BRAS设备功能:BRAS设备负责处理公众上网用户PPPOE的处理及IP地址的分配。SR主要负责集团大客户专线接入及IP地址分配。故BRAS设备占用了互联网绝大部分的IP地址资源,且现BRAS设备IP地址占用率均较高,急需扩充IP地址资源。IPv4地址匮乏解决方案

为了解决IPv4地址紧缺的迫切问题,保证业务发展不受影响,必须寻找合适的应对技术,从理论上来说,迁移到IPv6网络是一劳永逸的解决方案。但是IPv6在设计上并没有考虑与现有IPv4网络的兼容问题,二者基本上属于各自独立的状态,而且由于所有的应用都部署在现有的IPv4网络内,无论是宽带用户还是应用服务器迁移到IPv6网络都非一朝一夕可以完成。这就必须要经历一个漫长的IPv4逐步向IPv6过渡过程。

IPv4向IPv6过渡的过程涉及终端、网络和应用等多方面的改造,不可能一蹴而就,为此出现了多种过渡技术,如DS-LITE、NAT64、6RD、双栈和NAT444等。除NAT44技术外,其余几种技术在配置上较为复杂,且对用户终端及服务提供商应用服务器要求较高,均不适合大规模长期部署。只有NAT444技术仅需在运营商侧引入二次NAT,并对终端、服务器的更改最小,所以建议NAT44为首选过渡方案。下面详细讨论NAT44(NAT444)技术。NAT44(NAT444)技术特点

NAT44方案对Internet用户分配IP地址的方式做了改变,由以前给每个宽带用户分配公网IP的方式,改为分配私网IP给每个用户,统一在运营商一端部署NAT设备,在用户访问互联网时,由运营商把用户的私网地址翻译成公网地址以节省公网地址的使用。NAT444主要是用户拨号上网获取私网IP地址,由运营商部署运营级地址转换设备(CGN),同时与用户侧的NAT组成两级地址转换,形成三块地址空间,即用户侧私有地址(路由方式)、用户拨号获取的运营商分配的私有地址、公网地址。

采用NAT44技术大大节省了IP地址资源,但也带来了溯源方式的改变。这就要求AAA(计费认证系统)、SYSLOG服务器、测速系统、行为分析系统等周边平台网络进行相应改造来支持NAT44功能。

由于NAT444在运营商侧引入NAT,给用户分配的是私网地址,所以可能会出现在同一时间段多个用户采用同一个公网地址访问业务的情况,这样就给用户溯源带来难度。NAT444提供的端口块分配方式,可以从根本上解决用户的溯源问题。NAT44技术在宽带中的实际应用

组网方式

在城域网中可以通过插卡方式分别和BRAS和CR进行组网,以实现公私网地址的转换。

分布式部署在每台BRAS设备插入两块CGN板卡,CGN板卡不要求支持路由协议。此种方式由于私有地址路由信息不进入城域网,故私有地址不要求城域网统一规划。这种方式是一种实现简单、风险较小的方案,但网络改造的投资成本较高。

集中式部署由在每台CR可以插入两块CGN板卡,CGN板卡不要求支持路由协议。私有地址路由进入了城域网,私有地址要求全网统一规划。同时此方式要实现负载分担较为麻烦,需要在CR配置复杂的策略路由。

综合考虑天津城域网网络结构、规模以及网络安全稳定性提出如下建议:①建议先期采用分布式BRAS插CGN板卡来实现NAT44功能,且应逐步分区域进行部署,端口块设为1024,且采用动态地址端口映射方式,这样可以实现1:64地址转换。将节省下来的公网IP地址添加至老旧型号不支持NAT44功能的BRAS设备或城域网其他网络设备上。②为保证网络安全,建议采用Radius私有属性扩展实现溯源。且由BSS与AAA系统增加账号字段属性来标识业务受理时是否需要进行地址转换。③BRAS应通过SYSLOG或SNMP TRAP方式输出告警信息,方便维护人员及时添加公私网IP地址,且在私有地址池满时自动由公网地址池继续分地址。④BRAS通过用户连接数限制功能,可以防止某一用户会话过多从而占用设备大量资源的情况,同时有效可以防止外部发起的攻击。结束语

NAT44技术是目前缓解城域网IP地址紧缺问题最行之有效的解决方案,但在实际部署中还有待试点运行中不断发现和解决问题。特别是相关IP支撑系统和IT支撑系统的改造是一个复杂的系统工程,需要不断总结经验,逐步推进网络和业务的演进,促进互联网全面健康发展。

参考文献:

[1]Todd Lammle.CCNA学习指南[M].电子工业出版社.[2]张耿,周璇.《华为接入网维护宝典》.华为技术有限公司.[3]Mark A.Sportack.IP寻址技术[M].人民邮电出版社.[4]张旺,王茹.华为宽带接入服务器BRAS维护宝典.华为技术有限公司.

2.城域网技术 篇二

1 背景分析

广东省佛山市管辖的禅城、南海、顺德、三水、高明由原来的代管县级市变成直辖区。行政区划调整后,原来各区建立在不同网络平台(运营商)上的教育计算机网络,迫切需要整合为地区级的教育城域网络,统一使用CERNET出口、统一IP地址的分配与使用、域名统一命名和管理,消除信息“孤岛”,实现数据资源共享,促进教育优质和均衡的发展。

2 技术难题

使架设在不同网络平台上的县区教育计算机网络实现互联,所带来的技术问题是组网策略的设计、网络结构的设计、互联的路由策略、现有和原有的IP地址映射、IP地址的使用和分配、域名的分配与解释、核心和边界路由的配置[1]等问题。

3 技术路线

考虑到组网的实际情况和投资,把教育城域网设计成星型[2],使网络更具有开放性、可扩展性强和容易伸缩。通过租用裸光纤,搭建自己的千兆以太城域网,开放各种应用服务。各区虚拟教育计算机网络成为教育城域网的子网络。设置教育城域网核心路由,利用动态和静态路由技术相结合模式,使教育城域网高速上连CERNET、横连CHINANET和GOV-NET等网络。在各区教育子网网络管理中心出口设置边界路由,屏蔽各县区计算机网络的巨大差异,并负责本区学校的汇接。核心路由与边界路由的连接使用网络运营商提供的裸光纤。各区下属学校由网络运营商统一汇接到区教育子网的边界路由上。统一使用CERNET分配的IP地址,域名由市教育信息网络管理中心负责分配与解释。学校的IP地址需要由边界路由做NAT(Network Address Translation)。

4 关键技术

4.1 路由选择协议的应用

根据网络的结构,设计选择适合的路由协议,能够实现网络路径选择优化,同时具有路径均衡功能。在网络结构发生变化时数据能够通过其他路径迂回,保证网络的畅通。

在选择具体路由选择协议时,应考虑协议适应网络变化的速度、资源的消耗(包IP地址和网络带宽等)、多重路径的处理、标准是否开放等因素。OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)协议是基于Link State(链路状态)的路由选择协议,它要求把LSA(Link-state advertisements,链路状态通知)发送给在同一层次区域里的所有其它路由器。本区域的路由器之间通过洪泛法(Flooding)共享和交换LAS,建立拓扑结构数据库(数据库由所有来自INTERNET的LAS组成),SPF(Shortest Path First最短路径优先)算法(又称为DIJKSTRA算法)计算网络的可达性,从而确定到达INTERNET中其他网络的最短路径,并把最短路径的逻辑结构生成SPF树,最后把可到达目的网络的最优路径和端口进行列表,以完成链路状态路由的选择。与RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议)不同的是OSPF能在层次结构中操作。在层次结构里最大的项是AS(Autonomous system自治系统),它是在共同的管理下分享路由选择策略的网络集合。OSPF是内部网关路由选择协议[3],尽管它能从其它AS接收和发送路由。一个AS能划分成许多个区域(area),区域为一组连续的网络和附属主机。在每个HOP上都定义了一个COST,OSPF认为COST之和最小的路径为最好。与之比较,RIP是距离向量路由选择协议,存在可伸缩性差、收敛速度慢、广播信息带来带宽占用高、不支持变长子网掩码等缺点如表1所示。而BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)是自治系统之间的路由选择协议,是基于路径向量的路由选择协议。

因为OSPF为动态路由协议,一旦网络路由出现问题,都将影响到整个OSPF协议域[4],引起整个网络的路由振荡(FLAP),所以佛山教育城域网采用混合的路由模式,在可管辖范围内的骨干层采用OSPF动态路由协议,在网络的出口与汇聚层采用静态路由协议的混合模式。在各区子网的汇接三层路由交换设备采用静态路由设置。佛山教育城域网中路由器数目相对较少,采用OSPF动态路由协议[5]较为合适,具有较好的扩展性,而且区内的错误路由不会影响全网,大大增加了网络的稳定性与可靠性。将佛山教育城域网的市、区网络中心的六台路由器划分成AREA 0,这将最大限度地利用OSPF的管理优势。

使用核心华为Quidway誖NetEngine 80路由器作为自治系统边界路由器(ASBR,Autonomous System Boundary Router),合理、科学、快速和有效地把访问CERNET、CHINANET、GOVNET的流量进行分流,使带宽和出口能合理利用,提供访问的速度,如图1所示。配置Quidway誖NetEngine80路由器作为骨干的区域边界路由器(ABR,Area Border Router)。华为公司的QuidWay系列路由器上实现OSPF协议是按照最新协议标准来实现的,它不仅支持协议规定的所有功能,而且支持在其后的一些扩展。

4.2 NAT(Network Address Translation)设计[6]

全市各区统一使用CERNET IP地址X.39.136.0-X.39.139.0。由于可申请到CERNET的IP地址很有限。因此,学校需要使用由佛山地区分配的私有IP地址10.x.x.x,地址由区教育信息网络管理中心统一划分管理。学校访问CERNET和Internet时,需要在边界路由上作NAT。另外,各区原有运营商提供的IP地址也需要与市教育信息网络管理中心分配的CERNET IP地址作一一映射,如图2所示。以保证异构的网络能正常互访,使各区的特色继续保持发展,确保原有的网络服务不受影响,以及各运营商的利益不受损失。

5 结束语

通过分析流行的组网技术、组网结构,以及对路由协议OSPF与RIP的比较,提出了在异构的网络环境下,确定组网的网络结构为星型结构、组网方式为1 000M以太网、路由模式为静太与动态路由相结合的混合模式、路由选择协议为OSPF,组建跨网络平台教育城域网。同时,提出了使用NAT技术,实现原有与现有的IP地址共存,有效地保护各区域教育计算机网络的原状与发展的特色,还保护了网络运营商的利益。

摘要:通过静态和动态路由技术相结合、NAT技术和IP地址重定向等技术的混合使用模式,有效地保持区域现状和发展特色的同时,使各网络运营商的利益得到保护,不同地域的教育计算机网络实现互联互通,突破长期困扰着教育网络传输不畅通、管理不到位的教育信息化“瓶颈”。

关键词:教育城域网,路由技术,NAT技术,组网策略

参考文献

[1]刘勇.宽带IP网主要的应用需求和设计要求[J].网管员世界,2003(5):87.

[2]薛榕.教育城域计算机网络的建设和管理[J].中国教育网,2003(9):5-7.

[3]Schneider,G.Michael,Nemeth,Tamas.A simulation study of the OSPF-OMP routing algorithm.Computer Networks,2002,39(4):457-468.

[4]Pióro,M.,Szentesi,á.,Harmatos,J.,Jüttner,A.,Gajowniczek,P.,Kozdrowski,S.On open shortest path first related network optimisationproblems.Performance Evaluation 2002,48(14):201-223

[5]Matthew H.Birkner.CISCO INTERNETWORK DESIGN.Cisco Press,1999:33-38

3.城域网技术 篇三

着用户对新业务和高带宽需求的不断增加,光城域网作为用户和骨干网联接的“瓶颈”问题显得日益突出。下面列举的对未来光城域网的要求,既反映了现行光城域网存在的问题,又是对这些问题提出的挑战。

1.1 灵活性要求

为了满足用户接入的多样性需求,未来光城域网应能为用户提供各种接入业务,这包括帧中继、DDN、IP、GE、ATM和SDH等在内的多种业务。而且,不同客户对通信容量的要求有所不同,因而要求光城域网能为他们规划、指配“不同粒度”的带宽。 同时,由于不同客户对通信服务质量(QoS)的要求不一样,这也要求光城域网能为特定用户提供特定的QoS。

1.2 可靠性要求

由于用户对城域网可靠性的要求越来越高,未来的城域网建设不仅要将这种可靠性要求体现在组网设备上,同时还要将其体现在故障恢复、组网技术、安全策略、路由选择以及拥塞控制等方面。

1.3 扩展性要求

随着光城域网领域中新技术的不断涌现,为了在采用新技术的同时保护现有的投资,未来的光城域网应具有很好的扩展能力,即其能在已有设备基础上随着技术的发展而平滑升级。与此同时,还能保持新旧业务的兼容性。

1.4 经济性要求

为了在激烈的市场竞争中生存,各城域网运营商都希望既能满足用户需求又能实现经济建网的目标,这无论对联网层,还是对传输器件层都提出了很高的要求。尤其随着光骨干网中的一些技术下行至光城域网,能否获得性价比合适的光器件几乎可以决定相应技术能否下行成功。

1.5 分布式要求

目前,光城域网存储转发信息的方式过分集中,这对于提高传输效率、均衡网络负载、保证时敏业务的QoS和增强网络的鲁棒性尤为不利,因而必然要求未来的光城域网采用“分布式”的处理方法,即在未来光城域网的各关键点均配置相应的服务器或内容高速缓存器来完成信息的相关处理。

1.6 自主式要求

近来的发展趋势表明,随着“文件对等共享(peer-to-peer file-sharing)”[1]等新业务的出现,局限于光城域网内部的业务量将会大幅增加,而现在的光城域网,其很大程度上仅仅充当了接入网与骨干网之间的桥梁,因而需要将其改造成能独立、高效处理城域网内部业务的“自主式(self-sustained)”光城域网[1]。

面对上述的种种问题和挑战,近来的光城域网技术,无论是上层的光联网技术、还是底层的光器件技术,均取得了一些有益的进展。本文接下来将在关键联网技术和新型光器件技术的介绍中来阐述这些进展。

2 关键联网技术

2.1 光层重构技术

光城域网中 ,一个具有重构能力的光层应允许在一个节点“上/下(add/drop)”任一波分复用信道,以便支持城域网中信道指配、波长业务和自愈恢复功能的实现。由此可见,光层的可重构性是光城域网所应具备的一个十分重要的技术指标。

光城域网中,其光层所具有的可重构能力,除了取决于管理WDM层的“控制平面” 的功能外,还主要取决于光节点中的光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)这两大关键技术。目前, OADM及OXC设备的研发在国内外均备受关注,并已取得重大进展[2-4]。为了支持光层的“可重构性”, OADM设备和OXC设备必须具备“动态可编程”功能。而经济实用且动态可编程OADM和OXC的实现,在器件技术方面,相当程度上依赖于“快速、高集成光开关技术” 和“宽调谐范围的激光器技术”的进展。

目前,光开关领域研究的主流技术之一是微电子机械开关(MEMS)技术。美国Agere公司在2001年OFC会议上展示了其研发的快速、高集成度的MEMS型光开关,它是一个通道数为64×64的三维反射镜型光开关(有别于传统的二维MEMS光开关),切换时延为10 ms,并且具有较理想的插入损耗和串扰指标。美国另一家公司Lucent则已将性能优越的大型MEMS光开关用在了该公司研制的多业务节点产品之上。显然,光开关的这种发展趋势极有利于开发出光城域网中具有优良性价比、可灵活重构的OXC设备。由于宽调谐范围的激光器能在相当大的频谱范围内调谐发射所需的波长,故而可将其作为OADM中波长转发器 (transponder)或OXC中OTU所需的可调光源,从而达到支持OADM和OXC实现灵活、快速、经济的动态重构目的。

总之,光城域网中光层的可重构性既依赖于“硬件”,也依赖于“软件(控制平面)”,如何更有机地将二者结合起来为光层提供可重构能力,仍在研究和探讨中。

2.2 光层生存技术[5,6]

所谓网络的生存性是指网络抵御故障和从故障中恢复正常的能力。在现行的光城域网中,光层以上的其它各层(如IP层、ATM层和SDH/SONET层)均有一套保障网络生存性的机制。然而,实际运行时,除了SDH/SONET层可独自为网络提供全面的生存性保障外, IP层和ATM层则很可能还要依赖光层的保护机制来协助完成网络生存性的保障。而且,针对某些特定故障(如光纤断裂等),光层的保护比起其它层的保护要有效得多,另外,光层保护机制的引入还可大大增强网络的鲁棒性,降低网络成本。由于上述原因,目前有关城域网光层生存性技术的研究已引起了广泛的关注,并取得了相当的进展。

作为WDM城域网的一种基本拓扑结构的光纤环,具有很多有利于加载各种保护机制的特点,而且,由于可采取1+1、1:1和1:N等多种具体的保护方案,光纤环的自愈功能相当强,能较好地保障网络光层的生存性。基于环中信号传输的方向,光层自愈环可分为单向环和双向环。相比于SDH/SONET自愈环,光层自愈环的业务恢复手段更多,它既可以选择保护通道,同时也可以选择保护线路来恢复受损的业务,至于实际采用何种方式,要依具体的情况而定。值得注意的是,光层的保护机制有可能和上层(如SDH/SONET)的保护机制相互重复和冲突,在具体设计光层的保护机制时要避免这样的情形。

从上面的探讨可以看出,现在基本上是通过预先设定的(predesigned)保护机制来保障光层的生存性。但一个很自然想到的问题是,能否采用动态恢复(DR,Dynamic Restoration)技术来达到同样的目的?因为,如果能采用的话,则能大大提高网络资源的利用率,降低用于保护机制的开销。故此,如何设计出能快速提供各种保障功能的光层动态恢复机制,将是一个非常值得研究的课题。

2.3 内容分布式存储技术[1]

在传统的客户/服务器模式下,用户很多时候要跨越整个网络来从服务器获得数据,这无疑会招致延时和所谓的ISP backbone transit-tariffs。最近,为了解决这些问题,一种所谓的“内容分布式存储”技术应运而生。该方法的主要思想是:通过在ISP POP处设置高速缓存器(cache)来达到缩短用户与访问内容间距离的目的,并利用“内容分布式网络(content distribution network)”来保持cache中内容的同步更新。

将来, 为了更好地均衡负载和保证时延以利于综合业务的传输,完全可考虑采取在城域网内多处添置cache的办法来进一步将“内容”推向用户端。当然,这些cache之间的相互通信则需要有城域网的“智能WDM层”来支持实现。

2.4 IP over WDM技术

随着数据业务量呈指数级的增长,为了提高网络资源的利用效率,未来光城域网应依据 “适应IP业务的突发性”这一原则来设计。在这一背景下,有关IP包在光城域网中的传输问题引起了广泛的研究和探讨。“IP over WDM”作为其中的一种解决方式,已成为一种趋势。尽管目前还不太成熟,但从长远来看,不失为一种极具魅力的方式。事实上,国内外已在此领域取得了许多令人鼓舞的成果。

美国Stanford OCRL研究小组利用其现有的IP over WDM城域网试验床HORNET[1,7],通过使用快速可调激光器,可直接将定长IP包依次加载到任一波长上来完成节点间无中介(如SONET)的数据传输。具体来说,HORNET定义了一种接入节点(AP,Access Point)结构,在每一AP处下路一固定波长信道,通过一种MAC协议(如CSMA/CA),在快速可调激光器的协助下,将IP包调制到目标波长上,以完成节点间无中介的数据传输。这其中的每一个AP可通过“嵌入式时钟发送技术”来恢复“位时钟”。至于针对变长IP包的CSMA/CA协议和无中介传输的生存性问题,仍有待解决。

在中国,为了支持“IP over WDM”这种业务传输方式,北京大学的研究人员提出并设计了一种“IP波长路由器”,该器件结合了IP路由器和OXC设备的特点,可将大流量基于IP且非相邻节点下路的业务赋予一个波长,直接传输到目标节点。因此,它不仅能缩短传输时间,而且可大大减轻传统节点的信息流量处理负担。同时,这种技术既适用于骨干网,也一样适用于城域网[7]。

2.5 服务质量(QoS )技术

在光城域网中,由于ISP是按提供给客户的“应用层服务质量”等级来收取相应费用的。因此,对光城域网具有应用层QoS保证能力的要求尤为迫切。然而,应用层服务质量保证是建立在“IP层服务质量(IP-QoS)”保证和“波分复用层服务质量(WDM-layer-QoS)”保证之上的,而且只有通过IP层QoS机制和WDM层QoS机制之间的相互沟通与协调,才真正谈得上应用层服务质量的保证。

IP-QoS[9]是目前很活跃的一个研究领域,迄今为止,国际上主要提出了两套有关IP- QoS 的体系结构,即集成业务 (IntServ) 体系结构和区分业务 (DiffServ) 体系结构。二者各有优缺点和不同的适用场合,前者扩展性较差但能提供较可靠的QoS保证,适用于光城域网中的接入场合(如企业网的边缘等);后者较灵活但QoS保证能力值得考虑,适用的场合较广泛。总之,IP-QoS的保证还存在着许多亟待解决的问题, 如“流量工程”、“DiffServ中QoS的保证”及“基于受限的路由”等等。需时刻关注的是要避免以牺牲IP网的特点(如开放、简洁和灵活)来换取IP-QoS 的实现,否则将得不偿失。

至于WDM层QoS的保证能力,光城域网目前能做到为愿意支付相应费用的公司用户提供“WDM层粗略QoS (coarse QoS at the WDM layer)”的保证,比如对误码率(BER)指标的保证等,当然,WDM光层上QoS的实现仍需假以时日。

3 新型光器件技术

尽管现在的光城域网在联网层和传输器件层均已开始逐渐应用骨干网的一些技术,但城域光网绝不是小型化的骨干光网,它有着不同于后者的显著特点:如直调光源、较少的复用波长数、较低的传输码率和较短的传输距离等等,这些特点使得光城域网可以降低其自身对传输器件性能的要求,从而使得未来光城域网具备了经济建网的可能性。面对光城域网中出现的种种问题和挑战,近来的光器件领域已出现了一系列的新技术和新产品。

3.1 新型放大器技术[10]

喇曼放大器和掺铒光纤放大器的应用,成功地降低了广域DWDM网的传输成本,但面对光通道数量较少、光纤长度较短的城域网,运用这些光放大器并不能达到同样的目的。与骨干网相比,城域网对器件性能的要求要宽松得多,而这也正是开发城域网光放大器的基础。目前为城域网研发的新型放大器大致有3种:掺铒波导放大器(EDWA)、连续型喇曼放大器和分布式放大器(DOFA)。

(1)掺铒波导放大器

掺铒波导放大器是一种低增益放大器,它是由EDFA技术结合集成光电路技术而设计成的。通过将一个较小的波导和自由空间光器件集成到一个小型封装内来达到器件紧凑、经济的目的。与EDFA相比,掺铒波导放大器在尺寸、增益和成本上都有所下降。而且,它还可充分利用城域网已铺设的现有光纤资源。

(2)连续型喇曼放大器

连续型喇曼放大器将泵浦激光器安置在光纤链路的起始端,并沿着光纤链路利用喇曼效应沿路提供增益。该技术允许在光纤链路上均匀地安装低增益的喇曼放大器,且无需在每一放大级上安装泵浦激光器,因而大大降低了系统成本。当然,这种放大器的缺点在于其需要使用连续掺铒的光纤,故而无法利用现有的光纤资源。

(3)分布式光纤放大器

分布式光纤放大器使用一个泵浦激光器将增益分布在光纤环中的不同点上。其具体方法是在传输光纤中的各点分别加入一小段掺铒光纤来获得分布式增益。尽管在增益产生的机理方面,分布式光纤放大器与EDFA类似,但前者利用一个集中式泵浦激光源为整个光纤环提供多个放大级,从而降低了成本。分布式光纤放大器还可避免由高增益光纤放大器所带来的非线性失真。另外其无源特点也能增加器件的可靠性,降低维护成本。

在上述3种新型城域放大器技术中,掺铒波导放大器和分布式放大器的实用化前景最为看好,但后者是基于成熟的技术而设计开发的,因而它将很可能成为城域放大领域中的主流产品。

3.2 新一代城域光纤技术

(1)城域抑制啁啾光纤

在光城域网中,由于光源大都采用直接调制技术,从而会引起激光频率啁啾。若采用新的光纤技术,则可通过光纤来抑制频率啁啾对信号传输的影响。如美国康宁公司研制了名为“MetroCor fiber”的具有抑制啁啾影响的光纤[1]。该光纤具有负的色散指标特性[3],它与城域网中常见的廉价光发射源配套使用的效果要比普通单模光纤好得多[11]。无疑,该种光纤的成功实用化,对于提高城域网中信道的传输质量具有重要的意义。

(2)城域全波光纤

与光骨干网相比,光城域网面临的业务环境复杂多变、传输的距离短(一般100 km以内)。前一特点要求光城域网有很强的业务疏导和带宽管理能力,后一特点则意味着光城域网在一般情况下可无需使用损耗和色散补偿器件。因此,在这种背景下,如何更为经济有效地实现光城域网中的业务上下路始终是倍受关注的重大问题。

城域全波光纤的出现可很好地解决这一问题。该类光纤通过采用新型工艺去掉1 385 nm附近的水吸收峰,贯通光纤的各低损耗窗口,从而大大扩展光纤可用频谱(可增加约100 nm)。立足于全波光纤,即便在复用间隔较宽的光城域网中也可利用DWDM技术获得上百个复用波长,而且,不同传输窗口波长的色散指标不一样。基于此,既需要又可能将不同速率的业务分配给不同的波长(高速业务分配给低色散波长,低速业务分配给高色散波长),进而在光层上完成业务的路由和上下路。

城域全波光纤在保证传输容量和质量的同时,还有能力承诺较宽的波分复用间隔,这样一来,便可降低对光城域网中各光器件(如激光源、复用/解复用器等)波长精度和稳定度的要求,达到减少系统成本的目的。因此,城域全波光纤无疑将在未来的光城域网中占据极大的市场份额,对其作进一步的研究和开发具有极为重要的意义。

3.3 新型可调谐光器件技术[1]

(1)可调谐激光器

近来,有两类可调谐激光器的研发进展较好,一类是可调谐确定比特率(DBR)激光器。该激光器性能很好且价格便宜,唯一不足的是其缺乏“热插拔功能”。不同的DBR激光器有着不同的温度响应特性,而且,对于同一组输出波长也会有不同的调谐电流,因此,若要解决DBR激光器的“热插拔”问题, 接口技术很重要。

另一类是基于“分布反馈半导体激光器(DFBLD)”集成阵列的可调谐激光器,该类激光器集成有半导体光放大(SOA)和电吸收(EA)两部分功能。其在未来光城域网中将是十分有用的器件。

(2)可调谐滤波器

可调谐滤波器对于将来光城域网的可重构和可恢复具有深远的意义,比如,将其用于未来的OADM结构中,便可得到能充分支持网络重构特性的“可调谐光下路器”。尽管新近研发的可调谐滤波器的调谐速度还较慢(一般在毫秒或微秒量级),但鉴于其拥有的特殊价值,相信随着技术的进步,性能优越的可调谐滤波器不久将会问世。

3.4 波段滤波技术

在光城域网中,为了减少再生和/或交换的代价,经常使用多个滤波器来直通不在当前节点下路的各信道,这样会导致光纤中不同信号的来源和功率不一致,给功率和放大器(如果有的话)的管理带来困难,同时也会增加插入损耗,加剧信号畸变。

为了解决上述矛盾,近来的一种重要新技术[12]利用了所谓的“波段滤波器(band filters)”来取代 “单信道滤波器”,前者一次便可完成两点间多个(典型为3~4个)波长信道的传输,这样一来便可显著地减少主光纤上的滤波器数量,从而降低和减小滤波器级联所带来的插入损耗与信号畸变,同时还可在不干扰段外信道的条件下启用新的段内信道。

4 结束语

最后值得一提的是,为了解决城域网的“瓶颈”问题,近来的城域网不但在联网层和物理器件层推出了许多适应自身特点的新技术、新产品,而且也加大了引进骨干网技术的步伐和力度,这一点在城域DWDM设备的开发上体现得尤为明显。比如,小型、经济的城域DWDM设备就是在充分借鉴骨干DWDM设备的基础上,结合城域网的特点而开发出来的。另外,城域DWDM设备开发领域也已出现了将其它设备与DWDM设备相互“集成”[13]的趋势。在由具有多重保护机制、多种业务接口、大容量处理能力和智能化处理业务功能的集成设备构成的网络中,可通过“point and click"式的网管接口,简便迅捷地完成“端到端”的业务指配,可极大地改善传统SONET/SDH体系的业务指配方式。

总之,最终用户的需求会成为推动当前和未来光城域网发展和变化的动力,如果能将以IP over DWDM等为代表的全新技术与DWDM城域网进行有机整合,明天的城域网则无疑能以“全光+IP”这一富于魅力的方式为用户提供全方位的服务。□

参考文献

1 Kazovsky L G, Shrikhande K, White Rogge I M ,et al. Optical Metropolitan Area Networks. OFC 2001 Technical Digest, Paper WU1, Anaheim California, March 2001

2 Leuthold J, Ryf R, Chandrasekhar S, et al. All-Optical Nonblocking Terabit/s Cross-Connect Based on Low Power All-Optical Wavelength Converter and MEMS Switch Fabric. OFC 2001 Technical Digest, Paper PD16, Anaheim California, March 2001

3 Tomkos Ioannis, Hesse Robert, Friedman Clint, et al.Transport Performance of a Transparent WDM Regional Area Ring Network Utilizing Optimized Components/Fiber. OFC 2001 Technical Digest, Paper PD35, Anaheim California, March 2001

4 Rhee J K, Li M J, Iydroose P, et al. A Novel 240Gbps Channel Dedicated Optical Protection Ring Network Using Wavelength Selective Switches. OFC 2001 Technical Digest, Paper PD38, Anaheim California, March 2001

5 Gerstel Ornan, Ramaswami Rajiv. Optical Layer Survivability: A Services Perspective. IEEE Commun Mag, March 2000: 104-113

6 Zhou Dongyun, Subramaniam Suresh. Survivability in Optical Networks. IEEE Network, Nov/Dec 2000:16-23

7 王勇. 结合IP的新型WDM光网络研究. 北京大学博士论文, 2001

8 Gemelos S M, Shrikhande K, White I M,et al. HORNET: A Packet over WDM MAN. CNIT99, 1999

9 王重. IP QoS的体系结构和实现机制. CTI论坛, 2001,2

10 Mustafa A G, Abushagur, Bill McNeill. Building Optical Metro-access Networks. Lightwave, 2001,3

11 Wang C, Roudas I, Tomkos I, et al. ECOC00, September 2000(1): 97-98

12 Gerstel O, Ramaswami R, Wang W K. Making Use of a Two-Stage Multiplexing Scheme in a WDM Network. Technical Digest of OFC2000, March 2000(3): 44-46

13 Pierre A Humblet. The Direction of Optical Technology in the Metro Area. Technical Digest of OFC2001, paper WBB1, Anaheim California, March 2001

(收稿日期:2001-10-08)

作者简介

祝曙光,1993年7月获国防科技大学计算机系软件专业学士学位,2000年7月获中国人民解放军炮兵学院计算机应用专业硕士学位,现为北京大学电子学系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室在读博士研究生。感兴趣的研究领域为光城域网、光分组交换和光纤陀螺。

4.局域网安全技术 篇四

2.1 防火墙安全策略

防火墙是将内部网络和外部网络分开的设备,是提供信息安全服务、实现网络和信息安全的重要基础设施。

防火墙主要用于限制被保护的内部网络与外部网络之间进行的信息存取、信息传递等操作,保护内部网络不受外界不安全信息的干扰。

2.2 入侵检测系统

入侵检测系统是从多种计算机系统及网络系统中收集信息,再通过此次信息分析入侵特征的网络安全系统。

该系统能使在入侵攻击对系统发生危害前,检测到入侵攻击,并利用报警与防护系统驱逐入侵攻击;并且在入侵攻击过程中,能减少入侵攻击所造成的损失;在被入侵攻击后,收集入侵攻击的相关信息,作为防范系统的知识,添加入策略集中,增强系统的防范能力,避免系统再次受到同类型的入侵。

2.3 数据备份

后台数据库是系统的核心,所有功能的实现都是靠后台数据库支撑的,考虑到系统及数据的安全性,可采用两台机器作为数据库服务器(一主一备),操作系统授予不同用户不同的权限。

同时,系统管理员要养成良好的安全管理习惯,例如:定期修改管理员口令,避免使用规律的、易猜测的密码,定期检查安全漏洞等。

2.4 安装杀毒软件

培养集体防毒意识,部署统一的防毒策略。

安装网络版杀毒软件,对局域网用户的电脑进行统一的防毒策略,统一管理,按时查杀病毒,高效及时地应对病毒的入侵。

2.5 访问权限控制

访问权限控制是指对合法用户进行的对存储信息的文件或数据操作权限控制这种权限主要对信息资源的读、写、执行等。

信息存储访问权限控制主要采用以下方法:确定合法用户对信息的访问权限,定期检查存储信息的访问权限和操作权限。

2.6 网络安全制度

1)每天定时检查网络设备,及时排除故障,保障网络设备自身和网上信息的安全。

2)组织工作人员认真学习《计算机信息网络国际互联网安全保护管理办法》,提高工作人员的维护网络安全的警惕性和自

觉性。

3)对本局域网用户进行安全教育和培训,提高用户的网络安全意识。

4)对已经发生的网络破坏行为在最短的时间内做出响应,使损失减少到最低限度。

3 结束语

局域网安全问题是一个全方位、多层次的问题,需要不断地完善和提升。

网络的安全不能单靠技术手段一劳永逸的解决,人的因素十分重要。

因此,要做好内部网络安全,不仅需要高新的安全技术手段、周密的安全策略,更需要不断提高系统管理人员和系统使用人员的安全意识。

只有在物力和人力资源都充分发挥作用的基础上,网络安全才能得到有效保障。

参考文献

[1]张敏波.网络安全实战详解[M].北京:电子工业出版社,2008.

[2]胡道元.计算机局域网[M].北京:清华大学出版社,2001.

[3]谢希仁.计算机网络(第4版)[M].北京:电子工业出版社,2003.

5.无线局域网技术概述 篇五

前言

在这个“网络就是计算机”的时代,伴随着有线网络的广泛应用,以快捷高效,组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说,无线局域网(Wirelesslocal-areanetwork,WLAN)就是在不采用传统缆线的同时,提供以太网或者令牌网络的功能。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。

无线局域网的历史

6.局域网组网技术B 篇六

一、基本概念题:(每题4分,共20分)

1、入侵检测技术:

2、综合布线系统:

3、局域网定义:

4、VLAN技术:

5、网络的拓扑结构:

二、填空题:(每题2分,共20分)

1、局域网络按照传输介质来进行分类可以分为:()、()。

2、公共总线上的信息多以基带形式()传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向()扩散。

3、IEEE802参考模型及网络协议主要规定的是()的一系列的标准。

4、光纤根据传输模式的不同可以分为:单模光纤和多模光纤,其中单模光纤采用()二极管作为光源;多模光纤采用()二极管作为光源。

6、路由器根据网络位置划分,可以分为:()、()、()。

7、对于第三层交换机的选择应该注意的几个方面是:();分布式交换机;()和安全性;完善的功能;良好的服务、产品的应用性和产品的高性价比。

8、系统集成具备的4个优势:系统开发速度快、()、()、权责分明的解决方案。

9、多路复用技术包括()、()、()。

10、计算机网络按距离分为___________、___________、____________。三种。

三、选择题:(每题1分,共10分)

1、局域网络是由网线、网卡、工作站、服务器和其他连接设备构成,其中核心设备是()。

A、网线

B、网卡

C、工作站

D、服务器

2、局域网由于覆盖范围有限,线路相对较短,构建局域网时可以采用高性能的传输介质,传输速率较高,10~100Mbps,甚至到()。

A、1Gbps

B、10Gbps

C、100Gbps

D、1000Gbps

3、以下拓扑结构网络特点中那一个不是星型网络结构的特点:()。

A、难于实现

B、节点扩展、移动方便

C、维护容易

D、网络传输数据快

4、在TCP/IP协议族中,负责进行传输控制的协议是()。

A、ARP协议

B、RIP协议

C、TCP协议

D、FTP协议。

5、交换机在转发数据帧时可以有三种模式,以下哪种模式不是交换机转发数据帧的模式()。

A、存储转发模式

B、无碎片模式

C、有碎片模式

D、直通式

6、在VLAN划分方法中,无法限制广播包的划分方法是()。

A、基于端口划分

B、基于端口划分

C、基于端口划分

D、以上三者都不是

7、ISDN接入技术采用数字传输和数字交换奇数,将电话、传真、数据、图像等多种业务结合在一个统一的数字网络中进行传输和处理,它的极限带宽为()。

A、16Kbps

B、32Kbps

C、64Kbps

D、128Kbps

8、在如下的接入方式中,哪一种是采用有线电视网络进行网络接入的()。

A、无线光网络接入 B、LMDSD C、Cable Modem D、LAN

9、综合布线在进行接地设计中,接地线要求为()和截面不应小于()mm2。

A、铝线、2mm

2B、铝线、4mm2

C、铜线、2mm2

D、铜线、4mm2

10、在常用的传输介质中,带宽最宽、信号传输衰减最小、抗干扰能力最强的一类传输介质是()A.双绞线

B.无线通道

C.光纤

D.同轴电缆

四、简答题:(每题5分,共30分)

1、Unix主要特性是什么?

2、简述2层、3层、4层交换机的不同点是什么?

3、网络安全防范体系的系统层安全主要表现在哪几方面?

4、网络工程系统集成的步骤是什么?

5、数据链路控制的作用是什么?

6、网络互连分为哪四个层次?

五、综合设计题:(每题10分,共20分)

7.宽带城域网技术与规划建设的研究 篇七

随着计算机网络与电信网络技术的高速发展, 电信行业逐渐转向为宽带网络数据业务。20世纪80年代后期, 以网络覆盖为基础, 通信领域提出了城域网 (MAN, Metropolitan Area Network) 的概念[1]。城域网是覆盖在50-100km的城市范围, 光纤传输速率约为45Mbps到150Mbps范围内, 支持语音、视频、图形以及数据综合业务, 实现高宽带传输的数据通信网络。城域网相对于广域网与局域网而言, 覆盖范围居于两者之间, 可以与多个局域网相连。城域网能够应用于远程办公、网上教育、视频会议等新兴办公环境, 并且可以满足大规模的网络接入的需求与交互式应用以及数字电视、家庭网络的应用等[2]。宽带城域网能够为高速上网、网络互联、电子政务与电子商务、智能社区、网络教育等服务。因此宽带城域网已经成为现代化城市建设的重要基础设施之一, 本文从宽带城域网基本理论入手, 介绍了宽带城域网的定位及体系结构, 阐述了宽带城域网的关键技术, 最后通过IP城域网实例进行分析。

2 宽带城域网基本理论

2.1 宽带城域网的定位及体系结构

城域网主要是为了满足约为几十千米内的多个局域网连接[3]。目前, 城域网一般指的是宽带城域网, 宽带城域网的建设与应用引发大规模的产业结构调整, 它已经成为现代化城市建设的不可缺少的基础设施。

宽带城域网的逻辑结构可以分为分为三层, 分别是:核心层、边缘层以及接入层, 如图1所示。

核心层的主要工作是连接多个汇聚层, 转发汇聚层的数据, 保证稳定的数据传输环境, 核心层需要保持良好的开放性和可扩展性, 完成与主干网的相互连接。汇聚层具有汇接功能, 可以汇聚用户流量, 实现接入层数据的汇聚、交换与转发等功能。接入层连接终端用户, 为用户提供浏览网络信息等服务。

设计宽带城域网必须综合考虑到各个结构和层次, 在节约成本的情况下, 实现网络数据交换, 具有可靠性和可扩展性, 能够满足用户的数据业务需求。

2.2 宽带城域网的关键技术

宽带城域网的应用环境相对复杂, 汇聚多种网络协议以及数据业务。因此建设宽带城域网, 首先需要了解其关键技术, 下面主要介绍网络带宽管理、网络的服务质量Qo S以及网络安全等[4]。

带宽与业务成正比关系, 在宽带城域网业务中包含多媒体业务、数据业务与普通的语音业务。各种业务对网络服务质量的要求是不同的。目前宽带城域网保证服务质量Qo S的技术主要有:多协议标记交换 (MPLS) 、资源预留 (RSVP) 和区分服务 (Diff Serv) 。在网络管理技术中分为“带内”与“带外”网络管理, 宽带城域网根据网络拓扑结构, 采用一个网络管理中心, 保证系统稳定、可靠运行。宽带城域网的网络安全问题涉及技术和管理两个层面, 主要通过制定科学的网络管理规范, 网络管理人员依照规范执行, 保证物理安全、网络安全和信息安全。

3 宽带城域网建设案例分析

本文就沈阳市IP城域网建设案例进行分析, 该网络建设本着可扩展性、可靠性以及灵活性的设计原则, 该市的IP宽带城域网网络结构层次分为:良好可扩展性能的骨干层 (核心层) 、可以提供千兆网络接口的汇聚层、华为S3026交换机的接入层以及业务管理平台。以上的组网方式通过一个核心节点, 采用L AN专线接入, 能够提供MPLS/VPN业务, 在网络安全方面, 采用管理员分级验证方式, 并且配有口令保护以及Qo S保证。因此该市的IP城域网具有良好的安全性以及可扩展性, 是一个支持多种业务的可运营宽带网络。

4 结语

宽带城域网主要是为了满足约为几十千米内的多个局域网连接, 逻辑结构分为交换层、汇聚层以及接入层, 宽带城域网的关键技术主要是网络带宽管理、网络的服务质量Qo S以及网络安全等, 通过沈阳市IP城域网实例进行分析, 该网络主要由具有可扩展性的骨干层 (核心层) 、可以提供千兆网络接口的汇聚层、华为S3026交换机的接入层以及业务管理平台组成, 分析得出该市的IP宽带城域网具有良好的安全性以及可扩展性, 是一个支持多种业务的可运营宽带网络。

摘要:城域网是覆盖在50-100km的城市范围, 光纤传输速率约为45Mbps到150Mbps范围内, 支持语音、视频、图形以及数据综合业务, 实现高宽带传输的数据通信网络。随着计算机网络与电信网络技术的高速发展, 宽带城域网已经成为现代化城市建设的重要基础设施之一, 本文从宽带城域网基本理论入手, 介绍了宽带城域网的定位及体系结构, 阐述了宽带城域网的关键技术, 最后通过IP城域网实例进行分析。

关键词:宽带城域网,IP,规划,建设

参考文献

[1]申普兵, 李荣, 王大力.宽带网络技术[M].北京:人民邮电出版社, 2004:202-233.

[2]胡凯, 宋京民, 武庄.网络计算新技术[M].北京:科学出版社, 2001:105-112.

[3]王宝智.多媒体宽带网技术[M].北京:国防工业出版社, 2002:164-175.

8.以太网技术在城域网中的应用 篇八

科学技术的迅猛发展有力推动了社会和经济的进步,特别是当今世界信息技术的飞速发展,更是极大改变着人们工作、生活的方式及质量。由于信息技术的采用,信息传递已从传统的纸质文件向电子文件转变,同时,随着通信技术的日益发展,客户对现有的网络不断提出更高的性能和服务水平要求,如何更好地利用和完善现在的系统及技术,提高行业的服务水平及竞争能力,成为网络建设必须重点考虑的问题。

城域以太网的发展及相关技术

随着局域网带宽突飞猛进地增长,城域网和广域网带宽的瓶颈开始凸现,电信运营商都在把以太网业务向更广的范围——城域网甚至广域网拓展。目前,企业真正需要的,是抛弃传统城域网和广域网的复杂性,直接将其站点连接起来。这不仅要求保持网络的简单性,更要求实现更高的带宽和更高效的连接,并支持多媒体应用,提供存储服务和服务器整合。

为了充分满足客户的需求,每隔几年,除了以太网技术性能的提升外,以太网技术越来越多地进入广域网互联的环境,以它的易用性、高性价比获得业界青睐。而且,以太网的带宽也逐级提高,从10M、100M、1000M到10G以致更高。现在以太网业务已逐步扩展到城域范围内,演进为城域以太网。

图1 点到点以太业务示例

城域以太网是一个非常大的概念,涉及到对于以太网技术可靠性、可管理性、扩展性、服务质量、标准化等多个领域的优化和定义。对于大多数普通客户而言,他们更关心的是,如果运营商提供以太网专线接入服务,应该选择什么样的组网模型,什么样的客户端设备去适应这种变化,从而在获得这种灵活、高性价比、高带宽服务的同时,还能继续保持传统业务的连续性和业务质量。

现有的以太网组网技术非常多,常见的有裸光纤技术、MSTP技术以及PON技术等,这些都是城域以太网技术的一部分。

从城域以太网业务定义上来看,客户端设备以标准的10M、100M、1G或者10G以太网接口通过UNI连接到网络上;从客户的角度来说,UNI客户侧的网络连接是以太网,城域以太网中的多种传输技术和协议都可以支持这种业务,例如SONET?DWDM?MPLS?GFP等。

图2 以太网基本业务模型

以太网业务的一个关键属性是以太网虚连接(EVC),即 “两个或者多个UNI的一个结合”,此处UNI是标准的以太网接口,利用EVC来构建一个2层专线或者VPN。EVC可以连接两个或者多个客户站点(或UNI),并在它们之间传递以太网业务帧;还可以防止不属于同一个EVC的客户站点之间交换数据,为数据提供类似于帧中继或者ATM永久虚电路(PVC)的私密性以及安全性。同时,在EVC上传递的以太网帧一定不能再传回它的发起UNI,而且,从源到目的地,传送的以太网帧必须携带MAC地址,且内容不能改变,不会丢弃以太网帧头。

从带宽上分,以太网业务可以分为标准以太网(Base)、快速以太网(Fast)、千兆以太网(GE)甚至万兆以太网等。从业务应用上分,可以分为点到点业务、点到多点业务、多点到多点业务。

点到点业务是指在两个UNI之间提供点到点的EVC,该业务最简单的形式是为在两个方向传递的数据提供对称带宽,数据流从一个源端点发出时,它会以一个且仅有一个目标端点作为目的地,进行数据传送。该业务可以用于构建与帧中继或者专线相似的业务,而且以太网带宽和连通性的选择范围更大。

图3 点到点业务示例

点到多点和多点到多点业务是指多路访问,即一点对多点或多点对多点的组网结构。数据流从一个或多个源端点发出时,它会去到不同的目标端点,端口可以进行复用。通过路由配置,实现数据流的定向流动,不至于像广播一样,多个分点同时收到同样的数据流,避免了广播风暴的产生。从客户的角度看,该业务使得城域以太网像一个局域网。

图4 多点到多点业务示例

由此,可以给不同等级的客户提供不同的组网结构— —星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构。其中,星型拓扑结构是最常见的,许多金融机构、政府机构由于其网络呈二级或三级的组网方式,因此,都是在一个总头上开多条PVC,以对应多个下属分点。

当然,城域以太网技术在实际组网过程中,还存在一些难点,主要集中在QoS和OAM两个方面。

层次化QoS技术将是CE设备在城域以太网组网环境中面临的一个难题。 以太网端口通常为10M~1000M不等,而实际运营商提供的CE端承诺速率通常低于1000M,如何对UNI接口进行限速,并给与足够的线路缓存能力,就成为一个关键。而QoS难点并不仅仅在于物理UNI接口的一层,更需要对于端口复用方式组网的逻辑接口进行控制,甚至需要对于逻辑端口中客户具体的业务进行限速处理。

图5 UNI的不同QoS

以太网OAM的难点在于以太网端到端之间中断,无法在本地的物理环境体现出来,既无法做到路由的快速收敛,也无法对故障进行准确的定位和排除。因此,在以太网OAM技术的发展过程中,IEEE、MEF、ITU等组织针对承载网设备,围绕以太网的环回机制、故障检测机制、故障定位机制等技术,均做出了相关的标准定义。

上海CE网络

电信级以太网(Carrier Ethernet)又称“运营商级以太网”,最早由城域以太网论坛(MEF,Metro Ethernet Forum)在2005年初提出。

图6 CE网络示意图

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