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【关键词】网络宽带;技术选择;缓存系统;经济效益
1.广电网络宽带技术选择
1.1 CMTS宽带接入系统
CMTS是Cable Modem Terminal System的缩写,它实际上是一个双向数据交换中心,结合了路由引擎模块、网络接口模块、DOCSIS 模块三大功能模块,主要由中心交换设备,网络管理设备,各种功能的服务器,前端处理器,上变频器,宽带路由器等设施组成。
CMTS是数据网和HFC网之间的连接设备,具有数据转发、协议处理和射频调制解调等功能。可以通过上
行和下行射频接口与HFC网络相连,并通过百兆或千兆以太网接口连接数据网络交换机,而交换机则同时连接服务器和路由器,由此构成了数据服务本地平台,通过路由器接入因特网。
HFC网络是基于有线电视同轴网的双向交互式网络,能将CMTS发送的数据载波以广播方式从前端传送至用户端,并能将CM发送的数据载波传送至局端。
CM是连接HFC和用户终端的设备,具有数据转发、协议处理和射频调制解调等功能。能通过射频接口连接HFC网,也能通过10兆以太网口或USB接口连接用户PC设备。
1.2 FTTX+LAN接入方式
FTTX+LAN接入方式,是有线网络能够实现"千兆到小区、百兆到大楼、十兆到家庭"的宽带接入方案,小区的交换机和局端交换机采用光纤相连,小区内则采用五类线综合布线,网络可扩展性强、投资规模小,适用于商业集团用户和智能化小区接入因特网,能实现网络的高速互联。
光纤是宽带网络最理想的一种介质,具有传输容量大、传输质量好、损耗小、中继距离长等特点。
LAN接入方式。用户可以共享10M带宽,也可以根据需要升级至100Mbps接入带宽。且不占用用户电话线,用户能独享1条专线,且只需将电脑连接LAN接入信息插座就可以上网。
1.3 EPON和EOC
(1)EPON
EPON是PON的最新技术,由IEEE802.3EFM提出。EPON采用点到多点网络结构,能够提供多种综合业务的宽带接入。
EPON是一种结合了Ethernet和PON的宽带接入技术。是FTTH、FTTB等光接入方式中所采取的最佳系统结构。因此10Gbps以太网主干和城域环网都选择EPON作为未来全光网最后1公里最佳的解决方案。
EPON在光分路点不需要节点设备,只需要安装1个光分路器即可,其具有以下几大特点:节省光纤资源;节省机房投资;网络扩容灵活;带宽高、资源共享;能提供“三网融合”业务;能与目前的以太网兼容。
鉴于以上特点,建网的速度加快,且综合建网的成本较低。
(2)EOC
EoC采用频分复用技术,将以太数据信号和有线电视信号在同一根同轴电缆内传输EPON是实现广电宽带综合业务接入最后1公里的最佳方式,而EoC是实现最后100米的最佳方式。由于光纤到户的造价比较昂贵,因此只能在某些地方采用。EoC的光纤到楼、电缆入户是适合双向网改造的一种方式。
EoC技术具有以下特点:
系统不存在漏斗效应,避免了噪声汇聚,系统稳定、可靠,维护量小。
带宽大,每个用户能独享10Mbps带宽,也能支持VOD、IPTV、Internet等多项接入业务。
标准化程度高,完全遵循IEEE802.3以太网协议,运营商不需要选择新标准。
能有效解决楼内重新敷设线缆的施工问题,省时、省力,且建设成本较低。
FTTH是理想的网络建设方式,但考虑到建设成本和施工难度,目前还不适合大规模应用,在目前光纤到楼的情况下,采用EPON和EoC相结合的技术方案建设广电新一代双向接入网,能满足广电VOD、IPTV、VoIP、Internet接入等多功能互动业务的需求,也能在广电宽带综合业务网上实现“三网融合”。
2.缓存系统拓扑
宽带网络出口的制约和网络用户对高速网络服务要求的提重制约了广电运营商宽带用户的发展。而随着网络视频的兴起,广电运营商的出口压力越来越大,通过分析广电宽带用户的流控数据包可知,宽带用户中,约60%的带宽用于视频观看,约20%的带宽用于文件下载,由于广电运营商的带宽增速不能满足用户需求,造成了用户体验大幅度下降,用户流失率较大,因此该地区广电的宽带用户始终保持在一定规模。
针对网络用户视频流及P2P应用较多的情况,该地区广电采用了SuperCache宽带网络数据缓存系统,其功能是将用户常用的宽带视频、文件等缓存到广电运营商的本地服务器,减轻了广电运营商网络出口的压力,也提高了广电运营商的网络服务质量,还提高了用户观看视频、下载文件的用户体验。
SuperCache宽带网络数据缓存系统通过旁路连接的方式,连接有线网络中心机房的核心交换机;同时通过镜像或分光的方式分析宽带用户的请求数据包。
SuperCache网络数据缓存系统通过分析用户的请求数据包,可以确定用户是否需要观看视频或下载文件,若需要则在缓存系统中查找,若系统内含有所需文件,则通过缓存系统进行数据提供。
SuperCache支持主流视频网站的视频缓存,也支持各类型文件格式的下载缓存,还支持公开协议的P2P下载缓存。
SuperCache缓存系统有两种工作模式:即被动缓存和主动缓存,两种工作模式能单独使用,也能配合使用。
被动缓存是分析用户的对外请求,并记录用户请求行为,且将用户访问较多的资源缓存到本地缓存服务器,而其他的用户请求则可直接使用本地缓存服务器的资源。整个过程系统自动实现,不需用户进行任何配置。
主动缓存是根据百度热点、主流视频网站的热度排行,提前将相关视频下载到本地缓存服务器,用户在观看时,则直接使用本地的缓存资源。
SuperCache缓存系统能在指定的时间段进行视频、文件的下载,避开了用户高峰时期,能利用网络空闲时间下载缓存文件。
3.社会效益和经济效益
该地区广电宽带采用SuperCache缓存系统后,通过流控监测发现出口带宽占用比明显减少,且宽带速度明显提升,用户体验良好。通过一段时间的试运营,宽带用户数有了明显提升。社会效益和经济效益获得双赢。
4.结束语
综上所述,随着电信网、广播电视网和互联网的不断发展,广电行业逐步实现了有线宽带和高清互动等业务,对提高宽带用户的数量具有重要的作用。而通过搭建高质量和高水准的媒体综合平台、加强宽带技术和完善宽带缓存系统,对提高国内用户上网质量一节解决广电宽带出口压力大的问题具有重要的意义。
关键词:网络监测 电信 IP宽带
随着我国网络应用的迅速发展,IP数据包交换网络替代电路交换网络。随后,宽带业务,比如:视频电话、视频点播等,也会迅速增长,随着IP宽带网络规模的扩大,新设备及各个不同流量的模型等业务将驱使网络更加多样化、复杂化,网络健康运行越来越重要。建立一个网络与业务的行为模型,提供电信宽带网的网络容量规划、故障诊断、性能提升等相对科学的理论依据,更好的保障网络的安全运行。
一、电信IP宽带网络要求
宽带网络市场竞争越来越激烈,怎么建构高效、稳定、安全行强,可预测性的网络,不断降低运营成本的同时,吸引大量客户,这是我们在宽带接入的快速发展期间需要探讨研究的主要课题。
1.采用拓扑设计。众所周知,IP宽带网的骨干网络是由高速链路连接的汇聚点组合而成。汇聚点之间的流量交换矩阵确定其连接链路。当宽带业务比较忙碌时,汇聚点之间便增加高速链路,加速业务端到端时间,减少延迟现象。汇聚点之间的业务流主要经过流量矩阵的指标获取,流量矩阵则表示与网络接入链路与输出链路和其他网络交换的业务流。在设备发生故障、软件配置出现问题或者大规模的突发流量出现的情况下,网络的提供商期望给客户提供良好的可预期的服务质量。在这种情况下网络动态变化可以更好的进行网络保护。
2.进行网络容量规划及预测。流量的测量和路由信息是进行高效容量规划的前提。通过各项测试,我们可以获知网络瓶颈的链路,并不断升级此链路,避免出现网络拥塞的现象。进行有效的容量规划,不但可以测算出流量,还可以比较精确的预测流量的增长,避免网络在容量中浪费及容量不足等情况。
3.管理网络运行。网络管理者要通过以下两个方面管理宽带网络的运行:①流量工程,通过流量工程传输业务,优化资源的利用率,提高应用的性能。网络运行中传输的流量和网络路由的策略有关;②网络管理员要鉴别、诊断及修复网络运行中的日常故障。及时地对于网络的运行状态进行测试并分析其故障的成因并采取正确的改进措施。
二、网络监测指标及应用
电信宽带网络运营商需要根据不同的需要采集各种测试指标。数据包级则是捕获链路中,传输IP数据包及数据包头,经过高效的协议分析,再进行数据包协议的分布及链路传输质量等指标的测试。在采集数据包时,一定要主要在数据包中加上准确的时间戳。流则是相同属性的数据包的集合,在流级指标中还应包括流中数据包指标和数据包推导指标。
在网络监测指标中,流级指标主要是对数据包级指标的一种汇聚。经过流级数据包内的指标,比如:数据包间隔、延迟及抖动等,检测出业务的服务质量。路由则是通过包含在路由器之间交换的路由信息和路由器中的路由表快照,来采集路由信息,主要是内部路由IS2IS、OSPF、I2BGP及外部路由信息BGP,通过这两组信息可以分析出路由的稳定性及病态路由等行为,进一步开展路由规划。网络中网元等相关指标,比如链路的利用率、路由器的配置、路由器的CPU利用率等,主要通过SNMP来采集网元信息。
另外,路径级性也是端到端的业务性能中的关键指标,这主要包括了路径本身的信息和路径服务质量等信息(比如:丢包、延迟、抖动、瓶颈带宽)。
由此,可以看出:在电信网络的运营中要观测出大时间刻度的汇聚信息指标和较小时间刻度的数据包级细粒度指标。所以,在实际的网络运营支撑系统中我们可以进行以下不同时间精度的测试。
1.在全网范围内,经过对大时间刻度的汇聚统计指标的收集,比如:链路的平均利用率、路由器CPU的负载等网元级指标;周期性的路由表更新等路由指标;数据包级统计分析的各种信息(比如IP数据包头中数据包的大小分布等)。通过数据包协议开展流测试,分析流的汇聚统计指标。流性能指标可以周期性地被输出到中央的采集工作站,避免与数据包级测试产生流量缺陷。而汇聚统计指标可以监视全网的性能,并检测出某些异常的行为,提供给电信网络管理员全网的运行状态视图。
2.在指定的网元中,收集较高精度的指标。经过数据包的捕获和线速协议分析,查找出网络故障。数据包级指标的测试是进行高性能的采集,通过分析系统,尤其是在高带宽的链路中,依赖高性能的处理器、ASIC及采样技术完成测试。
三、IP宽带网络监测系统
我们知道,一个良好的IP宽带网络的监测系统,必须要可以给宽带网络的构建提供一个可靠、准确的数据模型。在当前的电信网络测试技术中,网络监测的系统应该具有以下四点功能。
1.通过SNMP技术管理网络,开展自动的拓扑发现,直观展示出来网络拓扑结构以及网元的相对位置,便于电信网络管理员掌握相关 信息。
2.监测实现各种级别(比如:数据包级、流级、路径级和网员级等)信息的监测,给网络性能的分析提供比较及时和精确的网络运行信息。
3.通过被动测试、主动测试、业务仿真测试等测试技术,对网络的运行进行全面的监测,更好的提高网络的性能。
4.通过快速的采集的网络运行信息并准确的进行分析,以直观的形式展现给电信网络管理员。
总之,对于电信IP宽带网络要求、网络监测指标及应用、IP宽带网络监测系统的分析,针对电信IP宽带网络业务的运行及需要,研究分析了电信IP宽网络中提供服务质量的保障业务和网络运行中面临的问题。提出了网络运行监测管理指标体系中需要注意的问题。并结合当前的电信网络监测技术,提出了相关的网络监测分析技术。通过不断的构建电信IP宽带网络的各项措施,宽带IP网络的可靠性、高性能性、可运营性不仅展现了现代通信技术的优势,也实现网数据网络业务飞速发展,也更好的促进了电信IP宽带网络提供的网络服务质量。
参考文献:
[1]王化宇.建设电信级可运维宽带网络[J].成都电子机械高等专科学校学报,2004,01.
[2]李晓玲,苗放,于曦.电信级宽带计费策略的设计和实现[J].计算机仿真,2005,05.
【关键词】 联通 宽带 组网 流量
前言:随着互联网的逐渐普及以及国家对信息化的高度重视,使得电信业务已经不仅仅局限于单一的语音业务,正在逐渐地发展成为集语音、图像等为一体的多功能宽带业务,从而也在一定程度上满足大众的不同需求。由此可见,对宽带网络的不断完善与发展对于如今的社会发展来讲是十分重要的,笔者主要根据自身的实际经验,对联通宽带互联网的相关建设进行了详细的阐述。
一、 联通宽带网络建设策略
1、业务发展分析。通过对近几年联通宽带网络的调查与查阅相关的文献,得知联通宽带网络在近几年的发展主要呈现出以下几个趋势:其一,随着互联网技术的不断发展以及相应电子设备为网民所带来的便利条件,联通宽带网络的用户数量在大幅的上升;其二、及时近几年来我国网民的数量在急剧增多,但是就有关统计显示中国的宽带人均普及率还不能够达到10%,由此可见对于中国来讲其可挖掘的潜在宽带用户数量是十分大的;其三、由于网民会利用网络实现不同的目的,与此同时,随着智能手机、ipad等电子设备的推出,网民们可以通过多种途径来上网,因此今后的宽带接入的方式势必会呈现出多元化的趋势。
2、城域网建设和发展。城市的信息化建设能够为广大群众带来巨大的便捷,而这一问题也已经逐渐被世界各界人士所重视,而对于中国联通来讲,为了加快城市的信息化建设势必要在结合自身优势的同时创造出更多的特色创新型信息化产品,这就需要相应的电信运营商不仅要在企业的经营模式上做出相应的改革,同时还要对其本身的网络结构进行相应的完善。而相关工作人员在对IP局域网进行完善的过程中一定要注意理清局域网的相应层次、注重提升其本身的功能、对相应的设备进行严格的规范等。
3、IP城域网宽带接入网建设与发展。IP城域网宽带接入网是连接顾客与网络之间的接口,可以说是联通宽带网络建设距离客户最近的地方,是沟通网络和业务的重点所在。因此,及时相对于其他接入网来讲,其接入的方法较为简单,但是其IP城域网宽带接入网是整个宽带网络的关键所在。而其本身主要的发展方向应该有以下两点:其一、要对接入光缆网与接入铜缆网进行不断的改善与规划,从而不断地提高联通宽带网络的业务能力;其二、要对宽带接入网进行不断地完善,从而进一步增强互联网宽带网络的业务开放能力。
二、联通宽带网络建设――以潍坊市为例
1、业务需求预测。从市场角度来看,随着宽带互联网用户的逐渐增多,为了满足用户的需求,潍坊市联通宽带互联网也在视频、影视等方面的宽带业务有了一定的发展,而这项业务的发展在今后势必会吸引更多的用户;从业务用户的角度来看,现今潍坊市的联通带网络主要为FTTX,于此同时也会有LAN、WLAN以及PON等接入方式,由此我们可以采用多种方法对宽带网络的用户进行预测,结合多种预测手段的最终结果可知:联通互联网宽带业务将会是中国联通企业在今后的一个发展重点。
2、业务量与流量流向预测。对于业务量来讲,通过相应的调查可知,现今大多数的宽带网络业务流量主要为增值业务流量,其中包括视频、游戏以及流媒体等业务,这将是联众宽带业务在今后发展的重点,与此同时,由于这些业务会在使用的过程中耗费大量的流量,因此也是整体用户流量增加的主要原因,由此也可以预测出,在潍坊市中今后宽带用户的流量流向主要还是集中在增值宽带业务上面。
3、组网思路。对于组网方面来讲,由于现今的宽带用户在逐渐增加,其需求也在日渐变高,因此中国联通要想在众多竞争者当中脱颖而出,保持领先的地位,那么就要对联通宽带网络的管理进行不断的完善化与规范化;在网络技术方面进行不断地创新,从而打造出一个具备多方位服务功能的宽带网络精品;在服务上面还要不断地提升自身对用户的服务质量,从而在一定程度上适应当今时代的发展,满足用户的全方位需求。
因此,以联通发展的业务情况为基础,对宽带互联网建设的总体思路应该是致力于建成一个具有QOS保证、能够顺利运行、维护以及管理的及多种业务于一身的网络。其中主要表现在以下几个方面:首先宽带网络的网络层次必须清晰,一定要将二层网络与三层网络区分开来;其次,宽带网络的结构应该呈现出扁平化的状态。
总结:对于中国联通企业来讲,应该对自身的宽带网络进行不断的完善,提高自身对宽带网络的管理、提高对用户的服务水品,从而实现联通宽带网络的多功能、全方位的服务。这不仅对加快城市的信息化建设起到了十分巨大的推动作用,还能够使得企业自身适应当今时代的发展,在众多竞争者当中能够脱颖而出。
参 考 文 献
【关键词】家庭宽带;网络安全;技术防范
家庭宽带网络在应用中容易产生安全隐患,轻则会致使文件损坏,系统崩溃,严重会致使网络使用者产生相应的经济损失与隐私泄露等。下文将对家庭宽带网络的一些常见的安全问题进行阐述,在分析问题的基础之上,明确加强家庭宽带网络安全保护的重要意义,从而进一步提出加强家庭宽带网络安全保护的具体措施。
一、家庭宽带网络主要存在的安全问题
首先就是网络开放性的问题,网络要想实现有效的访问就需要使得网络开放于互联网之中,不同的计算机设备能够通过相应的硬件设备而实现通信,促进网络与信息技术的紧密联系。根据目前我国的研究调查显示,家庭宽带网络安装已经实现了一半以上的覆盖率,而使用宽带上网的人数已经超过一亿多。但是对于家庭宽带的网络安全问题,并不是所有的人都能够树立正确意识的,仍然缺乏安全防护措施,比如防火墙等,很多信息会在不经意之间实现私人信息的共享,另外也会因为网络安全管理不当而致使私人信息的泄露。面临的两种主要威胁,一是电脑系统会遭遇非法入侵者,致使信息泄露的同时,也会造成一定的经济损失等,二是病毒的入侵[1],主要利用计算机以及网络中的实际漏洞,以编制好的程序和代码进行扰乱,以此实现计算机网络系统的崩溃以及电脑系统的崩溃。另外计算机病毒的种类成千上万,并且每年还会有全新的病毒产生,影响电脑系统运行以及网络安全,所以越来越多不能够正确认识保护家庭宽带网络安全的网民成为了网络安全难以维持的薄弱的群体。只有正确认识了家庭宽带网络中所存在的主要问题,才能够针对问题进行家庭宽带网络安全的相应完善,从而实现对于家庭宽带网络安全的保护。
二、加强对于家庭宽带网络安全的保护
2.1提升网络安全保护意识
想要加强对于家庭宽带网络安全的保护,最根本的还是需要提升安全保护的意识,意识到家庭宽带网络可能存在着信息安全隐患,隐私信息存在着泄露的风险。一些具有风险的网站不予浏览和点击,不随意下载网站上的没有可信证明来源的文件,装载相应的防火墙以及杀毒程序,正确理解网络安全保护与网络开放性与交互性之间的内在联系[2]。只有从意识上进行转变,才能够有效促进对于家庭宽带网络安全的进一步保护。
2.2采取网络安全保护手段
一般网络安全的保护手段体现在对于相应软件的装载上,比如杀毒软件以及防火墙的安装。杀毒软件往往家庭用户偏向于免费的杀毒软件,但无论是免费杀毒软件还是收费的杀毒软件,都能够在一定程度上起到安全查杀病毒的实际作用。另外一些软件助手里还会存在着安全防护的功能,所以可以通过屏蔽不良的代码编制的方式,促进系统增强免疫熊,避免系统收到侵扰。另外也可以将网络浏览安全级别设置为最高,将Active中的空间与插件的设置,变成禁用的模式。这样才能够在一定程度上,避免在使用IE浏览器进行网页浏览的过程中,被恶意网站中的病毒或者非法入侵者进行相应的攻击。这里还要着重介绍一下补丁安装,以微软的UPDATE程序为例[3],这个程序是所有微软体系中所包括的重要系统内容,但是往往人们对于UPDATE没能够树立正确的理解。UPDATE会实时更新关于系统的补丁,通过下载补丁的方式,强化系统安全。比如WindowsXP安全更新程序这一补丁包,能够防止攻击者利用已存在的问题进行计算机的控制获取,防止攻击者在系统上执行黑代码威胁到计算机的实际安全。另外家庭宽带网络使用者也需要做两手准备,对于系统上所存在的重要信息及数据,要进行及时的备份,利用完全备份与追加备份有机结合的方式去进一步实现网络安全的提升。最为基础的就是设置开关机密码等,关键文件设置隐藏,避免文件被人为查看。从技术角度进行考虑,可以在上网的过程之中实现IP地址的隐藏,这样不仅仅能够避免人为的技术攻击与电脑入侵,同时也能够提升上网速度,促进系统安全性的增强。那么隐藏IP也可以通过以下几个方式,比如更换管理员账号等,运用相对较多的、难度系数高的密码账号,取消对于文件夹隐藏共享行为,关闭一些没有用处的计算机端口,避免非法入侵者去扫描计算机端口。很多非法用户使用家庭宽带的无线网络的时候,恰恰是利用了IP地址的合理分配方式,所以可以关闭DHCP服务器[4],手动设置无线网卡的IP地址,开启MAC地址过滤。无线网络也要实现加密,虽然WEP加密方式、WPA加密方式以及WPA2加密方式是比较常用的,但是第一种加密方式更具有可破解性,所以不建议使用。另外,就是去修改SSID名称也能够实现无线网络安全的提升。
2.3明确网络接入方式,优化网络结构
针对目前家庭宽带网络可能存在的问题,可以通过明确网络接入方式,优化网络结构。类似家庭宽带接入网技术存在着多样性,这里包括了数字用户线接入、光纤接入、无源光网络接入、WiMax接入方式等,这些都由相应的网络架构组成。首先就是用户自组网络[5],这种网络形式是以家庭为核心的实际局部的网络,网络属于用户个人,并且应用较为广泛。想要实现高密度多形式的有效的网络接入,提升安全防护的能力,可以采取接入节点的方式。运营商针对家庭宽带网络安全问题,也了宽带网络网关、以太汇聚网络等,但是一旦出现非法数据的传送以及非法用户接入等,从运营商的角度考虑,会直接造成收益的下降。所以在优化网络结构中,为了阻止这一现象的产生,还需要提出多种用户线路的识别方案,比如DHCPoption82协议、PPoE+协议等。这些协议可以通过剥离字段信息、或是插入相应的端口信息的方式,来对目前的网络使用以及用户识别提出相应的规范[6]。虚拟的局域网栈以及虚拟MAC同样也是利用双标签和内层网络来唯一标示端口信息,以及从MAC地址信息中直接获取端口信息等。这些方式都能够实现用户身份验证,在避免非法应用的同时,保护了用户的安全以及运营商的利益,从而促进了网络接入方式的明确与网络结构的实际优化。
三、结语
在家庭宽带网络广泛应用的同时,也需要注重家庭宽带网络的应用安全,通过优化网络结构,应用安全防护措施以及提升安全防护观念等办法,进一步实现家庭宽带网络的安全保护,实现家庭宽带网络安全防护效果的有效提升。
参考文献
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[4]夏雪玲,夏鹏志,廖振松,刘建功.一种基于大数据的家庭宽带售后服务保障系统[J].信息通信,2014,(07):26-27.
[5]刘佳兴,杜刚亭,莫勇明.中国移动城市家庭宽带发展评估策略[J].电信工程技术与标准化,2014,(06):49-53.
【关键词】 以太网 PPPoE登陆 双网并行 宽带网络
1 前言
在传统宽带网络发展进程中经常出现宽带web认证向PPPoE认证改造需求。通常改造中需要调整原有网络结构.进行网络割接.当网络主干割接到新系统后,原终端用户若不及时更新设置,用户将无法接入网络,出现大面积宽带用户网络中断的难题,势必严重影响用户网络的使用,这样的结果是运营商和用户都难以接受的。
针对这一问题本文以某宽带网络的割接工程为背景,论证了宽带网络“无缝”割接的可行方案——双网并行。
2 宽带网络接入方式简介
2.1 宽带接入方式
传统宽带网络通常接入分两种方式:小区宽带网络(以太网方式即LAN方式)和ADSL宽带网络(PPPOE拨号方式接入),两种宽带网络完全采用了完全不同的技术手段提供网络接入,两种网络独立存在。
2.2 改造前宽带接入方式
宽带改造需求为将LAN接入方式统一为PPPOE接入,即原小区宽带保留原接入层物理接入结构,接入技术采用PPPOE方式,小区宽带用户终端计算机需要建立新的拨号连接才能正常网络接入。
2.3 改造后双网并行接入方式
通过修改了核心设备之间的网络结构,实现对同一小区宽带用户提供两种接入方式的可能。优化后的小区宽带网络,既保留原有的LAN方式,实现网络接入,又为小区宽带用户提供改造后的网络接入方式,即PPPOE拨号连接至BAS设备接入Internet的方式。
方式1: LAN网络:当用户终端没有完成新的拨号连接时,用户仍然可以采取原有网络接入方式,即网络连接为以太网方式,DHCP服务器通过用户所在VLAN为用户分配地址。网络数据通过网卡发送至以太网后实现网络接入。
方式2:PPPOE认证网络方式:如果用户已建立了新拨号连接时,用户可以采用新的网络接入方式,即拨号请求数据经核心交换机传送至新的宽带汇聚交换机,这一过程通过trunk接口传输,并不解析其VLAN标签,最后通过广播方式发送到BAS。BAS解析其VLAN标签,二者协商后建立PPPOE虚拟连接并为其分配IP地址等网络参数。
3 双网并行技术的实现和技术难点
3.1 双网并行技术的实现
(1)双网并行的解决思路:优化网络结构,在小区宽带核心交换机与宽带汇聚6509交换机之间建立物理连接,实现小区宽带网络与ADSL网络的数据链路层互通。PPPOE协议提供了在广播式的网络中多台主机连接到远端的BAS设备的一种标准,所以在优化了的宽带网络架构模型中,小区宽带用户可以借助原来的以太网链路完成PPP协议数据透传即PPPOE方式接入网络。在小区宽带网与ADSL网络互通的的数据链路层中,用户的网络两种接入请求报文都可被响应,在网络层设备上进行区分和路径选择,实现双网并行。
(2)双网并行接入过程描述:当用户不进行拨号连接时,在以太网中数据报文保持原有方式广播,小区宽带原网络LAN登陆方式不受丝毫影响,即用户原LAN接入方式对网络割接透明、无感;当用户端建立拨号连接后采用PPPOE方式上网时,PPPOE请求报文,由用户计算机以广播的形式向网络发起请求完成PPPO的会话连接,互通的数据链路层将小区宽带用户的PPPOE广播至宽带汇聚6509进而到达BAS设备完成PPPOE终结,用户计算机与BAS之间建立点对点的会话连接,实现PPPOE拨号网络接入;在双网并行的网络结构中三层设备小区宽带核心和BAS分别响应以太网广播报文和PPPOE广播报文,分别实现两种网络接入.但是应注意一点是,PPPOE网络接入后无法在进行LAN接入,LAN接入后还可以进行拨号连接且LAN连接将被被中断。从数据抓包分析中,可以看到两种登陆方式以太网帧结构被改变了。
当进行PPPOE连接请求后,PPPOE数据报文虽仍然以以太网的帧进行传送,在PPP的数据报文前封装了PPPOE的报文头,以太网的类型域填充0x8864(PPPOE发现阶段是0x8863)。主机与BAS间建立了PPP会话后,用户与BAS设备建立了逻辑上的一对一关系,以太网数据包将不会发送至小区宽带三层网关,即PPPoE网络接入后无法在进行LAN接入,LAN接入后,仍然可以进行拨号连接且LAN连接将被被中断。PPPOE拨号这种很好的“抢占”方式保证了两种网络接入方式并存的可能性,且不会带来任何的计费问题。
(3)双网并行的具体实现:(a)小区汇聚核心建立到宽带汇聚6509的物理连接,实现网络链路层互联。(b)小区接口配置为TRUNK模式,将小区网络中各接入VLAN透穿到宽带汇聚交换机上,保证不同小区PPPOE广播报分别到达BAS上。(c)宽带汇聚设备封装为dot1q-tunnel模式,对小区宽带各个小区VLAN进行二次封装,即VLAN嵌套(Q-in-Q技术)。通过BAS设备识别两层VLAN标记,从而实现定位、区分不同小区宽带用户的功能。(d)在BAS设备上建立小区宽带用户外层VLAN信息及内层VLAN范围,满足小区宽带用户的PPPoE接入。
3.2 双网并行与Q-in-Q技术的实现
原小区宽带网络不同小区用户属于固定的VLAN,接入后根本无法做到向ADSL用户那样进行准确定位,给用户查询及故障处理来了很大的局限性。
网络改造中在宽带汇聚6509上应用了Q-in-Q技术策略,采用LVAN嵌套的方式,用二元值来定位接入用户,即双网并行后小区用户接入宽带汇聚6509将被打上一层外层VLAN标记。在PPPOE拨号过程中,数据包会将用户的两层VLAN ID信息传递给BAS设备加以识别。因此通过两层VLAN ID可以很好的实现用户帐号在物理位置上的定位,为查询帐号盗用提供重要依据。
传统交换机最多支持4096个VLAN ID的配置,无法满足现有网络的需要。通过Q-in-Q技术可以实现VLAN ID嵌套的功能,在原有数据包的外层再封装一层VLAN ID信息,使交换机支持的VLAN ID数目扩展到4096×4096个,满足未来了网络应用的需求。
4 双网并行实施效果
通过优化网络结构,局部调整网络设备配置,巧妙的实现对同一小区宽带用户提供两种接入方式,即实现了小区宽带原有的LAN方式认证上网与改造后PPPOE协议认证上网并行。宽带网络改造中避免了宽带用户大面积、长时间网络中断,实现了网络改造“无缝”割接。
参考文献:
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