论文导读:常把城域网分为3层结构:核心层、汇聚层和接入层。第三、第四步将交换机B、交换机C分别更改连接至两台核心路由器同时将BAS侧挂至两台交换机。汇聚层,宽带IP城域网网络改造。
关键词:结构核心层,汇聚层,BAS
宽带IP城域网网络改造是针对不同的实际情况划分网络层次、设计网络结构。同时,根据所制定的网络改造方案逐步调整网络结构。本文以铁通新乡分公司宽带IP城域网网络改造为例,进行了说明。论文发表,汇聚层。
一、宽带IP城域网的网络结构。
宽带IP城域网的的层次划分可以从两个方面来分析,纵向和横向划分。所谓纵向划分是按照所对应的不同网络分层加以区别,比较常见的是分成传送网和业务网,传送网是业务网的物理承载平台,应该适应不同业务网的相关需求。
横向划分时,常把城域网分为3层结构:核心层、汇聚层和接入层。核心层网络完成高速数据转发的功能。汇聚层网络节点则主要实现扩展核心层设备的端口密度和端口种类,扩大核心层节点的业务覆盖范围,汇聚接入节点,解决接入节点到核心节点间光纤资源紧张问题,实现接入用户的可管理性等功能。接入层网络节点主要是将不同地理分布的用户快速有效地接入骨干网络。
值得强调的是城域网的层次分为3层并不是固定的,这与城市规模、业务类型等一系列因素都有关系。在中小城市,则可以简化为两层,只有核心层、汇聚层(汇聚层和接入层综合在一起);而在另外一些城市,可能汇聚层与核心层集成在一起,只有核心层(汇聚层)与接入层。可以根据自己的网络规模、业务分布来决定网络的层次。
二、双星形拓朴结构概述。
网络拓扑包括物理拓扑和逻辑拓扑。物理拓扑是指物理结构上各种设备和传输介质的布局。物理拓扑常包含:总线型、环型、星型、扩展星型、树型、网状。而IP网络中,双核心星型结构是经常被采用的网络结构形式。
双星形的结构综合了单星形结构和网状结构的优点,即节省了链路,又能起到网状结构的路由冗余与备份的作用。一个典型的双星形结构如图一:

图一:城域网网络拓扑结构
三、城域网内部IP地址规划与路由设计
在网络改造中ip地址的规划与路由设计占了很大的一部分比重,而针对双核心的星型网络,可采用静态路由,但需要根据对ip地址进行划分,为每个汇聚交换机分配连续的,大段的IP地址。论文发表,汇聚层。论文发表,汇聚层。也可采用动态路由ospf或bgp协议,将双核心设计在骨干路由区域 负责进行高速、稳定 数据包转发,对于各个汇接区,可将其设计为单独路由区域,将汇接层路由器设计为区域边界路由器,将各个汇接区域内接入路由器设计为域内路由器。
四、新乡铁通网络改造概述
新乡铁通原有网络结构属于单核心的星型网络结构,核心路由器A及交换机A作为中心汇聚点,交换机B、交换机C都在交换机A汇聚,组成新乡铁通的城域互联网。处于安全或访问控制的考虑,中心连接点正是应该考虑的网络结构,但也是此种网络结构最为主要的缺点。论文发表,汇聚层。如果交换机A或者本地路由器A发生故障,则整个网络就无法连通。同时,随着用户的发展,流量也随着增加,三台交换机的流量共享交换机A的两条上联通道,造成这两条通道流量过高影响用户的正常使用。
     新乡铁通原有网络拓扑结构如图二:
图二
针对上述缺点,在新增加一台核心路由器、和一台BAS的基础下,将现有网络结构调整为双核心的星型网络结构,双星形的结构综合了单星形结构和网状结构的优点,既节省了链路,又能起到网状结构的路由冗余与备份的作用。另外将汇聚在中心局的BAS(加上新增加的BAS)分别下移侧挂至端局汇聚交换机B、交换机C,而后将三台交换机分别上联至两台核心路由器,保证了每台交换机的上联通道的带宽。具体调整如下:
1、原有核心路由器对郑州省干核心路由器有两个ge口互联,新增加一台核心路由器的同时增加两条对省干路由器的GE通道。分别将四条通道分担至两台本地的核心路由器。
2、同时其他地市的接入方式不变,仍然接入原有核心路由器,指向省干网络。
3、下挂dslam的三层交换机共三台,将三台交换机各开两个ge口,分别接入到两台核心路由器,以负荷分担的方式,形成双通道双核心路由设备保护。
4、更改现有bas连接方式,将bas分别侧挂于三台交换机,在三层交换机处将二层vlan透传至bas,结束vlan透传,起三层路由。
网络改造完毕后的拓扑结构如图三:

  
图三
根据网络改造的实际情况,由于此次改造涉及范围较广,为了不影响用户的正常使用,需要按照上述步骤逐步完成网络改造:第一步安装调试新的核心路由器以及新的GE通道;第二步调整现有交换机A的上联方式,将其上联的两条GE通道分担至两台核心路由器;第三、第四步将交换机B、交换机C分别更改连接至两台核心路由器同时将BAS侧挂至两台交换机,至此网路调整完毕。
本次改造采用静态路由,并没有启用动态路由数据,数据流的上行主要通过默认路由实现。三台交换机均设置两条优先级一致的默认路由至核心路由器,在发生故障时删除故障通道所对应的路由数据即可保证网络的正常运行。两台核心路由器上制作对应三台交换机的回程路由。而两台核心路由器也通过两条优先级一致的默认路由将数据流指向省干核心路由器。论文发表,汇聚层。同时因为此次网络改造存在三台汇聚交换机,所以改造的重点在于在了解汇聚点下挂的用户数量以及设备情况的前提下,提前对ip地址进行规划,将所有的ip地址全部划分为三段分别使用于三台交换机,保证网络上尽量不存在零星的ip地址段。而划分的ip地址其中包括adsl用户动态获取的地址、固定地址、设备网管地址。论文发表,汇聚层。Adsl用户动态获取的地址设置于每台交换机侧挂的bas,固定地址、设备网管地址的网关则设置在三台交换机上。
参考文献
谢希仁.《计算机网络》.电子工业出版社,2008.1
清华大学、北京大学、北京邮电大学、华南里的工大学著译.《思科网络技术学院教程》.人民邮电出版社.2004.7
陈军.《计算机网络应用基础》.清华大学出版社,2006.1
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