IP城域网优化与实现

刘 颖 ，厉彦一 ，冉 静 ，李法鑫

（1山东科技大学 山东 青岛 266590）

（2四川师范大学 四川 成都 610101）

1 引言

IP城域网是是电信运营业务的承载平台，分为是国家网和城域网两级，电信运营的业务几乎全部都在城域网内进行延伸和开展。随着IP网络的不断替代更新，IP技术发展也日新月异，进而加速IP业务数量的飞速增加，IP城域网规模不断壮大，在与本地地理、业务及建设结合过程中，形成具有不同特色的IP城域网，根据设备、结构的不同，可将IP城域网分为路由型城域网、交换型城域网。

随着经济的发展，科学技术的不断推进，对于信息通信的需求增大，各行业间的竞争激烈。然而在IP城域网的发展过程中也存在众多的不足，进而限制了城域网的发展，因此，对IP网络进行优化是进一步发展的基础，只有解决现状下存在的不足，才能实现更好的发展。

（1）网络结构的不合理，设备的定位功能不完善

由于网络功能的层次模糊，导致产生复杂的网络结构，在业务开展过程中便存在较大的难度；在接入网络的过程中，由于汇聚层次太多，遭到4096VLAN ID的限制，使得无法实现对每个用户的识别和区分，因而无法实现差异化的服务。

（2）设备自身的功能与性能的缺失

现有业务下所使用的三层交换机的功能限制，无法对业务实现差异化的差分转发和接入控制，由于其功能的限制，导致IP城域网功能的降低。

（3）缺乏业务集中接入和控制

除宽带接入业务是通过BRAS统一控制外，其余专线的接入均为分散的，对于业务的控制环节来说，非常薄弱，不便于规划管理。

2 IP城域网的问题

2.1 网络层结构问题

现阶段，IP城域网获得了广泛的使用，已经成为维护网络秩序不可或缺的重要组成部分，在不同地区内，通过交换中心来构建平台，同时以三层交换机作为骨干层、汇聚层等主要设备的核心，通过集中式BRAS设备对网络用户进行处理。然而，在这个操作过程中，大量的BRAS设备同时出现，则会由于数量巨大导致操作过度集中，进而导致IP城域网的所有上层网络出现混乱的现象。这将极易导致不同网络用户的信息混乱。

2.2 网络流量控制问题

在互联网时代，用户选择不同类型网络的重要依据在于网络的流量控制能力的大小。IP城域网中的流量控制主要发生在链路层，在这种网络结构中，应用光纤完成POS终端和GE端口之间的直接连接。目前，由于技术的限制，带宽技术不能满足所有用户的使用需求，如果技术不能进一步改进，满足社会发展的趋势和用户的新需求，那么IP城域网的网络流量控制技术便不能跟上时代潮流，终将被淘汰。

2.3 网络信息安全问题

我们通过众多信息查询和调查访问可以得知：随着城域网规模的扩大，技术得到了进一步发展，但是网络安全问题都将一直存在。根据有相关数据显示，众多的用户信息通过不同的方式被泄露。一旦不同的计算机系统受到入侵或攻击，整个网络的安全状况都将令人担忧。

3 IP城域网结构优化方案

3.1 设计总体描述

IP城域网设计框架包括城域骨干网和宽带接入网，其中城域骨干网是指业务接入点、拨号接入服务器及其部分网络，其节点包括路由器、窄带拨号接入服务器、宽带接入服务器以及其他各类计算机服务器等设备。而宽带接入网是指业务接入点以下的接入网点、信息化小区、大厦等部分的网络。

3.2 各类城域网的实现

目标网络框架的结构的已按照层次进行清晰划分，为防止在同一IP地址出现众多设备叠加使用，需要将城域网按照其规模进行合理划分，本文以宽带用户数量为参考，进行规模的划分，基本分为4类：

超大型城域网：宽带用户数量超过60万。

大型城域网：宽带用户数量超过20万，小于60万。

中型城域网：宽带用户数量超过15万，小于20万。

小型城域网：宽带用户数量小于5万。

3.3 汇聚层优化

汇聚层优化目的是为了网络结构优化升级，尽可能的减少转发次数，提高网络的可靠性，减少网络的延迟，以达到改善网络性能的目的。

（1）依据资源船数量进行分析，推进二级汇聚结构的实施。以减少网络划分的层级和出现的故障点个数。

（2）尽可能的推行宽带接入的扁平化工作。

4 IP城域网络技术在机房管理中的应用

机房系统便是一个小型的IP城域网应用，本文以对机房系统的设计为例，对IP城域网的设计进行阐述。

4.1 计算机网络系统的构建

机房是计算机网络的重要载体，其本身便是一个小型系统。通过网络实现对机房的管理，必须要构建完整的网络技术系统，通过网管系统实现对机房机器的控制，并实施一系列的监控，网管系统与监控机器间进行数据与相关参数的互换，机房内的环境也是实现机房网络的重要组成部分，因此需要对将机房环境与管理设备进行一体化的管理，当机房内部环境出现异常，会及时给予警示，以使管理员有针对性的给与措施进行解决。

4.2 上机管理

上机管理主要是针对用户进行监控的部分，禁止用户上网操作与本课程无关的东西。因此，管理员需要根据课程的内容、要求进行任务的分配工作，同时可以根据不同课时、不同机房、不同时间对操作计算机的行为进行自动化管理。

4.3 通过网络技术实现辅助教学

利用计算机网络可实现老师虚拟进行教学，以解决实际过程中老师重复讲解的困境。老师在进行主机操作的过程中，学生可根据老师的操作步骤进行形象直观的学习，还可实时与老师进行交流，这不仅有助于学生快速学习相关知识，而且减少了老师在讲课过程中的负担，提高了学习的效率。

4.4 用户管理

在机房系统中，由于用户较多，所有应加强管理系统的应用，根据上机学生的相关信息对于每个学生设置个人专有的账户，创造属于个人的账号米好，在上机前对用户名和密码进行登录，即可上机进行操作，该学生有关操作信息均会反馈给管理员，便于用户的管理。

5 结语

IP城域网管理是一项系统性工程，本文在对IP城域网进行设计优化的基础上，结合机房操作系统进行具体的设计和改造，详尽的阐述了城域网的设计框架、业务实现机制等方面的内容，为IP城域网的发展提供一定的理论依据。