江都有线宽带网的方案设计

江都有线宽带网的设计 江都有线宽带网的方案设计 许峰江苏江都市广播电视局 扬州大学信息工程学院 陈万培 摘要,本文根据江都有线网络发展的具体情况,提出了江都有线宽带网的设计原则、系统网络基本要求 介绍了整, 个网络组成的三个层次,阐述了从前端设计、传输部分、用户接入几方面构建系统方案。 关键词,宽带 千兆以太网 网络结构接入 ,,易于升级和实现网络的各种功能和容量的平, ,概述滑扩容,与各种骨干网络易于互联。 ,,,对于集团用户能够根据用户的不同需求提供 江都有线电视现有的 网络已建成为光纤CATV 不同层次的服务,COS,。 同 轴 混 合 ,HFC, 网 络 , 网 络 包 括 城网部分和农网部 ,,,对特殊的集团用户,可提供 VLAN 或提供全 分。 光纤主干网光设备采用的是进口的光接收机和光 封闭式的专用通道,VPN,来解决。 发射机,现有网络具有双向网络功能的预留,且每一 ,,,对于普通用户,提供高速的 Internet 接入等多 个光节点所带用户数都在 ,:::,:::户左 右, 经过适 功能业务。 当的改造,可以适应宽带多媒体传输和将来新增业务 对网络发展的需要。 ,,,充分考虑在适当的时候开展 IP 电话、视频会 江都市广电宽带 IP 网的用户可以分为三类, 集 议、VOD、网上游戏、实时证券服务等增值业务。 团用户、个人用户和大型用户。 集团用户有分散在江 ,,,采用先进的网络平台,具有配置管理、故障管 都市各地的分支机构, 如政府、 金融、 公安、 财政、 税 理、性能管理、、多种计费方式管理等,支持 务、教委、卫生、气象等,个人用户即家庭用户,大型用 分布式平台的管理, 对所有网络设备进行全方位、动 户指只有一个办公地点,有大量的上网人员。 个人用 态、在线监视、监测。 户和大用户都使用因特网接入业务,集团用户则使用 ,,,所有指标和使用的通信协议和接口符合国际 虚拟专用网业务进行内部网络连接,如果集团用户需 通信,并适应数字电视发展主流。 要因特网接入业务,则集团用户也被视作大用户。 江都有线电视宽带网从具备竞争力和长远考虑, 方案设计, 络集成,使用二层交换来代替三层路由,并提供了良好的与广域网的集成能力。 ,,, 网络基本要求 ,,,网络结构 有线电视宽带综合信息网络结构在考虑目前 HFC 网络的基础上, 必须考虑到网络的升级和发展, 以利和将来的市网、省网接轨。 宽带综合信息网络的 骨干网络拓扑结构为,环网，星型结构。 ,,,网络节点数的划分 图 , 网络 设计与规划的分层 根据有线电视台的地理情况,考虑到宽带综合信 在信息汇聚层,配置 Cisco 公司的交换机 Catalyst 息网络所传业务对上行带宽和信号指标的需要,光节 ,,,,是比较合适的选 择, 如果未来业务扩展, 由于 点所带用户数以 ,::户左右为 宜。 Catalyst ,,,,上已有千兆以 太网的上连端口,所以可 ,,,网络系统的安全问题 以非常方便的升级到千兆位的网络连接,可以充分保 在数据平台方面主要考虑外界网络的安全问题, 护用户的一期投资。 必须建立很好的数据防火墙和网络安全体系。 有线电 接入层就是考虑用户的接入方式。 视台宽带信息网的安全防护十分重要,考虑到具体的 ,,,前端设计 气候条件,还必须要做好系统的避雷防护和防避强电 依据有线电视台的具体情况,同时考虑到将来与 的侵入。 系统避雷防护接地电阻根据不同部位的要 省网、市网的大联网,有线台宽带综合信息网的前端 求,分别选择小于 ,Ω和 ,:Ω的接地电 阻。 应置于现有前端机房内, 所有 Internet 设备均置于前 ,,, 网络设计 端机房内,包括交换机、路由器、服务器、网管系统、不 目前采用 IP 组网模式。 千兆以太网组网方案的 间断电源等。 互联网接入的通道可以选择以下几个通 最大优点是网络前期建设的投入较少,采用千兆路由 道,?可以通过专线和联通公司的数据骨干网进行互 交换机使网络性能可面向未来大容量的 IP 需求, 对 联,可以提供高速的互联网接入,?可以通过小型卫 开展 IP 业务而言,它是最佳选择。 星上下行站,与吉通,金桥网实现因特网的卫星接入, IP 核心交换机应选择具备第三层交换能力的千 ?通过扬州广电实现互联网接入。 当然也可以选取中 兆以太网交换机, 方便实现 VLAN 的划分及管理,除 国电信所有的 ChinaNet 公用信息网的通道作为互联 基本的数据转发功能外还应有包过滤、QoS 保障、 基 网接入通道。 于数据流的计费等特性,并且这些特性启用后不应影 ,,,传输部分设计 响设备的数据转发性能。 产品必须在协议、功能等诸 骨干光纤传输网采用环网，星型结构, 在原有的 方面能适应将来的需要,这一点非常重要。 在产品选 基础上搭建宽带 IP 网络平台,涵盖江都城区和 ,,个 择上,要注意考虑厂家的产品线是否齐全、产品可否 完成多种业务、生命力如何、服务与技术支持怎样、产 乡镇,共 ,,个节点进行互 联,城区和各乡镇采用千兆 品价格如何等因素。 宽带城域网的总体结构基于流行的 Interner 技术 提供 带宽作为数据业务的以太网设备互联,,:::M 和思想,整个网络分为三个层次,称之为主干层、信息 开展,网络管理为中心管理方式。 经过优化选择,整个汇聚层和接入层。 三层次模型允许两个连续的路由选 网络江都市广电中心为核心节点, 在大桥、 宜陵、高 择或交换层次上的通信聚集和过滤,这使得三层次模 徐、真武等镇各设一个二级节点,和核心节点以环状 型的规模可以扩大到大型国际互联网络。 网络设计与 光纤连接,构成整个网络的 ,:::M一级骨 干,其它 ,, 规划的分层如图 , 所示。 三层次拓扑结构中的核心层 个乡镇信息点中,丁沟、麾村、郭村、塘头、吴桥五个乡 是互联网络的高速主干。 由于核心层对互联是至关重 镇节点和宜陵组成第二个网,武坚、周西、吴堡、小纪、 要的,因此必须用冗余组件设计核心层。 本网络可以 樊川五个乡镇节点和高徐组成第三个网,结合其它直 满足冗余及核心层应具有高可靠性,并且应能快速适 接接入就近节点的 , 个乡镇,构成整个网络的 ,:::M 应变化。 二级骨干。 考虑集团用户的联网,如信用联社,实际上 的节点可能达到 ,:多 个, 建设时应充分考虑到这一 点。 为保证冗余和自愈功能各乡镇交换机和核心交换 年第 期,总第 期,,::, ,, ,,, ,电视会议、可视电话。,合形式,形成以射频节点为中心与终端用户相互连接, 的 HFC 网络结构。 这样的网络有利于整个光纤网络 通过广电中心建立对外的通道, 为所有 Internet 用户提供高速的上网,有线台可以收取包月、计时、计 ,HFC, 的升级和减少同轴电缆分配网中的放大器的 级联数,不大于 , 级,,提高系统传输指标和可靠性。 量的 通信费用。有线电视的优势就是多种媒Internet 考虑到宽带综合信息网的业务需要,使用户以较低的 体的承载都在同一网络, 一根线入户用户容易接受,投入获得最满意的网络,可以在光纤部分增加回传的 也不必大规模的对线路进行改造, 能节省大量资金, 光设备,占用一芯纤芯,在同轴电缆传输部分对现有 更重要的是能迅速开展业务,发展用户。 传输线路不做大的改动,便能满足双向传输的需要。 ,,,用户接入部分 ,结束语对于用户的接入可以采取多种多样的方式,考虑 到有线电视网络本身的特点和资金投入以及其它网 络公司的市场竞争, 本方案主要规划宽带接入方式, 江都市广电中心选用千兆以太网技术构建宽带 城域网,千兆以太网技术由于其高宽带、低成本,以及 用户的宽带接入方式主要采用以下光纤接入 ,以太 网 与局域网采用相同的传输格式和标准、保证无缝连接 接入、Cable Modem 宽带接入、专线接入方式、无线接 等优越性而广受欢迎。 江都广电网从建成到运行至 入方式等几种方式。 ,,个乡镇接入节点各 配置 , 台 今,系统工作状况良好,由于系统设计已考虑到数字 Cisco Catalyst,,,,XL 以太网交换机作为各乡镇用 电视的需求,网络已实现光纤到小区,只要完成小区 户接入的接入设备。 由于各个乡镇的经济发达情况有 内局部网络的双向改造,而且,随着资源保护协议的 差异,对于乡镇企业发达地区,根据用户发展情况,可 推出,服务质量在以太网上的实现,千兆以太网已经 以选用更高档次的接入设备。 完全有能力将数据与高质量的声音和图像一起传输, 像金融、 公安等要求较高的用户有安全保密性、 满足日益增长的数字电视业务的需要。 业务质量和可靠性三方面的要求, 而这些都是 IP 网 参 考 文 献 的弱项,IP 不保证业务质量,仅提供尽力而为的服务, 网络的性能, 例如时延、 掉包率等, 参数是无法预见 ,杨心强,邵力军编著, 数据通信与计算机网络, 电子工业出版社的,网络拥塞随时都可能发生。 对于像金融公安类用 巴继东编著, IP 技术与综合宽带网, 北京邮电出版社 , [美]Kenneth Reed 著,尹相东,张信成译, 数据网络手册, 中国水利 , 水电出版社 Andre S,Tanenbaum著 , 熊桂喜 , 王小虎等 译, Computer Networks 户来说,不可预见的网络性能是无法接受的,、VPN , 计算机网络, 清华大学出版社 可以解决安全保密性问题,但在 方面仍有VLAN QoS 尚晓航编著, 计算机网络技术教程, 人民邮电出版社 ,差距。越来越多的网络运营商已意识到采用单纯的 IP Michael Cernick 著,任峥,丁青译,张晋平,宋家峰审校, CISCO 网 , 组建宽带城域网的业务局限性,它不能满足集团用户 络设计手册, 电子工业出版社, ,::: 的高服务质量需求。 Tere parnell 著,郑岩,郑义,彭程译, 构建高速网络, 人民邮电出版 ,,,, 宽带网增值业务 社, ,:::,, 宽带网增值业务为, 虚拟私用网络技 Martin W,Murhamme,ret al 著 , 孔 雷, 刘 云 新 译,,,,, 数字电视, ,::套数字压缩电视 节目 , 高质 术, 清华大学出版社, ,:::,, 量的、多频率的数字化声音节目。 ,陶安顺编, 通信网原理及其实现技术, 人民交通出版社,,:::,蒉,