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      服務器技術

      帶寬接入服務器擴展的問題

      時間:2018-08-29 10:41:43   作者:tanym   來源:IDCSPED   閱讀:14707   評論:0
      內容摘要:寬帶按入網網絡結構的選擇應結合寬帶接入點分布的特點、路由情況及業務要求,綜合考慮,適當選擇。既要充分考慮到網絡的經濟性和技術性,又要顧及發展的需要,同時還要考慮寬帶接入服務器的窄帶需求。
      寬帶接入服務器還是比較常用的,于是我研究了一下關于寬帶接入服務器擴展的問題,在這里拿出來和大家分享一下,希望對大家有用。在規劃中,光纜敷設應采用一步到位方式。寬帶按入網網絡結構的選擇應結合寬帶接入點分布的特點、路由情況及業務要求,綜合考慮,適當選擇。既要充分考慮到網絡的經濟性和技術性,又要顧及發展的需要,同時還要考慮寬帶接入服務器的窄帶需求,以及網絡的運行和調配靈活性,如擴容、調度及應急等因素。寬帶接入網光纜網絡結構,主要考慮以下兩種方案。

      1.星型方式

      母局匯接節點到匯接節點按星型點到點連接、構成有源星型或雙星型網絡結構。該結構的優點是結構簡單,容易規劃,光纜的投資相對較??;缺點是占用管孔多,每個用戶是單路由,安全可靠性差。對一些用戶密度疏、近期變化大,且離局較遠的地區不失為一種行之有效的方式。

      2.環型與總線型結合方式

      母局匯接節點采用從本節點出來的光纜雙向進纖方式,匯接環由大芯數主干光纜構成,環上光纜采用不遞減方式,每個匯接環上一般接4~6個匯接節點。匯接節點至樓道交換機采用星形點到點連接。該結構的主要優點是匯接環光纜占用管孔少,纖芯使用率高,易于調度,安全性高。

      對一些在母局匯接節點間總線上的其他重要匯接節點,為解決單一物理路由的不安全性,每個光節點可采用通向兩個母局匯接節點方向的進纖方式,形成對該匯接節點的雙向接入方式。當其中一個母局匯接節點出現故障時,可通過另一母局匯接節點疏通,增加了接入業務的可靠性,同時,當用戶光纜有富余時可作為局間中繼用。但該方式增加了匯接節點設備負載,同時使網絡構造復雜,不宜大量使用。對于環網綜合型接入方式,對網結構、光纜鋪設等都有一系列細則要求,其中對自愈環網中主要節點的節點數的要求為4~8個為宜。

      (1)主要與光傳輸容量有關 以使用的UT斯達康公司生產的OMUX-400為例,在自愈環網中,對交換局或靠近交換局的節點設置成局端點(COT),其余節點設置成遠端點(RT),假設圖1中A局端(COT)節點傳輸系統為32個2Mbit/s系統,B、C、D、E遠端(RT)節點考慮其上、下線業務量相同,各節點傳輸系統定為8個2Mbit/s系統,如果RT節點數增加,其節點內的傳輸系統數將減少,不能滿足節點內上、下線業務量的需求。

      (2)與光傳輸設備的性能有關 用于監控、倒換、數據業務、??數的增多,無疑使這些控制信息復雜化,并引起傳輸容量相對下降及倒換時延增加。

      (3)光纖自愈環保護 對環路中兩個節點間全部斷纖形成的環路保護其可靠性相似于在設備段經常使用的1:N(這里N為節點數),即當發生多個節點間光纖中斷時,只能保護其中的一個。如果自愈環節點數增多,那么,自愈環的保護可靠性就相對降低。另外,組成環形網至少要有3個節點以上,所以,要求節點下限是4個為宜。

      另外,需說明的是,光纖輔設的多少不影響傳輸設備容量:在每一個接入點,其傳輸容量(能力)僅與設備本身的性能有關,如光端機輸出4個E3數據流,在實際工作中有些人理解為輔設光纖進入接入網點的數量越多,傳輸容量就越大。這種觀點是不正確的。

      寬帶接入服務器的擴展

      寬帶接入服務器定位是在骨干網絡的邊緣,主要實現各種接入用戶的業務匯聚和流量匯聚,突出其接入方面的處理能力,希望寬帶接入服務器承擔各種各樣網絡功能的想法顯然是不現實的。因此,針對目前寬帶接入的實際需求和應用趨勢去擴展寬帶接入服務器的功能,才能更加高效地實現寬帶接入。

      1.業務選擇

      業務選擇的作用就是要實現用戶通過一條終結到寬帶接入服務器的連接來自主地選擇后臺網絡運營商所提供的多種業務。一方面,各種業務的具體實現在技術上的側重點是不同的,對網絡性能要求也不盡相同。這樣,通過在寬帶接入服務器上劃分出適當的業務模型,使之針對各種業務特點合理有序地捆綁系統及其網絡資源,在有限的資源條件下更好地實現各種業務。另一方面,從今后網絡應用的發展看,網絡內容服務供應商ICP與網絡接入商ISP的分離是必然趨勢。

      2.VPN(虛擬專用網絡)實現

      虛擬專用網絡就是要實現在公共網絡平臺上安全高效地傳送,使網絡具有良好的擴展性和伸縮性。VPN技術的核心集中在數據包的加密和網絡傳送上。IETF已經制訂了一些VPN技術標準,如:二層L2TP隧道技術和三層IP Sec加密技術。這兩項技術標準的頒布為VPN的應用打下了堅實的基礎。從目前VPN的實際應用上看,VPN業務多數集中在網絡的邊緣上實現,對于骨干網絡設備而言往往是透明的。寬帶接入服務器作為網絡接入和業務匯聚的角色,往往是VPN應用的最初發起端,它對VPN應用的實現至關重要。目前,在網絡第二層的VPN實現上,寬帶接入服務器提供L2TP隧道加密技術。一般既可以作為LAC(L2TP訪問集中器),也可以作為LNS(L2TP網絡服務器),組網應用靈活。在網絡第三層的VPN實現上,由于IP Sec是較新的協議標準,因此這種VPN的實現還不普及。如今只有部分的寬帶接入服務器開始支持該項功能。

      3.組播支持

      從全網位置上看,寬帶接入服務器必須支持組播,在網絡層上完成組播視頻流的末端分發。網絡主機安裝相應的組播應用程序來支持組播協議,通過主動提出組播申請,選擇所需的組播服務,以使之連接到本地支持IGMP的路由器或組播服務器上。從技術實現的角度上和目前實際設備對組播支持情況上看,寬帶接入服務器主要起到轉發在網絡終端和支持IGMP的組播服務器或路由器之間的組播流量。一般都支持IGMP第一、二版的協議標準,但是,在很大程度上僅僅是擔當IGMP代理(Proxy)或IGMP欺騙(Snooping)的角色,簡單地完成網絡末組播包的透明傳遞和分發,終端用戶感覺不到與實際應用時的差異。

      4.IP流量的轉發管理及防火墻功能

      寬帶接入服務器的IP流量轉發管理主要是根據不同用戶的實際權限向用戶提供相應的接入能力,在一定程度上完成IP防火墻的功能,實現內部網絡安全。IP的流量轉發管理在很大程度上是與寬帶接入服務器的VPN和業務選擇相捆綁,與上層骨干邊緣路由器相配合,靈活有效地實現對各種業務類型的IP分離。在技術實現上,該功能可以通過自身IP包過濾(IP Filter),針對不同業務靈活分配IP地址段和網絡側NAT(網絡地址翻譯)來實現。同時,從網絡安全的角度出發,寬帶接入服務器還應該提供防IP攻擊和IP欺騙的功能。

      對于IP過濾技術,系統在完成用戶接入的同時根據用戶選擇的業務類型指定相應的IP過濾策略,向不同權限的用戶進行三、四層的數據包過濾。這樣既實現了業務的需要,又可以有效地限制用戶的訪問權限,實現與相應業務的捆綁。這一功能的實現由寬帶接入服務器內部獨立完成,不需要上層路由器的配合。

      對于接入用戶IP地址的分配,寬帶接入服務器通過與后臺RADIUS服務器的配合,由寬帶接入服務器、后臺RADIUS服務器,甚至還可以由掛接在接入服務器上的DHCP server來??下,要實現IP流量轉發控制,一方面可以通過在寬帶接入服務器上對不同的IP地址段設置不同的路由轉發策略來實現;另一方面也可以由上層路由器通過IP包的解析,對不同的IP源、目的地址進行過濾或選路由,來限制不同用戶的接入能力。對于NAT技術的引入,一方面它可以充分利用專網地址,緩解公網IP地址資源有限的壓力。另一方面,NAT通過IP流量的單向轉發處理,實現用戶內部的網絡安全。

      寬帶接入服務器組網應用

      寬帶接入服務器主要是為了適應當前各種DSL接入應用要求,尤其是ADSL接入的應用要求。目前ADSL接入都是基于ATM網絡平臺,是ATM的ADSL。但是,目前的網絡架構以純IP網居多且規模較大。同時,對于ATM技術的爭論仍是業界討論的焦點。ATM網絡的進一步擴大有一定的困難,實現ADSL直接IP接入的要求有現實意義。另一方面,隨著接入側接入網設備集成度的提高,在一個上連的接入網絡單元(如DSLAM),往往能夠掛接成百上千個實際用戶。對于這樣的網絡分布和如此多的單點上連用戶,將寬帶接入服務器由集中式接入轉為分散接入,也是一種理想的選擇。甚至可以在接入側將其與邊緣接入設備直接集成,直接接入網絡的IP一體化。這種組網方案不僅有利于寬帶接入服務器自身設備的簡化,易于實現用戶的QoS,而且,將接入用戶數據IP化后直接匯聚入邊緣路由器,易于完成與現有IP網絡的融合,還節省了在網絡接入側和邊緣側的網絡傳輸設備和傳輸通道。應該說,這樣的寬帶接入服務器價格低廉,設計簡單,往往捆綁作為接入設備的一部分直接使用。但功能相對簡單,網絡的伸縮性和擴展性較差。采用這種組網方案對于接入業務單一的網絡來講是可行的,但用于業務復雜的網絡就顯得有些力不從心。從目前實際的業務導向上,高速上網成為目前寬帶接入網絡的主流業務,業務類型單一而且附加業務較少,在這樣的現狀下采用分散接入有一定的優勢。

      從全網來看,寬帶接入服務器既是全網接入業務的單一匯聚點,又是用戶業務流量的統一轉發點。在這個特殊的網絡點,如果它能與其他專用網絡設備實現聯合組網應用,就能夠大大提高網絡總體性能和用戶的實際接入速度??梢韵胂?,對于Internet業務將寬帶接入服務器直接掛接在專用Cache和四層交換機上。這樣,對于用戶頻繁訪問的信息就可以通過四層交換機過濾直接從專用Cache上高速獲取,從而直接旁路了大量的用戶數據流,減少許多重復的、不必要的網絡流量,大大降低了骨干網絡負荷,提高了網絡的利用率,具有很高的應用價值。寬帶接入服務器在性能上的提高集中表現在接入處理能力方面、交換容量方面和接口帶寬、密度方面。下一代大型寬帶接入服務器的系統性能要求達到:

      ①交換容量至少40G; 
      ②同時支持的PPP呼叫數目達到20k; 
      ③可配置用戶數達到100k; 
      ④獨立包轉發能力達到1Mbit/s以上。

      IP發展趨勢表明,由于多協議標簽交換(MPLS)的引入可以平滑地實現網絡升級,易于實現IP的服務質量保證和VPN應用。這些方面的應用與目前其他技術相比具有無法比擬的優勢。MPLS已經成為業界對下一代IP發展方向的共識,寬帶接入服務器對其支持是必然的選擇。 


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