Internet经过二十多年的发展,演变为几乎改变了人类的工作和生活方式的大众媒体和具。由于用户量的剧增,Internet的流量几乎是以每半年翻一番的速度快速增长,现有的Internet技术和网络已无法满足用户更高的需求。人们需要有更高的带宽,并在保证网络服务质量的基础上实现多媒体、虚拟现实、视频服务等Internet应用。
新一代Internet技术和宽带IP网技术近一年来发展迅速。G位(千兆位)以太网技术日趋成熟,它在单模光纤上传送距离已可达100公里。G位高速路由交换机交换速度已高达60Gbps。由线速路由交换机与密集波分复用(DWDM)技术结合而产生的IP优化光学网络,在单模光纤上传送的速度可达160Gbps。未来宽带IP网将形成以IP优化光学网络为骨干网、10/100/1000Mbps以太网为外围网络的格局,并能提供QoS的多种IP业务服务。
国内的宽带IP网建设及Internet2技术研究和应用也取得了较大进展。不少城市已经开始进行宽带IP网的建设。国内高校发起的中国Internet2协会已经成立,基于Internet2技术的我国高速计算机互联网络工程已经启动,建设和调整城域宽带IP网络的时代已经到来。
一、宽带IP城域网的网络结构
当今以IP为基础的宽带IP网络将成为传输网的主流已经是大势所趋。我国局域网90%是以太网。所以,在规划新的城域网时,应把提高带宽作为第一目标,其它性能可以放在比较次要的位置,这样可以大大简化设备,降低成本。
以宽带IP为基础的城域网的规划,可以打破传统的LAN/MAN/WAN的划分界线。骨干结点采用G位线速路由交换机,它既可以支持第二层交换,又可以提供网络层的路由(交换),还可以支持L4层(传输层)的一些服务,大大简化了网络的结构。在构建城域网时可以直接采用10/100/1000Mbps以太网和G位速路由交换机来构建宽带IP城域网。这样,从局域网、城域网到广域网全部采用统一的802.3以太网帧格式,无缝连接不需任何中间转换,可以简化结构,节省投资。同时,可以和DWDM技术结合,提供更宽的带宽。
二、宽带IP城域网的网络协议与技术
新构建的宽带城域网是以Internet2技术为基础的,Internet2不是网络,而是技术与应用,所以在新构建的网络中,应充分考虑以下技术特点:
(1)支持IPv6协议
IPv6将有足够的地址空间(128位),区分单级地址和多级地址,采用DHCP(动态地址分配)自动配置,并与IPv4有很好的兼容性。
(2)足够的交换速度和网络承载能力
组成城域网的骨干设备应具备几百万包以上的处理性能,以提供平均每用户每秒数百包或上千包的无拥塞处理能力。
(3)分类服务(CoS)和QoS保证
城域宽带IP网是一个综合业务平台,当网络出现拥塞时必须保证实时业务的服务质量。所以,对不同类型的业务在占用网络资源时给予不同的优先级(CoS),对实时性很强的业务设置高优先级,保证网络拥塞时不作减少流量的控制,保证QoS。
(4)综合业务能力
提供多点广播技术,同时可向多个接收点发送数据以节省带宽。提供网络安全支持,保证数据完整性和保密性,支持IP安全(IPSec)标准。提供计费、管理、低成本VPN服务等功能。