長(zhǎng)治IP網(wǎng)優(yōu)化

徐 芳

（中國(guó)聯(lián)通長(zhǎng)治分公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

1 IP網(wǎng)的原理概要

1.1 IP網(wǎng)的基本概念及組成

由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構(gòu)成的，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換的，基于IP（Internet Protocol）協(xié)議組建的，以IP業(yè)務(wù)為中心的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)稱為IP網(wǎng)絡(luò)。

1.2 IP網(wǎng)的特點(diǎn)

(1）開放、簡(jiǎn)潔和靈活。

（2）高速率，大帶寬。

（3）無連接和信道統(tǒng)計(jì)復(fù)用，適宜用于不定長(zhǎng)的突發(fā)數(shù)據(jù)。

1.3 IP網(wǎng)的通信協(xié)議

有TCP/IP協(xié)議、點(diǎn)到點(diǎn)PPP協(xié)議、LAPS協(xié)議、實(shí)時(shí)傳送協(xié)議（RTP）和實(shí)時(shí)傳送控制協(xié)議（RTCP）、資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）等協(xié)議。

2 長(zhǎng)治IP網(wǎng)的現(xiàn)狀與優(yōu)化的必要性

2.1 IP網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

長(zhǎng)治IP網(wǎng)覆蓋長(zhǎng)治市所有城郊區(qū)、縣鎮(zhèn)以及部分農(nóng)村地區(qū)，用戶上網(wǎng)方式為ADSL、光纖10 M/100 M局域網(wǎng)、光纖接入等，為用戶提供高速上網(wǎng)、家庭VOD視頻點(diǎn)播、家庭股票實(shí)時(shí)看盤、網(wǎng)上電視、電子商務(wù)、網(wǎng)上教育、多媒體互動(dòng)游戲等服務(wù)，用于居民家庭上網(wǎng)、學(xué)校上網(wǎng)、信息化小區(qū)、信息化酒店、企業(yè)同城互聯(lián)。

2.1.1 長(zhǎng)治IP網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

長(zhǎng)治市IP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)上分為核心層、匯聚層和接入層3部分。

2.1.2 長(zhǎng)治IP網(wǎng)的路由組織

長(zhǎng)治IP網(wǎng)的路由組織由出口路由、本地網(wǎng)路由、IP地址等路由組成。

現(xiàn)IP地址采用公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址相結(jié)合，接入層設(shè)備網(wǎng)管一般采用私網(wǎng)地址，匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備相連采用公網(wǎng)地址，專線用戶專門劃分一段公網(wǎng)地址，在BAS和MA5200上劃分一段公網(wǎng)地址用于普通用戶動(dòng)態(tài)獲得IP地址。

2.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的必要性

2.2.1 長(zhǎng)治IP網(wǎng)存在的問題與隱患

經(jīng)過IP網(wǎng)三期擴(kuò)容工程建設(shè)后，已經(jīng)形成了5個(gè)大型匯聚節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。但隨著寬帶業(yè)務(wù)的大發(fā)展、用戶數(shù)量的劇增，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及維護(hù)管理逐漸暴露出一些問題，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)工作以及業(yè)務(wù)和用戶的售后服務(wù)工作也變得越來越繁重。

2.2.1.1 骨干及核心層

山西省出省中繼共6×2.5 G，總帶寬達(dá)15 G，出省中繼流量峰值已達(dá)10 G。隨著寬帶業(yè)務(wù)的持續(xù)快速發(fā)展，出省中繼帶寬將仍是制約上網(wǎng)訪問速度的首要問題。

2.2.1.2 匯聚層

（1）設(shè)備負(fù)載不均衡。長(zhǎng)治市IP網(wǎng)三期擴(kuò)容后，雖然新建了208局、209局、長(zhǎng)治縣、故縣、潞礦5個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，但由于受到本地網(wǎng)傳輸資源的制約，沒有匯聚節(jié)點(diǎn)的縣局寬帶用戶仍匯聚到中心局，使得其他匯聚點(diǎn)上用戶較少，網(wǎng)絡(luò)資源利用率不均衡，中心局匯聚層負(fù)載較高。

（2）設(shè)備配置需要進(jìn)一步優(yōu)化。北電BAS上數(shù)據(jù)配置仍存在不規(guī)范的情況，這不僅造成無效用戶數(shù)據(jù)占用大量同時(shí)在線連接數(shù)資源，而且占用了大量的內(nèi)存等系統(tǒng)資源。其次，匯聚層設(shè)備的ACL訪問控制列表配置不完全，存在病毒攻擊的隱患。

2.2.1.3 接入層

（1）接入層設(shè)備級(jí)聯(lián)層次較多。由于受傳輸條件限制，還存在接入層設(shè)備級(jí)聯(lián)層次較多的現(xiàn)象（主要在縣局）。雖然在當(dāng)前不是影響網(wǎng)速的主要原因，但隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，用戶不斷增多，級(jí)聯(lián)層次多的問題將越來越突出。

（2）中心局接入網(wǎng)吧及專線的二層交換機(jī)設(shè)備性能較低。

2.2.2 設(shè)備數(shù)據(jù)配置的規(guī)范問題

VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）是指在交換局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用網(wǎng)絡(luò)管理軟件構(gòu)建的可跨越不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡(luò)的端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)VLAN組成一個(gè)邏輯子網(wǎng)，即一個(gè)邏輯廣播域，它可以覆蓋多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，允許處于不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶加入到一個(gè)邏輯子網(wǎng)中。目前，設(shè)備數(shù)據(jù)配置主要是VLAN的詳細(xì)劃分工作。因?yàn)橐郧霸跇I(yè)務(wù)開通后，對(duì)不同的設(shè)備、不同的業(yè)務(wù)及控制板，沒有按要求對(duì)一個(gè)VLAN下接入的用戶作嚴(yán)格限制，目前只完成了大容量IP上行DSLAM的VLAN細(xì)劃，小容量IP上行DSLAM的VLAN細(xì)劃工作還未完成。

3 IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

3.1 IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

3.1.1 核心層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成

目前，長(zhǎng)治IP網(wǎng)絡(luò)到省IP網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)出口（2×2.5 G），由兩臺(tái)華為NE80高端路由器組成，出口帶寬為2×2.5 G，出口流量由兩臺(tái)路由器的兩條2×2.5 G上動(dòng)態(tài)分擔(dān)，到省骨干網(wǎng)均采用OSPF路由協(xié)議，屬于area 0。

3.1.2 匯聚層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成

匯聚層由二局、三局、五局、潞城、208局、209局、潞礦、故縣、長(zhǎng)治縣9個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)組成，其中二局、三局、208局、209局、潞礦為較大規(guī)模匯聚節(jié)點(diǎn)，由北電的Shasta 5000寬帶接入服務(wù)器和愛立信的3808三層交換機(jī)、PE路由器組成；潞城、故縣、長(zhǎng)治縣匯聚點(diǎn)由華為的MA5200寬帶接入服務(wù)器和6506三層交換機(jī)組成；五局匯聚點(diǎn)僅由6506三層交換機(jī)組成。各匯聚點(diǎn)分別通過GE、2*FE中繼與核心層、匯聚層相連。

3.1.3 接入層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成

目前，長(zhǎng)治市接入層DSLAM設(shè)備的接入中繼方式有155 M、FE、N×2 M方式。接入層網(wǎng)絡(luò)主要由銅纜網(wǎng)和光釬網(wǎng)組成，用戶接入方式為ADSL、光纖+10 M/100 M局域網(wǎng)、光纖接入等，主要接入方式為FTTX+LAN和ADSL兩種。

3.2 IP網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)管數(shù)據(jù)配置

在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，著重從全網(wǎng)的角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面監(jiān)控管理，詳細(xì)劃分IP上行DSLAM的VLAN，規(guī)范私網(wǎng)IP地址的使用，嚴(yán)格控制亞信崗設(shè)置，限制單賬號(hào)多用戶使用等，提高設(shè)備維護(hù)管理效率。具體工作有：

（1）將原一個(gè)節(jié)點(diǎn)只使用一個(gè)VLAN，詳細(xì)劃分到一個(gè)業(yè)務(wù)單板使用一個(gè)VLAN，這樣可以大大地改善BAS上CPU模塊用戶過于集中的問題。

（2）劃分VLAN后，進(jìn)行端口檢查工作。觀察DSLAM節(jié)點(diǎn)模板是否合理，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以減輕設(shè)備的CPU、內(nèi)存、IP Pool的忙時(shí)占用率等負(fù)擔(dān)。

（3）對(duì)全網(wǎng)中繼電路（即IP網(wǎng)每個(gè)節(jié)的所有出口中繼）進(jìn)行PING大包檢測(cè)和登錄到節(jié)點(diǎn)檢查校驗(yàn)碼，檢查核心層、匯聚層每個(gè)節(jié)點(diǎn)的中繼情況，檢查入層每個(gè)節(jié)點(diǎn)的中繼情況，檢查中繼電路是否可用，并對(duì)2 M、100 M中繼進(jìn)行調(diào)整。

3.3 IP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具體實(shí)施操作

通過調(diào)整IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和優(yōu)化設(shè)備配置，使得IP網(wǎng)設(shè)備最大限度地發(fā)揮應(yīng)有的功能和性能，充分利用現(xiàn)有資源，調(diào)整路由策略，消除網(wǎng)絡(luò)瓶頸，減少網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)，提高全網(wǎng)性能，能夠更好地滿足用戶需求。

本次優(yōu)化主要為接入層網(wǎng)絡(luò)方面優(yōu)化。

3.3.1 接入層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與具體實(shí)施

端局的DSLAM由華為MA5100、華為MA5300與中興8220 3種組成，其中505局DSLAM采用IP上行方式，506局DSLAM有ATM、IP兩種上行方式。由于匯聚層在505局只有6506三層交換機(jī)，該交換機(jī)與二局3808之間中繼帶寬為100 M，因此不能滿足505局所有DSLAM節(jié)點(diǎn)、506局網(wǎng)吧專線用戶的匯聚要求。而三期擴(kuò)容建設(shè)在506局設(shè)立了BAS和6808三層交換機(jī)，因此可規(guī)化將505局向部分DSLAM進(jìn)行調(diào)整，并將其下掛506局向的網(wǎng)吧專線用戶接入506局向匯聚點(diǎn)，這樣一來，505局向、506局向的DSLAM均采用IP上行方式，直接接入三層交換機(jī)，BAS旁接，提高穩(wěn)定性，新增的ALC接口板可調(diào)整到匯聚DSLAM采用ATM上行較多的BAS上。

3.3.2 接入層數(shù)據(jù)優(yōu)化與具體實(shí)施

（1）505局、506局向數(shù)據(jù)調(diào)整：按照數(shù)據(jù)規(guī)劃，由于505局沒有BAS資源，因此規(guī)劃漳電、鐵三局、交漳、黃碾的網(wǎng)管IP、VLAN及業(yè)務(wù)VLAN保持不便，IP網(wǎng)四期擴(kuò)容建設(shè)將在505局開通BAS，而后重新分配數(shù)據(jù)資源。調(diào)整到506局向匯聚的8個(gè)DSLAM數(shù)據(jù)需調(diào)整，以便網(wǎng)管路由可匯聚,調(diào)整后，路由聚合為172.21.47.0/24。

（2）其他局向由于是在本地匯聚節(jié)點(diǎn)的調(diào)整,網(wǎng)管數(shù)據(jù)保持不變，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按照規(guī)劃對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

4 IP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后的統(tǒng)一規(guī)劃與評(píng)估

4.1 優(yōu)化前后對(duì)比

此次優(yōu)化前，中心局3808交換機(jī)負(fù)擔(dān)較重，經(jīng)常出現(xiàn)無法負(fù)擔(dān)某區(qū)域的寬帶業(yè)務(wù)而導(dǎo)致大片區(qū)域同時(shí)出現(xiàn)用戶無法連接的現(xiàn)象，而經(jīng)過此次優(yōu)化后，將各局匯聚層網(wǎng)絡(luò)和接入層網(wǎng)絡(luò)分層優(yōu)化，各個(gè)接入，此類現(xiàn)象將會(huì)很少出現(xiàn)，并且優(yōu)化以后，資源利用費(fèi)大大提高，避免了資源的重復(fù)使用、占用浪費(fèi)等情況。

4.2 網(wǎng)管數(shù)據(jù)核實(shí)與故障檢測(cè)處理

網(wǎng)管中心按照規(guī)劃原則細(xì)化VLAN的節(jié)點(diǎn)。具體是按照不同的DSLAM設(shè)備的每一塊用戶板重新劃分一個(gè)VLAN，并保證業(yè)務(wù)正常進(jìn)行，及時(shí)處理故障。每個(gè)節(jié)點(diǎn)還要有預(yù)留VLAN，以保證業(yè)務(wù)發(fā)展所需的滿配。同時(shí)為了保證VLAN使用整齊，劃分VLAN時(shí)選擇業(yè)務(wù)閑時(shí)進(jìn)行，保證用戶正常使用和減少故障申告。