通信工程师互联网技术培训城域网基本概念

4.7 城域网

4.7.1 城域网基本概念

城域网的含义来自于计算机网络，可以看成是扩大了的局域网。通常情况下，局域网是用于企业、院校、机关、团体等的网络，是使用者自己建设、自己管理的自助式网络。城域网则不同，除了物理覆范围远远大于局域网外，城域网一般是运苕网络，它的运营宵理方式与局域网是不同的，必须依靠技术来约束运营商和使用者之间的关系。

目前提到的城域网指的是城域范围的以太网/IP城域网，是数据网的范畴。城域传送M是指在城域范围内为各种业务网提供传输电路的基础承载网络，类似于本地传送网。

IP城域网是各地市的宽带、窄带等丨P业务的承载平台，所有IP业务都将在城域网内接入开展，所以，为不同地区构建一个适合该地区业务需求发展的城域网是未来几年网络建设规划方面的重中之重，城域网是通信运营商开展宽带增值应用的关键层面。城域网组网所采用技术的优劣将直接影响宽带用户的有效接入和新型增值业务的开展。

宽带城域网是在城市范围内，以IP和ATM电信技术为基础，以光纤作为传输介质，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的多媒体通信网络。它能够满足政府机构、金融保险、大中小学校、公司企业等单位对高速率、高质量数据通信业务日益旺盛的需求，特别是快速发展起来的互联网用户群对宽带高速上网的需求。

城域网是接近用户的网络，为用户提供语音、数据、图像、多媒体、IP接入等业务和各种增值业务，如VPN及智能业务，并与各运营商长途网互通的本市（地）综合业务网络。作为数据骨干网和长途电话网在城域范围内的延伸搜盖，新一代城域网不但担纲着边缘网络的角色，而且承担着集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和电路出租任务的用户智能W络的功能，网络本身配置智能功能以管理运营商推出的各种IP业务，配合其覆盖面广、投资量大、接入技术多样、接入方式灵活的特点。

从结构上可以将城域网分成3个层次：核心层、汇聚层和接入层，如图4-11所示。

1.核心层

核心层是高速交换与转发中心，其主要功能是给业务汇接点提供高容童的业务承载与交换通道，实现各叠加网的互连互通。由于城域网核心层设备是连接省骨干网的出口，所以应选用高速路由器。

核心层实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。网络的控制功能最好尽量少在骨干层上实施。核心层一直被认为是所有流景？的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。核心层设备将占投资的主要部分。

2.汇聚层

汇聚层主要是给业务接入点提供业务的汇聚、管理和分发处理。这一层次的设备连接大量的接入层设备，要求具备极高的端口密度和交换容量。同时，汇聚层设备数量相对较多，是网络建设成本的重要组成部分，应充分考虑设备的性能价格比。当前，接入层设备主要是吉比特以太网接口，如IPDSLAM、接入层以太网交换机等，接口比较单一。综合以上各种因素考虑，汇聚层设备应选用高档三层交换机，这也是主流运营商的组网方案。相比之下，同档次的路由器价格是三层交换机价格的几倍，而且端口密度低，整机容量小，二层转发能力弱，不适应城域网建设的要求。三层交换机近两年在技术上取得了飞速的进步，特别是采用ASIC（专用集成电路）+NPU（网络处理器）方案的三层交换机，综合了ASIC的高速恒定处理能力和NPU的灵活性优势，实现了交换路由一体化，很好地满足了汇聚层网络设备的需要。

城域网汇聚层的一项重要功能是实施业务管理，包括用户认证和带宽管理功能。目前的手段主要是PPPoE,用户数据流被封装在PPP二层链路中，由BRAS（宽带接入服务器）设备终结PPP连接，转发IP报文。由于所有的用户流量都要流经BRAS设备，所以需要多台BRAS来完成用户认证和带宽管理功能。如果采用BRAS外置设备，网络的建设成本将大大提高，而如果在三层交换机中内置BRAS,可以节省购置BRAS的开销，同时带来的是机房、电源、光纤以及维护成本的节约。汇聚层设备内置BRAS,是城域网设备进化发展的必然选择。

3.接入层

接入层的功能是为用户提供各种接入方式和带宽及流量控制等。接入层设备一般采用二层交换机或综合接入设备，位置根据实际网络环境中的用户数量、距离和密度等情况设置。接入层网络结构采用星型，接入方式有两种，一种是光纤+LAN,适用于用户密集区域，如小区个人用户、集团用户、政府机关等；另一种是xDSL或CableModem,适用于电话线或有线电视网的区域。