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第一章现状分析

　　当今社会已经进入信息时代，随着中国网络科技的不断进步，在我国“城市信息港”已经成为一个城市的基础设施之一，是一个现代化城市在信息时代的重要标志。
　　信息港主要包括两个主要内容：城域通信网和资源网。城域网是具有统一协议的高速宽带城域网，连接政府机关、厂矿、教育科研等企事业单位、公司和家庭用户的宽带接入网以及和国外连接的1nternet接口。资源网由主机、磁盘阵列、打印机等设备组成，是采集、存储和发布各种信息的系统，为各信息用户提供的信息服务。其中，城域网是城市信息港的基础，城域网的建设质量直接影响资源网的正常运营。
　　目前，国内信息港城域网的建设主要由电信部门或电信运营商承担，与电信部门的特点有关，目前己建成的信息港城域网具有以下特点：
　　1、由于历史的原因，形成了许多专门的网络来提供不同的通信业务。例如骨干网主要有SDH网络，ATM网络（部分），X．25网络、帧中继网络（部分）、DDN网络等。多种网络的互联对网络传输的特性和效率势必会带来较大的影响，同时对网络的扩展与升级会带来一定的困难。
　　2、信息用户的入网主要采用拨号人网和专线入网两种方式，专线入网速率一般为9.6Kbns～64Kbns，拨号入网速率一般为9.6Kbns～56Kbps，随着资源网的建设、完善与发展，信息用户对入网速率的要求会越来越高。而且高速率的信息网接入价格较高，多数信息用户尤其是家庭用户较难承受。低速率的入网会导致语音、视频等多媒体数据的传输无法达到实用要求，反过来会限制资源网的发展，成为城市信息港建设的瓶颈。
　　3、由于Internet通信量的快速增长，对电信网的正常通信造成影响和冲击，Internet用户长时间占用线路会严重影响普通电话用户的电话通信。
　　4、传统的电路交换网基本设计思想是以恒定的、对称的话务服务为中心，采用了复杂的分等级的时分复用方式，语音编码和交换速率为64Kbps，这对未来的以突发性数据为主的IP业务而言，尽管它采取了各种措施后也能传输数据，但传输效率低，传输交换的成本高，还必须采用复杂的信令、计费和网管，从而造成资源浪费。
　　随着信息用户群的不断增长以及用户对信息服务越来越高的多（信息多元化）、快（传输速度快）、好（线路质量好）、省（节省资金）的要求，如何建设一个满足用户需求，适应现在和未来发展的城市信息港城域网越来越成为一个实实在在的、迫在眉睫的议题。
　　由于：Internet的蓬勃发展，从近几年的业务信息流的特性来看，IP数据包已经成为政府机关、金融行业、科研教育、新闻媒体等各行业进行业务处理、信息交换和信息发布的主要信息载体，在可预见的将来，IP数据包所承载的业务信息量会越来越多，所占用的比例会越来越大。因此，直接采用IP技术建设城域网，能够避免协议转换所带来的损耗，达到降低网络建设和维护的成本、提高网络性能和通信效率的效果。
　　宽带IP技术的发展，为以IP数据包组成的信息的增长提供了良好的技术基础， IP技术的发展和IP业务进入了一个互相促进的良性循环：
　　1、光纤传输技术的发展
　　近几年随着高性能激光器、光耦合器、掺饵放大器等技术的进步和光纤密集波分复用技术（DWDM）的成熟和商品化，在标准单模光纤上可提供96X2．5Gbps传输能力，在出现通路负载能力不够时，只需将光纤两端的端接设备升级，即可大大提高传输能力。光纤传输技术的不断进步，为宽带城域网提供了一个具有高负载能力和高扩充性能的信息承载通路。
　　2、千兆交换和多层交换技术的发展
　　随着快速交换技术和交换机内部体系结构的发展，尤其是ASIC芯片的出现，交换机的背板带宽越来越大，数据交换的处理能力越来越强，端口密度越来越高，为宽带城域网的信息交换处理提供了高性能的硬件支持。
　　3、IP技术的发展
　　随着MPLS、流量工程和Qos等最新技术的发展与完善，通过合理设计网络结构，第三层：IP层在传输语音、视频、图象等多媒体数据时可获得与传统电话网络同级别的可靠性和服务质量。MPLS（Multi-protocol Lable Switch）使得在IP网络中提供类似电路连接特性并提供业务的快速自愈能力成为可能，基于MPLS的Qos能控制网络带宽、延迟、抖动和包丢失，以满足多种业务对服务质量的要求。
　　IP技术、千兆交换和多层交换技术的不断发展，结合光纤传输技术的进步，在城域网络设计的观念上带来了一个全新的变革，采用具有多层交换能力的多功能干兆交换机为骨干，千兆交换机或百兆交换机为主体，以IP协议为信息承载协议，构造一个城域宽带IP光纤网已经成为一种高性能、低成本、极具发展前景的网络建设方案。

第二章 网络设计原则

　　1、网络设计标准化
　　网络设计所采用的组网技术和设备应符合国际标准、国家标准和业界标准，为网络的扩展升级、与其他网络的互联提供良好的基础。
　　2、组网技术的先进性和成熟性
　　网络建设应适应城域网自身的发展特点及网络通信技术的更新换代，在网络结构设计、网络配置、网络管理方式等方面应具有一定的先进性，采用国际上先进同时又是成熟、实用的技术，尽量减少技术风险和投资风险，在保证应用与发展的前提下，不必将有限的资金投入到昂贵的新技术中。
　　3、高度的网络安全性
　　提供完备的安全防护策略，能防止网络的非法访问，保护网络建设者的合法利益。
　　4、高度的网络可靠性
　　网络设计应能有效的避免单点失败，在设备的选择和关键设备的互联时，应提供充分的冗余备份，一方面最大限度地减少故障的可能性，另一方面要保证网络能在最短时间内修复。
　　5、同一网络支持多种服务
　　创造一个开放的网络平台，支持多种业务的同时传输，如支持语音、图象等多媒体业务。
　　6、好的扩展能力
　　包括各网点的扩展、业务量和业务种类的扩展，各机关、企事业单位之间的互联等。
　　7、良好的管理性能
　　整个网络系统的设备、安全性、数据流量、性能等得到很好的监视和控制，并可以进行远程管理和故障诊断。
　　8、良好的扩充性能
　　建设完成后的网络在向新的技术升级时，能保护现有的投资。
第三章网络设计方案

　　一、几种骨干网络的模式比较
　　作为承载IP协议的有效、实用的骨干网，应该具有以下特性：
　　·提供线速的IP路由。
　　·提供QoS保证。
　　·良好扩展升级能力。
　　·能最大限度保护现有投资，实现网络的无缝连接和平滑升级。
　　目前较为成熟的骨干网模式有以下三种：
　　●IP over Ethernet和IP over WDM技术的结合
　　●IP over ATM
　　●IP over S0NET/SDH
　　1 、IP over Ethernet和IP over WDM技术的结合
　　由于历史的原因，以太网在局域网的市场占有率达到90%以上，在绝大多数的网络设计中，不管骨干采用何种技术，都必须考虑到与以太网互联的问题。近几年，以太网技术突飞猛进，由以太网（带宽10Mbps）发展到快速以太网（带宽100Mbps），到目前实用的千兆以太网（带宽1000Mbps），到将来的太位以太网（带宽1000Gbps，标准正在制定中），以太网带宽在以两三年一个数量级的速度增长，表现出强劲的扩展性能，而且上述所有的以太网全部采用统一的帧格式，使各种以太网之间可以实现无缝连接和平滑升级。同时随着光纤传输技术的成熟与发展，以太网已经突破局域网的限制，其传输距离可达百公里以上。
　　在传统的IP over Ethernet中，Ethernet作为IP的承载网并不参与IP路由，还是一个典型的IP路由器网，整网性能依赖于路由器的性能。随着第三层交换技术的出现，将IP路由功能集成于以太网交换机上，通过硬件实现IP的线速路由，VLAN技术的出现又将以太网划分成多个虚拟网络，各个虚拟网络之间隔离广播，有效的防止了广播风暴，提高网络的可靠性和安全性。同时还提供端到端的QoS保证，使多媒体业务的传输质量得到保证。
　　IP over WDM（波分复用），是将IP直接放在光纤上进行传输。目前，在光纤上可以两种帧格式的传输，第一种是SDH帧格式，另一种是以太网帧格式，由于SOH帧格式过于复杂，很多用于管理和维护等功能的比特对IP网是无用的或用处不大。采用以太网帧格式，可以实现和以太网的无缝连接以太网提供高速率的干线流量。
　　2、IP over ATM
　　IP网传统上是由路由器和专线组成的，用专线将地域上分离的路由器连接起来，构成IP网，随着IP业务的爆炸性发展，这种组网方式显然不能满足高速发展的IP业务的要求，由此出现IP 0ver ATM技术
　　ATM技术是IP之后发展起来的一种分组交换技术，克服了IP原来设计的不足，其性能大大由于IP，曾经被看作是B-ISDN的核心。但是由于ATM考虑的过于复杂，过于求全、求完善、求完美，从而大大增加了系统的复杂度，加大了设备的价格。而且，在网络发展的同时相应业务开发没有跟上，ATM始终没有找到主导业务（如Web对于IP那样的主导业务）。
　　ATM作为IP业务的承载网具有以下优点：
　　●提供高速点对点连接，大大提高IP网的带宽性能。
　　●提供优良的网络

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