4.7 城域網

4.7.1 城域網基本概念

城域網的含義來自于計算機網絡，可以看成是擴大了的局域網。通常情況下，局域網是用于企業、院校、機關、團體等的網絡，是使用者自己建設、自己管理的自助式網絡。城域網則不同，除了物理覆范圍遠遠大于局域網外，城域網一般是運苕網絡，它的運營宵理方式與局域網是不同的，必須依靠技術來約束運營商和使用者之間的關系。

目前提到的城域網指的是城域范圍的以太網/IP城域網，是數據網的范疇。城域傳送M是指在城域范圍內為各種業務網提供傳輸電路的基礎承載網絡，類似于本地傳送網。

IP城域網是各地市的寬帶、窄帶等丨P業務的承載平臺，所有IP業務都將在城域網內接入開展，所以，為不同地區構建一個適合該地區業務需求發展的城域網是未來幾年網絡建設規劃方面的重中之重，城域網是通信運營商開展寬帶增值應用的關鍵層面。城域網組網所采用技術的優劣將直接影響寬帶用戶的有效接入和新型增值業務的開展。

寬帶城域網是在城市范圍內，以IP和ATM電信技術為基礎，以光纖作為傳輸介質，集數據、語音、視頻服務于一體的高帶寬、多功能、多業務接入的多媒體通信網絡。它能夠滿足政府機構、金融保險、大中小學校、公司企業等單位對高速率、高質量數據通信業務日益旺盛的需求，特別是快速發展起來的互聯網用戶群對寬帶高速上網的需求。

城域網是接近用戶的網絡，為用戶提供語音、數據、圖像、多媒體、IP接入等業務和各種增值業務，如VPN及智能業務，并與各運營商長途網互通的本市（地）綜合業務網絡。作為數據骨干網和長途電話網在城域范圍內的延伸搜蓋，新一代城域網不但擔綱著邊緣網絡的角色，而且承擔著集團用戶、商用大樓、智能小區的業務接入和電路出租任務的用戶智能W絡的功能，網絡本身配置智能功能以管理運營商推出的各種IP業務，配合其覆蓋面廣、投資量大、接入技術多樣、接入方式靈活的特點。

從結構上可以將城域網分成3個層次：核心層、匯聚層和接入層，如圖4-11所示。

1.核心層

核心層是高速交換與轉發中心，其主要功能是給業務匯接點提供高容童的業務承載與交換通道，實現各疊加網的互連互通。由于城域網核心層設備是連接省骨干網的出口，所以應選用高速路由器。

核心層實現骨干網絡之間的優化傳輸，骨干層設計任務的重點通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。網絡的控制功能最好盡量少在骨干層上實施。核心層一直被認為是所有流景？的最終承受者和匯聚者，所以對核心層的設計以及網絡設備的要求十分嚴格。核心層設備將占投資的主要部分。

2.匯聚層

匯聚層主要是給業務接入點提供業務的匯聚、管理和分發處理。這一層次的設備連接大量的接入層設備，要求具備極高的端口密度和交換容量。同時，匯聚層設備數量相對較多，是網絡建設成本的重要組成部分，應充分考慮設備的性能價格比。當前，接入層設備主要是吉比特以太網接口，如IPDSLAM、接入層以太網交換機等，接口比較單一。綜合以上各種因素考慮，匯聚層設備應選用高檔三層交換機，這也是主流運營商的組網方案。相比之下，同檔次的路由器價格是三層交換機價格的幾倍，而且端口密度低，整機容量小，二層轉發能力弱，不適應城域網建設的要求。三層交換機近兩年在技術上取得了飛速的進步，特別是采用ASIC（專用集成電路）+NPU（網絡處理器）方案的三層交換機，綜合了ASIC的高速恒定處理能力和NPU的靈活性優勢，實現了交換路由一體化，很好地滿足了匯聚層網絡設備的需要。

城域網匯聚層的一項重要功能是實施業務管理，包括用戶認證和帶寬管理功能。目前的手段主要是PPPoE,用戶數據流被封裝在PPP二層鏈路中，由BRAS（寬帶接入服務器）設備終結PPP連接，轉發IP報文。由于所有的用戶流量都要流經BRAS設備，所以需要多臺BRAS來完成用戶認證和帶寬管理功能。如果采用BRAS外置設備，網絡的建設成本將大大提高，而如果在三層交換機中內置BRAS,可以節省購置BRAS的開銷，同時帶來的是機房、電源、光纖以及維護成本的節約。匯聚層設備內置BRAS,是城域網設備進化發展的必然選擇。

3.接入層

接入層的功能是為用戶提供各種接入方式和帶寬及流量控制等。接入層設備一般采用二層交換機或綜合接入設備，位置根據實際網絡環境中的用戶數量、距離和密度等情況設置。接入層網絡結構采用星型，接入方式有兩種，一種是光纖+LAN,適用于用戶密集區域，如小區個人用戶、集團用戶、政府機關等；另一種是xDSL或CableModem,適用于電話線或有線電視網的區域。