關鍵詞:城域網、優化、QINQ技術、核心層
　　摘要:本文首先對IP城域網網絡優化改造技術進行了綜合闡述，具體分析了萊蕪聯通進行寬帶網絡改造的必要性和緊迫性，提出了城域網改造的原則。接著提出了萊蕪聯通IP網絡改造的整體解決方案，著重分析了城域網改造的一個關鍵環節QINQ的改造方案。本文提出的改造方案能充分結合萊蕪聯通的實際情況，對現網改造有較為現實的指導意義。并且對未來IP網絡的發展方向進行了展望。整篇論文為萊蕪聯通及其他IP網絡運營商進行網絡改造提供了理論依據和實施方案。
　　
　　萊蕪聯通公司是萊蕪地區的主要電信運營商，目前共有寬帶網絡用戶近8萬戶，在萊蕪地區市場占有率在90%以上。但是隨著IPTV、VOIP、組播、MPLS等技術的發展，萊蕪聯通的寬帶IP網絡面臨著越來越多的挑戰和壓力，如何充分利用已有的網絡資源，結合網絡優化和資源的合理管理費用實現業務創新和運營創新及管理創新，是當前亟待解決的問題。正是基于以上問題，萊蕪聯通公司提出了實施IP網絡優化改造，是在目前情況下提高網絡質量，加強網絡管理，推動寬帶業務發展的重要手段。基于以上背景，展開了對IP城域網優化改造方案的研究。
　　1目前，IP網絡技術發展迅速，在本次IP城域網優化改造過程中，必然要利用各種成熟的新技術，實現新應用，以提高網絡性能，完善網絡功能。
　　1、MPLSVPN技術:隨著網絡經濟的發展，企業對于自身網絡的建設提出了越來越高的要求，主要表現在網絡的靈活性、經濟性、擴展性等方面。在這樣的背景下，VPN以其獨有的優勢贏得了越來越多企業的青睞。利用公共網絡來構建的私有專用網絡稱為虛擬私有網絡（VPN，VirtualPrivateNetwork）。在公共網絡上組建的VPN象企業現有的私有網絡一樣提供安全性和可管理性。在所有的VPN技術中，MPLSVPN具有良好的可擴展性和靈活性，是目前發展最為迅速的VPN技術之一。
　　2、QinQ技術（也稱StackedVLAN或DoubleVLAN）。標準出自IEEE802.1ad，其實現將用戶私網VLANTag（標記）封裝在公網VLANTag中，使報文帶著兩層VLANTag穿越運營商的骨干網絡（公網）。在公網中報文只根據外層VLANTag（即公網VLANTag）傳播，用戶的私網VLANTag被屏蔽。
　　帶單層VLANTag的報文結構如圖1.1所示：
　　
　　圖1.1帶用戶VLANTag的報文
　　帶雙層VLANTag的報文結構如圖1.2所示：

　　圖1.2使用雙層標簽的報文
　　
　　QinQ技術上完全可以多層堆疊，沒有限制，僅受Ethernet報文長度的限制，具有很好的擴充性。
　　QinQ每增加一層VLAN標簽，就可以將所覆蓋的用戶VLAN數量增加4096倍，兩層VLAN標簽可以支持4K×4K個VLAN，三層VLAN標簽可以支持4K×4K×4K個VLAN，一般來說兩層VLAN就可以滿足絕大多數需求了。
　　2目前萊蕪聯通IP城域網網絡存在的主要問題包括：
　　1、 核心層問題
　　仍然采用三層交換機做為城域網核心設備，在轉發能力及高速端口提供能力等都存在不足。
　　2、BRAS弊端
　　現網BRAS設備采用華為ISN8850設備，該設備性能及功能均較差，BRAS設備由于采購較早，并且是基于ATM內核，無法支持MPLS、組播、可靠性技術和QoS特性。
　　3、網絡層次不清晰
　　由于現網的VPN業務需求，整個網絡通過一臺核心交換機S8016提供二層VLANVPN業務。這樣的業務設置，導致網絡層次不清晰，流量可控制性較差，不易于故障定位和管理。
　　3萊蕪聯通IP城域網優化改造重點
　　本次萊蕪聯通IP城域網優化的重點是對現網核心設備S8016交換機、BRAS設備ISN8850和接入交換機S3528的改造。在城域網核心采用華為公司基于10G路由器平臺研發的NE5000E產品替代現網的S8016。采用華為MA5200G做為BAS設備，替換現網的ISN8850設備。該產品能夠很好的支持MPLSVPN、組播、可靠性技術和QoS特性，可以滿足IP城域網對BAS節點的要求。在匯聚交換機的選擇上，采用華為S8500產品，該產品具備萬兆處理性能和高密度的接入端口，在業務特性上，支持靈活QinQ特性和MPLSVPN、組播以及QoS特性，是目前電信運營商進行接入網改造主要采用的產品。另外采用支持QinQ功能的華為S3928交換機替換現有的S3528交換機。以上設備改造完成后，在全網啟用QinQ，實現一個用戶對應一個VLAN。
　　優化后的拓撲結構與現網拓撲基本保持一致。在核心層節點，兩臺NE5000E分別通過一條10GPOS接口接入到省網設備。在市區的三個匯聚節點，S8512通過下行采用GE（千兆以太網）、FE（快速以太網）接口實現對DSLAM和LAN設備的匯聚，上行通過GE電路與BRAS設備MA5200G及SR設備S8016相連。MA5200G和S8016上行采用2*GE接口雙歸屬上聯到兩個核心的NE5000E設備，S8016利舊作為SR設備。
　　
　　圖1.3萊蕪聯通IP城域網目標組網圖
　　
　　4城域網QinQ業務的實現
　　1、靈活QinQ改造要求
　　城域網QinQ改造主要涉及到S8500下層接入層的以太網交換機和ADSLDslam進行改造，基本要求為每個用戶四個基本業務，每業務一個VLAN，考慮現網實際情況，目前的改造工作主要是互聯網業務和VPN業務，同時對NGN和IPTV業務進行規劃預留；根據S8500的靈活QinQ規格特性，要求S8500每端口接入的每種類型業務用戶數為1000以內（單業務最大不能超過2000），按照該要求，對LAN方式接入用戶的接入交換機要求必須支持4K個Vlan，對于ADSL方式要求DSLAM設備最多只能接入1000用戶，同時不允許Dslam級聯。
　　
　　2、VLAN規劃列表：

　　表1.1VLAN規劃表
　　3、各項業務在S8500的業務流程：
　　1、終結在BRAS的業務：
　　Internet業務：在8500封裝兩層標簽，送BRAS處理，由BRAS對應子接口解除外層和內層VLAN；
　　L2TP業務：在8500封裝兩層標簽，送BRAS處理，內層VLAN不與普通PPPOE用戶區別，在BRAS上根據用戶的域名處理；
　　VRF業務：對應PPPOE用戶，內層VLAN不與普通PPPOE用戶區別，在BRAS上根據用戶的域名處理；對于靜態專線用戶，只封裝一層標簽，送BRAS對應子接口處理；
　　VPLS業務：只封裝一層標簽，送BRAS對應子接口處理；
　　靜態用戶：只封裝一層標簽，送BRAS對應子接口處理；
　　2、終結在SR的業務：
　　IPTV業務：待定；
　　NGN業務：待定；
　　VRF業務：只封裝一層標簽，送SR對應子接口處理；
　　VPLS業務：只封裝一層標簽，送SR對應子接口處理；
　　靜態用戶：只封裝一層標簽，送SR對應子接口處理；
　　在下一代網絡中，將仍然使用IP網絡作為基礎網絡。通過本次的優化改造，使網絡的功能進一步完善，在核心網絡層面已基本具備做為IP承載網的能力、IPv6的支持能力等。本次優化改造是運營商建設NGN的一次積極準備工作和有效的嘗試，對未來網絡的發展有積極的推動作用。