宽带专线业务的实现

赵 林

　　摘 要 介绍了宽带专线业务的专线接入和专线互联方式，以及华为公司宽带声母业务解决方案。

　　关键词 宽带网络 专线业务 专线接入 专线互联

　　目前，宽带网络的建设主要来自竞争的驱动。激烈的竞争一方面加快了各运营商建网的进程，另一方面也对网络的业务盈利能力提出更高的要求。在“盈利”的核心要求下，网络运营必然面临着客户细分和业务聚焦的问题。因此各大运营商都将企业大客户作为宽带城域网的重要服务对象，而企业大客户当前最大的业务需求就集中在专线互联上。

　　 一、专线业务现状

　　 传统专线业务的提供基于DDN、FR网络（大多用SDH＋ATM承载），以电路租用方式为主，接口速率大多为N×64kbit／s～2Mbit／s；一个典型的通过DDN为企业提供上网、互联的组网应用包括：各分部通过分支路由器租用N×64kbit／s专线汇聚到总部的中端路由器（带宽为N×64kbit／s～2Mbit／s），总部设置服务器、防火墙、网络地址转换（NAT）等相关设备，通过Ｎ×64kbit／s～2Mbit／s租用线接入Internet。

　　目前专线业务面临以下两个问题：

　　1．企业信息流量的变化

　　由于企业信息化和互联需求的增加，目前N×64kbit／s～2Mbit／s的出口已经成为企业信息交换的瓶颈。企业出口带宽的急需提升，导致原有业务网络（DDN、FR、SDH）的缺点逐渐暴露出来，如在2Mbit／s以上提供的带宽跳跃度太大，目前中国电信提供2Mbit／s的DDN，最高只能提供34、155Mbit／s

SDH，无法为企业提供跨地域的2～155Mbit／s之间灵活可调的带宽链路。

　　2．专线资费大幅度下调

　　中国电信将电路租用费用大幅度下调，原来租用2×64kbit／s的费用相当于如今租用2Mbit／s的费用。这样一来，必将刺激企业专线业务需求进一步上扬，企业电路租用的端口数量和带宽将大幅度增加，都会对现有的DDN／FR／SDH网络的容量及业务提供能力带来冲击。

　　二、宽带专线业务的实现

　　随着中国电信、中国联通、中国网通等运营商在各地建设的宽带城域网形成运营能力，新的网络对传统专线业务将带来很大影响。首先，专线业务的提供方式将由单一的电路租用方式，转变为视各运营商基础网络情况，提供电路租用、ATM与以太专线、二层永久虚电路（PVC）互联、以太透传、IPVPN等多种方式相结合；其次，专线业务带宽提供能力将由N×64kbit／s为主逐渐转向2、N×2、10／100、155Mbit／s或更高速率的端口与带宽租用，并且要求带宽扩展灵活方便。因此专线业务逐渐向宽带分组网络迁移已是必然的发展趋势，如何在宽带城域网的物理平面上有效承载灵活可靠的专线业务，将成为城域网建设的重要课题。

　　专线业务可分为专线接入和专线互联。

　　1．专线接入

　　2～155Mbit／s的更高速率的端口或带宽租赁，主要业务需求为高速上网，要求带宽扩展灵活方便、价格低廉、一般的QoS能力（接入带宽有保障）。目前实现宽带专线接入可以通过ADSL、以太网以及一些传统的窄带接口（如DDN／FR）通过SDH汇聚来完成。这几种方式各有优缺点，ADSL对线路、设备要求高，以太网安全性不够，传统方式实现较为复杂，因此在较长一段时间内几种方式将会共存。

　　2．专线互联

　　用于企业或行业集团用户各分支机构互联，组建内部信息传送网络；要求很高的安全性（包括设备与信息安全保障）、很强的QoS能力（端到端的带宽保障）、带宽扩展灵活方便、管理维护成本低。

　　专线互联型业务目前业界一般用虚拟专用网（VPN）概括，可分为以下4种：

　　（1）虚拟租用专线（VLL）

　　一般由用户设备发起和终结隧道，网络设备提供类似于DDN的底层网络专线，数据报文的传送可通过公共ATM／FR网、Internet，可采用IPSec等协议进行加解密，但不参与隧道本身的建立和拆除。

　　（2）虚拟用户拨号网络（VPDN）

　　服务供应商具有远程拨号能力，一般用户通过电话拨号到本地POP来访问网络，通道协议一般采用二层转发（L2F）、二层隧道协议（L2TP）、点到点隧道协议（PPTP）等。也是目前应用比较广泛、成熟的VPN方式。

　　（3）虚拟用户路由网络（VPRN）

　　目前主要指多协议标签交换（MPLS）VPN，包括采用边界网关协议（BＧＰ）4扩展实现和采用虚拟路由器（VR）技术实现两种。

　　（4）虚拟用户局域网段（VPLS）

　　服务供应商可以通过配置虚拟电路（VC）来建立VPN，在以太网中可以通过对虚拟局域网（VLAN）的划分和操作来实现，另外通过公共ATM网虚通道（VC）结合以太网交换也可以实现。

VPN定义为在公共网络的基础上构建的企业私有专网，和企业的专网相比要求有相同的安全性、可管理性和效率，同时有更低的维护费用和更好的可扩展性。应该注意的是，VPN是一种业务，广义的VPN不仅仅包括IP的VPN，还可采用ATM等其他技术手段和网络实现。从业务的角度来说，VPN专线互联将是宽带城域网的主要增值业务形式。

　　三、华为宽带专线业务解决方案

　　1．专线（ADSL专线、以太专线）接入

　　ADSL专线适用于网吧等业务环境，用户有自己的局域网，由Hub或L2连接到远端终端单元（RTU），RTU通过IPOA或桥接方式接入数字用户线接入模块（DSLAM）。

　　以太专线接入主要用于中大型企业、政府机构、商业大楼等大的商业用户。企业与政府机构都有自己的局域网，一般都是通过路由器（支持NAT、防火墙等功能）出10／100Bit／s

M端口接入运营商的设备。商业大楼内部一般都有综合布线系统，需要一个设备完成以太网端口到光纤的物理线路汇聚功能。

　　华为公司的解决方案：

　　Radium8750＋MA5100（+RTU）＋CPE

　　RTU工作在桥接方式下，完成以太网到ADSL1483B的转换，MA5100透传PVC，完成从ADSL铜缆到上行光纤的物理线路汇聚功能。Radium8750（内置宽带接入服务器（BAS））完成ADSL用户PVC的端接、PPP承载以太网报文（PPPoE）用户的认证与地址分配，提供上行千兆以太网接口／SDH承载数据包（GE／POS）接入到骨干核心路由器，可以支持PPPoE用户、IP地址静态分布的用户。在分配公有IP地址的情况下，建议小企业用户选择Quidway

2630（2个10Mbit／s网口、内置NAT与防火墙）作为用户端设备（CPE），以保障企业数据安全。

　　MA5100／5103通过LANC板可以提供8×10／100Mbit／s接入用户，完成以太网到PVC的适配（每个VLAN到系统光口只有一条PVC，单板最大支持63个VLAN），在此协商给定的带宽，并透传PVC上行到Radium8750。

　　2．专线互联

　　通过Radium8750与MA5100的配合。目前华为公司可以提供VLL、VPRN、VPLS3种方式的VPN互联。从实现技术的角度讲，涵盖了ATMPVC与IP两大主流技术。

　　（1）VLL方式

　　VLL实现起来相对简单，对网络设备要求不高；目前仍然以ATM网络承载最为成熟。华为公司的Radium8750通过PVC的互联实现VLL。这种方式利用了ATM网络完善的QoS体制与安全特征，为用户提供完善的、高质量的专线业务。这种方式的问题是当多点互联时，要求多条PVC，配置相对复杂且对用户端设备的压力比较大。

　　（2）VPRN方式

　　VPRN主要通过MPLS的方式实现，包括BGP4扩展和VR两种。BGP4扩展实现较为简单，但涉及到标准和互通的问题，有待于MPLS的标准化和普及；VR相当于将物理上的一个设备虚拟为多个独立的路由器，每个VPN通道享有自己的路由表，但目前VR的一套自动发现和建立的机制尚不完善，尤其是设备互通问题较多，客户对该技术的信任度也有待提高，因此VPRN虽然是一种很理想的VPN实现方式，但真正的实用化还需要相当的时间。华为公司的Radium8750已经支持完整的MPLS协议，也在积极参与VPRN标准制定的讨论。

　　（3）VPLS方式

　　华为公司的Radium8750在VR技术基础上，创造性地增加了二层虚拟交换机（VS）功能，实现了特有的虚拟交换路由器（VSRTM）。采用VSR可以很好地实现基于公共运营网络的VPN。每个VPN由一组专用的VSR，通过ATM

PVC、以太网VLAN、专线、MPLS LSP或者IP隧道等虚拟链路互联起来组成。在这个VPN上，独立地选择采用的协议、流量控制和安全保证策略。接入方面，企业固定点部分通过专用线路、以太网专用VLAN或ATMPVC就近接入一个VSR；SOHO用户可以采用以太网、xDSL或Cable等宽带接入方式，通过宽带接入服务器（BAS）接入VPN，企业的Radius服务器提供用户接入鉴权认证功能，防止非法接入VPN；移动用户或广域网（WAN）用户可以通过PSTN拨号就近接入网络接入服务器（NAS），NAS提供L2TP的L2TP接入客户端（LAC）功能，VPN中某个VSR提供L2TP网络服务器（LNS）功能，LAC和LNS之间通过L2TP连接，企业的Radius服务器提供认证，保证用户的合法性。

基于VSR技术的VPN具有以下特点：

　　①先进性：符合国际上公共网络级IPVPN的发展趋势。

　　②互通性：符合ITU关于IPVPN的技术规范草案要求，标准化程度高。VSR本身没有互通问题，只要连接VSR的虚拟链路能够互通即可，而本方案的虚拟链路均采用标准隧道协议，因此具有较好的互通性。

　　③简单性：虚拟交换机具有二层互联的特性，如管理简单（不影响企业用户的内部IP地址规划）、开展业务迅速、安全性保证高的特点。用户路由器只需要配置缺省路由，路由配置简单。VSRVPN方案中的路由节点要远少于VRVPN，因此网络更简单。

　　④高效率：三层互联在公网上直接传送IP包，有效数据比率高。

　　⑤费用低：通过VSR路由或交换功能可以实现VC或隧道的汇聚功能，隧道数目较少、费用较低。

　　⑥可增值：可以提供IP增值业务，如加密、基于业务的QoS等。

　　VSR最大的特点是实现了PVC汇聚的功能，可以完成多点互联的业务。在这种模式下，仍然是以PVC的方式连接企业的总部与分部，但PVC数量每个点只需要一条，通过二层的汇聚和交换功能，可以建立全互通和部分互通。在这种构建的网络基础上，可以实现多点的会议电视等应用。由此可见，VSR结合了基于ATM技术的高安全性与VR技术的灵活性和功能，是目前最具实用性的VPN实现手段。

华为公司的解决方案

　　Radium8750＋MA5100＋CPE（26／3600、L2）

　　用户通过10Mbit／s以太网口接入MA5100／5103，完成以太网到PVC的适配（每个VLAN到系统光口只有一条PVC，单板最大支持63个VLAN），在此协商给定的带宽，并透传PVC上行到Radium8750。

　　Radium8750实现PVC的连接功能，如果在节点数目比较多的情况下，可以通过RFM-VS模块提供VSR功能，每个VS可以支持64条1483B方式的PVC，可以灵活配置VS下各条PVC的互通关系，很方便地实现企业分部之间互通的需求。

　　如果企业分部之间不要求互通，而且又不通过RFM-VS实现PVC汇聚的情况下，MA5100与总部的出口支持每端口多个VLAN，实现多条PVC到一个10／100Mbit／s端口的连接。

　　这种组网形式已经在上海嘉定城域网、北京宽带商业网有所应用，为运营商提供了很好的业务增值手段。

　　（4）VPDN方式

　　对于VPDN，从其技术特点来看，可以在更底层的接入设备上实施，华为公司在MA5200上支持基于L2TP的VPDN，可用以选择ISP或者实现SOHO远程办公。摘自《邮电设计技术》