CMNET宽带接入存在的问题及解决方案.docx
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CMNET宽带接入存在的问题及解决方案
浅析我省CMNET宽带接入存在的问题及解决方案
――聊城移动公司杨军
关键词:
CMNET宽带ET1解决方案
内容概述:
首先介绍我省宽带接入的四种主要方式,并分别分析了它们的优缺点,然后介绍ET1业务在聊城宽带接入中的应用和优点,最后分析我省地市级网络存在问题,以聊城为例从核心层、汇聚层、接入层这三个层面来分析网络中存在的问题并提出解决方案。
数据工程是今年我省的三大工程之一,而CMNET宽带接入是数据工程的重要组成部分,如何解决好宽带接入中存在的问题,快速有效的占领宽带市场,积极响应集团公司提出的打造数据精品网络活动的号召是当前我们工作当中的一项重要内容。
由于我们的宽带接入比其它运营商起步相对较晚,维护力量薄弱,而且受到传输资源及网络设备资源的限制,我们的宽带接入普遍存在带宽低,投入大,公网IP浪费严重等问题,我们的这项业务发展的并不理想。
目前宽带接入市场正处在烽烟四起的“圈地”时代,竞争的激烈程度可以用“残酷激烈”四个字来形容,如何优化调整我们的网络资源,增加我们在市场上的竞争优势,使我们的宽带接入业务走向一个快速发展的健康轨道,这是摆在我们面前急需解决的一个重要问题。
鉴于这种情况我省的广大的网络维护人员积极思考,主动创新,克服了客观条件上的种种不足,在实际的接入过程中摸索出多种形式的接入方式,主要的接入手段共有四种如下图
(1):
图1
根据上图我们简要分析这四种接入方法的优缺点:
方式A:
这种方式是目前我们省宽带接入的主要手段,使用2M线路使两个路由器对接,这种组网方式简单迅速,符合目前我们的网络资源状况,我们的路由器上有大量的可以直接利用的CE1板,从传输调用一个两兆电路也容易实现,但是这种接入方式存在着它的诸多缺点:
1.资金投入大,用户端需要提供路由器,在宽带接入竞争激烈的今天,用户往往要求我们购买企业接入路由器。
他们会在与多家运行商接触后比较价格和是否提供接入设备,并会以此做为谈判的筹码,做为最终选择运营商的一个重要条件,如果不对用户妥协很容易在竞争中失败。
如果为用户购买,这种可以接E1路由器价格至少在一万多元以上,大大地增大了接入成本,在做投资效益分析时就无法通过,一些非常好的项目就会因此夭折。
在这方面网通的ADSL业务是我们最大的竞争对手,他们可以使用很少的设备投资就可以完成对用户的接入,用户端只需要投一个几百元的解调器,并从网管上轻易地把带宽增加到两兆以上,达到或超过我们的接入效果,虽然在稳定性上差一些,但有的用户为了减少投资,最终还是选择了使用ADSL。
2.带宽低。
这种方式只能提供两兆的带宽,比起全速率的ADSL还逊色(下行可达7M),更无法与网通光纤到楼(FX+LAN)的方式相比,FX+LAN这种接入方式的带宽可达100兆,并且克服了ADSL不稳定的毛病,一些主机接入数量多的单位企业或住宅小区就会考虑到两兆的带宽会成为限制网速的瓶颈,FX+LAN的接入方式成了他们的首选,即使FX+LAN接入条件不成熟,他们会考虑下行可达六七兆的ADSL,在带宽的竞争上我们几乎未有任何优势。
3.公网IP地址浪费严重。
我们可以做一个保守的计算,假设不给用户局域网分配公网地址,用户使用私有地址,在路由器上做地址转换连到CMNET,这样两个路由器之间的互联地址需要占用两个公网地址,处于安全的考虑我们一般会采用可变长子网掩码的办法,使用掩码为255.255.255.252的方法划分互联地址,去掉一个网络地址和一个广播地址,实际上接入一个用户我们需要用掉我们四个公网地址,以这种方式我们可以计算出一个C类公网地址只能接入256÷4=64个用户,这种方法是非常浪费IP地址的,我们可以考虑采用给用户分配私有地址(10.0.0.0/8)的方法,这样只需要在业务汇聚层层的NAT设备上封装十几个公网地址做为地址池,用这一个地址池带动几千个用户同时上网是没问题的。
4.这种方式还存在接入范围小的问题。
我们知道用于非平衡BNC接口的普通同轴细缆,最大传输距离仅有200米,一旦用户接入点超过了这个距离,我们就需要铺设光缆两端加PDH设备来解决这个问题,这样会使我们的接入成本变得更高。
方式B:
这种方式使用一个新的接入设备――协议转换器,这种设备可以实现以太网的透传,而且价格比较便宜,一对约在3000元左右。
用这种方式用户不需要使用路由器接入,可以直接将用户的以太网透传到CMNET机房内,它的IP地址分配方式有两种:
如果使用公网地址互联则通过在用户端架设代理服务器的方法使用户连到CMNET,使用私有地址就需要在核心路由器上做地址转换,将用户接入到CMNET上来,这种接入方式有效的解决了方式A中需要进行路由器投资大的问题。
方式B还有一个经常使用的变通方法:
如果用户离接入点较远,同轴电缆的通讯距离达不到,我们可以从用户侧到接入点铺一段光缆,两端加光纤收发器进行以太网的延伸,在接入点使用网线把协议转换器和光纤收发器相连,就可以有效解决同轴电缆通讯距离的问题。
一对光纤收发器的价格大约在2000元,这样也远比方式A中使用PDH的方法省钱。
由于我们的城域网建设刚起步,传输资源相对匮乏,如果进行长距离的传输不可能为单个用户提供缆芯,此方式中由于受E1线路速率的限制,所以用户的接入带宽也就会被限制在两兆内。
方式C:
使用PROXY+NAT服务器:
这种方法首先是很好的解决了公网地址浪费的问题,而且还可以对接入的用户在一定范围内(如鉴权,地址绑定等)进行有效的控制,这是在目前的客观条件限制下最为有效的接入方法,投资又较少。
但目前大多地市没有一个专门的服务器设备,通常用一个PC机来代替,安全可靠性不高,而且将来随着接入用户数量的增加,这种基于纯软件方式有可能受到服务器硬件配置,运行速度等方面的限制而出现问题,它毕竟不是专用的硬件设备,这只是一种权宜之计。
这种方式也同方式B一样在为用户提供带宽方面会受到传输资源的限制,很难为用户提供两兆以上的带宽,往往需要从机房专铺设一条光缆到用户侧做以太网的透传才能为用户提供10兆以上的带宽。
方式D:
是在核心路由器前增加一个低端路由器,在低端路由器上启用地址转换的功能.方式D与方式C有同工异曲之妙,都解决了私有地址到公有地址转换的问题,但是比起方式C不足的是缺少了用户管理功能,而且一台路由器的投资要相对大些,同方式c一样在用户少的时候用路由器做NAT不会有太大的问题,但是随着用户增多,用一台中低端的路由器做NAT就可能遇到问题,而且也存在接入手段匮乏,受限于传输资源,为用户提供高带宽的时候会遇到问题等。
以上简要分析了一下我省四种主要的宽带接入方式的优缺点,如何解决好带宽及IP地址资源浪费的问题,聊城传输ET1业务的使用就为解决这个问题提供了一个比较好的途径。
聊城的城域网建设起步较早,规划合理,在用户的接入方式以及带宽的提供上变得相对容易,我们目前大部分接入方式是基于传输的ET1设备,这种设备可以对用户的以太网进行透传,并可划分VLAN区分用户,组网简单,稳定,可保护,速度快,带宽可任意调整,节省资源等许多优点。
下面简要介绍一下我们的网络结构,见下图:
在图
(2)中我们分别画出阳谷高唐两个县其中一个接入点的网络结构图,在实际中从聊城的中心站到我们七个县市区都有ET1板的连接,并具备数据业务传送的能力,下面我们以高唐地税局家属楼为例简要介绍一下数据传送的过程,高唐地税使用的是172.16.31.1/24私有网段,从基站到用户家属楼铺设一条光缆,两端接光纤收发器,一端接地税局的楼道交换机,另一端连至具备ET1资源的基站上,用网线使光纤收发器与ET1板相连,ET1上划分VLAN区分用户,ET1板上的用户共享10M带宽(此带宽可以在2到96兆之间调控)通过本地传输网传到聊城中心站的ET1板,中心站的ET1板的端口全部工作在TRUNK模式,每一个端口分别对应着每一个县公司所有传过来的业务,并通过网线与华为的3026交换机相连,3026也工作在TRUNK模式下,将业务透传到NE08路由器上,在路由器上通过划分子接口的方式来区分用户并确定用户的网关,我们并在NE08中封装了地址池使之在POS口上生效,用来做私有地址到共有地址的转换,这样所有的用户都可以使用私有地址上网,有效的解决了带宽和IP地址浪费的问题。
这种组网方式接入用户的数量可扩性很强,实际上每个ET1板有八个端口,每个端口既可以支持VLAN-ID也可以支持TRUNK两种模式,在业务量较少的情况下,我们可以使用VLAN-ID的方式,每个ET1板可带8个用户,将来随着业务的增加,我们可以将ET1板的端口配置成TRUNK模式,每个端口下挂一个可以划分VLAN的交换机,如果以挂华为的3026交换机为例,每一个ET1板可带8X23=184个用户,(3026交换机共24口,需要拿一个做TRUNK),足以满足我们近期业务发展的需要。
关于ET1业务的具体应用详见附文:
《聊城ET1业务在宽带接入中的应用》一文。
希望对我省的CMNET接入以及城域网的建设能起到一个抛砖引玉的作用。
但是目前聊城的宽带接入实际上还存在不少问题,这在全省也有共性,下面我们还以聊城为例从地市级网络结构中的核心层,汇聚层,接入层这三个层面来分析其中存在的问题:
核心层:
1目前全省地市级的核心路由器还有三台是NE08,我们知道NE08只有一块RSU主控板,设备出现问题时无法实现主备用倒换引起宕机,聊城的ne08今年以来已经出现四次宕机事件,如果换是NE16就有可能避免这种情况。
在市场竞争日益激烈的今天,每一次宕机就会在整个县市区内用户造成极坏的影响,给我们的市场的工作及业务的发展造成很大的困难,NE08无法胜任做为一个运营商核心层的设备,从网络的安全性考虑以及贯彻落实“网络就是服务”的维护理念,我们建议将NE08设备更换为NE16。
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2.在核心层缺少地址转换设备。
由于缺少NAT设备给我们的实际接入工作造成了很大的困难,在图1的四种接入方式中,代理服务器及NAT路由器的主要用途就是起到一个地址转换的作用,这是因为没有NAT设备而想的一个变通方法。
聊城是在NE08上作NAT的,根据华为厂家要求,接入速率在1M以上使用NAT就会对路由器的性能产生一定的影响,建网初期宽带用户少,这种影响不是太明显,随着用户的增加和流量的不断增大,用路由器做NAT产生的负面影响日益突现,我们经常接到用户投诉,反映网速不稳定,容易断线,一个页面需要刷新几次才能看到等情况,在用户中造成了不良影响。
根据分析这都是由于路由器做地址转换时不够及时造成的,为了解决这个问题我们建议增加一台基于硬件的NAT设备,我们将NAT业务从核心路由器中剥离,从核心路由器上使用两个以太接口与NAT转换设备对接,在核心路由器上做策略路由,实现单臂的NAT转换,这种做法既能实现NAT业务的业务分离,也不会再因为NAT转换影响到用户的上网速率。
下面图(3)是增加NAT设备以后的网络拓扑结构图
汇聚层:
目前汇聚层设备仅有一台二层设备华为的S3026,我们知道二层的设备无法实现对用户广播报文的隔离,会增加路由器的负荷,建议在核心路由器下增加一台具有BAS功能的三层设备设备,(如华为的5200F),见图3,一方面可以实现用户广播报文的隔离,在接口板上终结VLANID,减少广播报文对核心路由器的冲击,另一方面通过5200F的BAS功能对用户进行管理,“可运营、可管理”是未来宽带接入的发展方向,如果不对用户实施控制管理方面的措施,会产生很多私自接入的用户,会造成我们业务收入的流失,而且损害现网上已有用户的利益。
使用BAS设备可以实现基于位置的认证,vlan+web的认证,mac+ip地址的绑定,DCHP功能,以及用户带宽和用户接入数量的控制等多方面的控制手段,可以有效的对用户进行管理,为将来用户的良性发展打下一个坚实的基础。
接入层:
主要解决接入手段匮乏的问题。
谁在解决“最后一公里”的问题上有优势,谁就占领了市场的主动权。
网通的优势就是丰富的城域网资源,遍布城乡的电话线,基于普通电话线的ADSL业务正开展的如火如荼,只要上一个ADSL接入点就可以为周围四公里的用户提供宽带接入服务,只需在用户投入几百元的设备,就可以完成对用户的接入,这种方式对分散零星的用户非常有效,出于成本的考虑没有运营商会对几个的零星用户采用FX+LAN方式接入,这就是产生网通的竞争优势,所以在聊城每一个ADSL用户的月使用费为80元,而且仅为普通用户提供512k的速度,另一种为用户提供更高速率(10/100M)的FX+LAN的方式中,因为有别的运营商的参与竞争,他们收取每一户的月使用费是60元,甚至更低。
所以资源造就优势,有优势才有效益。
我们应该找出我们的优势自己是什么,用己所长攻敌所短,才可以取得市场上主动权。
由于我们的城域网建设晚,传输资源匮乏,很大一部分基站还需要租赁电路来解决传输问题,所以想要获得与网通一样丰富的传输网资源根本不现实,这是我们的弱点,而我们目前的优势在于无线接入方面,分布在城乡各处的数量众多的基站铁塔是我们做接入的有利资源,我们可以在已经使用自己传输资源的基站上增加ET1板,做为接入的汇聚点,以基站为中心,向外围进行辐射形接入,(见图3)对大的集团客户,密集的住宅小区,稳定性要求高的用户我们可以采用铺设光缆采用FX+LAN的方式接入,在人口密集的城区内对一些不稳定的用户(如网吧等)以及接入规模较小企业和一些较为零散用户可以考虑上一套点到多点的的无线接入设备,(如LDMS),一套点到多点的无线接入设备,可以覆盖周围约2公里的范围,基本上可以满足用户的需求。
在城郊或乡镇农村等地ADSL达不到的或发展薄弱的地方我们对有需求的用户既可以采用FX+LAN的方式也可以采用点到点无线网桥的的接入方式,如使用5.8G的无线网桥可以对周围5公里的用户进行接入,并可以提供四到五兆的净荷传输,竞争优势较大。
使用无线接入设备还有一个好处就是不会造成设备资源的浪费,举个例子:
对一个网吧采用的是FX+LAN的方式接入,如果用户因经营不善倒闭,铺设的线路可再利用率很低,基本就算报废了,无线接入方式可以对则不然,两端的设备可以利旧重复使用,节省了成本,不失为一种好的接入方法,总之用四个字来概括我们将来的接入手段就是“铺地盖天”,分析对手,扬长避短,随着城域网的建设和发展,以基站为中心不断扩大我们的接入范围,使我们的宽带接入走向一个快速发展的轨道。
最后还有一个信息源的提供问题。
目前的情况下,CMNET用户访问的网站99%位于电信、网通以及国外网络上,用户访问大多数的网站必须到北京的NAP节点,(只有155M的接口)再从别的运营商的网站上获得访问的内容,这样就造成了我们访问的时延大,网速慢的现象。
以聊城高唐地税局为例:
同一个用户使用网通的ADSL从软件天空网站上下载软件每可达200多K,使用我们的宽带只能达到每秒100多K,而实际上我们为用户提供的带宽是10兆,ADSL的带宽不足1兆,根本原因就是由于这个网站是建立在电信网上,ADSL用户可以直接访问,而我们的用户必须绕道通过北京通过NAP节点再访问人家的网站造成的。
“菩萨重因,凡人重果”用户没有兴趣听我们详细解释上网走的路由,他们只关心最终的上网速度,而且在市场上对用户做这样解释不利于我们的业务发展,宣传不好还会在用户造成的不良影响,让用户觉得原来移动的宽带都是访问网通的内容,那还不如直接使用网通的接入,于是用户会放弃对我们的选择。
这样由于我们在CMNET上不能给用户提供更多的内容,给我们的工作造成了被动,同时给我们的市场的发展也带来了负面影响。
用户上网是为了获得信息,我们不能提供内容,高唐那个用户最终还是选择了使用网通的ADSL业务。
在“内容为王”的今天,无法提供内容就不能获得到用户的最终选择。
我们应该尽快充实CMNET网上的内容,引进网上访问量大有名气的网站在我们的网络上建立镜像站点,并且花大力气建设自己网站,既可宣传我们的业务又可以解决信息源的问题,为我们的宽带用户提供更多的访问内容。
像网通早已经在各个地市建立了自己的信息港,而我们全省连一个象网通地市级信息港那样规模大的网站都没有。
视频点播软件下载是用户访问的热点,对带宽以及服务器的要求很高,也是用户经常用来做网速比较的手段,用户对访问的这些内容对速度的要求比较敏感,建议在全省建立一个规模大,配置高,内容丰富(提供软件下载,视频点播)的站点,类似网通的“宽带中国”,为全省的宽带用户提供精彩的内容服务,吸引更多的用户来访问我们的网站使用我们的业务,不断扩大我们宽带接入的规模。
以上是对我省CMNET宽带接入的一点想法,错误不足之处难免,敬请各位批评指正。
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