網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 在本方案中,根據(jù)IPTV業(yè)務(wù)特性,對(duì)VOD、接入認(rèn)證等這部分通常采用單播方式來處理,對(duì)于BTV、nVOD這樣的業(yè)務(wù)則采用組播方式來處理。針對(duì)上網(wǎng)業(yè)務(wù)精細(xì)化管理的需求,對(duì)上網(wǎng)用戶采用PUPV的VLAN劃分方式,而對(duì)于IPTV用戶,可以根據(jù)具體情況,采用PUPV(一用戶一VLAN)或PSPV(一業(yè)務(wù)一VLAN)方式來進(jìn)行VLAN劃分。對(duì)于VOD和認(rèn)證等基于單播數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)比較簡(jiǎn)單,這里不再贅述。IPTV接入網(wǎng)的難點(diǎn)在于BTV業(yè)務(wù)組播流的處理,結(jié)合IPTV在國(guó)內(nèi)尚處于初期發(fā)展階段,現(xiàn)網(wǎng)中設(shè)備大都無法直接支持IPTV業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀,提出了集中組播復(fù)制和邊緣組播復(fù)制兩種解決方案。在IPTV發(fā)展初期,用戶量較少時(shí),采用集中復(fù)制。而在業(yè)務(wù)規(guī)模開展時(shí),采用邊緣復(fù)制。這樣將組播復(fù)制的壓力分散在樓道交換機(jī)上,可以滿足大量IPTV用戶接入的要求。
方案支持PPPOE和+認(rèn)證方式。通過VLAN隔離或端口隔離來避免用戶間的影響。同時(shí)通過靈活QINQ來解決精確定位用戶和VLAN資源問題。另外,利用BRAS和家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)用戶的流量和優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)定,可以有效的控制接入網(wǎng)中的流量,配合QOS的隊(duì)列調(diào)度機(jī)制保證IPTV業(yè)務(wù)的視頻質(zhì)量。
方案中關(guān)注如下問題
業(yè)務(wù)分離
通過VLAN來區(qū)分不同業(yè)務(wù)
接入認(rèn)證問題
采用PPPOE認(rèn)證或DHCP+認(rèn)證
組播復(fù)制
集中復(fù)制
邊緣復(fù)制
QOS和安全
隊(duì)列調(diào)度
DHCP SNOOPING OPT82
用戶隔離
頻道快速切換
接入交換機(jī)未知組播丟棄
技術(shù)特色
業(yè)務(wù)分離
用戶業(yè)務(wù)主要為HSI(上網(wǎng)業(yè)務(wù))、IPTV業(yè)務(wù)和VOIP業(yè)務(wù),每種業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求各不相同,為了便于QOS和安全策略的部署,因此我們必須將業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分。最簡(jiǎn)單的辦法就是通過不同VLAN來標(biāo)記不同的業(yè)務(wù)。
考慮到業(yè)務(wù)特性,上網(wǎng)業(yè)務(wù)通常需要對(duì)用戶進(jìn)行精細(xì)化管理,而對(duì)IPTV業(yè)務(wù)通常采用較粗獷的管理模式,因此我們建議通過如下方式來做VLAN規(guī)劃:對(duì)上網(wǎng)業(yè)務(wù),采用PUPV(每用戶一VLAN),對(duì)于IPTV/VOIP業(yè)務(wù),采用PSPV(每業(yè)務(wù)一VLAN),即同一園區(qū)內(nèi)的IPTV用戶采用同一VLAN,不同園區(qū)的IPTV/VOIP用戶采用不同的業(yè)務(wù)VLAN,在局端,通過靈活QINQ對(duì)上網(wǎng)業(yè)務(wù)的VLAN打外層標(biāo)簽,對(duì)于IPTV業(yè)務(wù)的VLAN不打外層標(biāo)簽。
如上圖所示,VLAN21和VLAN22為上網(wǎng)業(yè)務(wù),在局端打上外層標(biāo)簽100透?jìng)鞯紹RAS,而VLAN3和VLAN4分別為IPTV和VOIP的業(yè)務(wù)VLAN,VLAN5為組播VLAN(為了節(jié)約帶寬而專門承載組播業(yè)務(wù)的VLAN,其對(duì)IPTV用戶不可見),對(duì)于VLAN3/4/5在局端不作處理,直接透?jìng)鞯紹RAS或SR上。
不同業(yè)務(wù)的VLAN具體劃分是通過家庭網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。
需要強(qiáng)調(diào)的是,若樓道交換機(jī)比較老僅支持VLAN劃分但無法支持如IGMP SNOOPIGN、邊緣復(fù)制等組播特性時(shí),則不能采用上述的將IPTV用戶都劃分到一個(gè)VLAN內(nèi)(因?yàn)榻M播流將會(huì)在VLAN內(nèi)廣播),而是需要將IPTV用戶也劃分到不同VLAN內(nèi)(即PUPV方式),此時(shí)需要通過園區(qū)交換機(jī)進(jìn)行集中復(fù)制才能開展IPTV業(yè)務(wù),后面會(huì)詳細(xì)介紹這一點(diǎn)。
接入認(rèn)證
本方案中,上網(wǎng)業(yè)務(wù)采用PPPOE的認(rèn)證方式,IPTV業(yè)務(wù)可以采用PPPOE或DHCP+認(rèn)證。PPPOE認(rèn)證方式應(yīng)用已經(jīng)很廣泛了,在此不再贅述。
DHCP+認(rèn)證方式是利用DHCP定義的一些OPTION字段來實(shí)現(xiàn)的,如通過OPTION60來識(shí)別終端類型,通過OPTION82來識(shí)別用戶位置(實(shí)際上就是標(biāo)記用戶)。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到STB的DHCP請(qǐng)求報(bào)文時(shí),需要在報(bào)文后添加OPTION82字段,此時(shí)有兩種模式進(jìn)行DHCP+認(rèn)證,一種是直接把DHCP報(bào)文送給DHCP服務(wù)器,由DHCP服務(wù)器根據(jù)OPT82字段來判斷該用戶是否為合法用戶,從而決定是否為其分配IP地址。另一種是DHCP報(bào)文先送到BRAS,由BRAS將OPT82字段放到RADIUS的一個(gè)子域里,通過RADIUS服務(wù)器來進(jìn)行用戶合法性認(rèn)證,若用戶合法,再由DHCP服務(wù)器分配IP地址。
組播復(fù)制
根據(jù)樓道交換機(jī)支持的能力,組播復(fù)制方式可以采用邊緣復(fù)制或集中復(fù)制。
若樓道交換機(jī)比較早時(shí),則不能采用PSPV的VLAN劃分方式,而是需要將IPTV用戶分到不同VLAN內(nèi),此時(shí)采用集中組播復(fù)制方式。否則可以采用組播邊緣復(fù)制。
通常在組播點(diǎn)播時(shí),若用戶處在不同的VLAN內(nèi),則每個(gè)VLAN都會(huì)有一個(gè)組播流,即使用戶點(diǎn)播的是同一個(gè)頻道,鏈路上也會(huì)有多份相同的組播流,這樣就浪費(fèi)了大量的帶寬。因此我們引入組播VLAN這個(gè)概念,目的就是使用戶共用一個(gè)走組播業(yè)務(wù)的VLAN,組播流只在這個(gè)VLAN內(nèi)傳輸,直到面向最終用戶時(shí)才進(jìn)行復(fù)制,從而達(dá)到節(jié)省帶寬的目的。不管是集中復(fù)制還是邊緣復(fù)制,都會(huì)有一個(gè)走組播業(yè)務(wù)的VLAN,只不過集中復(fù)制時(shí)這個(gè)組播VLAN在園區(qū)交換機(jī)(集中復(fù)制點(diǎn))上,而邊緣復(fù)制則在樓道交換機(jī)(邊緣復(fù)制點(diǎn))上。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時(shí)應(yīng)勢(shì),對(duì)應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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