寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)解決方案分析
河南省通信公司 趙東生 李克利 王森
2003/01/09
隨著互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)和應(yīng)用業(yè)務(wù)的發(fā)展，IP技術(shù)逐漸成為主流選擇，寬帶化成為互聯(lián)網(wǎng)的方向。近幾年來，在Internet中國骨干網(wǎng)帶寬不斷擴展的情況下，各個運營商已經(jīng)將著眼點放在寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)以及寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)的運營上，寬帶市場的競爭日益加劇。
河南省通信公司針對競爭環(huán)境，認真思考，開拓創(chuàng)新，提出了“全程寬帶”的發(fā)展思路，于2000年啟動寬帶IP網(wǎng)及城域網(wǎng)建設(shè)，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一選型、統(tǒng)一建設(shè)的指導(dǎo)思想，于2001年在省域范圍內(nèi)建成一體化寬帶IP網(wǎng)，為用戶提供多種方式的寬帶接入服務(wù)。同時，河南省通信公司以寬帶IP網(wǎng)為基礎(chǔ)，在視頻點播及組播、視頻會議、虛擬現(xiàn)實等方面進行了探索，初步為用戶提供了一些寬帶應(yīng)用服務(wù)。在寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展過程中，為了使網(wǎng)絡(luò)擁有更高的可管理性及可運營性，河南省通信公司提出基于擴展的DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）技術(shù)并進行改進，結(jié)合了Web認證、客戶端等機制，建設(shè)了寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)于2002年12月正式投入試運行，效果良好。
河南省通信公司以IP over DWDM方式進行寬帶IP網(wǎng)建設(shè)，為了貫徹“全程寬帶”的思路，考慮到整體網(wǎng)絡(luò)的無阻塞性以及在寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)上的組播支持，選擇了“核心層Router核心層＋匯聚層L3 Switch匯聚層＋接入層L3/L2 Switch”的建設(shè)模式，各層都基于IP技術(shù)構(gòu)建，沒有使用寬帶接入服務(wù)器（BAS）進行用戶的認證和管理。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理能力高，骨干帶寬充足，網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)秀，在寬帶IP業(yè)務(wù)發(fā)展初期一舉奠定了河南省通信公司在本地市場中的主導(dǎo)地位。但是隨著業(yè)務(wù)量的增加，網(wǎng)絡(luò)在可管理性和可運營性方面的問題逐漸顯示出來，例如用戶端IP地址盜用、計費方式單一以及不能提供寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)實時計費功能等，這些問題已經(jīng)影響到對寬帶市場的進一步開發(fā)。
針對上述情況，河南省通信公司提出了寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)的建設(shè)方案，為寬帶用戶接入提供認證管理、IP地址分配和計費，同時為ICP提供針對寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)的計費運營支持。在選擇技術(shù)方案時，主要考慮滿足以下需求。
可管理性。實現(xiàn)全網(wǎng)IP地址的可規(guī)劃，達到對有限地址資源的充分利用，同時有利于全網(wǎng)路由策略的優(yōu)化高效；支持多種用戶接入方式的靈活認證，并易于實現(xiàn)全省漫游；在不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)全網(wǎng)的統(tǒng)一管理和監(jiān)控；投資節(jié)省，結(jié)構(gòu)簡潔，不影響將來網(wǎng)絡(luò)的擴容和提速。
可運營性。支持用戶接入的動態(tài)識別，可以按時長計費；不增加額外瓶頸，支持無阻塞傳遞寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)，不影響網(wǎng)絡(luò)組播性能，實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)各種業(yè)務(wù)的透明傳輸；支持針對ICP/ISP的計費服務(wù)；提供對網(wǎng)絡(luò)運營和用戶使用信息的統(tǒng)計分析功能。
對于電信企業(yè)來說，網(wǎng)絡(luò)可管理性和可運營性的優(yōu)劣，直接關(guān)系到企業(yè)能否在面對用戶時保證服務(wù)質(zhì)量和面對競爭時采用靈活的市場經(jīng)營策略，并與企業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。但是如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可運營和可管理性的辨證統(tǒng)一，目前一些成熟的做法是在用戶密集區(qū)加裝寬帶接入服務(wù)器。這樣不僅加大了資金投入，通常高達網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資的30％～40％，更重要的是在用戶接入層和匯聚層之間又增加了一層設(shè)備，可能成為寬帶服務(wù)新的瓶頸，使寬帶網(wǎng)絡(luò)端到端的透明傳輸打了折扣，同時大量分散的BAS本身就增加了寬帶網(wǎng)絡(luò)管理的難度。這正是河南省通信公司沒有上寬帶接入服務(wù)器的重要原因。
河南通信寬帶用戶主要通過兩種接入方式（LAN和xDSL）接入寬帶IP網(wǎng)，其中LAN接入一般通過二層交換機（BAN）和三層交換機（ZAN）兩級設(shè)備后接入?yún)R聚層交換機；xDSL接入都是二層設(shè)備，直接接入?yún)R聚層交換機。寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)位于網(wǎng)絡(luò)核心層，為整個網(wǎng)絡(luò)的寬帶用戶提供認證管理和應(yīng)用計費。
河南通信寬帶綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)是基于擴展DHCP技術(shù)的。DHCP即動態(tài)主機配置協(xié)議是為了免除繁瑣易錯的主機手工配置手續(xù)，而代之以由一臺DHCP Server集中地進行按需自動配置地址，在提高效率的同時避免了人工配置錯誤。它是一個客戶機/服務(wù)器的協(xié)議，客戶端的DHCP軟件會找尋網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器，并申請從DHCP服務(wù)器中獲得IP地址。在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)中如Win95/98/2000/XP、LINUX等的協(xié)議棧中都缺省帶有DHCP的客戶端協(xié)議。DHCP的認證機制比較簡單，一般應(yīng)用于局域網(wǎng)中。擴展的DHCP（DHCP＋）就是在原有DHCP技術(shù)基礎(chǔ)上增加了認證管理部分。
河南通信寬帶綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)以用戶接入認證為基礎(chǔ)，實現(xiàn)接入業(yè)務(wù)認證管理和應(yīng)用業(yè)務(wù)計費兩部分功能。在進行用戶接入認證時，基本技術(shù)使用DHCP＋，同時使用網(wǎng)絡(luò)中三層交換的相關(guān)功能。
系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)可以分為三個部分：DHCP平臺、認證平臺和管理計費平臺，其中管理計費平臺又可分為接入業(yè)務(wù)和應(yīng)用業(yè)務(wù)兩部分。DHCP平臺負責(zé)處理用戶DHCP請求，完成DHCP標準流程；認證平臺負責(zé)接收并與后臺管理計費平臺確認用戶的認證信息，以及與DHCP Server的通信等；管理計費平臺負責(zé)系統(tǒng)管理、用戶控制、接入業(yè)務(wù)的資料管理和計費信息統(tǒng)計、應(yīng)用業(yè)務(wù)的資料管理和計費信息統(tǒng)計。另外，管理計費平臺還提供與傳統(tǒng)市話97的接口，進行賬務(wù)及工單信息的交互；提供與不同的應(yīng)用（ICP）服務(wù)網(wǎng)站之間的接口，以支持應(yīng)用計費。
系統(tǒng)軟件采用面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)化體系，各個功能模塊獨立性及開放性強，主要功能模塊由不同的硬件設(shè)備承擔(dān)工作，不僅利于將來實現(xiàn)對新業(yè)務(wù)的管理，而且提高了運行可靠性。系統(tǒng)硬件組網(wǎng)時全部使用雙備份結(jié)構(gòu)，每一網(wǎng)元（網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等）都做了雙機熱備，安全性較高。
系統(tǒng)除了認證模塊外，還具有計收費模塊、賬務(wù)管理模塊、業(yè)務(wù)管理模塊、資源管理模塊和決策支持模塊等。
系統(tǒng)主要特點是：全省統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認證，可以在全省范圍內(nèi)實現(xiàn)用戶賬號的漫游，便于集中管理，統(tǒng)計分析用戶信息，了解用戶上網(wǎng)習(xí)慣，為業(yè)務(wù)決策提供科學(xué)依據(jù)；動態(tài)分配IP地址，極大地節(jié)約了IP地址，并具有防止偽、盜IP地址功能；DHCP對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)沒有要求，因此網(wǎng)絡(luò)組織靈活，DHCP服務(wù)器可以設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)任意一點上，并能安全可靠地提供服務(wù)，比如河南省寬帶IP網(wǎng)現(xiàn)在是雙星形結(jié)構(gòu)，容災(zāi)能力很強。
業(yè)務(wù)流量不經(jīng)過DHCP服務(wù)器，因此不會形成新的網(wǎng)絡(luò)瓶頸；DHCP不會影響網(wǎng)絡(luò)上的各種協(xié)議，也就是對引進新的業(yè)務(wù)是透明的，比如可以很方便的引入組播業(yè)務(wù)，而PPPoE目前支持組播還有問題；可以為ICP提供針對寬帶應(yīng)用的計費服務(wù)。以此為基礎(chǔ)，ISP與知名ICP強強合作，利益分成，建立寬帶業(yè)務(wù)價值鏈，營造寬帶IP的生態(tài)環(huán)境。
寬帶的發(fā)展已經(jīng)從競爭導(dǎo)向和投資導(dǎo)向階段過渡到了運營盈利階段，河南省通信公司及時明確寬帶IP業(yè)務(wù)的發(fā)展目標及思路，建設(shè)了寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)。以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)，河南省通信公司將在大力發(fā)展接入業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，加快與ICP的合作進程，推動應(yīng)用業(yè)務(wù)良性循環(huán)，進而實現(xiàn)應(yīng)用業(yè)務(wù)和接入業(yè)務(wù)的雙向互促型發(fā)展戰(zhàn)略。
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