寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統解決方案分析
河南省通信公司 趙東生 李克利 王森
2003/01/09
隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)和應用業(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(lái)，在Internet中國骨干網(wǎng)帶寬不斷擴展的情況下，各個(gè)運營(yíng)商已經(jīng)將著(zhù)眼點(diǎn)放在寬帶城域網(wǎng)的建設以及寬帶應用業(yè)務(wù)的運營(yíng)上，寬帶市場(chǎng)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(kāi)拓創(chuàng )新，提出了“全程寬帶”的發(fā)展思路，于2000年啟動(dòng)寬帶IP網(wǎng)及城域網(wǎng)建設，按照統一規劃、統一設計、統一選型、統一建設的指導思想，于2001年在省域范圍內建成一體化寬帶IP網(wǎng)，為用戶(hù)提供多種方式的寬帶接入服務(wù)。同時(shí)，河南省通信公司以寬帶IP網(wǎng)為基礎，在視頻點(diǎn)播及組播、視頻會(huì )議、虛擬現實(shí)等方面進(jìn)行了探索，初步為用戶(hù)提供了一些寬帶應用服務(wù)。在寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中，為了使網(wǎng)絡(luò )擁有更高的可管理性及可運營(yíng)性，河南省通信公司提出基于擴展的DHCP（動(dòng)態(tài)主機配置協(xié)議）技術(shù)并進(jìn)行改進(jìn)，結合了Web認證、客戶(hù)端等機制，建設了寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統。該系統于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(jìn)行寬帶IP網(wǎng)建設，為了貫徹“全程寬帶”的思路，考慮到整體網(wǎng)絡(luò )的無(wú)阻塞性以及在寬帶應用業(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”的建設模式，各層都基于IP技術(shù)構建，沒(méi)有使用寬帶接入服務(wù)器（BAS）進(jìn)行用戶(hù)的認證和管理。該網(wǎng)絡(luò )設備處理能力高，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(chǎng)中的主導地位。但是隨著(zhù)業(yè)務(wù)量的增加，網(wǎng)絡(luò )在可管理性和可運營(yíng)性方面的問(wèn)題逐漸顯示出來(lái)，例如用戶(hù)端IP地址盜用、計費方式單一以及不能提供寬帶應用業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)計費功能等，這些問(wèn)題已經(jīng)影響到對寬帶市場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
針對上述情況，河南省通信公司提出了寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統的建設方案，為寬帶用戶(hù)接入提供認證管理、IP地址分配和計費，同時(shí)為ICP提供針對寬帶應用業(yè)務(wù)的計費運營(yíng)支持。在選擇技術(shù)方案時(shí)，主要考慮滿(mǎn)足以下需求。
可管理性。實(shí)現全網(wǎng)IP地址的可規劃，達到對有限地址資源的充分利用，同時(shí)有利于全網(wǎng)路由策略的優(yōu)化高效；支持多種用戶(hù)接入方式的靈活認證，并易于實(shí)現全省漫游；在不改變現有網(wǎng)絡(luò )結構的基礎上，實(shí)現全網(wǎng)的統一管理和監控；投資節省，結構簡(jiǎn)潔，不影響將來(lái)網(wǎng)絡(luò )的擴容和提速。
可運營(yíng)性。支持用戶(hù)接入的動(dòng)態(tài)識別，可以按時(shí)長(cháng)計費；不增加額外瓶頸，支持無(wú)阻塞傳遞寬帶應用業(yè)務(wù)，不影響網(wǎng)絡(luò )組播性能，實(shí)現網(wǎng)內各種業(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(yíng)和用戶(hù)使用信息的統計分析功能。
對于電信企業(yè)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )可管理性和可運營(yíng)性的優(yōu)劣，直接關(guān)系到企業(yè)能否在面對用戶(hù)時(shí)保證服務(wù)質(zhì)量和面對競爭時(shí)采用靈活的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)策略，并與企業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。但是如何實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的可運營(yíng)和可管理性的辨證統一，目前一些成熟的做法是在用戶(hù)密集區加裝寬帶接入服務(wù)器。這樣不僅加大了資金投入，通常高達網(wǎng)絡(luò )建設投資的30％～40％，更重要的是在用戶(hù)接入層和匯聚層之間又增加了一層設備，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(shí)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(méi)有上寬帶接入服務(wù)器的重要原因。
河南通信寬帶用戶(hù)主要通過(guò)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(guò)二層交換機（BAN）和三層交換機（ZAN）兩級設備后接入匯聚層交換機；xDSL接入都是二層設備，直接接入匯聚層交換機。寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統位于網(wǎng)絡(luò )核心層，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的寬帶用戶(hù)提供認證管理和應用計費。
河南通信寬帶綜合業(yè)務(wù)管理系統是基于擴展DHCP技術(shù)的。DHCP即動(dòng)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，而代之以由一臺DHCP Server集中地進(jìn)行按需自動(dòng)配置地址，在提高效率的同時(shí)避免了人工配置錯誤。它是一個(gè)客戶(hù)機/服務(wù)器的協(xié)議，客戶(hù)端的DHCP軟件會(huì )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。在現有的操作系統中如Win95/98/2000/XP、LINUX等的協(xié)議棧中都缺省帶有DHCP的客戶(hù)端協(xié)議。DHCP的認證機制比較簡(jiǎn)單，一般應用于局域網(wǎng)中。擴展的DHCP（DHCP＋）就是在原有DHCP技術(shù)基礎上增加了認證管理部分。
河南通信寬帶綜合業(yè)務(wù)管理系統以用戶(hù)接入認證為基礎，實(shí)現接入業(yè)務(wù)認證管理和應用業(yè)務(wù)計費兩部分功能。在進(jìn)行用戶(hù)接入認證時(shí)，基本技術(shù)使用DHCP＋，同時(shí)使用網(wǎng)絡(luò )中三層交換的相關(guān)功能。
系統邏輯結構可以分為三個(gè)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)和應用業(yè)務(wù)兩部分。DHCP平臺負責處理用戶(hù)DHCP請求，完成DHCP標準流程；認證平臺負責接收并與后臺管理計費平臺確認用戶(hù)的認證信息，以及與DHCP Server的通信等；管理計費平臺負責系統管理、用戶(hù)控制、接入業(yè)務(wù)的資料管理和計費信息統計、應用業(yè)務(wù)的資料管理和計費信息統計。另外，管理計費平臺還提供與傳統市話(huà)97的接口，進(jìn)行賬務(wù)及工單信息的交互；提供與不同的應用（ICP）服務(wù)網(wǎng)站之間的接口，以支持應用計費。
系統軟件采用面向對象的結構化體系，各個(gè)功能模塊獨立性及開(kāi)放性強，主要功能模塊由不同的硬件設備承擔工作，不僅利于將來(lái)實(shí)現對新業(yè)務(wù)的管理，而且提高了運行可靠性。系統硬件組網(wǎng)時(shí)全部使用雙備份結構，每一網(wǎng)元（網(wǎng)絡(luò )設備、服務(wù)器等）都做了雙機熱備，安全性較高。
系統除了認證模塊外，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。
系統主要特點(diǎn)是：全省統一數據庫，統一管理、統一認證，可以在全省范圍內實(shí)現用戶(hù)賬號的漫游，便于集中管理，統計分析用戶(hù)信息，了解用戶(hù)上網(wǎng)習慣，為業(yè)務(wù)決策提供科學(xué)依據；動(dòng)態(tài)分配IP地址，極大地節約了IP地址，并具有防止偽、盜IP地址功能；DHCP對網(wǎng)絡(luò )拓撲結構沒(méi)有要求，因此網(wǎng)絡(luò )組織靈活，DHCP服務(wù)器可以設置在網(wǎng)絡(luò )任意一點(diǎn)上，并能安全可靠地提供服務(wù)，比如河南省寬帶IP網(wǎng)現在是雙星形結構，容災能力很強。
業(yè)務(wù)流量不經(jīng)過(guò)DHCP服務(wù)器，因此不會(huì )形成新的網(wǎng)絡(luò )瓶頸；DHCP不會(huì )影響網(wǎng)絡(luò )上的各種協(xié)議，也就是對引進(jìn)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(wèn)題；可以為ICP提供針對寬帶應用的計費服務(wù)。以此為基礎，ISP與知名ICP強強合作，利益分成，建立寬帶業(yè)務(wù)價(jià)值鏈，營(yíng)造寬帶IP的生態(tài)環(huán)境。
寬帶的發(fā)展已經(jīng)從競爭導向和投資導向階段過(guò)渡到了運營(yíng)盈利階段，河南省通信公司及時(shí)明確寬帶IP業(yè)務(wù)的發(fā)展目標及思路，建設了寬帶業(yè)務(wù)綜合管理系統。以該系統為基礎，河南省通信公司將在大力發(fā)展接入業(yè)務(wù)的基礎上，加快與ICP的合作進(jìn)程，推動(dòng)應用業(yè)務(wù)良性循環(huán)，進(jìn)而實(shí)現應用業(yè)務(wù)和接入業(yè)務(wù)的雙向互促型發(fā)展戰略。
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