IP城域网路由规划

黄俊海 刘云

　　路由规划是IP城域网建设中的核心问题，规划何当与否直接影响到整个城域网的可靠性及效率。本文以铁通南宁城域网为例，就路由规划问题进行探讨。

1 铁通南宁城域网组网说明

　　铁通南宁城域网采用层次化结构，以纯IP方式组网。整个网络分为骨干层、汇聚层和接入层3层。骨干层设置1个节点，配置1台路由交换机、1台宽带业务管理设备(BAS)和若干网管设备。考虑到网络建设初期城域网用户不多，运营商对成本较敏感，南宁城域网采用路由交换机替代核心路由器作为城域网的骨干层。该路由交换机上行通过千兆以太口(GE)接入铁通骨干网(CRNET)的高速路由器Cisco12406,完成城域网内用户出城域网业务的路由转发；下行通过GE与汇聚层设备相连，对汇聚层业务进行收敛和转发。此外，该路由交换机采用双GE与BAS相连，以完成IP业务用户认证和计费；同时与已有的华为NE16路由器和Cisco7206路由相连，通过这两台路由器提供专线业务；该路由交换机还可通过A8010与PSTN相连，为拨号用户提供接入。

　　汇聚层设3个节点，采用的设备为路由交换机，上行通过GE与骨干节点相连，下行通过快速以太口(FE)与接入层设备相连，完成用户业务的汇聚。接入层主要采用IP DSLAM、二层交换机等设备，提供光纤、五类线和铜线等接入手段。用户采用以太网环境下点对点协议(PPPOE)或虚拟局域网(VLAN)等方式，跨过路由交换机，终结于全网唯一的集中式BAS，由该BAS进行认证、计费及管理。

2 路由协议选择原则

在城域网中，选择合适的路由协议非常重要，路由协议有域内路由和域间路由两种基本类型。域间路由协议主要有边界网关协议(BGP)和外部网关协议(EGP)等；域内路由协议主要有开放式最短路由优先协议(OSPF)、中间系统路由选择协议(IS-IS)和路由信息协议(RIP)/RIP2等。选择路由协议需考虑一以下因素：

(1)路由协议的开放性

　　开放的路由协议可得到不同厂家的支持，使网络互通、未来升级和扩充能力得到保证；

(2)网络规模及复杂度

　　不同协议对网络规模及复杂度的支持能力会有所不同，例如RIP路由协议不适合规模较大且复杂的网络；

(3)路由协议的先进性和成熟度

　　为了使今后网络升级更加方便和顺利，必须考虑这种路由协议是否具有先进性，是否为当今主流协议。

3 域间路由协议选择及相关策略

　　在铁通南宁城域网建设初期，网间路由采用静态路由/默认路由方式。随着顽网络规模的扩大，该城域网平滑过渡为单独的自治系统(AS)域，与骨干网的Cisco12406之间采用外部边界网关协议(EBGP)对等连接，通过BGP路由表控制机制，对向AS外交换的和从AS外接受的路由表内容进行控制，从而对进出AS的路由信息进行过滤，有效减轻核心节点负担，提高路由效率。

4 域内路由协议选择及相关策略

　　目前，广泛采用的域内路由协议有OSPF和IS-IS。OSPF是层次化路由协议，具有很好的可扩展性。城域网在划分域时，通常将核心节点和汇聚层路由器上连核心层的IP接口划分为骨干域(backone area)，负责与外部网络交互连接其他子域；每个汇聚层理由设备下连的接入层部分作为一个独立的子域，个子域均与主干域直接相连。扩容时也采用这一规则划分子域。与OSPF类似，IS-IS是ISO标准路由协议，也是开放式链路状态路由协议。但二者存在不同之处：(1)IS-IS标准化程度更高更成熟；(2)IS-IS支持无连接网络服务(CLNS)协议和多种三层协议(IP、网际包交换协议(IPX)等)，OSPF仅支持IP；(3)IS-IS支持多个2级域，具有良好的扩展性，OSPF只有单一的骨干域；(4)大多数主流设备支持OSPF，支持IS-IS的设备相对要少一些。

　　由上述分析可知，对于铁通南宁城域网这样的中型网络，使用OSPF完全可满足需要，另外，部分网内设备可能不支持IS-IS协议，则是选择OSPF的重要原因之一。OSPF每个区域可容纳100台路由设备，目前南宁城域网设备不多，可暂不考虑层次结构，只设1个骨干域。随着网络规模的扩大，再逐渐划分网络层次。

　　再城域网边缘设备配置OSPF与BGP交换路由时，为了提高安全性，可配置骨干域的OSPF协议MD5验证字。为了保证网内链路的动态选择，可根据城域网内链路的传输速度，设置不同的Metric值。Metric值是OSPF理由选择中最重要的参数，OSPF理由选择Metri值规划如表1所示。

5 边缘用户接入

　　具有自己企业网的用户称为城域网的边缘用户，他们希望通过城域网接入Internet或实现广域互连。对这些用户可采用以下两种路由策略：(1)对规模较小的客户，采用静态路由方式，用户端采用默认路由，局端路由器配置静态路由，并把用户信息转化为BGP路由；(2)对较大的集团用户，采用EBGP与用户路由器交换路由信息，在用户接入处，向用户提供BGP默认路由或城域网BGP路由信息，甚至全部Internet BGP路由信息。

6组播协议选择

　　组播是城域网的热门话题，是未来最具潜力的业务模式之一。南宁城域网选择协议无关组播协议－稀疏模式(PIM-SM)和主机组播协议(IGMP)。PIM-SM用于路由器之间，它不需要单独的协议，开销很小，效率很高，是目前的主流组播协议；IGMP用于主机与路由器之间，已成为组播终端网络的必备协议。

摘自《电信快报》