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(lái)，在Internet中國(guó)骨干網(wǎng)帶寬不斷擴(kuò)展的情況下，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)將著眼點(diǎn)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(yùn)營(yíng)上，寬帶市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。
河南省通信公司針對(duì)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，認(rèn)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(shè)，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、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(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(chǔ)，在視頻點(diǎn)播及組播、視頻會(huì)議、虛擬現(xiàn)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(yīng)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(yùn)營(yíng)性，河南省通信公司提出基于擴(kuò)展的DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）技術(shù)并進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合了Web認(rèn)證、客戶(hù)端等機(jī)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(yùn)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(shè)，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(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(méi)有使用寬帶接入服務(wù)器（BAS）進(jìn)行用戶(hù)的認(rèn)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(chǎng)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(yùn)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(jì)費(fèi)方式單一以及不能提供寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)功能等，這些問(wèn)題已經(jīng)影響到對(duì)寬帶市場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
針對(duì)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(hù)接入提供認(rèn)證管理、IP地址分配和計(jì)費(fèi)，同時(shí)為ICP提供針對(duì)寬帶應(yīng)用業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)運(yùn)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(xiàn)全網(wǎng)IP地址的可規(guī)劃，達(dá)到對(duì)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(rèn)證，并易于實(shí)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(shí)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(jiǎn)潔，不影響將來(lái)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容和提速。
可運(yùn)營(yíng)性。支持用戶(hù)接入的動(dòng)態(tài)識(shí)別，可以按時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)；不增加額外瓶頸，支持無(wú)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)各種業(yè)務(wù)的透明傳輸；支持針對(duì)ICP/ISP的計(jì)費(fèi)服務(wù)；提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和用戶(hù)使用信息的統(tǒng)計(jì)分析功能。
對(duì)于電信企業(yè)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)可管理性和可運(yùn)營(yíng)性的優(yōu)劣，直接關(guān)系到企業(yè)能否在面對(duì)用戶(hù)時(shí)保證服務(wù)質(zhì)量和面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)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(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營(yíng)和可管理性的辨證統(tǒng)一，目前一些成熟的做法是在用戶(hù)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(dá)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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(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(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(jī)（BAN）和三層交換機(jī)（ZAN）兩級(jí)設(shè)備后接入?yún)R聚層交換機(jī)；xDSL接入都是二層設(shè)備，直接接入?yún)R聚層交換機(jī)。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(gè)網(wǎng)絡(luò)的寬帶用戶(hù)提供認(rèn)證管理和應(yīng)用計(jì)費(fèi)。
河南通信寬帶綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)是基于擴(kuò)展DHCP技術(shù)的。DHCP即動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議是為了免除繁瑣易錯(cuò)的主機(jī)手工配置手續(xù)，而代之以由一臺(tái)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(cuò)誤。它是一個(gè)客戶(hù)機(jī)/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(qǐng)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(hù)端協(xié)議。DHCP的認(rèn)證機(jī)制比較簡(jiǎn)單，一般應(yīng)用于局域網(wǎng)中。擴(kuò)展的DHCP（DHCP＋）就是在原有DHCP技術(shù)基礎(chǔ)上增加了認(rèn)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(hù)接入認(rèn)證為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)接入業(yè)務(wù)認(rèn)證管理和應(yīng)用業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)兩部分功能。在進(jìn)行用戶(hù)接入認(rèn)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(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分：DHCP平臺(tái)、認(rèn)證平臺(tái)和管理計(jì)費(fèi)平臺(tái)，其中管理計(jì)費(fèi)平臺(tái)又可分為接入業(yè)務(wù)和應(yīng)用業(yè)務(wù)兩部分。DHCP平臺(tái)負(fù)責(zé)處理用戶(hù)DHCP請(qǐng)求，完成DHCP標(biāo)準(zhǔn)流程；認(rèn)證平臺(tái)負(fù)責(zé)接收并與后臺(tái)管理計(jì)費(fèi)平臺(tái)確認(rèn)用戶(hù)的認(rèn)證信息，以及與DHCP Server的通信等；管理計(jì)費(fèi)平臺(tái)負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理、用戶(hù)控制、接入業(yè)務(wù)的資料管理和計(jì)費(fèi)信息統(tǒng)計(jì)、應(yīng)用業(yè)務(wù)的資料管理和計(jì)費(fèi)信息統(tǒng)計(jì)。另外，管理計(jì)費(fèi)平臺(tái)還提供與傳統(tǒng)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(yīng)用（ICP）服務(wù)網(wǎng)站之間的接口，以支持應(yīng)用計(jì)費(fèi)。
系統(tǒng)軟件采用面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)化體系，各個(gè)功能模塊獨(dú)立性及開(kāi)放性強(qiáng)，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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)新業(yè)務(wù)的管理，而且提高了運(yùn)行可靠性。系統(tǒng)硬件組網(wǎng)時(shí)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(jī)熱備，安全性較高。
系統(tǒng)除了認(rèn)證模塊外，還具有計(jì)收費(fèi)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(diǎn)是：全省統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認(rèn)證，可以在全省范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)賬號(hào)的漫游，便于集中管理，統(tǒng)計(jì)分析用戶(hù)信息，了解用戶(hù)上網(wǎng)習(xí)慣，為業(yè)務(wù)決策提供科學(xué)依據(jù)；動(dòng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒(méi)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(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(xiàn)在是雙星形結(jié)構(gòu)，容災(zāi)能力很強(qiáng)。
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(duì)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(duì)寬帶應(yīng)用的計(jì)費(fèi)服務(wù)。以此為基礎(chǔ)，ISP與知名ICP強(qiáng)強(qiáng)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(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)向和投資導(dǎo)向階段過(guò)渡到了運(yùn)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(biāo)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(jìn)程，推動(dòng)應(yīng)用業(yè)務(wù)良性循環(huán)，進(jìn)而實(shí)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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