寬帶業(yè)務綜合管理系統(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
隨著互聯網接入業(yè)務和應用業(yè)務的發(fā)展，IP技術逐漸成為主流選擇，寬帶化成為互聯網的方向。近幾年來，在Internet中國骨干網帶寬不斷擴展的情況下，各個運營商已經將著眼點放在寬帶城域網的建設以及寬帶應用業(yè)務的運營上，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網及城域網建設，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一選型、統(tǒng)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，為用戶提供多種方式的寬帶接入服務。同時，河南省通信公司以寬帶IP網為基礎，在視頻點播及組播、視頻會議、虛擬現實等方面進行了探索，初步為用戶提供了一些寬帶應用服務。在寬帶業(yè)務發(fā)展過程中，為了使網絡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）技術并進行改進，結合了Web認證、客戶端等機制，建設了寬帶業(yè)務綜合管理系統(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網建設，為了貫徹“全程寬帶”的思路，考慮到整體網絡的無阻塞性以及在寬帶應用業(yè)務上的組播支持，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技術構建，沒有使用寬帶接入服務器（BAS）進行用戶的認證和管理。該網絡設備處理能力高，骨干帶寬充足，網絡性能優(yōu)秀，在寬帶IP業(yè)務發(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地位。但是隨著業(yè)務量的增加，網絡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用業(yè)務實時計費功能等，這些問題已經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)務綜合管理系統(tǒng)的建設方案，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提供針對寬帶應用業(yè)務的計費運營支持。在選擇技術方案時，主要考慮滿足以下需求。
可管理性。實現全網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，并易于實現全省漫游；在不改變現有網絡結構的基礎上，實現全網的統(tǒng)一管理和監(jiān)控；投資節(jié)省，結構簡潔，不影響將來網絡的擴容和提速。
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用業(yè)務，不影響網絡組播性能，實現網內各種業(yè)務的透明傳輸；支持針對ICP/ISP的計費服務；提供對網絡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，網絡可管理性和可運營性的優(yōu)劣，直接關系到企業(yè)能否在面對用戶時保證服務質量和面對競爭時采用靈活的市場經營策略，并與企業(yè)的發(fā)展息息相關。但是如何實現網絡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)加裝寬帶接入服務器。這樣不僅加大了資金投入，通常高達網絡建設投資的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備，可能成為寬帶服務新的瓶頸，使寬帶網絡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絡管理的難度。這正是河南省通信公司沒有上寬帶接入服務器的重要原因。
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，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)務綜合管理系統(tǒng)位于網絡核心層，為整個網絡的寬帶用戶提供認證管理和應用計費。
河南通信寬帶綜合業(yè)務管理系統(tǒng)是基于擴展DHCP技術的。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/服務器的協(xié)議，客戶端的DHCP軟件會找尋網絡中的DHCP服務器，并申請從DHCP服務器中獲得IP地址。在現有的操作系統(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，一般應用于局域網中。擴展的DHCP（DHCP＋）就是在原有DHCP技術基礎上增加了認證管理部分。
河南通信寬帶綜合業(yè)務管理系統(tǒng)以用戶接入認證為基礎，實現接入業(yè)務認證管理和應用業(yè)務計費兩部分功能。在進行用戶接入認證時，基本技術使用DHCP＋，同時使用網絡中三層交換的相關功能。
系統(tǒng)邏輯結構可以分為三個部分：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)務和應用業(yè)務兩部分。DHCP平臺負責處理用戶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的認證信息，以及與DHCP Server的通信等；管理計費平臺負責系統(tǒng)管理、用戶控制、接入業(yè)務的資料管理和計費信息統(tǒng)計、應用業(yè)務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，進行賬務及工單信息的交互；提供與不同的應用（ICP）服務網站之間的接口，以支持應用計費。
系統(tǒng)軟件采用面向對象的結構化體系，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備承擔工作，不僅利于將來實現對新業(yè)務的管理，而且提高了運行可靠性。系統(tǒng)硬件組網時全部使用雙備份結構，每一網元（網絡設備、服務器等）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、賬務管理模塊、業(yè)務管理模塊、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)一數據庫，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認證，可以在全省范圍內實現用戶賬號的漫游，便于集中管理，統(tǒng)計分析用戶信息，了解用戶上網習慣，為業(yè)務決策提供科學依據；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對網絡拓撲結構沒有要求，因此網絡組織靈活，DHCP服務器可以設置在網絡任意一點上，并能安全可靠地提供服務，比如河南省寬帶IP網現在是雙星形結構，容災能力很強。
業(yè)務流量不經過DHCP服務器，因此不會形成新的網絡瓶頸；DHCP不會影響網絡上的各種協(xié)議，也就是對引進新的業(yè)務是透明的，比如可以很方便的引入組播業(yè)務，而PPPoE目前支持組播還有問題；可以為ICP提供針對寬帶應用的計費服務。以此為基礎，ISP與知名ICP強強合作，利益分成，建立寬帶業(yè)務價值鏈，營造寬帶IP的生態(tài)環(huán)境。
寬帶的發(fā)展已經從競爭導向和投資導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)務的發(fā)展目標及思路，建設了寬帶業(yè)務綜合管理系統(tǒng)。以該系統(tǒng)為基礎，河南省通信公司將在大力發(fā)展接入業(yè)務的基礎上，加快與ICP的合作進程，推動應用業(yè)務良性循環(huán)，進而實現應用業(yè)務和接入業(yè)務的雙向互促型發(fā)展戰(zhàn)略。
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