城市寬帶網絡IP地址的劃分

2019-11-03 09:02:28

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供稿：網友

　　李軍濮陽廣電信息網絡中心高級工程師

　　于自榮濮陽廣電信息網絡中心助理工程師

　　1. 前言隨著技術的不斷完善和市場的日益成熟，城市寬帶網絡用戶數量呈現出快速發展的勢頭，更多的網絡運營商也紛紛開展寬帶業務。有線電視網絡，作為天然的寬帶，目前也正在利用其先天優勢，積極開拓市場，為用戶提供優質的服務。但是，作為從事電視傳輸的運營機構,無論是采用目前成熟的千兆以太網技術，還是利用Cable Modem，在注意拓展市場的同時，都應該特別注意對網絡基礎的建設。網絡基礎既包括網絡拓撲結構的設計，還包含地址規劃和分配問題，只有進行科學的地址規劃，才能更有效的利用現有資源，確保業務的健康有序發展。

　　2 科學規劃地址的意義

　　2.1規范、科學、統一的地址規劃對于網絡建設和網絡業務的發展具有戰略性的指導作用。應該說，網絡地址的規劃應當是提供網絡服務之前首先就要充分考慮的問題。地址規劃應是在充分考慮擬建網絡規模、開展業務內容、提供服務級別和將來的發展方向等問題的基礎上，對整個網絡體系結構做出的最高層次的抽象設計。對網絡地址合理規劃，實際上就是對網絡體系進行在既有和可以采納的技術條件下的進一步優化，減少因為不確定因素造成的設備和人力投入，消除或降低網絡的建設維護成本。

　　 2.2科學的地址規劃是網絡管理與網絡安全的基本保障和客觀要求。

　　網絡管理是整個網絡的核心，它要求網絡具備清晰的層次結構，以發揮網絡的全部功能。通過合理的地址規劃，可以方便的實現對網絡的分級管理，降低各種人力和設備的開銷。另外，科學的地址結構還有利于在不同層次實施可靠的網絡策略，從而保證整個網絡的安全要求。這種保障體現在即使在網絡安全受到威脅時，也可以將破壞程度控制在最小的范圍內。

　　 2.3合理的地址規劃是A、B兩個業務平臺結合的要求。

　　傳統電視節目的傳輸與網上各類數字業務服務通過傳輸介質實現物理上的融合，而地址的規劃則在兩者之間建立了合理的紐帶，使兩個平臺的網絡結構及業務的可重疊性和可互補性得到充分的體現。

　　 3 地址規劃應遵循的原則

　　在對地址進行規劃分配的問題上，應當充分遵循以下四個原則。

　　 a.統一性原則：地址分配需要統一規劃、統一協調、統一管理。這要求我們在網絡設計之初就要從全局的角度考慮問題，進一步熟悉掌握網絡結構和業務內容，同時要對網絡的建設和業務的發展具備一定的前瞻性考慮。

　　 b.層次性原則：有層次的規劃可以極大的降低管理的復雜程度，提高網管效率。清晰的地址分配結構是網絡運行發展的基本要求和保障，而良好的層次性能夠為網絡提供更好的可維護性和可擴展性。

　　 c.連續性原則：連續地址規劃能夠實現地址的最優使用。當然這里的連續是有層次的科學的連續，連續并不等同于單一的從節省地址資源出發考慮問題。

　　 d.唯一性原則：地址的唯一性是地址規劃的最基本要求，但在地址規劃當中仍然值得注意。

　　 4 關于地址規劃的幾種方法

　　針對具體的網絡規模結構和用戶對服務級別的不同要求等因素，在對地址進行規劃的時候，我們往往采用分級、分層次和分類的方法。

　　 4.1分級規劃

　　分級規劃往往與城市網絡結構密切相關。它是基于網絡拓撲結構的考慮，以地域分布為地址劃分基礎的規劃方式，為不同區域分配不同字段的地址資源。在大中規模城市用戶數量分布比較均勻的情況下，采取這種地址規劃方式較為適合。分級規劃便于對網絡用戶分區管理，把服務工作建立在二級站的基礎上.

　　 4.2分層次規劃

　　分層次規劃方式是根據網絡的核心層、分布層與接入層的不同層次特點進行具體規劃。在這種地址規劃方式中，網絡核心層的目標是不在核心層實施策略（如數據包過濾、策略路由等），同時，核心層的所有設備應對網絡中的每個目的地具備充分的可達性。在分布層要實現的功能包括隔離網絡拓撲結構的變化，控制路由表的大小和對流量的收斂控制。接入層則要完成將流量饋入網絡，控制訪問和執行其他邊緣功能的任務。在分層地址規劃方法中，每個局間站包含核心層、分布層和接入層的功能，每個二級站包含分布層和接入層的功能。核心層占有較少的地址，而且建成之后的可擴展性較小；分布層擁有的地址較多，可擴展性較大；接入層占用了全部地址空間的絕大部分地址，隨著業務量的增加和服務范圍的拓展，其占用的地址資源會更多，因而接入層的可擴展性也最強。

　　 4.3分類規劃

　　關于地址劃分的第三種方法是分類規劃法。這種方法是對用戶進行分類劃分，進而針對不同用戶子集進行地址分配。由于地址使用主要集中在接入層用戶部分，因此在實施地址規劃前，我們必須對用戶的規模、聯網區域和服務需求進行科學的分析，以便在用戶分類基礎上進行地址分類。在分類方面我們依據規模大小，往往把用戶分成家庭、小型辦公單位、中型單位和大型單位；我們將用戶專網覆蓋區域分為二級站下子區域、二級站區域、局間站區域和城區更大區域；針對服務級別的不同，我們可以把用戶的需求細劃為普通上網級（網上瀏覽、信息發布等），專網用戶級（可以是基于端口、MAC地址、三層協議劃分的虛擬專用網絡），另外就是同時要求以上兩種需求的"專網+上網"級用戶。接下來，我們需要將用戶規模、專網區域類型和需求進行歸納，去除一些不需要的信息因素，進一步把用戶分成以下類型：家庭上網用戶、單位上網用戶、二級站下子區域專網（上網）用戶、二級站區域專網（上網）用戶、局間站區域專網（上網）用戶和城區及更大區域專網（上網）用戶，并以此分類為依據，進行地址的分配規劃。

　　事實上，在對地址進行實際規劃時，我們往往是綜合考慮，以一種方法為主，同時運用幾種方法規劃設計地址分配方案。

　　 5 注意內網與外網的分離

　　這里我們需要澄清，這里提到的內網是經過采用ip保留地址構建的獨立地址空間，而外網則是互聯網公用地址空間的某一子空間。具體的講，內網可以理解為寬帶網絡運營商企業內部的網絡，外網是除去這個內部網絡之后的地址空間。從邏輯角度來說，這兩個空間是相分離的，可以根據需求，利用地址轉換技術實現兩者之間的互聯。內網與外網的分離可以保證不同業務特性的分離，為地址空間的擴展和網絡安全提供了可靠的保障。

　　在地址規劃的時候，如何理解內外網絡分離的意義呢？首先，外網公用地址的資源相對有限，而內網的保留地址具有極大的地址空間。其次，如Web瀏覽、電子郵件、文件傳輸等多數業務需要較少的外部地址或根本不需要。還有，根據運營策略的不同，有一些業務需要直接放置在外網，無論從技術還是運營的角度出發，內網和外網都無法單獨承載綜合業務。最后，網絡分離有利于實施更為有效的安全措施。對內外網絡采用物理隔離的方法，從技術上實現起來既方便而且有效。具體的分離方式可以結合實際情況在核心站或某些二級站通過VLAN劃分來實現。

　　 6 結束語

　　科學的地址規劃是寬帶網絡建設的堅實基礎。規劃的過程中，要遵循因地制宜的原則，有針對性的設計。在應用上，既要立足于現實，又要兼顧技術上的前瞻性，保證當前的投資在可預見的時間內發揮最大的作用。實際上，只要充分的認識業務發展的現狀和方向，掌握了合理的方法，制定出科學合理的地址規劃方案也并非難事。

摘自濮陽廣電信息網絡中心

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