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摘 要：本文首先介绍了IP城域网的概念和特点，随后介绍了当前IP城域网实现的关键技术：VLAN技术、QinQ技术、QoS 技术、VPN技术、组播技术。最后介绍了IP城域网的发展方向。
关键词：IP城域网;VLAN;QinQ;QoS
一、引言
信息技术发展与互联网业务持续创新，要求宽带网络必须具备高速接入、多业务承载、快速业务提供等能力。"宽带中国" 战略呼之欲出，建设宽带、融合、安全的国家信息基础设施迫在眉睫。
IP城域网，是指在一个城市范围内，以IP、SDH和ATM等技术为基础，以光纤作为传输介质，集数据、语音、视频等多种服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。IP城域网是国家宽带网络的重要组成部分，城域网的建设优劣直接影响宽带网络的整体能力。
二、IP城域网的特点
宽带IP城域网有以下一些特点：
1.传输速率高
IP城域网采用高速传输技术和千兆以太网技术，并且光纤、网线到用户机房，可获得高达1000M的传输速率。
2.用户投入少，接入简单
IP城域网客户端设备便宜而且普及，可以使用路由器、HUB甚至普通的网卡。用户局域网只需将光纤、网线进行适当连接，并简单配置用户网卡或路由器的相关参数即可接入IP城域网。个人用户只要在自己的计算机上安装一块以太网卡，将IP城域网的接口插入网卡就联网了。
3.技术先进、安全
技术上为用户提供了高度安全的服务保障。IP城域网在网络中提供了第二层的VLAN隔离，使安全性得到保障。
三、IP城域网使用的关键技术
1.VLAN技术
VLAN（Virtual Local Area Network）又称虚拟局域网，是指在交换局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。它的作用就是将物理上互连的网络在逻辑上划分为多个互不相干的网络，即逻辑子网，这些网络之间是无法通讯的，就好像互相之间没有连接一样，通过交换机的控制，某一VLAN成员发出的数据包交换机只发给同一VLAN的其它成员，而不会发给该VLAN成员以外的计算机，因此能够隔离广播。VLAN能够覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。
VLAN在交换机上的实现方式有四种：基于端口的VLAN、基于子网的VLAN、基于MAC地址的VLAN和基于协议的VLAN。
2. QinQ技术
QinQ技术（也称Stacked VLAN 或Double VLAN）是将用户私网VLAN标签封装在公网VLAN标签中，使报文带着两层VLAN标签穿越运营商的骨干网络，在公网中只根据外层VLAN标签传播，私网VLAN标签被屏蔽，这样，不仅对数据流进行了区分，而且由于私网VLAN标签被透明传送，不同的用户VLAN标签可以重复使用，只需要外层VLAN标签的在公网上唯一即可，实际上也扩大了可利用的VLAN标签数量。
当前常用的 QinQ 封装技术是基于流的 QinQ 封装（也被称为灵活 QinQ），即当同一用户的不同业务使用不同的虚拟局域网标识号时，可以根据虚拟局域网标识号区间进行分流，从而实现业务的区分，进而作差异化的服务质量部署。
3.QoS 技术
QoS（Quanlity of Service）即服务质量，是指网络通信过程中，允许用户业务在吞吐量、抖动、延迟和丢包率等方面获得可预期的服务水平。当网络过载或拥塞时，QoS能保证重要业务不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
QoS 具有以下一些功能：减少IP报文的丢失率，为特定用户或特定业务提供专用带宽，避免并管理IP网络拥塞，调控IP网络的流量，支撑IP网络上的实时业务，以及设置报文的优先级等。QoS 技术的应用实现了网络服务质量的差异化，支撑了更多的应用和业务类型，从而创造更高的利益。特别要提到的是，QOS 并不能创造带宽，但可以有效的进行网络资源管理。
4. VPN技术
VPN（Virtual Private Network）即"虚拟专用网络"。它是通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道，其实质是一种中转服务。
VPN具有以下两个基本特征：
（1）专用（Private）
对于VPN用户，使用VPN与使用传统专网没有区别。一方面，VPN与底层承载网络之间保持资源独立，一般情况下，VPN资源不被网络中其它VPN或非该VPN用户所使用;另一方面，VPN提供足够的安全保证，确保VPN内部信息不受外部侵扰。
（2）虚拟（Virtual）
VPN用户内部的通信是通过一个公共网络进行的，而这个公共网络同时也被其他非VPN用户使用。即，VPN用户获得的是一个逻辑意义上的专网。这个公共网络称为VPN骨干网（VPN Backbone）。
采用VPN的专用和虚拟的特征，可以把现有的IP网络分解成逻辑上隔离的网络。
5.组播技术
组播（Multicast）是一种节约带宽的技术，它可以在发送者和每一接收者之间实现点对多点的网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。所以组播的數据传送效率高，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。
四、结束语
随着近年来宽带互联网业务的飞速发展，互联网增值业务越来越多，全业务经营网络要满足多业务发展的需要。这就要求IP城域网对全业务的支撑能力越来越多，因此城域网逐步向NGN网络发展，对用户的运营方式也更加的灵活多样。城域网承担着用户和业务接入网络、用户和业务的分流、用户和业务的管理、城域网内服务质量保证的重任，是网络架构中最重要的一个环节。
参考文献：
[1]雷维礼，马立香，彭美娥著.局域网与城域网.北京：人民邮电出版社，2008
[2]万小强. VLAN技术的研究与实现.硕士论文.2006
[3]郭茜.基于VLAN技术的电信宽带IP城域网优化设计与实现.硕士论文.2010.
作者简介：
冯振，男，1983年3月 安徽亳州，亳州职业技术学院教师，大学本科学历，助教职称，主要从事《综合布线系统》、《C语言程序设计》的教学工作，主要研究方向为城域网，综合布线技术。
关键词：IP城域网;VLAN;QinQ;QoS
一、引言
信息技术发展与互联网业务持续创新，要求宽带网络必须具备高速接入、多业务承载、快速业务提供等能力。"宽带中国" 战略呼之欲出，建设宽带、融合、安全的国家信息基础设施迫在眉睫。
IP城域网，是指在一个城市范围内，以IP、SDH和ATM等技术为基础，以光纤作为传输介质，集数据、语音、视频等多种服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。IP城域网是国家宽带网络的重要组成部分，城域网的建设优劣直接影响宽带网络的整体能力。
二、IP城域网的特点
宽带IP城域网有以下一些特点：
1.传输速率高
IP城域网采用高速传输技术和千兆以太网技术，并且光纤、网线到用户机房，可获得高达1000M的传输速率。
2.用户投入少，接入简单
IP城域网客户端设备便宜而且普及，可以使用路由器、HUB甚至普通的网卡。用户局域网只需将光纤、网线进行适当连接，并简单配置用户网卡或路由器的相关参数即可接入IP城域网。个人用户只要在自己的计算机上安装一块以太网卡，将IP城域网的接口插入网卡就联网了。
3.技术先进、安全
技术上为用户提供了高度安全的服务保障。IP城域网在网络中提供了第二层的VLAN隔离，使安全性得到保障。
三、IP城域网使用的关键技术
1.VLAN技术
VLAN（Virtual Local Area Network）又称虚拟局域网，是指在交换局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。它的作用就是将物理上互连的网络在逻辑上划分为多个互不相干的网络，即逻辑子网，这些网络之间是无法通讯的，就好像互相之间没有连接一样，通过交换机的控制，某一VLAN成员发出的数据包交换机只发给同一VLAN的其它成员，而不会发给该VLAN成员以外的计算机，因此能够隔离广播。VLAN能够覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。
VLAN在交换机上的实现方式有四种：基于端口的VLAN、基于子网的VLAN、基于MAC地址的VLAN和基于协议的VLAN。
2. QinQ技术
QinQ技术（也称Stacked VLAN 或Double VLAN）是将用户私网VLAN标签封装在公网VLAN标签中，使报文带着两层VLAN标签穿越运营商的骨干网络，在公网中只根据外层VLAN标签传播，私网VLAN标签被屏蔽，这样，不仅对数据流进行了区分，而且由于私网VLAN标签被透明传送，不同的用户VLAN标签可以重复使用，只需要外层VLAN标签的在公网上唯一即可，实际上也扩大了可利用的VLAN标签数量。
当前常用的 QinQ 封装技术是基于流的 QinQ 封装（也被称为灵活 QinQ），即当同一用户的不同业务使用不同的虚拟局域网标识号时，可以根据虚拟局域网标识号区间进行分流，从而实现业务的区分，进而作差异化的服务质量部署。
3.QoS 技术
QoS（Quanlity of Service）即服务质量，是指网络通信过程中，允许用户业务在吞吐量、抖动、延迟和丢包率等方面获得可预期的服务水平。当网络过载或拥塞时，QoS能保证重要业务不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
QoS 具有以下一些功能：减少IP报文的丢失率，为特定用户或特定业务提供专用带宽，避免并管理IP网络拥塞，调控IP网络的流量，支撑IP网络上的实时业务，以及设置报文的优先级等。QoS 技术的应用实现了网络服务质量的差异化，支撑了更多的应用和业务类型，从而创造更高的利益。特别要提到的是，QOS 并不能创造带宽，但可以有效的进行网络资源管理。
4. VPN技术
VPN（Virtual Private Network）即"虚拟专用网络"。它是通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道，其实质是一种中转服务。
VPN具有以下两个基本特征：
（1）专用（Private）
对于VPN用户，使用VPN与使用传统专网没有区别。一方面，VPN与底层承载网络之间保持资源独立，一般情况下，VPN资源不被网络中其它VPN或非该VPN用户所使用;另一方面，VPN提供足够的安全保证，确保VPN内部信息不受外部侵扰。
（2）虚拟（Virtual）
VPN用户内部的通信是通过一个公共网络进行的，而这个公共网络同时也被其他非VPN用户使用。即，VPN用户获得的是一个逻辑意义上的专网。这个公共网络称为VPN骨干网（VPN Backbone）。
采用VPN的专用和虚拟的特征，可以把现有的IP网络分解成逻辑上隔离的网络。
5.组播技术
组播（Multicast）是一种节约带宽的技术，它可以在发送者和每一接收者之间实现点对多点的网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。所以组播的數据传送效率高，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。
四、结束语
随着近年来宽带互联网业务的飞速发展，互联网增值业务越来越多，全业务经营网络要满足多业务发展的需要。这就要求IP城域网对全业务的支撑能力越来越多，因此城域网逐步向NGN网络发展，对用户的运营方式也更加的灵活多样。城域网承担着用户和业务接入网络、用户和业务的分流、用户和业务的管理、城域网内服务质量保证的重任，是网络架构中最重要的一个环节。
参考文献：
[1]雷维礼，马立香，彭美娥著.局域网与城域网.北京：人民邮电出版社，2008
[2]万小强. VLAN技术的研究与实现.硕士论文.2006
[3]郭茜.基于VLAN技术的电信宽带IP城域网优化设计与实现.硕士论文.2010.
作者简介：
冯振，男，1983年3月 安徽亳州，亳州职业技术学院教师，大学本科学历，助教职称，主要从事《综合布线系统》、《C语言程序设计》的教学工作，主要研究方向为城域网，综合布线技术。