內蒙古廣電網絡集團寬帶PPPoE改造方案設計

章呈宇 陳

1.2.內蒙古廣播電視網絡集團有限公司 內蒙古 呼和浩特市 015000

1 立項背景

內蒙古廣電寬帶數據承載網不僅承載著廣電寬帶及VOD 業務，也為相關大企業客戶提供數據傳輸服務。為了提升業務承載量，有必要對內蒙古廣電寬帶數據承載網進行改造。

此次廣電寬帶數據承載網改造的必要性主要有以下幾方面：

（1）廣電OTT 業務發展迫在眉睫，傳統的VOD 點播平臺頻點資源、IP 地址資源已經枯竭；

（2）IP 地址無法實現資源共享，無法實現地址池資源的動態平衡調度；

（3）目前，寬帶采用三層Portal 認證，Portal協議對于設備整體資源消耗較多，且認證流程較為復雜，對于故障定位比較復雜；

（4）認證接入設備冗余機制較弱，存在單點故障；

（5）90%用戶習慣于PPPoE 認證方式，現網用戶無法便捷使用家庭WIFI。

為了減輕改造期間的投訴量，在 PPPOE 改造的同時保留了原有的WEB 認證。

2 網絡總體方案設計

此次網絡改造涉及部分物理拓撲改造，主要涉及旗縣ZTE BRAS 及市區ME60-X3，ZTE BRAS 保持旁掛 NE40E-X8 上，旗縣 NE08E-S6 與NE40E-X8 之間建立L2VPN，保證旗縣寬帶用戶、VOD 二層透傳到ZTE BRAS；ME60-X3 物理拓撲不變，FTTH、CCMTS 用戶的業務網關從S9700 移到ME60-X3 上，S9700 二層透傳相關VLAN，CMTS（大C）仍然保持原有網絡結構不變。

根據業務標準主流，此次改造在業務層面存在較多改進點。此次優化設計將寬帶業務VLAN與VOD 點播業務VLAN 進行區分。

對于盟市FTTH、CCMTS 的用戶，盟市核心交換機S9700 與ME60-X3 之間由三層路由互聯改成二層VLAN 透傳，網關上移至ME60-X3，用戶直接二層接入到BRAS 進行認證；對于CMTS 的用戶，網關仍然保留原有連接方式及路由，在ME60-X3 保留三層 portal 認證，CMTS 退網后統一改為二層PPPOE 認證方式。

對于旗縣FTTH、CCMTS 的用戶，會長期存在二、三層認證并存的階段，規劃NE08E-S6 與NE40E-X8 之間開啟VLL，使得用戶與BRAS 之間二層可達，割接用戶進行PPPOE、二層portal 認證。

針對保留的三層WEB 認證，用戶網關位于CMTS，通過NE08E-S6 上策略路由到BRAS 進行三層portal 認證。

VOD 由于受機頂盒硬件設備限制，此次優化改造完成之后，新老VOD 點播平臺需要并存。IPVOD 通過路由器下掛，原VOD 通過獨立VLAN進行傳輸。改造后的網絡結構，如圖1所示。

圖1 改造后的網絡結構

3 網絡流量模型

3.1 寬帶業務流量模型

寬帶業務流量模型，盟市市區與旗縣主要區別于物理接入方式。盟市市區主要通過二層GE 口接入BRAS，旗縣分別通過GE 口、POS 接入到盟市BRAS，旗縣部分局點通過POS 接入到盟市NE40E-X8。

其流量拓撲，如圖2所示。

圖2 流量拓撲圖

3.2 VOD業務流量模型

VOD 業務流量模型主要分新建VOD 平臺與現網VOD 平臺，兩個平臺區別于推流方式。新建VOD 平臺采用IP 承載網推送用戶點播流量，現網VOD 平臺則采用IPQAM 方式推送用戶點播流量。針對用戶而言，主要取決于用戶家用機頂盒類型來區分，旗縣與盟市VOD 點播流程一樣。

3.2.1 老機頂盒用戶點播流量模型

老機頂盒用戶采用現網老VOD平臺承載點播，其流量拓撲，如圖3所示。

圖3 老VOD平臺流量拓撲圖

3.2.2 新機頂盒用戶點播流量模型

新機頂盒用戶采用新建VOD 平臺承載點播，點播信令流與視頻流均通過IP 承載骨干網，其流量拓撲，如圖4所示。

圖4 新建VOD平臺流量拓撲

4 改造設備配置

（1）BRAS 腳本預配置，可事先在ME60 上將相關數據配置完成；使能dhcp，配置地址池，并將租約期改為3天。

dhcp enable

dhcp upgrade lease 3 0 0

dhcp server database enable

ip pool cpe_pool2 bas local//寬帶用戶地址池

gateway 10.XXX.0.1 255.255.0.0

section 0 10.XXX.0.2 10.XXX.255.254

dns-server 10.11.11.50

lease 3 reserved ip-address lease

ip pool stb_pool2 server//機頂盒地址池

gateway 10.XXX.0.1 255.255.0.0

section 0 10.XXX.0.2 10.XXX.255.254

reserved ip-address lease

dns-server 10.11.11.50

aaa

authentication-scheme none

authentication-mode none

accounting-scheme none

accounting-mode none

domain pre_web

authentication-scheme none

accounting-scheme none

ip-pool cpe_pool2//寬帶用戶前域地址池

user-group Huawei

web-server 10.16.8.17//指定 Portal 服務器

web-server url http://10.16.8.17

domain pppoe_web

authentication-scheme auth2

accounting-scheme acct2

ip-pool cpe_pool2

radius-server group rd2

interface Virtual-Template1

ppp authentication-mode auto

interface Eth-TrunkX.XXXX//下行子接口對機頂盒vlan 進行終結

vlan-type dot1q 4091

description To HH-M-S9706 ETH-TRUNK 6 STB

ip address 10.X.0.X 255.255.0.0

interface Eth-TrunkX.XXXX

pppoe-server bind Virtual-Template 1 //指定PPPOE 認證綁定虛接口

description HH- M- S9706 ETH- TRUNK 6 CPE users

user-vlan 4092 //指定用戶vlan

bas access-type layer2-subscriber default-domain pre-authentication pre_web authentication pppoe_web

user detect retransmit 120 interval 1800

authentication-method ppp web /認證類型為PPPOE、Portal

ip-trigger

arp-trigger/interface Eth-Trunk2.1001//新增與NE40E 之間的互聯子接口

vlan-type dot1q 1001 //封建VLAN 1001

description to-stb vod vpn

ip address 10.X.X.X 255.255.255.252//配置互聯 IP 地址

ip ip-prefix cpe_pc index 10 permit 10.X.0.0 16 //配置IP 前綴匹配寬帶用戶網段

acl number 2100 //新增ACL，匹配機頂盒地址段、與NE40E 互聯的IP 地址段

description ospf deny stb ip

rule 15 permit source 10.X.0.0 0.0.255.255

rule 20 permit source 10.X.X.X 0.0.0.3

acl number 2101 //匹配所有的

rule 5 permit

route-policy stb deny node 10 //不學習acl 2100 匹配的路由

if-match acl 2100

route-policy stb permit node 20 //學習acl 2101 匹配的路由

if-match acl 2101

route- policy cpe_pc permit node 10//匹配 IP 前綴 cpe_pc

if-match ip-prefix cpe_pc

#

ospf 1 //ospf 進程1

import- route direct route- policy stb//引入直連路由時匹配路由策略stb

import- route unr route- policy cpe_pc//引入unr 路由時匹配路由策略cpe_pc

#

ospf 101 //ospf 進程101

silent-interface Eth-Trunk1.4092 //與NE40E互聯的接口配置為靜默端口

area 0.0.0.0

network 10.X.X.X0.0.0.0//與 NE40E 互 聯 接 口使能OSPF

network 10.X.0.X 0.0.0.0//機頂盒地址段宣告進OSPF

（2）調整 NE40E 與 ME60-X3 之間組網關系，新增子接口與ME60-X3 互聯，并將子接口綁定點播VPN。

interface Eth-Trunk11.1001

vlan-type dot1q 1001//子接口封閉vlan，保持與ME60 一致

description description To HH-M-ME60-X3-2 eth-trunk 2.1001 stb vod

ip binding vpn-instance guangdian_vod_l3vpn_1//綁定VOD VPN

ip address 10.X.X.X 255.255.255.252 //子接口配置IP 地址

ospf 101 vpn-instance guangdian_vod_l3vpn_1//在與VPN 綁定的OSPF 進程對新增子接口使能OSPF。

import-route bgp

area 0.0.0.0

network 10.X.X.X 0.0.0.0

（3）調整S9700 與ME60-X3 之間組網關系，改為二層Trunk 接入到ME60-X3。

interface Eth-Trunk6

description HH-M-ME60-X3-2_Eth-Trunk1

port link-type trunk

undo port trunk allow-pass vlan 1

port trunk allow-pass vlan 4091 to 4092//允許新增的vlan 通過

（4）打通S9700 與下行OLT 之間二層關系，透傳寬帶用戶VLAN 及VOD 業務VLAN.

interface XXX

description XXXX OLT_XXXX

port link-type trunk

undo port trunk allow-pass vlan 1

port trunk allow- pass vlan 4091 to 4092 //允許新增的 vlan 通過

總 結

PPPoE 不僅有以太網快速簡便的特點，同時還有PPP 的強大功能。任何能被PPP 封裝的協議都可以通過PPPoE 傳輸，PPPoE 很容易檢查到用戶下線，可通過一個PPP 會話的建立和釋放對用戶進行基于時長或流量的統計，計費方式靈活方便?？梢蕴峁﹦討BIP 地址分配方式，用戶無需任何配置，網管維護簡單，無需添加設備就可解決IP 地址短缺問題，同時根據分配的IP 地址，可以很好地定位用戶在本網內的活動。用戶通過免費的PPPoE 客戶端軟件（如EnterNet），輸入用戶名和密碼就可以上網，跟傳統的撥號上網差不多，最大程度地延續了用戶的習慣。從運營商的角度來看，PPPoE 對其現存的網絡結構進行變更也很小。

內蒙古廣電數據寬帶PPPoE 改造后減少了用戶由于認證復雜導致的投訴，由于改造后采用二層傳輸而減少傳輸延遲，提高了用戶體驗。改造后原有WEB 認證方式還將繼續保留，方便維護割接。