课件：骨干网网络规划设计.ppt

1,课程内容,第一章 网络规划概述 第二章 网络规划的步骤和内容 第三章 MPLS VPN网络的规划 第四章 网络规划举例,2,网络结构概述,进行网络规划之前需要对网络结构有一个清晰的认识，目前的网络结构大都采取一种层次划的组网方式，大体可以分为以下几个部分： 核心层网络 交换数据包，实现数据包的高速转发，核心层的设备要求交换容量、转发快、高稳定性 汇聚层网络 隔离拓扑结构变化，防止其不断变化对骨干网造成影响、引起网络振荡，控制路由表的大小 接入层网络 将终端用户接入到网络，其具有网络接口类型丰富，接口数量多的特点,3,网络结构模型,IP CORE,汇 聚 层,接 入 层,4,电信骨干网模型,5,电信省网接入模型,6,电信城域网接入模型,7,网络规划的基本原则,现实性：在充分了解目前网络状态的基础上确定方案 可靠性：两个方面考虑，一个是设备本身，另外一个是网络上尽量避免出现单点 可扩展性：不只是满足目前需要，需要考虑以后网络的扩展性，体现在IP地址规划、路由协议规划等方面 可管理性：对设备、安全性、数据流量、性能等方面能得到很好的控制，能够远程维护,8,网络规划的步骤,设备命名、接口描述规划 IP地址规划 路由协议规划 备份方案 QOS规划,9,设备命名、接口描述规划,设备命名是为了能够区分每台设备，同时通过设备名称能 确定这台设备所在地点、所属业务、设备型号、设备序列 例如：AAAA_BBBB_CCCC_DDDD AAAA：指设备所在地点名称简写（需统一规划） BBBB： 指设备所带业务（如不能确定可以省略） CCCC：指设备型号（如NE40等） DDDD：指设备序列号（就是同一地点多台同类设备的 排序） 举例：CQ_DCN_NE40_1,10,设备命名、接口描述规划,接口描述是为了能够确定设备接口连接的是什么设备，连到哪里去了，这些描述对以后的维护很重要 例如：TO_对端设备名_对端接口_带宽 举例：Description TO_NE40_POS5/0/0_155M,11,IP 地址规划,IP地址规划是我们需要重点关注的一点，大型网络中的IP地址必须进行统一的规划和实施，其规划的合理性和可扩展性直接影响整个网络的质量、性能和稳定性，比如在进行路由发布、路由聚合、QOS实施的过程中，IP地址规划的合理性至关重要。,12,IP 地址分配的基本原则,1、唯一性 一个网络上面不能同时出现两个相同IP地址的主机（私网、VPN除外） 2、连续性 IP地址的连续性有利于路由的聚合，尤其是在目前的分层网络中，能极大的缩减路由表的规模，有利于QOS的部署 3、业务相关性 同种业务的IP地址尽量在一个地址段中，便于业务的控制 4、扩展性 IP地址规划时留有一定的预留，便于在网络扩展时能延续网络的连续性 5、节约性 目前IP地址非常宝贵，规划时尽量的节约地址（当然可以使用NAT和VPN）,13,IP 地址规划的分类,IP地址规划大体可以分为以下几个部分： 1、LoopBack接口地址 专门拿出一段连续的地址作为LoopBack地址（对于交换机可以为管理地址），掩码为32位，LoopBack地址现在的作用大体如下：ospf 的router id、MPLS VPN的mpls lsr id、BGP 的Update interface，远程telnet管理等等 2、设备接口互联地址 在网络设备的互联接口之间配置，建议专门拿出一段连续的地址作为互联地址，掩码需尽量的长，如PPP连接设置为30位 3、用户网段地址 用户网段就是实际带业务的网段，基本原则同上页,14,路由协议规划,路由协议的规划大体分为两部分：IGP和EGP 目前常用的IGP协议主要有RIP、OSPF、ISIS，EGP协议只有BGP。 RIP协议由于其协议自身的一些限制，如基于矢量算法导致的路由环路、16跳限制、周期性广播路由表、收敛速度慢等等，导致其不能承担大型网络中的IGP作用，所以我们这次的IGP协议只讨论OSPF和ISIS,15,IGP协议的选择OSPF VS ISIS,OSPF和ISIS协议谁更好？无法定论！讨论一下它们的差异 1、基本原理相同（基于链路状态算法），OSPF用于IP， IS-IS用于ISO的CLNP，也支持IP（“集成IS-IS”）； 2、IS-IS结构严谨，OSPF更加灵活，OSPF协议是基于接口的，而IS-IS路由器只能属于一个Area，并且不提供对FR、ATM、X.25网络的专门支持； 3、IS-IS占用网络资源相对较少，支持网络规模大于OSPF 4、IS-IS 从功能上看它就是一个OSPF 的简化版本，只实现了骨干区（LEVEL2） 和STUB 区(LEVEL1)，由于其LEVEL1访问其他区域网络是采用到最近的L2 路由器方式，容易产生路由次优化问题,16,IGP协议的选择OSPF VS ISIS,总的来说：从中等规模到大规模网络，OSPF应用更加广泛；ISIS比较适合在运营商的骨干网络中承担IGP选路作用。虽然都是基于链路状态的协议，但由于ISIS计算路由的时候采用PRC计算，ip前缀作为最短生成树的叶子节点，而OSPF是围绕链路建立的，在相同大小的区域，ISIS比OSPF更加稳定且消耗资源少。另一方面。OSPF的比较复杂，所以应用的范围广且复杂，可控性强，所以在用户的应用较多时，建议采用OSPF,17,OSPF路由协议规划,OSPF路由的规划主要是以下几点： 1、Router id 建议指定为LoopBack地址，规划同前 2、AREA id 对于网络规模较大时，需要对OSPF网络进行分层，也就是划分区域，建议一个区域中的路由器台数不要超过50台。首先选定一个中心区域，即AREA 0，区域0的选择非常重要，尽量避免使用虚连接，整个网络统一规划区域号。如果网络规模目前不大，也建议使用区域0，便于以后网络的扩展。 3、区域类型选择 在网络中有几种特殊的网络，如STUB、NSSA，对于只有单个网络出口，或者有多个网络出口而这些出口没有联系的时候，为了减少路由表的数目，提高区域内路由器性能，建议使用STUB或者NSSA,18,OSPF路由协议规划,4、COST 为了控制路由的走向，采用统一规划COST的值，例如：,19,ISIS 路由协议规划,ISIS协议的规划主要是以下几点： 1、NET网络实体标识 相当于OSPF中的Router id 的概念 模型：区域IDSystem ID00 区域ID为统一规定，如利用自治系统号 System ID可以采用MAC地址或者IP地址，建议采用设备的LoopBack地址 举例如下：86.1789.2191.4714.4091.00 另外NET规划需遵循以下几点原则： 1、位于同一个区域内的路由器的Area ID必须相同 2、位于同一个区域内的路由器的System ID须唯一,20,ISIS 路由协议规划,2、ISIS要求Level1的区域必须和Level2的区域直接相连，不存在类似于OSPF的虚连接之类的东东，对于目前的ISIS网络，考虑到扩展性，最好选择Level2类型 3、Metric 为了控制路由的走向，建议统一规划Metric值，示例同OSPF,21,BGP 路由协议规划,BGP协议按其是否在同一个AS内可以分为IBGP和EBGP 1、AS 号 由运营商指定，可使用的私有AS（6451265535） 2、IBGP邻居必须全连接，产生N平方问题 两种解决办法：联盟和路由反射器，由于目前网络的层次性结构，路由反射器更为常用。路由反射器一般选择出口路由器作为RR，下挂设备为Client，也有单独使用RR路由器的情况，注意如果一个反射器组中有多个RR存在时，需要设置Cluster id 防止环路 3、将本AS内部的路由聚合后通过NETWORK命令发布，避免通过直接引入IGP路由导致频繁的骨干网路由振荡,22,BGP 路由协议规划,BGP协议的强项就是路由控制，目前常用的方式就是通过LocalPreference和MED属性，当然也可以通过ASPath等属性控制，只是比较少用到 1、LocalPreference 控制出口流量 2、MED 控制入口流量 3、AS Path 手工配置AS列表长度，以控制流量,23,路由协议规划小结,网络规划的主要目的是什么？ 1、保持网络的稳定 通过路由聚合（IP地址规划很重要）、设置缺省路由等减小路由表规模，同时也可以屏蔽下层网络频繁变化对骨干网络造成的影响 2、控制数据流量的走向 在IGP中，通过设置COST或Metric值控制数据的流向 在BGP中，通过LocalPreference和MED值控制下一跳的选取,24,备份方案,备份包括以下方面的内容： 1、设备自身的备份，包括单板、电源等 2、整机备份，在出口一般都是双配，这里主要讨论这种 备份方式： 1、负荷分担 这种方式中，设备提供的带宽大体相同，两条链路都参与运营。 2、 主备方式 这种方式中，备份链路平时不参与运营，只有当主用链路出现故障的时候才生效，通常主备链路带宽差距很大 3、 不完全分担方式 这种方式中，流量不是完全负荷分担到两条链路上，而是通过策略路由等手段，控制一部分流量走这边，另一部分流量走那边,25,备份方案实现,1、使用路由协议进行备份，如果为负荷分担，就构造等值路由即可；如果为主备方式，就设置多条不同优先级的路由即可；如果为不完全分担方式，就需要通过策略路由等方式进行路由控制 2、对于局域网中，一些设备需要对出口网关进行备份，则使用我司的VRRP协议进行出口备份,26,QOS规划,随着IP网上的应用越来越丰富，尤其是语音、视频用户的增加，QOS的需求越来越多，目前我们在骨干网上采用DiffServ的方式保证质量，在边缘接入层采用802.1p、IP Pre等方式保证带宽,27,MPLS VPN规划步骤,MPLS VPN网络规划的主要步骤 我们这里说的MPLS VPN的网络规划指的是VPN内部的规划，公网部分的规划如前所示 1、确定VPN的业务需求 2、网络设备类型的确定 3、VPN-instance规划 4、RD规划 5、VPN Target规划 6、VPN内部IP地址规划 7、VPN内部路由协议规划 8、VPN用户访问公网的方式,28,VPN的业务需求,这部分是VPN网络规划的重点，因为首先你必须了解VPN的业务需求，才能进行进一步规划 1、VPN的数量及各个VPN具体业务类型 2、确定各个VPN的网络范围及用户数量 3、确定VPN的互访需求 4、确认各个VPN访问公网的需求,29,网络设备类型确定,网络设备类型确定就是指定哪些设备为P、哪些设备为PE、哪些设备作为CE 1、由于VPN的建立、维护等都是在PE上执行，所以PE设备必须支持MBGP及LDP，而且其由于要维护大量VPN的信息，所以性能要求较高（分层PE里面的UPE例外） 2、P设备需要支持LDP协议 3、对CE设备没什么要求，PC机也行，重要的就是在CE设备上如果带有多种VPN业务时如果隔离？,30,VPN Instance规划,VPN Instance规划就是根据前面调查的VPN的需求，给每个VPN起一个能识别的名字，最好能直接体现业务类型，整个网络中进行统一规划 如：NGN_VPN,31,RD规划,RD的功能就是使不同VPN中的IPv4地址在MPLS网络中传送时唯一。RD是给每条用户路由分配的一个8字节标识，值得注意的是，RD不是基于VPN的，而是基于VRF的。 通常RD有两种配置方式，格式如下： : : 1、不同PE上的VRF，只要它们具有相同的连接特性（如在同一simple VPN中），那么在不同PE上可采用相同的RD。 2、 在某一VPN中的Sites 如果还属于其他VPN，那么该sites需要采用不同的RD。,32,VPN Target 规划,VPN Target用来标识可以接受某条用户路由的路由器标识，用于VPN拓扑发现和过滤不同VPN路由，包括两个集合：Import Target和Export Target。 RT设计需要具有良好的扩展性，在新增加site时，不需要修改原VPN Target编号 通常格式如下： :,33,VPN内IP地址规划,1、同一VPN中的IP地址不重复，有互访需求的VPN内IP地址不重复。 2、同一个VPN的用户的IP地址尽量连续，便于控制及QOS的部署 3、同一个Site下的VPN用户的IP地址尽量连续，便于路由的汇聚,34,VPN路由规划,VPN路由分为两个部分，即骨干网路由和VPN内部路由，骨干网路由前面讨论过（PE之间一定要能学到对端PE的LoopBcak 地址） VPN内部路由指PE-CE之间的路由，目前有以下选择： RIP version 2 OSPF BGP-4 static routing,35,VPN路由规划,对于大客户或者VPN内路由数量比较多的情况建议采用BGP-4 作为PE-CE之间的路由协议。 对于小客户或者VPN内路由数量少的情况建议采用 static routing，RIP version 2或者OSPF作为PE-CE之间的路由协议，能使用静态就用静态。 对于PE-CE链路之间连接PC或者server，建议采用重分布直联接口（directed subnet）到MP-BGP中。,36,VPN用户访问公网,方式一：通过IP PUBLIC命令实现 原理：在P