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宽带IP骨干网宽带IP骨干网解决方案北京合力金桥系统集成有限公司二零零一年三月宽带IP骨干网的特点l 网络可扩展性 根据目前互联网的业务需求，网络用户数量和网上的业务将在几年内成倍增长。这种业务趋势要求网络具有很好的可扩展性，以适应不断增长的业务需求，并且保护本次网络建设的投资。 网络的可扩容性包括：骨干交换节点设备的容量可扩容性，用户端口的可扩容性和中继带宽的可扩容性。l 交换设备的可扩容性 从Internet网络的发展来看，网络的容量增长非常迅速。预计在 2 年内将扩展到太比特级；因此骨干交换设备应具有扩展到太比特容量的能力。 l 端口的可扩容性 在网络组建开始，由于业务量处在发展的初期，端口和模块可以相应配置的较少；随着业务量的不断增长，在已有网络上增加模块和端口以适应业务需求就变得简单易行。因此要求交换机具有较强的端口扩展性，从而使网络易于适应业务增长的趋势。 l 中继带宽的可扩容性 在广域网络中中继带宽是十分珍贵的资源，而IP流量的增长又是十分迅速的，所以骨干层网络设备及扩展层与骨干节点相连的设备必须具备带宽的平滑扩展能力，随着用户的增多，业务需求增大时，可以平滑升级中继带宽。 l 提供可扩展的多种网络业务 随着传输技术的不断发展，以及基于IP的业务种类的增加，采用基于IP 的网络技术建立支持多种业务的统一网络平台已经成为一种经济的，高效率的做法。由于IP交换网络的交换数据单位为变长的IP包，因此，为能够提供多种业务及多媒体通信的网络对网络传输延迟和抖动的要求，网络的 目前骨干速度应在1GB/s 以上，最好能够支持STM16/OC48c(2.5Gb/s)；同时在近年内需要达到能够支持到 STM64/OC192c (10Gb/s) 的目标。 不同的业务需要不同的网络服务支持；如 VoIP需要网络提供可保证的带宽和延迟。为确保不同的业务得到服务质量保证 (QoS)，网络交换设备应能够提供 QoS 和 CoS 功能。 强大的BGP功能可适用大规模网络。先进的拥塞控制管理技术，如RED (Random Early Dection) 和 WRED( Weight Random Early Dection) 。统一的时序控制机制如DRR( Deficit Round Robin) 和 Modified DRR 可确保网络对高优先级的业务延迟最小。 基于硬件的组播功能 (Multicast)可提供线速的第三层组播功能，可提供基于广播的多媒体应用。 MPLS交换技术融合了路由和交换的功能，包含流量控制功能，能够保证用户提供大规模的关键网络互联服务。 基于MPLS技术提供可扩展的，安全的，可管理的IP VPN服务。 l 电信运营级网络可靠性 作为网络运营者(Network Carrier)来说，为用户提供可靠的业务是很重要的。 业务的可靠性要从多个方面得以保证，其中网络设备，尤其是骨干网的硬件和软件的可靠性尤为重要。在网络的设计和实施时考虑以下几点因素： 极高的网络可用度：网络设备的关键部件 - 处理器，交换矩阵，时钟，接口卡，制冷系统和电源均有硬件冗余， 单一部件的故障不影响网络的运行；其网络可用度应超过 99.99。作为电信业务提供者，一定要采用电信级别的路由交换机。 设备的各个部件均有热插拔功能：部件的更换和增加不影响网络的运行。服务不会中断。 设备的交换矩阵提供容错功能：单个部件的故障可在最短的时间内恢复，不影响网络的运行，服务不会中断。l 网络开展业务的灵活性 目前宽带IP骨干网仅提供Internet接入业务；如专线，拨号，Web/E-mail等传统业务是不够的。随着网络运营的竟争越来越激烈，业务提供者应开始提供各种增值业务的服务虚拟专网服务 (VPN/VPDN)和用户专网托管服务。 随着 Internet的快速成长和基于Internet的电子商务等网络应用的增长。传统的基于专线、ATM/FR线路的用户专网服务受到了强有力的挑 战。基于IP网络建立用户独立的、安全的用户专网成为网络服务商新的选择。宽带IP骨干网的功能宽带骨干网的建设应该考虑能够承载各种业务l 内容提供和媒体类业务包括广告业务、EMAIL业务、WWW/FTP内容业务、论坛类业务和制作类业务。l 接入及互连业务包括单用户拨号接入业务、局域网拨号接入业务(准专线业务)、简单拨号端口批发业务、综合拨号端口批发业务、 ADSL专线接入业务、移动拨号接入业务、DDN专线接入业务、FR专线接入业务、ATM专线接入业务、PDH/SDH专线接入业务、10/100M以太网专线接入业务、ADSL专线接入业务、HDSL专线接入业务和VDSL专线接入业务。l 宿主类业务包括共享Web/FTP空间出租业务、专用Web/FTP空间出租业务、服务器托管业务、路由器托管业务、电子商务电子商场招商业务和Intranet/Extranet出租业务。l MPLS VPN类业务基于MPLS的IPVPN是面向非连接的IP网络，同样可以像帧中继和提供IP服务级别一样具有保密性。因为基于MPLS的VPN使运行更为有效，提供商能够为用户提供低耗费、可管理的IP服务。MPLS是一项将VPN通晓性带入交换式或路由式网络的技术，它使得服务提供商能够迅速、有效地在同一个网络结构中建立各种大小的VPN。基于MPLS的网络能够将数据流分开，无须建立隧道或加密即可提供保密性，基于MPLS的网络以网络到网络的方式提供保密性，如同帧中继以连接到连接的方式提供保密性。基于MPLS的网络为用户提供服务，而帧中继VPN提供数据的传输，这将支持服务提供商实现从面向传输的模式到面向服务的模式的转变。在传统的VPN技术中，二层VPN能满足VPN用户对安全性的需求，因此，这正是目前构建内部网的公司只使用租用线路或帧中继链路来连接各站点的原因。但是二层VPN完全是点到点的连接，建网复杂，一旦有新的用户加入网络，无论用户方还是网络运营方都需要进行很大的修改，增强许多工作量，同时网络的可扩展性也受到限制。MPLS VPN不仅满足VPN用户对安全性的要求，还简化了网络运营方和用户方的工作量，可以建立任意的连接，具有很好的网络可扩展性。l 组播类业务包括网上音频广播业务、视频网络直播业务和网上游戏业务。l 其它类业务包括IP电话拨号接入业务、PSTN-Internet智能业务、IPV6类实验业务,无线接入业务、漫游用户的接入结算管理业务和其它业务.宽带IP骨干网的结构 骨干网的建设一般分成两个层次：核心层和扩展层。 核心层作为全网的数据汇聚点，主要提供网络数据的汇聚和优化，提供数据的高可靠，快速的传输。 扩展层的作用在于提供业务的接入和局部数据的汇聚，实施各种路由优化策略，并且根据业务的需求动态扩展网络的容量的和接入功能。结构示意图如下：扩展节点核心节点工程示例北京公众IP网 1、骨干层的建设要求 北京电信公众IP网的骨干节点构成的骨干网，负责下列业务的汇接：l IP业务量汇接l CHINANET上连l NAP网间对等l 与ATM网在IP层互连 北京电信公众IP网的骨干节点构成的骨干网的性能要求：l 在本期第一建设阶段要达到总带宽314Gbpsl 每个节点的吞吐量35Gbpsl 节点之间连接速率2.4Gbps 北京电信公众IP网的骨干节点构成的骨干网拓扑情况如图， 其中皂君庙，国际局和电报局作为骨干网的核心不但汇接扩展层节点，而且汇接其他的分区骨干节点。扩展层的节点根据线路情况分别以155Mbps, 622Mbps, GE或2.48Gbps速率与骨干节点相连，每个扩展层的节点都保证有两个上行连路分别接续到不同的骨干节点上。 2、扩展层的建设要求 北京电信公众IP网扩展层是各逻辑子网的物理集合，根据北京电信公众服务网的业务要求，北京电信公众IP网扩展层节点支持下列服务：l 专线接入服务 （接入端口速率为155Mbps,2Mbps和Nx6