浙江电信IP城域网改造扩容工程总体技术方案.pdf

浙江电信浙江电信 IP 城域网改造扩容工程城域网改造扩容工程 总体技术方案修订总体技术方案修订 02 业务规划和实现方案业务规划和实现方案 中盈优创资讯科技有限公司中盈优创资讯科技有限公司 2006 年年 10 月月 Confidential 1 业务规划和实现方案业务规划和实现方案 6 1 业务概述业务概述 改造后的城域网定位于承载有 QoS 保证的关键业务和普通公众业务的多业 务承载平台 通过城域网的可控和可管理来充分满足各类业务承载要求 充分考 虑目前已经出现的业务 并适当考虑未来的应用 其中应包括 PPPOE 业务 专 线业务 企业互联业务 IPTV 业务 软交换业务及其它在城域网基础上开展的 增值类业务 根据本期方案规划 杭州 宁波 温州等七地市通过新增公众业务的接入汇 聚平面 实现大客户与公众用户业务的物理分离承载 湖州 衢州 丽水和舟山 等四地市仍然采用原有的接入汇聚平面 实现混合业务承载 具体的业务实现结 构如下图所示 宽带互联网业务承载网络 NGN MPLS VPN IPTV 宽带互联网等综合业务承载网络宽带互联网等综合业务承载网络 业务需求变化 现有城域网 目标城域网目标城域网 网络结构和容量改造QoS特性优化设备和网络功能改造 业务流量模型变化业务提供和控制方式变化业务服务质量要求变化 网络优化改造 杭州等七地市 分离平面 业务承载示意图杭州等七地市 分离平面 业务承载示意图 湖州等四地市 统一平面 业务承载示意图湖州等四地市 统一平面 业务承载示意图 注 本章节主要说明各类业务在网络层面的实现方式 相关后台和支撑系 统配合见 注 本章节主要说明各类业务在网络层面的实现方式 相关后台和支撑系 统配合见 9 支撑系统和后台配合 章节 支撑系统和后台配合 章节 PPPOE 业务 PPPOE 业务实现还是由用户通过 Modem 发起 透过 DSLAM 或接入交换机 经由汇聚层面 在业务控制层的 BRAS 设备终结 PPPOE 业务 专线业务 专线业务将目前终结在二三层交换机上的光纤专线业务 逐步迁移到 SR 上 实现集中接入控制 企业互联业务 二层企业互联业务由目前 VLAN 透传承载逐步过渡到 VLAN 终结到 SR 由 SR 开通点到多点的二层 MPLS VPN 承载 二层企业互联业务用户端 CE 设备的接 入原则上不直连 SR 主要通过专用交换机汇聚 可靠性要求高的优质客户可通 过 MSTP 方式接入 三层的企业互联业务主要通过 SR 采用三层 MPLS VPN 方式承载 跨地市互 联的三层 MPLS VPN 业务通过各地市专用 SR 作为 PE ASBR 与本地 2 台 CN2 PE 对接承载 三层企业互联业务的用户端 CE 设备可通过专用交换机汇聚 也可以 通过 MSTP ATM FR DDN 等方式直接接入到城域网业务路由器 近期在城域网范围内可保持 MPLS VPN L2TP VPDN VLAN VPN 等多种技 术并存 随着城域网优化项目的实施 现有的基于 VLAN 方式的企业同城互连业 务 将逐步迁移到二层 VPN VPLS 业务网络上 增强业务的灵活性和可管控 性 城域网内 VPN 实现方式逐步向 MPLS 二三层 VPN 统一 跨地市的企业互联业务采用三层 MPLS VPN 骨干通过 CN2 承载 原有少量 ATM LAN 方式接入的跨地市二层 VPN 需要首先引导客户使用三层 MPLS VPN 解 决 IPTV 业务 在少量用户阶段的业务发展初期 IPTV 内容源旁挂城域网核心路由器或汇 接路由器 IPTV 机顶盒通过 PPPoE 连接到 BRAS 由 BRAS 分配 IP 地址实现接 入 组播流到 BRAS 的推送通过配置静态组实现 BRAS 针对每个用户的 PPPoE 会话进行组播复制 汇聚交换机上行连接到 BRAS 的链路承载 IPTV 业务流和普通上网业务流 通过网络结构和链路规划 将网络的可能拥塞点调整到 BRAS 的下行链路 以便 于进行带宽规划和设计 BRAS 针对每用户并发的下行数据流进行流量整形和队列调度 确保用户 IPTV 业务服务质量 软交换业务 CN2 骨干网和优化改造后的 IP 城域网作为软交换的承载网络 应具备承载 软交换业务的能力 为软交换网络的各种设备 包括 SS SG TG AG IAD 软终端等 提供接入 为软交换网络提供 QoS 保证和安全防护的能力 AG 双挂 SR 或者通过交换机上连至 SR SR 作为 AG 设备的网关设备 连接 AG 与软交换系统 在二层汇聚层使用 RSTP 技术 结合网络冗余结构设计 保 证 AG 接入可靠性 AG 所接的 SR 设备间可采用链路侦测和 VRRP 方式实现保护 散户 IAD 与软终端用户通过互联网接入 可申请成为 VIP 用户得到 QoS 保 证 6 2 公众宽带上网业务公众宽带上网业务 公众宽带上网业务为城域网承载的默认业务 不提供服务质量保障 在 DSLAM 和二层接入交换机上为每个用户配置一个 VLAN DSLAM 直连的 汇聚交换机或接入交换机部署选择性 QinQ 加载外层标签 实现 VLAN 的扩展 二层宽带汇聚网透传外层标签 BRAS 做为宽带接入网关 在下行 GE 端口终结 SVLAN 并通过和后台的交互实现宽带用户的精确绑定 公众宽带上网业务实现示意图如下所示 接入交换机 DSLAM VPN 用户 每用户一个 接入VLAN DSLAM 大客户 DSLAM大客户 汇聚交换机 Chinanet CN2 SRBRAS CN2 PE BRAS BRAS做为宽带接入网关 为PPPoE 拨号用户提供互联网接入SVLAN终 结 BRAS收敛比设置1 1 选择性QinQ 为宽带 PPPoE用户接入VLAN加载 外层标签 公众客户互联网接入业务实现 6 3 大客户专线接入业务大客户专线接入业务 大客户专线可以通过以下四种方式接入 1 重要大客户光纤直接接入 SR 设备 2 普通大客户光纤直接接入汇聚交换机 3 通过接入层交换机接入 4 ADSL 专线 SR 做为大客户接入网关 相对集中布放 具备大量终结专线业务的能力 重点接入大客户业务的汇聚交换机通过相对轻载的上行链路连接到 SR 用 于承载 VPN 和大客户专线业务 SR 对大客户专线业务数据流进行分类 标记 队列调度 流量限速 整形等 保障其 QOS 服务质量 另外 业务路由器的精 细带宽控制 双向限速 对于推动用户购买更高接入带宽有很大的促进作用 大客户专线接入业务实现示意如下图所示 接入交换机 DSLAM专线大客户 VPN 用户 接入交换机 DSLAM大客户DSLAM大客户 汇聚交换机 Chinanet CN2 SRBRAS CN2 PE BRAS SR做为专线接入网关 进行精细带 宽控制 双向限速 和接入控制 ACL 具有令好的防攻击能力 具 备终结4k专线用户能力 大客户专线接入业务实现 6 4 个人个人 VIP 业务业务 对宽带拨号接入用户进行细分 有 QoS 保证需求的高价值用户定义为个人 VIP 用户 建议初期根据 QOS 等级规划 将此类业务定义为铜业务 可以根据 设备情况 在用户接入交换机上做 QoS 分类 或在 BRAS 上做分类 在技术实现上 要求 BRAS 上配置分配给大客户的 IP pool 并且给个人 VIP 分配大客户 IP 地址 具体实现方法包括 方法一 用户开户或改变帐户类型时 需要增加个人 VIP Pool 信息 Bras 向 radius 发出认证包时 radius 返回相应的 IP Pool 信息 Bras 从该 Pool 中给该客户分配地址 方法二 用户使用类似 Person VIP 的后缀 BRAS 根据该后缀从不 同的 IP Pool 分配地址 城域网出口路由器会根据分配到的 VIP IP 地址将访问流量送到 CN2 承载 从而提供了业务的质量保证 如果个人VIP使用的是IAD等语音接入业务 则BRAS将流量送到BAC上 6 5 MPLS VPN VPLS 业务业务 VPN 用户做为大客户专线的一种业务方式 其接入和终结需求等同于大客 户接入业务 VPN 业务也可以通过以下四种方式接入 1 重要大客户光纤直接接入 SR 设备 2 普通大客户光纤直接接入汇聚交换机 3 通过接入层交换机接入 4 ADSL 专线 灵活的接入方式对于在中小企业中推广 MPLS VPN 业务 有重要意义 SR 作为 MPLS VPN PE 相对集中布放 SR 负责提供有用户接入控制的二 三层 MPLS VPN 业务 城域网 SR 和 CN2 PE 采用 option A 方式跨域 VPN 互联 实现跨域三层的 VPN 二层 VPN VPLS 跨域技术目前尚不成熟 建议暂不部署 汇聚交换机采用相对轻载的专用上行链路连接到 SR 用于承载 VPN 和大客 户专线业务 业务路由器对 VPN 业务数据流进行分类 标记 队列调度 流量 限速 整形等 保障 VPN 业务服务质量 浙江电信大部分地市目前开展了大量的基于 VLAN 方式的企业同城互连业 务 可逐步迁移到二层 VPN VPLS 业务网络 或逐步改造为 MPLS VPN 用户 上 增强业务的灵活性和可管控性 原则上 ATM DSLAM 上不接入 VPN 用户 IP 上行的 DSLAM 下挂 VPN 用户 则建议终结在 SR 上 MPLS VPN 业务实现示意如下图所示 当用户需要采用二层 VPN 方式接入时 则可以在 SR 上开启 VPLS 功能 作为二层 VPN 用户接入控制设备 PE 路由器的选取仍然与三层 VPN 网络相同 这些设备间仍然采用 LDP 协 议分配公网标签 二层 PE 设备之间采用 RSVP 传递 VPLS 服务私网标签 SR 需要为二层 VPN 用户配置二层 VRF 实例 并分配二层虚电路编号和 VLAN ID VPLS VPN 业务实现示意如下图所示 6 6 IPTV 业务实现业务实现 浙江电信已经在省中心和杭州 宁波等 6 个地市建立了统一的 IPTV 业务平 台 其他地市正在计划建设中 该平台由省中心 本地网中心 POP 点三级构架 组成 提供基于点播和组播视听节目及其他视听类增值业务 根据浙江目前的业务发展情况 网络现状和集团规范要求 建议目前阶段 IPTV 点播业务为主 组播业务为辅 IPTV 业务只对 PPPOE 的宽带用户开放 IP 城域网应具备承载 IPTV 业务的能力 包括为 IPTV 业务提供单播 组播 支持 网络带宽和 QoS 保证能力 具体实现如下 1 对于 IP DSLAM 接入的用户 IPTV 业务终端 STB 和宽带上网业务终端 PC 都采用 PPPoE 封装 以单 PVC 多 Session 的方式通过 IP DSLAM 终 结在 BRAS 上 实现不同业务的接入 2 对于IP DSLAM接入的用户 多PVC方式建议在试点地市进行业务开展 3 对于 LAN 接入的用户 IPTV 业务终端 STB 和宽带上网业务终端 PC 都 采用 PPPoE 封装 以单 VLAN 多 Session 的方式通过 LAN 交换机终结在 BRAS 上 实现不同业务的接入 4 对于 LAN 接入的用户 为 IPTV 业务分配一个独立的 VLAN 方式建议在 试点地市进行业务开展 5 IP DSLAM 上实现用户 PVC 与 VLAN ID 映射 为每个用户分配单独的 VLAN ID 在 DSLAM 上设置 DSLAM 到 Modem 的握手速率上限 对 于 IPTV 用户 下行速率限制为 4M 本阶段 DSLAM 和园区交换机上不 需要配置 IGMP SNOOPING 和 COS 分类标记功能 6 汇聚交换机对 IPTV业务进行QinQ封装 目前VLAN 定义中没有为IPTV 专门定义内外层 VLAN 外层 PVLAN 表示 DSLAM 拨号用户 内层 CVLAN 表示 DSLAM 拨号业务 对于 IPTV 下行流量 汇聚交换机信任 数据报文标记 7 由于 DHCP 和 IPOE 认证方式还不成熟 本期工程 SR 设备不开放 IPTV 业务 8 BRAS 作为业务接入控制点 负责向 STB 发送基于单播的 VoD 业务 向 STB 复制并发送基于组播的 IPTV 直播业务 9 目前阶段 组播流到 BRAS 的推送通过静态组加入配置实现 BRAS 针 对每个用户的 PPPOE 会话进行组播复制 BRAS 必须支持 IGMP 快速离 开机制和组播组访问控制功能 网络层上仅提供对基本频道套餐的控制 复杂的频道管理控制将主要通过后台业务管理系统实现 10 BRAS 下行 GE 端口的出方向 进行队列调度 为 IPTV 流量配置专 用轮询队列 预留带宽 同时在用户接入 SVLAN 对用户数据进行流量整 形和层次化 QoS 调度 确保 IPTV 业务服务质量 11 BRAS 设备结合 RADIUS 服务器对 IPTV 上行流量进行分类标记 IPTV 下行流量进行二三层标记转换 保证 BRAS 上下游设备能够识别 IPTV 业务 12 浙江电信 IP 城域网作为 IPTV 承载网 需要提供组播支持能力 建 议采用 PIM SM 协议作为组播路由协议 杭州 宁波 台州分成多个 PIM SM 组播域 每个 PIM SM 域的 RP 点选择建议选择在县区节点的汇 聚路由器 或 SR 兼汇聚路由器 上 其它地市城域网位一个组播域 RP 点建议选择在核心路由器上 RP 采用 Anycast RP 技术 2 台 RP 之间运 行 MSDP SR 和 BRAS 静态指定 RP 13 城域网骨干网中 IPTV 业务进入轮询队列 2 预留 30 的 WRR 队列 进行保障 14 目前组播源来自浙江电信统一的 IPTV 平台 IPTV 平台建议采用 MSTP 冷备份和双 RP 等手段提高网络的可靠性 15 远期实现中 城域网和 CN2 之间的跨域组播采用 MBGP 和 MSDP 协议实现 每个城域网应至少部署两个 RP 如果城域网暂时无 RP 则 可通过配置静态组播路由指向 CN2 的 RP 地址 IPTV 业务实现示意如下图所示 6 7 软交换业务实现软交换业务实现 2005 年浙江电信省公司在杭州等 11 个地市进行 NGN 核心网的建设 每个 节点都部署 NGN 软交换系统 所有地市 NGN 业务都通过 CN2 进行通信 已经 具备 NGN 业务在城域网内放号能力 本期工程 浙江电信城域网 NGN 业务主要分为公众 IAD 接入业务 大客户 IAD 接入和 AG 接入业务 IP 城域网将软交换设备当做用户设备 同时需要承载软交换业务 包括为 各种软交换设备提供接入 以及为软交换网络提供 QoS 保证和安全防护的能力 具体实现如下 公众 IAD 业务接入方案 1 公众客户 IAD 通过 IP DSLAM 和园区交换机接入 到接入设备连接采用 单 PVC VLAN 方式 IAD 所带的语音和数据业务都采用 PPPoE 封装 以 单 PVC VLAN 多 Session 的方式通过 IP DSLAM 终结在 BRAS 上 实现 不同业务的接入 2 IP DSLAM 园区交换机为公众客户 IAD 分配专用 CVLAN 汇聚交换机对 IAD 业务进行 QinQ 封装 分配专用外层 PVLAN 对于申请成为 VIP 用 户 则可以根据用户的 VLAN 号来实现业务控制和 QoS 调度 实现用户 业务接入网的QoS保障 而对于未申请VIP 的公众客户IAD 在进入BAC 之前没有 QoS 保证 3 BRAS 作为业务接入控制点 负责公众 IAD 业务授权认证 IAD 业务与 其他业务隔离 分配 IP 地址和提供公众 BAC 网关 4 公众 IAD 认证完后 自动与公众 BAC 通信 所有 IAD 业务流量都经过 BAC 由 BAC 设备负责软交换 VPN 网络与 IP 城域网的互通 大客户 IAD 业务接入方案 1 大客户IAD通过双FE链路上联到汇聚交换机 其中一条链路为备份链路 当主链路发生故障 STP 计算收敛后原备份链路变为主用链路 大客户 IAD 设备静态配置公网 IP 和大客户 BAC 相关信息 2 对双平面承载的地市 大客户平面设备对大客户 IAD 分配单层 VLAN 大 客户 IAD 终结在 SR 设备上 原则上大客户平面保持轻载 来保障大客户 IAD 业务服务质量 3 对混合承载方案的地市 在接入网部署 QoS 二层接入网统一开启两个 等级的队列调度 在 IAD 的接入端口 支持打标的 DSLAM 或 L2 交换机 进行 802 1p 等级标记 在二层设备的出端口通过 PQ 队列绝对保障语音 业务的上行流量 PQ 初期 10 带宽 4 SR 作为大客户 IAD 业务接入网关 对大客户 IAD 业务进行速率限制和 安全控制 5 由于大客户 IAD 直接接入软交换 VPN 也存在一定安全风险 因此考虑 大客户的重要性 为大客户 IAD 设置专用的 BAC 该通过 BAC 访问软交 换 VPN AG 业务接入方案 1 AG 设