IPRAN技术基础介绍 ISSUE 1.00PPT学习课件

Page0 修订记录 本页不打印 IPRAN技术基础介绍 前言 本课程旨在介绍电信IPRAN网络需要部署的关键技术 给学习者一个全景 系统的了解华为IPRAN解决方案中各种关键技术的实现 Page2 培训目标 学完本课程后 您应该能 描述电信IPRAN网络基本概念和架构描述IPRANMPLS协议基本原理描述IPRANPWE3协议的基本原理描述IPRANMPLSL3VPN基本原理PWE3 MPLSL3VPN实现描述电信IPRAN高可靠性原理了解电信IPRANQoS特性了解时钟基本原理 Page3 目录 IPRAN移动承载网概述IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 MPLSL3VPN实现电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page4 中国电信IPRAN解决方案概述 Page5 目录 IPRAN移动承载网概述IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 MPLSL3VPN实现电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page6 目录 IPRANMPLS协议基础2 1MPLS技术基础2 2MPLSLDP动态隧道 Page7 传统IP转发 Page8 RTA RTB RTC RTD 10 1 0 0 24 10 2 0 0 24 10 1 1 0 30 10 1 1 4 30 s0 s0 s3 s2 s3 s3 2 1 5 6 10 1 1 8 30 9 10 10 1 0 0 30 2 1 10 2 0 0 30 2 1 MPLS标签转发 Page9 RTA RTB RTC RTD 10 1 0 0 24 10 1 1 0 30 10 1 1 4 30 s0 s0 s3 s2 s3 s3 2 1 5 6 10 1 1 8 30 9 10 1 1 1 1 32 MPLSDomain MPLSHeader Data IPHeader 10 2 0 0 24 MPLS标签 1 2 标签 Label 是一个短而定长的 只具有本地意义的标识符 用于唯一标识一个分组所属的FEC MPLS封装方式 Page10 FrameHeader IPHeader Payload FrameHeader MPLSHeader IPHeader Payload 二层帧格式 MPLS帧模式封装 MPLS标签 2 2 MPLS头部 Page11 MPLS头部总长度为4bytes 32bits 标签Label长度20bitsEXP ExperimentalUse 长度3bitsS BottomofStack 长度1bitTTL长度8bits LABEL EXP S TTL 0 19 22 23 20 24 MPLSLSP 1 3 IP包在MPLS网络中经过的路径称为标签交换路径LSP LabelSwitchedPath LSP是一个单向路径 与数据流的方向一致 Page12 RTA RTB RTC RTD IPNetwork MPLSDomain LER IPNetwork LSP LSPLabelSwitchPath LSR LSR LER MPLSLSP 2 3 根据数据传送的方向 LSR可以分为上游和下游 上游 以指定的LSR为视角 根据数据传送的方向 所有往本LSR发送MPLS报文的LSR都可以称为上游LSR 下游 以指定的LSR为视角 根据数据传送的方向 本LSR将MPLS报文发送到的所有下一跳LSR都可以称为下游LSR Page13 LSR B LSR C LSR A 192 168 1 0 24 数据流向下游 数据流向下游 向上游分标签 向上游分标签 MPLSLSP 3 3 LSP基本建立过程 MPLS需要为报文事先分配好标签 建立一条LSP 才能进行报文转发 标签由下游分配 按从下游到上游的方向分发 如下图 由下游LSR在IP路由表的基础上进行FEC的划分 并将标签分配给特定FEC 再通过标签发布协议通知上游LSR 以便建立标签转发表和LSP Page14 Transit Egress Transit 3 3 3 3 32 To 3 3 3 3 32Label 3 Ingress To 3 3 3 3 32Label Y To 3 3 3 3 32Label X MPLSLSP分类 静态LSP 用户通过手工为各个转发等价类分配标签而建立的 标签分配原则 上游节点出标签的值就是下游节点入标签的值 动态LSP 通过标签发布协议动态建立 LDP 专为标签发布而制定的协议RSVP TE 对RSVP协议进行了扩展 主要用于建立TE隧道MP BGP 在BGP协议基础上扩展的协议 Page15 目录 IPRANMPLS协议基础2 1MPLS技术基础2 2MPLSLDP动态隧道 Page16 LDP会话 在MPLS域内只有先建立了LDP会话 LSR之间才开始标签交换 LDP会话分为以下两种 本地LDP会话 LocalLDPSession 远端LDP会话 RemoteLDPSession Page17 动态LDP隧道建立过程 Page18 LDP会话建立后 LDP协议开始交换标签映射等消息用于建立LSP RTA RTB RTC RTD 10 1 0 0 24 10 2 0 0 24 10 1 1 0 30 10 1 1 4 30 s0 s0 s3 s2 s3 s3 2 1 5 6 10 1 1 8 30 9 10 MPLSDomain 1 1 1 1 32 2 2 2 2 32 3 3 3 3 32 4 4 4 4 32 1 1 1 1 1029 1 1 1 1 1028 1 1 1 1 1027 标签发布方式 Page19 下游自主方式 DU方式 RTA RTB RTC RTD 10 1 0 0 24 10 2 0 0 24 10 1 1 0 30 10 1 1 4 30 s0 s0 s3 s2 s3 s3 2 1 5 6 10 1 1 8 30 9 10 MPLSDomain 1 1 1 1 32 2 2 2 2 32 3 3 3 3 32 4 4 4 4 32 4 4 4 4 1027 4 4 4 4 1028 4 4 4 4 1029 标签发布方式 Page20 下游按需方式 DoD方式 RTA RTB RTC RTD 10 1 0 0 24 10 2 0 0 24 10 1 1 0 30 10 1 1 4 30 s0 s0 s3 s2 s3 s3 2 1 5 6 10 1 1 8 30 9 10 MPLSDomain 1 1 1 1 32 2 2 2 2 32 3 3 3 3 32 4 4 4 4 32 4 4 4 4 1027 4 4 4 4 1028 4 4 4 4 1029 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 标签请求 标签分配 动态LDP标签管理 对于从邻居LSR收到的标签映射 无论邻居LSR是不是自己的下一跳都保留 Page21 RTA RTB RTC RTD 10 1 0 0 24 10 2 0 0 24 10 1 1 0 30 10 1 1 4 30 s0 s0 s3 s2 s3 s3 s0 10 1 1 12 30 10 1 1 16 30 17 s1 RTE 2 1 5 6 10 1 1 8 30 9 10 s1 s0 18 MPLSDomain Label1029 Label1029 1 1 1 1 32 2 2 2 2 32 3 3 3 3 32 4 4 4 4 32 目录 IPRAN移动承载网介绍IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 MPLSL3VPN实现电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page22 目录 3 IPRANPWE3协议基础3 1PWE3介绍3 2TDM业务仿真3 3以太业务仿真3 4ARP双发 Page23 PWE3的概念 PWE3是指在分组交换网络PSN PacketSwitchedNetwork 中尽可能真实地模仿ATM 帧中继 以太网 低速TDM TimeDivisionMultiplexing 电路和SONET SynchronousOpticalNetwork SDH SynchronousDigitalHierarchy 等业务的基本行为和特征的一种二层业务承载技术 Page24 PWE3的概念 举例 Page25 PWE3传输构建和数据转发 Page26 PWE3分类 Page27 静态PW 静态PW不使用信令协议进行参数协商 而是通过命令手工指定相关信息 数据通过隧道在PE之间传递 动态PW 动态PW是指通过信令协议建立起来的PW PE之间通过LDP交换PW的标记标签 PWE3分类 Page28 根据PE和PE之间是否使用了多个PW 可以分成 单跳PW 单跳PW SS PW 是指PE与PE之间只有一条PW 不需要PWLabel层面的标签交换 多跳PW 多跳PW MS PW 是指PE与PE之间存在多个PW 多跳中的PE和单跳中的PE转发机制相同 只是多跳转发时需要在S PE SwitchingPE 上做PWLabel层面的标签交换 并且引入了UPE 用户侧PE SPE 交换PE 和NPE 网络侧PE 的概念 PWE3分类 举例 1 2 Page29 PW LSP CE CE P 在移动承载网络中 在网络规模较小时 一般使用SS PW 如上图 技术可以满足要求 为了避免手工配置大量PW的麻烦 使用LDP信令分配PW标签 PWE3分类 举例 2 2 Page30 PW LSP 当两台PE之间不能建立信令连接或者不能建立直连隧道时 就需要配置多段PW PWE3支持多段PW 使得组网方式更加灵活 PWE3应用 1 2 无线承载业务 可以分为2GTDM业务 3GATM业务 3GETH业务 LTES1业务和X2业务 2GTDM业务承载 2G业务属于TDM业务 采用E1接入 在PSN网络中采用TDMPWE3仿真转发 在BSC侧用通道化的STM 1汇聚 考虑网络规模和实际网络业务承载需求 采用端到端PW SS PW 和多段PW MS PW 两种方式实现2G业务承载 一般而言 对于小于500网元的网络规模 采用SS PW方式 如若网络规模变大 基于故障隔离 业务快速部署 分域管理的角度 建议采用MS PW方式 Page31 PWE3应用 2 2 ETH业务承载 3G阶段 IP化的Abis接口业务属于端到端ETH业务 一般指基站到控制器 或业务网关之间 端到端的互联 IPRAN网络为其提供IP通道 在LTE阶段 基站和核心网已经完全IP化 包括基站到核心网 EPC 的S1业务和基站之间的X2业务 3G基站使用FE接口接入到PSN网络 BSC侧采用GE接口进行汇聚 LTE基站使用GE接口接入到PSN网络 EPC侧采用GE 10GE接口进行接入 由于基站IP化 组网方式变得比较灵活 可以采用SS PW MS PW以及L2VPN L3VPN等方式进行组网 Page32 目录 3 IPRANPWE3协议基础3 1PWE3介绍3 2TDM业务仿真3 3以太业务仿真3 4ARP双发 Page33 TDM基本概念 1 3 Page34 时分复用第一个时隙TS1传送第一路信号 第二个时隙传送第二路信号 若干时隙组成一个帧 每一帧按照相同的结构和规则传送各路信号 不同的时隙可用来传递不同用户的数据 TDM基本概念 2 3 E1介绍 属于TDM业务的一种传输通道被划分成32个时隙一个时隙一次传递8bits的数据每秒传输8000个E1帧E1带宽计算如下 32 timeslots frame 8 bits timeslot 8000 frames s 2048000 bits s 2 048 Mbps 32 64 Kbps Page35 TDM基本概念 3 3 Page36 E1成帧模式 framed 和非成帧模式 unframed UnframedE1把所有时隙作为一个整体来传递用户数据UnframedE1的总带宽是2 048Mbps 跟一个串口的带宽一样FramedE1时隙0用来传递信令和帧分隔符时隙1到31用来传递不同用户的业务数据例如 时隙1为用户1提供64Kbps的带宽 时隙2和时隙3一起能为用户2提供128Kbps的带宽 TDMPWE3封装方式 SAToP封装 Page37 TDMPWE3封装方式 CESoPSN封装 Page38 TDMPWE3数据转发 Page39 目录 3 IPRANPWE3协议基础3 1PWE3介绍3 2TDM业务仿真3 3以太业务仿真3 4ARP双发 Page40 二层以太业务类型 1 2 二层以太业务根据实现方式不同 可以分为以下几类 以太专线业务 E LineService 以太网专线业务是拓扑上点到点的一种业务形态 设备将用户侧特定端口中的报文或者特定端口中特定VLANs的报文 传送到用户侧或者网络侧的某个端口 或者网络侧的某个PW上 或者网络侧的QinQLink上 实现用户数据的点到点透传 Page41 二层以太业务类型 2 2 以太专网业务 E LANService 以太网专网业务是拓扑上多点到多点的一种业务形态 设备将用户侧特定端口或者特定端口中特定VLANs的报文 转发到多个网络侧端口上 或者网络侧的某个PW或者QinQ链路上 实现用户数据的多点到多点的透传 以太汇聚业务 E AGGRService 以太网汇聚业务是拓扑结构上多点到一点的业务汇聚形态 设备可以将多个端口接入的业务汇聚到网络侧 也可以将网络侧的多个由PW承载的NNI接口汇聚到UNI侧的一个端口上 Page42 二层以太业务仿真实现 以太专线业务PWE3仿真实现 Page43 二层以太业务仿真实现 举例 CE1 使用Ethernet接口接入到PE1 PE1接入的不同业务可以采用不同的VLAN 或不同子网 进行区分 PE1 接收来自CE1的报文 分别打上公网标签 由RSVP TE LDP等协议分配 和私网标签 由LDP协议分配 根据MPLS标签进行数据转发 P 根据公网标签进行转发 私网标签保持不变 PE2 终结来自PE1的PW 弹出公网标签和私网标签 把PWE3封装的Ethernet业务还原 根据MAC地址转发给CE2对应的接口 Page44 P 目录 3 IPRANPWE3协议基础3 1PWE3介绍3 2TDM业务仿真3 3以太业务仿真3 4ARP双发 Page45 ARP双发实现 P B B eNodeB PrimaryPW StandbyPW ARP ARP ARP MAC 10 10 10 01 01 01 10 10 10 01 01 01 10 10 10 01 01 01 ARP双发用于MixedVPN场景下 A设备与主备B设备间 当主用B设备发生故障 下行至基站的流量会切换到备用B设备上 而此时如果备用B设备ARP表项里没有基站MAC地址会导致丢包 为了避免该情况的发生 可以使用ARP双发 基站与主备B设备交互ARP报文 保证主备B设备ARP表项里同时学习到基站的MAC地址 Page46 目录 IPRAN移动承载网介绍IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 MPLSL3VPN实现电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page47 目录 4 IPRANPWE3协议基础4 1BGPMPLSVPN概述4 2BGPMPLSVPN实现原理4 36vPE技术 Page48 BGPMPLSVPN网络结构 Page49 IPRAN场景的MPLSBGPVPN Page50 MPLSBGPVPN MPLSBGPVPN Egress EPCCE EPC Ingress B L3VE 1 MPLSDomain ER EPC L3VE 2 Egress ER 如图所示 在电信IPRAN某场景下 L3VPN建立在B设备和EPCCE之间 目录 4 IPRANPWE3协议基础4 1BGPMPLSVPN概述4 2BGPMPLSVPN实现原理4 36vPE技术 Page51 基本概念VPN Instance VRF VPNRouting Forwarding VPN路由转发表 也称VPN instance VPN实例 用于区分不同VPN的路由 是PE为直接相连的site建立并维护的一个专门实体 每个site在PE上都有自己的VPN instance 每个VPN instance包含到一个或多个与该PE直接相连的CE的路由和转发表 另外如果要实现同一VPN各个Site之间的互通 该VPN instance还就应该包含连接在其他PE上的属于该VPN的Site的路由信息 Page52 基本概念RD RouteDistinguisher Page53 RD RouteDistinguisher64bits前缀VPNv4Address由64bit的RD加上IPv4地址构成RD唯一 VPNV4地址唯一 RouteDistinguisher IPv4Address VPNV4Address 基本概念RT RouteTarget Page54 RouteTarget为路由的扩展属性ExportRouteTarget本地PE从直接相连site学到IPv4路由后 转换为VPNIPv4路由 并为这些路由设置ExportTarget属性 ExportTarget属性作为BGP的扩展团体属性随路由发布 ImportRouteTargetPE收到其它PE发布的VPN IPv4路由时 检查其ExportTarget属性 当此属性与PE上某个VPN实例的ImportTarget匹配时 PE就把路由加入到该VPN实例的路由表 基本概念MP BGP MultiprotocolExtensionsforBGP 4 MP BGP MultiprotocolextensionsforBGP 4 RFC2283 用于在PE路由器之间传播VPN组成信息和路由 MP BGP采用地址族 AddressFamily 来区分不同的网络层协议 既可以支持传统的IPv4地址族 又可以支持VPN IPv4地址 MP BGP通过在BGP中引入扩展团体属性 使其能够在PE设备之间传播VPN组成信息和VPN IPv4路由 Page55 BGPMPLSVPN基本工作原理 1 2 MP BGP MultiprotocolExtensionsforBGP 4 Page56 MPLSDomain MP iBGPPeer MP iBGPPeer CE1 CE2 CE4 CE3 10 1 5 0 24VPNA VPNB10 1 5 0 24 PE P PE VPNA VPNB P PE CE1 PE BGPMPLSVPN基本工作原理 2 2 Page57 出口PE到出口CE的路由信息交换过程与此类似 本地CE到IngressPE路由信息交换 1 2 Page58 CE PE路由协议 本地CE到IngressPE路由信息交换 2 2 Page59 10 1 5 0 24 10 1 5 0 24 IngressPE到EgressPE路由信息交换 1 4 入口PE间对私网路由的区分 RouteDistinguisher RD Page60 VPNv4Address VPNA VPNB PEB IngressPE到EgressPE路由信息交换 2 4 PE间对私网路由的传递 MP BGP Page61 VPNA VPNB P PEB IngressPE到EgressPE路由信息交换 3 4 Page62 VPNA VPNB 出口PE对私网路由的区分 RouteTarget RT 路由信息从PEA传递到PEB后 PEB如何决定这些路由信息应该发布给哪个VPN 即PEB应该将这些路由信息注入到哪个VRF中 PEB P IngressPE到EgressPE路由信息交换 4 4 入口PE到出口PE路由信息交换过程 Page63 P PEB VPNA VPNB 电信IPRAN场景下路由交换 4 4 Page64 B1 B2 ER VRR ER VRR EPCCE EPCCE 公网标签分配过程 PEA与PEB之间的公网隧道通过LDP或者RSVP TE建立 Page65 FECIn OutLabel1 1 1 1 323 NULL FECIn OutLabel1 1 1 1 321024 3 FECIn OutLabel1 1 1 1 32NULL 1024 Userlabel3for1 1 1 1 32 Userlabel1024for1 1 1 1 32 L0 3 3 3 3 L0 1 1 1 1 VPNA VPNB P PEB 私网标签分配过程 PEA要转发私网IP数据包到正确的CE需要另外一个标识来区分PEA上所连接的不同的VPN 这个标识就是私网标签 Page66 L0 1 1 1 1 L0 2 2 2 2 L0 3 3 3 3 BGP OSPF RIPv2updatefor10 1 5 0 24 NH CE 2 VPNV4Update200 1 10 1 5 0 24 RD200 1 IPv4NH PEASOO SiteART 300 1Label 15362 VPNV4路由变为IPV4路由 并且根据本地的importRT属性加入到相应的VRF中 私网标签需保留 留作转发时使用 再由本VRF的路由协议引入并转发给相应的CE PEB VPNA VPNB 数据转发过程 在BGPMPLSVPN网络中 数据在PE与CE之间为路由转发 在PE之间为隧道转发 Page67 10 1 5 1 15362 10 1 5 1 10 1 5 1 15362 3 10 1 5 1 15362 1024 10 1 5 1 P PEB VPNA VPNB 目录 4 IPRANPWE3协议基础4 1BGPMPLSVPN概述4 2BGPMPLSVPN实现原理4 36vPE技术 Page68 6vPE概述 1 3 6vPE IPv6VPNProviderEdge 是一种为IPv6用户网络提供BGPMPLSVPN服务的技术 现阶段 IPv6VPN业务由服务提供商的IPv4骨干网来实现 这种情况下 骨干网是IPv4网络 客户站点是IPv6地址族 PE应支持IPv4和IPv6 双协议栈 IPv6VPN通过MP BGP在骨干网发布VPN IPv6路由信息 BGP触发MPLS分配私网标签来标识IPv6报文 并使用LSP MPLSTE GRE等隧道机制在骨干网上实现私网数据的传送 其实现原理与BGP MPLSIPVPN相同 Page69 Page70 6vPE概述 2 3 为了解决不同的VPN可以使用相同的地址空间的问题 引入了新的地址族 VPNv6 VPNv6地址族主要用于PE路由器之间传递IPv6VPN路由 由于RD在不同的IPv6VPN间具有唯一性 如果两个VPN使用相同的IPv6地址 PE路由器为它们添加不同的RD 转换成唯一的VPNv6地址 不会造成地址空间的冲突 PE从CE接收的标准的路由是IPv6路由 如果需要引入IPv6VPN路由表并发布给其他的路由器 此时需要附加一个RD 建议相同IPv6VPN的RD配置成相同的 Page71 6vPE概述 3 3 IPv6VPN使用了BGP的扩展community属性 并且起了一个新名字 RT RouteTarget 也叫VPNTarget RT的本质是每个VRF表达自己的路由取舍及喜好的方式 可以分为两部分 ExportTarget与importTarget 在一个VRF中 在发布路由时使用RT的export规则 直接发送给其他的PE设备 在接收端的PE上 接收所有的路由 并根据每个VRF配置的RT的import规则进行检查 如果与路由中的RT属性match 则将该路由加入到相应的VRF中 RouteTarget结构 6vPE组网介绍 基本组网 Page72 MPLSDomain PE PE PE PE P P P P VPNA VPNB VPNA v6VPN VPNB v6VPN v6VPN v6VPN 6vPE原理介绍 Page73 6vPE控制平面和数据转发平面原理与6PE类似 与6PE不同 IPv6VPNPE间交互路由的时候 带上了类似于IPv4VPN的RD和ERT 用于VPN互访控制 PE间传递的标签L1也是VPN标签 可以标识出CE接入的VPN PE和CE之间利用IPv6协议中的IGP EBGP和静态路由等方式交换IPv6路由 PE之间需要创建Tunnel来透明传输IPv6报文 PE和P 其他PE之间的利用IPv4路由协议交换路由建立隧道 目录 IPRAN移动承载网介绍IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 L3VPN原理电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page74 目录 5 PWE3 L3VPN原理5 1PWE3 L3VPN业务模型5 2PW L3VPN业务部署 Page75 PWE3 L3VPN业务模型 Page76 Eth Trunk PWE3 L3VPN VRRP 主备路由 VE Access Aggregation MBBCore B3 RR1 ER1 EPCCE A2 B4 RR2 ER2 EPCCE EPC PWE3 L3VPN流量与封装 Page77 目录 5 PWE3 L3VPN原理5 1PWE3 L3VPN业务模型5 2PW L3VPN业务部署 Page78 SPE跟UPE建PW链接 同时SPE与NPE建L3VPN邻居 所有ETH业务都在同一台SPE上通过虚拟以太口 终结L2VPN后直接入L3VPN转发 PWE3 L3VPN业务部署 1 2 Page79 eNodeB EPC PWE3 L3VPN业务部署 2 2 P 接入层A类设备配置主备PW分别终结到两台汇聚层B类设备的L2VE接口 再通过内部环回接口实现PW与L3VPN的桥接 逻辑上相当于接入层A类设备直连两台B类设备 主备PW保持单发双收状态 即从接入层A类设备到汇聚层B类设备的上行方向 流量仅从主用PW发送 从汇聚层B设备到接入层A类设备的下行方向 主备PW可同时接受流量 实现A类设备与B类设备之间的松耦合 B B L3VPNonL3VE PWonL2VE L3VPNonL3VE PWonL2VE eNodeB PrimaryPW StandbyPW IP地址 6 1 1 1 25MAC地址 00 E0 FC 11 11 11 IP地址 6 1 1 1 25MAC地址 00 E0 FC 11 11 11 IP地址6 1 1 2 25 Page80 目录 IPRAN移动承载网介绍IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 L3VPN原理电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page81 目录 6 电信IPRAN高可靠性原理6 1电信IPRAN隧道保护技术6 2MPLSBGPVPN保护技术6 3PWE3保护技术 Page82 BFDforLSP Page83 BFDSession Ingress Egress Transit LSP BFDforLDPLSP是指在LSP链路上建立BFD会话 并将会话与LSP绑定 利用BFD快速检测LSP链路的故障 触发LSP的流量切换 LDPautoFRR Page84 LDP IPFRR Egress Transit 在配置了LDP快速重路由功能的网络中 当接口故障 接口自己感知或者结合BFD检测 或者主LSP不通 结合BFD检测 时 LDP快速重路由功能会将流量快速切换到备份LDPLSP上 实现对主LSP的保护 保证流量中断时间小于50ms 实现50ms以内切换 NormalLSP BFDforIGP LiberalLSP 误码倒换 1 2 在采用IPRAN承载宽带业务的场景中 线路误码可能导致基站停止服务或降低服务等级等严重问题 而在现有的检测机制下 误码事件无法触发网络的保护倒换 为了解决上述问题 可以配置误码倒换功能 使误码事件触发网络保护倒换 尽量减少误码对业务的影响 Page85 误码倒换 2 2 Page86 配置该功能后 如果接口检测到的误码率超过配置的阈值 则链路的质量等级变为LOW 触发路由协议 OSPF IS IS 调整路由的cost值 使路由选择误码率较小的链路 这样就能始终保证LDPLSP建立成功 同时选择误码率较小的链路 从而尽量减少误码对业务的影响 A A A B B ER ER EPCCE EPCCE eNodeB eNodeB COST EPC 目录 6 电信IPRAN高可靠性原理6 1电信IPRAN隧道保护技术6 2MPLSBGPVPN保护技术6 3PWE3保护技术 Page87 EPC可靠性 主备静态路由 Page88 EPC IPRAN骨干 主备RSG分别与BSC以30位掩码网段对接 主备RSG分别私网VRF内的静态路由 目的地址位BSC的业务地址 下一跳位直连BSC接口的IP地址 静态路由在RSG之间的私网VRF的IGP进程内发布 静态路由和IGP路由都引入到BGPVPNv4中BSC有主备和负载分担模式两种 如果是主备模式 则BSC处于备的端口会处于DOWN状态以确保备RSG的静态路由生效 为了避免RSG与BSC之间的单纤故障 需要将其之间的互联端口设置为自协商模式或者配置配置BFDFor静态路由 静态路由的路由优先级应设置大于IGP的路由优先级 VRF内IGP进程 备路由 主路由 EPCCE EPCCE EPC可靠性 E VRRP Page89 EPC IPRAN骨干 VRRP心跳报文 EPCCE EPCCE 在主备RSG之间部署VRRP 心跳报文由RSG之间二层eth trunk接口透传 主备RSG之间的eth trunk口可以二三层混跑 VRRP心跳以及必要的BSC业务经二层转发 公网侧业务由三层自接口转发 BSC的网关位于RSG的vlanif接口上 E VRRP即在VRRP的基础上在主备RSG之间部署BFD 探测间隔50ms 以快速检测VRRP心跳通道故障 VRRP抢占延时为300秒 叠加VRRP恢复时间后 必须大于BGP延时重连时间 VRRP组状态恢复延时为60秒 全局配置 防止接口 BFD会话会话频繁震荡 E VRRP 主端口 备端口 L3VPNECMP介绍 Page90 Egress Transit NextHopTrack Ingress BFDforIGP L3VPNECMP maximumload balancingeibgp8 IGPFC ECMP实现L3VPN路径负载分担 当Egress节点故障 BFDforIGP快速检测 触发IGP快收敛 将信息通告给Ingress节点 NHT技术快速感知下一跳失效 触发VPNv4peer快速切换 触发路径切换到备用路径 目录 6 电信IPRAN高可靠性原理6 1电信IPRAN隧道保护技术6 2MPLSBGPVPN保护技术6 3PWE3保护技术6 4端到端保护 Page91 PWRedundancy业务保护技术 PWRedundancy保护是基于PWE3技术 通过与网关保护技术 E APS VRRP等 联动 提供一种CE 移动承载网络即是基站控制器 双归场景下的远端PE节点或PW业务的保护机制 下图为BSC双归PE场景 Page92 PWRedundancy的基本概念 Primary Secondary概念Primary Secondary指的是PW的转发优先级 是PW的配置参数 PrimaryPW被设定为优先用于流量转发 SecondaryPW用于保护PrimaryPW 在两者PW状态相同的情况下使用PrimaryPW转发流量 当前的实现只能对于某个PrimaryPW最多只能再配置一条SecondaryPW ICBPW也可看作是一条SecondaryPW Active Standby概念Active Standby指的是PW的转发状态 是PW的运行状态 非配置参数 只有处于Active状态的PW才被用于转发流量 PW本地的Active或Standby状态取决于PW本地和远端的信令状态和优先级 配置的Primary Secondary 处于最优状态和最高优先级的PW才会被选择为Active 用来转发流量 其它的PW均处于Standby状态 处于Standby状态的PW不用于转发流量 但可以配置接收流量 只能用于VLLPW Page93 Page94 PWRedundancy实现 P 当链路中断时BFDforPW检测到工作PW故障 触发PWRedundancy快速切换 B B eNodeB PrimaryPW StandbyPW BFDforPW A Page95 目录 6 电信IPRAN高可靠性原理6 1电信IPRAN隧道保护技术6 2MPLSBGPVPN保护技术6 3PWE3保护技术6 4端到端可靠性保护 Page96 端到端可靠性保护 VRRP场景 Page97 BSC EPC BTS eBTS BTS eBTS PW1 L3VPN A B C D E 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BFDForPW 50ms 3 PWRedundancyBFDForIGP IGPFC 主备路由BFDForlink 10ms 3 静态路由trackBFD BFDForLSP 50ms 3 ECMPBFDForIGP IGPFC IP LDPFRR 端到端可靠性保护 业务切换 1 6 正常情况下的业务流量 Page98 EPC 端到端可靠性保护 业务切换 2 6 接入侧故障情况下业务流量的保护倒换 Page99 EPC 端到端可靠性保护 业务切换 3 6 B节点故障情况下业务流量的保护倒换 Page100 EPC 端到端可靠性保护 业务切换 4 6 汇聚核心侧故障情况下业务流量的保护倒换 Page101 EPC 端到端可靠性保护 业务切换 5 6 EPCCE节点故障情况下业务流量的保护倒换 Page102 EPC 端到端可靠性保护 业务切换 6 6 EPC侧故障情况下业务流量的保护倒换 Page103 EPC 目录 IPRAN移动承载网介绍IPRANMPLS协议基础IPRANPWE3协议基础IPRANMPLSL3VPN业务介绍PWE3 L3VPN原理电信IPRAN高可靠性原理IPRANQoS部署时钟同步部署 Page104 目录 7 IPRANQoS部署7 1QoS概述7 2QoS模型7 3IP MPLSQoS技术实现 Page105 QoS概述 Page106 传统的IP网络承载数据业务 Email FTP WWW 当前的IP网络承载多种业务 语音 视频 VPN等 解决资源竞争 如何提高收益 部署QoS 如何保证QoS Page107 更强的处理能力 合理的队列调度和拥塞避免机制 更大的链路带宽 压缩和分片数据包 目录 7 IPRANQoS部署7 1QoS概述7 2QoS模型7 3IP MPLSQoS技术实现 Page108 QoS模型 Best Effort模型尽可能地投递分组业务 不区分业务类别IntServ模型业务通过信令向网络申请特定的QoS服务 网络在流量参数描述的范围内 预留资源以承诺满足该请求DiffServ模型当网络出现拥塞时 根据业务的不同服务等级约定 有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题 Page109 目录 7 IPRANQoS部署7 1QoS概述7 2QoS模型7 3IP MPLSQoS技术实现 Page110 QoS技术应用场景 IPRAN 大客户专线 BTS eBTS 流量整形 复杂流分类和流量监管 简单流分类队列和拥塞管理拥塞避免 简单流分类队列和拥塞管理拥塞避免 BSC EPC 复杂流分类和流量监管 Page111 流量分类和标记 流分类指根据某种规则 通过标记IP数据报文头的某个字段 将不同的数据流区分开来 区别对待不同类别的数据流流分类包括复杂流分类和简单流分类 Page112 复杂流分类 标记 1 2 简单流分类 1 执行PHB 2 流量监管和整形 当网络发生拥塞的时候 利用流量监管 采用CAR技术 可以控制报文的流量特性 对流量加以限制 将不符合流量特性的报文进行丢弃 为了减少报文的丢弃 可以先将超出规格的报文进行缓冲 然后在令牌桶的控制下再均匀地发送 这就是流量整形 Page113 令牌桶技术 TokenBucket Page114 CBS PBS CIR PIR 溢出 溢出 丢弃 丢弃 C桶 P桶 承诺信息速率CIR 向桶中放置令牌的速率 承诺突发尺寸CBS 令牌桶的容量 每次突发所允许的最大流量尺寸 峰值信息速率PIR 表示端口允许的突发流量的最大速率 单位是bit s 峰值突发尺寸PBS 表示每次突发所允许的最大流量尺寸 流量监管 Page115 P桶 令牌足够 Yes 转发 No 丢弃 放置令牌 到达的数据流 流量监管过程 流量整形 Page116 流量整形过程 P桶 令牌足