厦门电信MAN第二层面总体设计方案建议

1、2008年厦门电信城域网第二层面总体设计建议书 Juniper Networks.2008.2目录 TOC o 1-4 h z HYPERLINK l _Toc191716939 第一章总体设计 PAGEREF _Toc191716939 h 3 HYPERLINK l _Toc191716940 1.1 网络层面设计 PAGEREF _Toc191716940 h 3 HYPERLINK l _Toc191716941 1.2 网络结构设计原则 PAGEREF _Toc191716941 h 4 HYPERLINK l _Toc191716942 1.3 网络功能及新业务分析 PAGEREF

2、 _Toc191716942 h 7 HYPERLINK l _Toc191716943 1.4 第二层面设备选择 PAGEREF _Toc191716943 h 14 HYPERLINK l _Toc191716944 第二章 Juniper MX系列城域以太网业务路由器 PAGEREF _Toc191716944 h 16 HYPERLINK l _Toc191716945 2.1 MX系列ESR简介 PAGEREF _Toc191716945 h 16 HYPERLINK l _Toc191716946 运营商级以太网的发展趋势 PAGEREF _Toc191716946 h 16 HY

3、PERLINK l _Toc191716947 MPLS即插即用 PAGEREF _Toc191716947 h 17 HYPERLINK l _Toc191716948 业界领先的容量、端口密度和MAC寻址能力 PAGEREF _Toc191716948 h 18 HYPERLINK l _Toc191716949 灵活的部署选项 PAGEREF _Toc191716949 h 19第一章总体设计2007年厦门电信数据业务得到了长足发展，为弥补固话业务减收作出了总要贡献，为了加快数据宽带业务的发展，促进电信传统业务转型，改善传统chinanet复杂网络局限性，确保网络设备的业务能力，QoS能

4、力一致性，为网络质量差异化提供坚实基础，广泛开展新一代电信业务如MPLS Layer 2/3 VPN，VPLS，VPN组播等，我们建议考虑城域网第二层面的构建，第二层面的目的有几个：满足厦门电信互联网业务的迅速发展，提供大容量、高性能、高扩展性的设备，为CN2精品业务在城域网范围内的延伸提供保障；根据省局发展规划网络业务质量差异化的要求，在网络设备功能、性能、QoS能力高一致性的基础上，为客户提供差异化QoS服务和安全服务；提供新一代网络业务服务，广泛开展MPLS Layer 2/3 VPN、VPLS、IP SAN、Video over P2MP、全球眼、IPTV、网络硬盘等先进业务，促进电信

5、创收；为CN2提供本地接入延伸，为政企客户提供虚拟专网；在电信向全业务提供商转型的过程中，确保第二层面能够承载软交换、3G等下一代高可靠性电信业务；1.1 网络层面设计总体来讲，第二层面的设计分为核心承载层和业务接入层，目前CN2在厦门节点已有两台核心节点设备（GSR12816），所以此次新增第二层面主要侧重在业务接入层，我们参考CN2的网络设计原则，网络物理拓扑设计在保持网络层次化的同时，尽量简化网络结构，打破行政区限制，减少设备和节点数量，减少端到端的路由跳数，以保证网络的可管理性。业务接入层的网络设备必需具备高性能的业务接入能力，我们推荐M320和MX960两款设备，M320可以提供多种

6、业务接口，如E1、E3、STM-1、STM-4、FE、GE、ATM等，而MX系列城域网业务路由器更适合在以太网接入密度高的环境下使用，两款设备都采用统一的JUNOS操作系统，支持丰富的VPN服务，包括MPLS L3 VPN、MPLS L2 VPN、MPMLS L2.5 VPN、IPSec VPN、 GRE隧道VPN、虚拟路由器（VR）L3 VPN等等，能够支持话音、视频、数据等多种业务。第二层面逻辑上分成核心承载层和业务接入层，如下图所示。网络传送层面与专门的业务层面承载层面负责高速、无阻塞的MPLS/IP交换，由CN2 C1、C2、C3路由器所组成，每台设备具有1280G/640G/320G

7、的系统容量和10Gbps、2.5Gbps以上的链路带宽，传送层面利用IP快速收敛和MPLS FRR提供可靠的网络传送功能，并具有COS保证机制。业务接入层面负责灵活、方便地接入用户，并向用户提供所需业务，由新增业务接入设备组成，所以必须具备多种业务能力和高性能高密度的接口，如M320、MX960等。厦门由于地理范围较小，采用GE、10GE可以很方便地覆盖到精品网所针对的大客户，建议采用大容量设备，减少POP节点，充分利用现有机房，在滨北、江头、湖里、杏西等建设第二层面业务接入节点，下连链路采用GE、10GE，上连通过10GE到城域网核心节点，如图所示，按照这种模式设计，存在比较多的问题，由于核

8、心仍旧GSR12816，JUNOS中的很多feature实施（如P2MP、BGP-based VPLS）还是会受到影响，如GSR不支持P2MP建立，在做IPTV或者内容视频分发时，不能达到最优效果；在针对政企大客户的接入上，需要与城域网传统用户进行带宽的分享，用户分流、带宽调整及QoS的实施较为复杂，因此我们建议采用全新的fully mesh设计，真正做到精品网的分离，按照流量规划在业务节点间建立直达链路，构建第二层面，如图所示，在第二层面设备间可以采用10GE互联，对于精品网客户与原有城域网接入客户有互通需求，可以通过城域网核心GSR进行绕转，经过分布实施，象政企客户，完全可以把流量限制在第

9、二层面内。1.2 网络结构设计原则Juniper认为城域以太网逻辑上分为一下几个层次：以以太网MPLS为基础承载网技术，传统上以VLAN区隔客户流量，在MPLS的基础上提供以太网专线、城域范围的LAN服务、或者以MPLS P2MP为基础的以太网树型分发网络，在此之上，提供IP业务层面，如VoIP、VPN、IPTV等。进一步细化以太网结构，MX系列主要是覆盖Metro Ethernet部分，也是目前精品客户如政企客户等的主流接入手段。相对于城域以太网的框架，Juniper提供的网络层次对应如下图，以MX或者M系列多业务路由器提供以太网接入的汇聚，MSE/PE实际上相当于IP业务部署点的位置，以E

10、1440/E320宽带接入服务器提供PPPoE用户的认证和业务接入，以SDX策略服务器提供网络策略的控制，我们将会在今年把原来针对PPPoE用户接入的网络策略控制机制引入到城域以太网的范畴，加强对用户flow和网络安全的控制能力（如对P2P流量的限制，网络流量清洗等），流程如图所示，我们最终的目标，是要建设一个全网以MPLS为基础传输的，有网络业务知晓能力和控制能力的新一代城域精品网，MX或者M系列多业务路由器作为网络业务的部署点，具备策略控制部署能力，对用户行为控制，带宽控制，安全防范控制等都具备本地的业务策略决策能力，在此之上，开展互联网接入、IPTV、视频分发、NGN承载、P2P控制、D

11、DoS防范等业务。基于上述考虑，总结来讲，新建第二层面网络结构设计的原则包括：分层次的网络，采用二层网络结构，分为核心承载层、业务接入层。网络扁平化，采用大容量设备，遵循光进铜退的原则，利用GPON、EPON边缘设备提供宽带接入网的覆盖，减少网络端到端的路由跳数，降低成本，提高网络质量。充分考虑业务流量大小、业务流向来进行节点设置和带宽选定。统一网络管理，网络设备软件版本严格管理，功能一致，加强集中认证。板卡QoS功能一致，确保网络业务服务质量差异化的要求。1.3 网络功能及新业务分析Juniper网络公司MX系列多业务边缘路由产品以独特方式将业界最佳的IP/MPLS功能和无与伦比的可靠性、稳

12、定性、安全性及丰富的业务结合起来，使供应商能够将多个网络整合到一个IP/MPLS基础设施中，同时通过领先的业务实现创收。我们的MX-系列多业务路由系统使用基于硬件的方法，同时结合了高可扩展、安全、可靠的JUNOS软件，可在单一IP/MPLS平台上提供多种业务，但不会影响性能。利用该产品，供应商可以获得最丰厚的收入，并实现最低的前期购置成本和后期运行成本。MX-系列多业务边缘路由产品系列主要部署在服务供应商边缘和高端企业应用中，能够支持现有和新兴的第2和第3层业务。MX系列的优势在于： 丰富的数据包处理功能，可在单一平台上支持任何第2层和第3层业务 在全球最大的网络中以公认的稳定性扩展业务 利用

13、可通用于所有平台的单一JUNOS版本，可降低运行成本并可提供一致的业务 利用SDX的策略控制快速实现创收随着城域网的发展，IPTV、VoIP 和 VPLS 等高级服务和应用需要更全面的高级解决方案，因此，Juniper 网络公司专门构建了运营商级以太网MX系列产品来满足客户需求： 可扩展的性能MX系列和DPC卡的分布式智能和数据包处理功能基于Juniper 下一代数据包转发引擎技术I-chip。通过提高可扩展性和数据包处理性能并增强以以太网为中心的服务质量特性，MX系列将使运营商能够增加每个平台所支 持的服务和客户数量，不会对性能产生负面影响，从而提高服务灵活性，同时降低资本和运营支出。MX系

14、列部署了全新的高密度端口集中器(DPC)卡，将高密度的端口与分布式架构和板载处理功能结合在一起，从而确保通过添加接口来扩展性能，MX960最多可以支持480个GE接口，48个10GE接口，提供高密度的端口接入能力。高级服务质量(QoS)MX系列提供接口级别的卓越QoS，允许供应商确保提供适当级别的服务质量，不受流量条件的影响，可以将第2层QoS(802.1p、CLP、DE)映射到第3层QoS (IP DSCP、MPLS EXP)，这项高级功能将使供应商能够通过以太网提供各类L2和L3服务，如VLAN/透明的局域网、L2/L3 VPN、IP语音和以太网 IP视频等，同时确保履行服务水平协议。全面

15、的QoS功能包括分类、速率限制、整形、加权循环调度、严格优先级排队、加权随机早期检测、随机早期检测和数据包标记等。能够以同一级别的细粒度采集广泛的统计数据并对其执行诊断，以实现灵活的计费、流量规划和快速故障排除。服务灵活性作为IP/MPLS和VPLS两个领域的业界领导者，Juniper运营商级以太网系列产品与Juniper M和T系列路由器使用相同的JUNOS操作系统。现在，已有2.7万个 Juniper M和T系列路由器广泛部署在全球数百个电信运营商网络中。JUNOS使MX系列产品能够开创运营商级以太网平台之先河，提供前所未有的特性丰富性、稳定性 和服务广泛性。 全面的VPN业务MX-系列多

16、业务边缘路由平台能够在不影响性能的情况下同步运行和扩展第2层虚拟电路、第2 层VPN、第2.5 层互通VPN、第3层 2547 VPN、VPLS、IPSec、GRE、IP over IP 及其他隧道贯穿机制，以支持业界最全面的VPN业务。这些广泛的VPN业务能够满足尽可能多的客户需要，同时能够最大程度提高服务供应商的收入，并最大限 度减少所需的基础设施。IPV6硬件支持和高级业务能力基于硬件的IPv6性能、IPv6 over MPLS、IPv6 over IPv4 GRE 隧道以及IPv6/IPv4双堆栈功能。可以在VPN的基础上分层添加广泛的业务，以进一步增加收入。利用包括基于MPLS VP

17、N的组播在内的广泛组播功能，可实现高效的高价值内容分发。基于硬件的IPv6以及IPv6 over MPLS等IPv6迁移工具，能够更加简便地利用并受益于这种下一代IP协议，而且不会影响性能。强劲的组播支持，包括：IGMP v1/v2/v3、PIM-SM、PIMDM、MLD、SSM、RP、MSDP、BSR以及MPLS/BGPVPN中的组播，以高效利用资源，传输高价值内容。强劲的安全性MX-系列平台都支持扩展性高的J-Protect过滤功能、单播反向路径转发及高性能速率限制功能，从而可以实现业界领先的DOS攻击防护功能。多业务 PIC卡还可以进一步增强MX-系列平台的J-Protect安全功能，这

18、些PIC卡以硬件方式促进高速NAT、带攻击检测的状态防火墙以及J-Flow记 帐等其他基于网络的安全业务。利用JUNOS软件的丰富特性集和业界领先的ASIC技术，MX-系列的Service-built Edge可在服务供应商网络边缘提供更高级别的、安全可靠的业务。通过合作伙伴关系实现多厂商网络管理解决方案 业界领先的、基于XML的JUNOScript API便于第三方和内部OSS开发。无中断的简单部署Juniper运营商级以太网系列使用的JUNOS操作系统多年来深受全球最大规模的电信运营商所喜爱，将使电信运营商能够立刻开始利用最新的以太 网技术，无需为网络部署全新的操作系统，从而避免承担相关成

19、本和风险。客户可将自己所熟悉的JUNOS操作系统轻松集成到现有的后端办公系统中，从而降低 资本支出，同时能够快速部署以太网接入网络和服务。 MX系列和DPC卡的分布式智能和数据包处理功能基于Juniper 下一代数据包转发引擎技术I-chip。通过提高可扩展性和数据包处理性能并增强以以太网为中心的服务质量特性，MX系列将使运营商能够增加每个平台所支 持的服务和客户数量，不会对性能产生负面影响，从而提高服务灵活性，同时降低资本和运营支出。 MX系列城域以太业务路由器基于业界领先的JUNOS操作系统，提供全面广泛的2、3层业务，城域以太网业务的定位如下表所示，针对教育、政企等高级客户的城域LAN互

20、联及组播业务，针对电信今后的移动业务接入，利用JUNOS先进的MPLS P2MP功能，可以优化IPTV中视频业务的分发，或者IP SAN的多点备份，因为采用智能化的逐点的按需自动复制，避免了在主干网络中的重复流量复制，节省带宽，提供传输效率，VPLS的入口组播复制利用P2MP的视频分发JUNOS支持BGP-based VPLS业务，相对于LDP-based，具有自动发现和配置简化，提供双归接入，跨域VPLS的优点，可以避免在LDP VPLS里在所有的PE上手工配置LDP session的繁琐，Juniper也是业界唯一同时支持两种协议的厂商，并且将会提供两种方式的inter-working能力

21、，跨域VPLS实现VPLS客户网络的双归接入在以太网技术上开展业务，需要类似于SDH的快速检测和连接测试能力，Juniper设备在这方面投入大量的精力，超出了目前MEF的很多规定，1.4 第二层面设备选择针对厦门城域网地理区域范围小的特点，第二层面采用以太网技术覆盖的可能性较大，MX960、MX480、MX240系列业务路由器定位非常合适。MX系列支持：用于多点连接的虚拟专用局域网业务（VPLS）为VPLS业务提供本机支持用于点到点业务的虚拟专线（VLL）对点到点业务提供本机支持RFC 2547.bis IP/MPLS VPN (L3VPN) 全面支持整个以太网中的MPLS VPN视频分发IP

22、TV服务 多业务边缘的以太网汇聚支持多达 480个1GE端口 或48 个10GE端口，以最大限度提高以太网的密度，并为 MSE 应用提供全面的L2和L3 VPN支持DPC安装在Juniper 网络公司MX系列以太网业务路由器上的一个插槽中，通过单一主板提供多个物理接口和数据包转发引擎。DPC接收网络传输的入站数据包并向网络发送出站数据 包。DPC上的数据包转发引擎配备了专用的应用特定集成电路(ASIC)，用于执行数据包处理和转发功能。每个数据包转发引擎都包括1个面向L3处理的I -chip和1个L2网络处理器。MX系列以太网业务路由器提供三个型号的高密度端口集中器：DPC-R、DPCE-X和D

23、PCE-Q。 DPCE-XDCP-X基于Juniper网络公司的领先技术，旨在通过扩展JUNOS操作系统来提供生成树等传统的L2交换特性并满足最新的以太网标准，如运 行、管理和维护(OAM)，从而提供高性能的网络软件和硬件。MX系列结合了DPC-X L2交换卡，提供大量的MPLS和以太网功能来支持经济高效的L2汇聚。DPC-X卡专为以下应用所设计：分布式和集中式中央办公室(CO)以太网汇聚：DPC-X卡能够在不增加成本的基础上提供更高价值的L2、VPLS和自主系统(AS)间的VPLS，既可用于单纯的L2以太网汇聚，也可用于基于VLAN的服务。城域以太网汇聚：DPC-X卡可用作L2和L2.5的综

24、合汇聚交换机，通过MPLS控制面板在城域网络中进一步深入部署此类高级功能。DPC-R和DPCE-R除了提供DPC-X卡的L2交换和MPLS特性外，DPC-R卡还提供全套的传输层路由协议和数据包处理功能。 DPCE-QDPCE-Q卡提供增强的排队功能，最多支持6.4万个队列。4级WRR4级优先级分配机制，支持逐个VLAN队列分配优先级优先级传播机制逐个VLAN、颜色和队列来提供数据包丢弃统计数据允许逐个端口地更改调度节点的数量(8,000个调度节点，每个节点支持8个队列；或者1.6万个调度节点，每个节点支持4个队列)第二章 Juniper MX系列城域以太网业务路由器2.1 MX系列ESR简介J

25、uniper网络公司通过MX系列以太网多业务路由器（ESR）重新定义了运营商级以太网。专用的MX系列ESR基于业界领先的JUNOS软件提供创新特性集和无与伦比的密度及可扩展性，将运营商级以太网提升到了新高度。MX960、MX480和MX240都独特地设计用于为所有电信运营商和大型企业网络提供运营商级以太网服务和传输。MX系列ESR以及M和T系列多业务与核心路由器使用相同的Juniper网络公司JUNOS操作系统 所有平台提供一致的特性并且大幅度降低了培训要求。MX系列在业界率先提供MPLS即插即用功能，旨在大幅度降低网络设置和维护工作的复杂性。电信运营商也可利用MX系列ESR的高密度和增强能效

26、等特性来构建绿色环保网络。除MX系列外，Juniper还为E、M和T系列路由器提供以太网PIC和线路模块，以便在整个网络中经济高效、无缝地扩展以太网。Juniper网络公司了解以太网在下一代网络（NGN）中的重要性，因此不遗余力地为电信运营商和企业客户提供最新的运营商级以太网解决方案。曾经只是基于局域网技术的以太网，现在被电信运营商部署在各类网络中用于传输、汇聚并交付基于以太网的服务。然而，基于局域网的技术并不能满足电信运营商的需求。以太网虽然能够轻松满足电信运营商的多个要求（速度、经济高效性和易用性），但却无法为电信运营商支持应用和服务提供所需的可靠性、可扩展性和永续性。实际上，许多电信运营

27、商都发现，许多第一代以太网产品均设计用于企业网络，不提供电信运营商网络所需的特性，导致以太网在电信运营商市场的部署速度差强人意。现有的以太网解决方案缺少许多关键特性，因此无法满足现在和将来的网络需求：经济高效地扩展支持基于以太网的服务高效的空间利用率和低功耗降低网络复杂性增强网络永续性运营商级以太网的发展趋势以太网无疑将会成为下一代网络中的重要技术。现在，几乎各种类型的电信运营商都在部署运营商级以太网用于汇聚、传输并/或提供基于以太网的服务。据IDC调查，到2010年，运营商级以太网市场有望增长至60亿美元，较2005年的23亿美元实现了突破性飞跃，5年的年复合增长率超过了21%。Junipe

28、r网络公司采用多维方法为电信运营商提供运营商级以太网解决方案。首先，Juniper在E、M和T系列路由器上安装了以太网物理接口卡（PIC）和线路模块，以便电信运营商能够通过经济高效的方式将以太网无缝地扩展到整个网络上，通过最少的投资或投入来适当地实施以太网。接下来，Juniper网络公司构建了全新的MX系列ESR产品系列，这些产品从一开始便设计用于为电信运营商提供高性能、可扩展、可靠的运营商级以太网。Juniper MX系列ESR旨在为电信运营商网络提供所需的可靠性和永续性，并通过经济高效地扩展来满足现在和将来不断增长的带宽需求。电信运营商可利用MX系列ESR支持各类网络功能，包括以太网传输和

29、汇聚以及提供基于以太网的新型服务等。Juniper MX系列ESR利用业界领先的JUNOS操作系统 Juniper网络公司M和T系列路由器也使用相同的操作系统。熟悉的界面以及在全球前40大电信运营商网络中得到验证的操作系统定将使电信运营商受益匪浅。MPLS即插即用运行成本是一大块网络成本，在某些网络中占到网络总成本的75%。为了帮助电信运营商消除成本顾虑，Juniper率先开发出了MPLS即插即用功能，并将这项功能部署到JUNOS、M和T系列路由器以及最新的MX系列ESR中。MPLS即插即用功能设计用于自动执行某些耗时的任务，从而减轻网络运行人员的工作负担，大幅度降低设置和维护网络的复杂性，藉

30、此大幅度降低网络运行成本。Juniper允许自动了解网络接口的地址并预配置网络接口运行的协议， 为以太网的成功做出了杰出贡献。现在，MPLS即插即用功能采用类似的方法来简化MPLS在城域网络中的部署工作，旨在为构建网络提供“零配置”方法。通过MPLS即插即用功能，网络将能够主动适应变化、检测潜在问题并且在问题实际发生之前采取适当的措施来解决它们。MPLS即插即用提供以下功能，可帮助电信运营商简化运行工作：容错配置用于防止程序错误并简化通用配置的脚本自动发现并适应网络变化自动响应网络条件的变化主动的系统管理和预防服务，用于检测潜在的运行问题并防止它们真实发生系统地实施诊断和修复机制，以便快速响应

31、并排除故障业界领先的容量、端口密度和MAC寻址能力下一代应用和服务将快速耗尽网络带宽。随着这些应用和服务越来越普遍，这个棘手问题也变得越来越难以解决，因此，网络必须能够通过扩展来同时满足现在和将来的带宽需求。MX240MX480MX960物理规格5RU（每个7英尺机柜可容纳9个产品）8RU（每个7英尺机柜可容纳6个产品）16RU（每个7英尺机柜可容纳3个产品）容量240 Gbps480 Gbps960 Gbps万兆以太网/千兆以太网端口数12/12024/24048/480MAC地址100万个100万个100万个表1：Juniper网络公司MX系列以太网业务路由器如表1所示，Juniper网络

32、公司MX系列ESR提供业界领先的密度。实际上，与同类产品进行比较，您将发现Juniper全新的专用以太网多业务路由器与市场上现有的低密度的老式产品存在显著区别。MX系列ESR设计用于提供10 GB的容量，但能够随客户需求的增长进行同步扩容。此外，MX系列ESR还提供真正独一无二的特性，最多可处理100万个MAC地址，从而在系统容量、端口密度和MAC地址数量这三个方面均独占鳌头。所有的MX系列平台都具备这个特性。Juniper MX系列ESR基于高密度端口集中器 （DPC），允许电信运营商在网络中灵活地实施MX系列ESR产品及其功能。 DPC将高密度端口与分布式架构和板载处理功能结合在一起，可确

33、保通过添加接口来扩展性能。 Juniper 目前为所有MX系列ESR提供三类DPC卡：DPCE-R：同时提供第2层和第3层的功能，全面的3层和2层 MPLS VPN功能。DPCE-X：设计用于城域以太网传输，为DSLAM和直接客户汇聚提供密度极高的千兆以太网和万兆以太网配置，支持以太网透传，点到多点VPLS功能。DPCE-Q：提供细粒度的增强排队功能（逐个客户）和卓越的QoS，包括逐个VLAN地处理64,000个队列。此外，DPCE-Q还允许电信运营商提供有质量保证的以太网连接服务。灵活的部署选项传统的城域以太网产品只能提供L2交换功能。实施这些L2产品的电信运营商常发现自己需要MPLS、VP

34、LS或L3等更多功能。然而，直到不久以前，电信运营商还必须通过添加L3网络产品来满足这个需求，从而加剧了网络复杂性并增加了前期购置和后期运行成本。Juniper网络公司MX系列ESR解决了这个问题，通过一个产品同时提供L2和L3功能。一开始，电信运营商可将MX系列ESR作为L2交换机部署在城域网段中。当网络要求发生变化时，电信运营商随后只需添加一个全新的DPC卡便可获得L3路由功能。这种灵活性使电信运营商能够使用同一个MX系列ESR提供E-LAN、E-LINE或E-TREE等商业以太网服务。使用一个产品同时提供L2、L3和以太网服务给电信运营商带来了极高的灵活性。除了提高容量外，现在的网络还必须确保服务质量。各类网络有线、无线、电缆、内容服务提供商和大型企业网络都面临低投入高产出的压力。因此，所有电信运营商甚至大型企业客户都将受益于Juniper MX系列ESR提供的通用优势：业界领先的容量、端口密度和MAC地址MPLS即插即用功能，可简