IP城域网规划设计-城域网结构及规划（已打标签）

IP城域网规划设计

——城域网结构及规划1引入随着MPLSVPN、NGN、IPTV、3G等新业务的不断成熟和规模商用城域网也由单一的宽带Internet访问业务向能够接入并可靠承载数据分组语音/视频和流媒体等的多业务综合IP城域网发展。新的城域网规划已不再是简单的宽带接入网，城域网的规划设计也再是简单的Dslam+BAS接入设计、vlanid、vpi/vci和ip地址规划。新的IP城域网的设计规划需要综合考虑宽带用户接入、各类多媒体业务承载对网络的严格要求，综合使用MPLS、QoS、组播、Mp-bgpTE等新技术保障多业务的综合承载和传输。2电信业务市场变化趋势以区域和业务领域为基础的单一型竞争格局中国电信和中国网通在固网业务领域处于统治地位中国移动在移动业务领域处于领先地位中国联通是唯一的全业务运营商，收入主要源自移动业务电信业务市场正在从提供基本通话服务转化为增值业务为基本特征的全面信息服务市场。全业务、全地域、全方位的竞争是必然趋势！3NGN/3GCENTREX会议电视语音接入多媒体接入图象接入数据接入局域网E-PhoneADSLISP/ICPASIntranet/ExtranetPORTALPSTN/ISDNATM/FRDDNX.25IP承载网络终端的分组化与智能化IP业务的多样化承载网的IP化端到端的QOS保证（业务识别、业务标记、业务保证）

端到端的安全（网络安全、用户安全、业务安全）电信网发展趋势—IP成为全业务承载网络的核心4通过建设全业务IP承载网，单业务运营商可以快速进入其它传统业务领域，但是语音、视频业务对IP承载网提出严格的QoS要求：NGN对承载网QoS的要求端到端带宽保证VOIP端到端时延≤150-200ms(一般NGN设备侧时延90ms)承载网时延≤60ms承载网时延抖动≤10ms丢包率≈0NGN对承载网的可用性要求网络的可用性达到99.999%故障保护倒换时间≤50msNGN要求IP承载网接近或达到PSTN的可靠水平！全业务承载对IP网络的QoS要求5现有以承载Internet业务为主的网络已无法满足全业务承载的需要。改造现网？还是建设新网？IP城域网NGN3GIP专线大客户Internet接入Internet接入本地IP专线VoIP视频通讯业务分离综合业务接入、承载、传送BASCEPEL2Internet接入VoIP视频通讯IPTV集团客户个人客户

ChinaNet（Internet）CN2（IP专线、3G、NGN、Vnet）骨干网/长途网本地网改造还是新建本地专线网络中国电信新建第二张骨干网–CN2、覆盖到C3，承载高附加值业务CN2是中国电信下一代能够同时支持语音、数据、视频、企业互连等多种业务的核心承载平台6中国移动已建成第二张全国性骨干网–IP专网、覆盖到C2，今年延伸到C3IP专网是中国移动下一代能够同时支持语音、数据、视频、企业互连等多种业务的核心承载平台，目前已承载中国移动GSM省间长途话路中继、NGN、MPLSVPN业务。CMNet骨干网（Internet、移动数据业务）长途网本地网移动IP城域网C2C3Inter-ASVPNCMNet省干ASBRPE&ASBR独立AS独立ASIP专网省干改造还是新建中国移动IP专网（NGN、3G、IP专线、信令）7骨干网Internet接入网GSRBAS/ARIP专网精品网络ChinaNet/CMNetMPLSVPNInternetMPLSVPN接入网GSRBAS/AR城域网城域网两张骨干网对城域网的要求1、业务识别、感知：要求城域网的边缘接入设备能够识别、感知用户发起的业务类型2、业务标识：城域网边缘设备在业务感知的基础上给业务报文打上特定的业务标签3、业务分流：城域网出口设备要能够根据报文的业务标签将报文分流到不同的骨干网全业务运营时代的IP城域网城域网实现全业务的承载，既承载传统Internet业务，也要承载专线/VPN业务、视频/IPTV、NGN/3G等电信级业务。业务的承载在骨干网络物理分离，接入网共用。城域网内通过MPLSVPN构建逻辑平面，实现业务的隔离，提供QOS保障。两个骨干网之间在核心节点处互联，有控制的互通。BAS、接入路由器AR进行两类业务的分流。不同用户或不同业务，分流到不同的业务平面，提供不同的服务质量保证。8CN2ChinaNet本地专线网络IP城域网用户网络业务Internet大客户VIP普通用户VPN语音、视频上网CN2主要考虑以下四个重要应用：有高QOS要求的商业客户

NGN（软交换）中继电路

3G中继电路

Vnet业务全业务运营时代的IP城域网9新一代IP城域网的定位IP城域网是运营商电信级IP承载网骨干网和其Internet骨干网在本地网（城域）范围内的延伸，直接接入客户、提供业务，是运营商的全业务接入网。IP城域网提供综合业务的接入与承载（提供Internet、IP专线、VoIP、视频通讯），并负责将向2个骨干网传送业务。具备高QOS保障的网络:需要对承载的NGN、3G、PayedTV等电信级业务提供全面的QOS保证，保障端到端<90ms,抖动<10ms,丢包<0.1％.安全、可靠的网络，具备抗病毒和黑客攻击能力；网络具备提供业务安全能力，实现不同的业务安全隔离，确保电信级业务和Internet业务的隔离保障电信级业务的安全；确保用户安全,防范非法攻击和非法入侵，实现病毒防范和隔离，完善的用户认证控制机制实现细粒度管理。可运营可管理,网络可管理、业务可管理，提供方便的维护管理工具，对故障快速诊断和恢复。10运营商早期建设的IP城域网多采用大L3+小L3的组网模式、核心层旁挂BAS，在运营中遇到很多问题：过大的二层网络，导致网络的安全性、可靠性较差，网络不可管理；传统L3设备，采用低成本ASIC套片、提供基于流的转发模式，存在严重的安全性及可靠性方面的隐患；传统L3业务能力较差，端口类型欠缺，不可平滑升级。只是作为ChinaNet的接入网，只能提供Internet接入业务！100M小区接入10M100M1G区域汇聚楼宇接入无线连接城域核心L3BASL3BASL3L3L3L2L2ChinaNet传统IP城域网的现状11IP城域网设计原则网络路由化－交换型网络稳定性、可靠性、安全性较差，应采用高性能路由器建设IP城域网的核心层/汇聚层，打造安全可靠的路由型城域网。BAS端局化－BAS集中放置，带来网络可靠性低、效率低、端口浪费制约带宽等问题；随着业务量增大，BAS应逐步下移，避免下挂的二层网络规模过大，避免单点接入用户过多在设备故障时造成较大的影响。接入差异化－普通客户与商业客户共用接入设备，无法提供差异化服务；业务接入控制点应采用BAS和AR，BAS负责普通客户的接入，由AR接入商业客户。业务多样化－通过技术选型，城域网设备（如核心路由器、BAS及AR等）应全面支持MPLSVPN、QOS、组播、ACL及安全等业务特性，改变当前城域网单一化的业务模式，同时为骨干网提供业务接入。设备MPLS化－MPLSVPN是多业务承载的基石，NGN、3G、IPTV、Internet的统一承载需要通过划分不同的逻辑子网保障业务的安全性、QOS问题。12IP城域网规划原则高可靠性－合理选择设备、规划网络结构和路由部署，网络具备一定的冗余度和较强的故障自愈能力，保证网络稳定可靠运行。高性能－设备处理能力、网络带宽及业务承载能力设计时应有余量，保证网络在高负荷或任何单点故障情况下仍具有较高的吞吐能力,不影响业务质量。扩展性强－网络结构灵活、易扩展，能够进行平滑的扩容和升级，业务支持面广，易于增加新设备和开展新业务。多业务支持能力强－网络具备端到端的QoS保证能力，通过合理规划能满足多业务承载的QoS要求。实现多种业务的安全隔离，避免相互干扰，充分保证各业务的安全性。可运营可管理－网络应提供良好的业务管理和灵活的控制能力；实现集中监测、分权管理，实现统一的网络业务调度和管理，降低网络运营成本。13本地电话端口实占率：X=70％，普通电话用户数（除去小灵通，专线等）占有率：Y=70％ADSL拨号用户数：Z=20％－30％IP城域网分类超大型城域网对于本地网交换容量超过N=400万的，宽带用户发展较好，Z取30％计算则宽带用户数M约为：M=N*X*Y*Z=400万*70%*70%*30%=58.8万，取整按60万标准，即宽带用户数在60万以上的为超大型城域网。按照此标准，每省最多2个超大型城域网。大型城域网容量在N=200万－400万的，计算方法同超大型，只是Z取20％计算，则宽带用户数M约为：M=N*X*Y*Z=200万*70%*70%*20%＝19.6万，取整按20万标准，即宽带用户数在20万－60万的为大型城域网。按照此标准，每省约是4－5个大型城域网。中小型城域网宽带用户数在20万以下的都可划入中小型城域网。14电信级业务骨干网Internet骨干网IPDSLAM集团专线用户双绞线DarkFiberMSTP以太网个人用户骨干网汇接层接入层接入网BASBASAR/PEL2AR/PE汇聚路由器核心路由器PEIP专线3GNGN城域网ASBRAR/PEBASBASBASBASAR/PE业务分离综合业务接入、承载、传送RTUPCIADHomeGatewaySTBPCIADSTB业务识别、区分服务PEPMPLSVPN骨干网ASBRIDCIP城域网的典型网络结构核心层15核心层设备要求核心层全部由GSR路由器组成，在该层应该无任何2层数据运行，设备的性能和功能应该齐全可靠。重点考虑可靠性、可扩展性和开放性。要求支持10G/2.5GPOS、10GE、GE等端口。要求支持OSPF、ISIS、BGP，具备良好的路由转发处理能力，支持大容量路由表，支持Differsrv/MPLSQOS，支持MPLSVPN、组播等协议。交换容量在100G以上，完全分布式处理架构。功能：IP城域网交换路由的核心，完成内部横向业务流量和出网纵向流量的高速转发以及和本地其它业务网络(ATM/FR/DDN等)互联；承担城域网与多个骨干网的互联和出网业务的分流任务。路由情况：路由表项及变动都很大，需随时掌握全网路由状况需实施复杂的路由控制策略业务量控制：需要提供不同业务所需的QoS保证需要实施基于聚合规则的流量控制策略IP城域网的典型网络结构16汇接层设备要求汇接层全部由高/中端路由器组成，在该层应该无任何2层数据运行，设备的性能和功能应该齐全可靠。汇聚汇接层主要提供高密度的端口，汇聚接入层设备的上行链路。中小型城域网中核心层和汇接层功能可由同一设备实现。要求支持10G/2.5GPOS、10GE、GE等端口。要求支持OSPF、ISIS、BGP，具备良好的路由转发处理能力，支持大容量路由表，支持Differsrv/MPLSQOS，支持MPLSVPN、组播等协议。交换容量在20G以上，完全分布式处理架构。功能：城域网的带宽、业务汇聚与本地调度隔离下层网络拓朴结构、路由变化扩大核心层节点的业务覆盖范围，解决接入－核心间光纤紧张问题路由情况：路由表项及变化都较小，了解本地网路由信息即可不需实施路由控制策略，实施路由聚合策略，可使用缺省路由出口业务量控制：需要提供不同业务所需的QoS保证需要实施基于聚合规则的流量控制策略IP城域网的典型网络结构17接入层设备要求接入层由BRAS与专线接入路由器AR组成。BRAS:作为ADSL和LAN拨号用户的三层终结设备，上下行链路应该分离。AR:专线接入路由器作为ADSL和LAN专线用户的接入路由器，同时也是基础数据网到城域网的接入路由器，还可以是MPLSVPN的PE，L2TPVPDN的LAC和LNS，为大客户提供高质量的internet专线接入和城域网VPN服务。功能：宽带接入网与核心/汇接层之间衔接和转换业务接入控制点和二/三网络分界点用户管理、带宽控制、安全保证、计费实现接入层向上三层连接到核心/汇接层，向下终结接入网的二层交换网络连接（如ATM、Ethernet、DDN、FR）路由情况：路由表项及变化都很小，了解本地网路由信息即可不需实施路由控制策略，实施路由聚合策略，缺省路由出口

业务量控制：直接接入用户业务，QoS机制的发起位置需要实施基于用户、业务的流量控制策略处理用户管理和IP增值业务IP城域网的典型网络结构18接入网设计原则上下行带宽收敛比1:1，提供无堵塞接入通道商业客户与普通客户应分开上下行链路网络结构采用垂直树型，业务接入控制点到每个客户端路径唯一客户端到业务接入控制点之间采用点对点链路接入每用户一个VLAN或者PVC或者2层TUNNEL，通过VLANID和PVCID唯一标识每个用户及其物理定位功能：负责二层链路的接入和汇聚，将DSLAM汇聚到BRAS，将以太/ATM/FR/DDN专线、窄带拨号业务汇聚到AR提供二层接入通道，直接接入用户，并对二层通道进行统一管理路由情况：纯二层数据网络，无需IP路由功能业务量控制：提供基于用户接入通道或用户帐号的接入带宽限制IP城域网的典型网络结构19网状连接环型连接城域网核心节点通常在2－5个。网状连接:效率、可靠性最高，相应成本也高。环型连接:结构最简洁。鉴于核心层的重要性，建议网状或半网状连接。可用的接口技术:10/2.5GPOS:高速、可靠、传输保护10GE/GE:低成本、高带宽、无传输保护(10GEWAN有)2.5GRPR:高效、可靠、50ms快速切换保护综合考虑，建议优选POS、10GE/WAN核心层拓扑设计20双星型/双归属连接城域网汇接层节点一般在5－10个，汇接层节点间一般不互联。与核心层节点间的拓扑结构：鉴于汇接层和核心层之间的流量较大，建议采用双归属的连接方式。可用的接口技术:10/2.5GPOS:高速、可靠、传输保护10GE/GE:低成本、高带宽、无传输保护(10GEWAN有)2.5GRPR:高效、可靠、50ms快速切换保护综合考虑，建议优选POS、10GE/WAN建议上下行带宽收敛比1:2－1:3环型连接汇接层拓扑设计21双星型/双归属连接城域网接入层节点分BRAS、AR二类。BRAS：一般在10－40个。AR：一般在5－20个。接入层节点间一般不互联，BRAS与AR间可能存在二层连接。与汇接层节点间的拓扑结构：鉴于汇接层和接入层之间的流量较大，建议采用双归属的连接方式。可用的接口技术:2.5G/622MPOS:高速、可靠、传输保护GE:低成本、高带宽、无传输保护2.5GRPR:高效、可靠、50ms快速切换保护综合考虑，建议优选POS、GE建议上下行带宽收敛比1:1环型连接接入层拓扑设计22树型连接接入网拓扑设计接入网常采用垂直树型即多级星型的拓扑结构，局部也可以采用环型连接。鉴于汇聚层和接入层之间的拓扑对灵活性要求非常高，可根据具体组网情况选择拓扑。商业客户与普通客户应分开上下行链路。与BRAS用户集线比（最大在线用户数/可配置用户数）对应，DSLAM至BRAS沿途上下级联带宽总汇聚比按照1:3设置；商业客户应尽量保证汇聚设备上下链路等带宽，接入交换机至AR上下级联带宽总汇聚比至少按照1：2设置；接入设备汇聚设备23SDH/DarkFiberWDMMSTPSDH/DarkFiber接入网:城域数据网设备:城域传输网设备核心层城域数据网城域传送网汇接层接入层核心层汇聚层接入层接入层接入层城域数据网与城域传输网IP城域网的核心层与汇聚层节点数量较少、业务接口速率较大、收敛比低，采用光纤直连或WDM环网承载。IP城域网的接入层和接入网，业务量较大、距离较近的采用光纤直连。距离较远、光纤资源不足的普通接入节点可采用MSTP，实现以太网/ATM链路的远距离传输。24IPDSLAM个人用户集团专线用户双绞线RPR/MSTP以太网个人用户骨干网城域网核心层城域网汇接层城域网接入层宽带接入网BASBASAR/PEL2AR/PE汇聚路由器核心路由器核心层节点2－4个超大型:控制在5－10个大型:控制在5个左右带宽收敛比1:2－1:3BRAS:约30/20个点AR