DC120004 构建电信级精品IP网络-IP城域网技术基础 ISSUE1.0

DC120004构建电信级精品IP网络－IP城域网技术基础ISSUE1.0引入进入新世纪以来，互联网用户爆炸性增长、和三网合一的用户需求对宽带网络提出了越来越高的要求。谁解决了该问题，谁就是赢家！目前宽带网络竞争激烈，作为骨干网竞争的延续，竞争的焦点已经集中在宽带城域网上。想了解宽带城域网吗？课程内容宽带城域网结构城域网中的关键技术城域网典型应用什么是城域网大型的互联网服务提供商主要的网络结构：国家骨干网省骨干网城域网用户接入网城域网的范畴指省骨干网以下，用户接入侧以上的部分；随着大城域网概念的提出，目前骨干网－省网－城域网的三级结构逐步向骨干网－城域网两级结构过渡。城域网概念什么是城域网一个完整的IP网络可以分为：骨干网，通常是不同国家间、不同省份间、不同城市间互连组成的网络；城域网，介于骨干网和接入网中间的部分，互连城市不同区域的网络；接入网，业务接入控制点以下的二层接入网络，负责终端用户的接入。骨干网城域网接入网汇聚层核心层接入层Internet骨干城域网Radius

计费系统网管系统GK业务平台城域网平面架构各网络层次的功能核心层负责进行数据的快速转发，同时实现与骨干网的互联，提供城市的高速IP数据出口。汇聚层负责汇集分散的接入点，进行数据交换，提供流量控制和用户管理功能。接入层负责提供各种类型用户的接入，在有需要时提供用户流量控制功能。核心层特点城域网核心网的节点通常在2～6个以内。一般采用网状连接或半网状连接，采用10G、2.5G或622MPOS接口互联。一般在每个城域网里面选择2个核心层设备与Internet骨干网相连。网状连接半网状连接InternetInternet双归属连接环型连接城域网汇聚层的拓扑结构通常为双归属连接或者环型连接。汇聚层设备和核心层设备之间的组网技术可以根据具体的网络基础情况，灵活选择FE，GE，ATM，或POS与核心层设备相连。扩大核心层节点的业务覆盖范围，解决接入节点到核心节点间光纤资源紧张的问题用户管理、带宽控制、安全保证、计费实现。汇聚层特点城域网接入层的拓扑结构通常采用环形、链形、树形。接入层设备和汇聚层设备之间的组网技术可以根据具体的网络基础情况，灵活选择FE、155/622M/IMA的ATM等多种接口。接入层特点企业集团用户个人用户增值业务中心网管计费系统...汇聚层/核心层ICPOSS基础网络最终用户业务网络...业务和管理中心城域网的业务现状Internet宽带拨号接入业务ADSL或LAN接入，ATM或以太交换网汇聚，BRAS终结PPPoEsessionInternet专线接入业务ADSL专线：ADSL接入，BRAS终结1483bridge/routing或VLANLAN专线：LAN接入，二三层交换机终结VPN专线业务VLAN互连二层VPN（多数交换型城域网）MPLS三层VPN（少数路由型城域网）其它方式VPN，如L2TPVPDN，IPSec，GRE城域网业务现状常见接入技术比较技术以太网xDSLHFCPON/APON无线优点成熟的以太网技术，价格低且组网灵活利用现有的双绞线资源，不影响现有电话业务利用现有的CATV网络提供双向通信，适合在居民小区中使用可以提供155M到622M的接入速率不依赖线缆资源，可以快速开展业务缺点依赖五类线作为传输媒质，只适合在具备布线条件的场合使用适合家庭用户的接入需要对现有的同轴电缆网进行双向传输能力的改造依赖光纤传输媒质，价格高受环境的影响大200m1.5Km5Km200M以内：潜在用户密度高，适合LAN接入1.5Km以内：潜在用户密度较高，适合VDSL5Km以内：潜在用户占10％以下且密度低，适合ADSL接入对于宽带用户特别稀少的情况，适合于从窄带设备中出宽带接入影响接入技术选择的主要因素DSL性能汇总xDSL技术特性对照：xDSL技术对称性传输速率最大传输距离（km）线对支持POTSHDSL对称最大速率1.5Mbps或2Mbp52/3不支持ADSL不对称下行最大速率8Mbps，上行最大速率640Kbps51支持ADSL2＋不对称下行最大速率24Mbps，上行最大速率1.5Mbps51支持VDSL对称/不对称下行最大速率52Mbps，上行最大速率26Mbps1.51支持VDSL2对称/不对成上下行最大速度100Mbps0.351支持电信级业务骨干网Internet骨干网IP城域网的典型网络结构IPDSLAM集团专线用户双绞线MSTP以太网个人用户骨干网核心层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ASBRIDC城域网分类城域网按规模分类IPDSLAM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:约15/10个点电信级业务骨干网Internet骨干网超大型/大型城域网结构规划集团专线用户RPR/MSTP骨干网城域网核心/汇接层城域网接入层宽带接入网BASBASAR/PEAR/PE核心路由器核心路由器AR/PE核心层和汇接层合并核心层节点2个左右BRAS:10个点左右AR:6个点左右电信级业务骨干网Internet骨干网中小型城域网结构规划IPDSLAM个人用户双绞线以太网个人用户L2课程内容宽带城域网结构城域网中的关键技术城域网典型应用宽带接入网络发展展望纵观多年来宽带接入网络领域的风云变幻，我们依旧可以看到宽带接入网络的发展方向：大容量高速率多业务宽带接入，一点一滴改变您的生活！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。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城域网对现有网络改进的目标为了更好的为用户提供服务，我们需要高可用性的网络可管理的用户QOS保证按服务计费宽带接入，一点一滴改变您的生活！什么是高可用性？高可用性HA（HighAvailability）是指一个产品或系统具有很高的可靠性。根据ITU-Y1540的定义，网络可靠性是指网络节点之间能够保证质量要求的前提下，传输数据的时间占总时间的百分比。高可用性网络的特点:肯定不能频频出现故障。即便出现故障,也应该能很快恢复。设备的HA需求通常使用平均修复时间MTBF（MeanTimeBetweenFailure）和平均故障间隔时间MTTR（MeanTimetoRepair）这两个指标来评价产品或系统的可靠性。MTBF：指一个组件或设备的无故障运行平均时间，通常以小时为单位。MTTR：指一个组件或设备从故障到恢复正常所需的平均时间。广义的MTTR涉及备件管理、客户服务等，是设备维护的一项重要指标。在电讯行业，99.999%的可用度意味着设备的MTTR每年不得超过5分钟。电信级可靠性保证影响可靠性指标主要是设备自身可靠性和快速故障保护切换技术；链路故障和摆动是IP网络可靠性的主要“杀手”。Remotenetwork流量方向故障信息传递故障发生收敛后转发路径正常转发路径故障切换保护能力？？设备自身可靠性？？故障信息传递常用的HA技术单个设备上的硬件冗余，如双主控、单板热插拔、电源冗余、风扇冗余等链路捆绑，如以太网链路聚合、MP、MFR环网技术，如RPR、RRPPSTP技术、FlexLink技术等二层冗余技术冗余网关技术，如VRRP、HSRP、GLBPECMP，浮动静态路由，动态路由快速收敛（如快速Hello,iSPF)不间断转发：NSF/SSO,GRMPLS快速重路由快速故障检测技术，如BFD可靠性保证－设备侧网络设备如路由器，主控引擎从冷备份向热备份改进；操作系统软件从单进程向多进程改进；版本升级不中断业务；热补丁技术。代码段代码段代码段代码段代码段代码段正常程序补丁代码区用补丁代码段替换有Bug的原代码段补丁代码在线加栽可靠性保证－故障保护和恢复故障快速检测、快速收敛和快速路径备份能够加快故障切换速度。故障快速检测技术：APDP/BFD、MPLSOAM快速重路由技术：IPFRR、LDPFRR、MPLSFRR、VPNFRR协议快速收敛技术：i-SPF、PRC、GracefulRestartIPCorePrimaryLSPBackupLSPPEPE200300210210310210210internetIP承载网骨干网城域网BASUSR核心路由器BASUSR用户网络用户网络链路或节点故障城域网各路由器链路启动BFD，进行链路故障快速检测。IPFRR和LDPFRR的部署，分别解决IP转发和MPLS转发的传统故障收敛问题。需要在两个方向同时部署。满足大客户接入、NGN业务部件接入等高价值业务的高可靠性要求。实现50ms故障恢复。IPFRR&LDPFRR在城域网中的部署L3MA5200E/FL2L2MA5200支持认证，具有内嵌式用户管理系统具有按用户按业务的绑定功能用户属性绑定功能，防止各种形式的盗用利用内嵌式用户管理系统管理开户/停机具有计费采集功能，具有多种信息上报形式细分用户群，提供多业务多种IP地址分配策略按照客户属性进行带宽控制.管理网络特点分析对智能化的诠释提高QOS和流分类能力，只是数据流的智能化。真正意义上的智能化是：用户管理、业务支撑、计费管理、安全管理的四者综合体，称为高阶智能化，是以后网络发展的必然方向。认证方式比较VLAN/DHCPVLAN+WEBPPPoE802.1X效率高较高低高安全性较高高高高客户端软件无无有有控制能力端口/用户数量/带宽端口/用户数量/带宽/业务端口/用户数量/带宽端口/带宽业务能力较强强不支持组播一般设备要求低低较高对芯片有要求标准性802.1Q802.1QRFC2516IETF易用性强强较强一般新老业务用户的差异化服务老业务用户：原有低速率，包月计费，维持现有服务质量，做部分业务控制增值业务用户：按流量、按业务计费，按需要分配带宽，保证服务质量，推出高质量业务城域网老业务用户新增值用户用户可识别业务可识别老业务用户群新业务用户群老业务用户按数量、平均带宽，平均分配网络带宽资源异网异价，防止新业务低值化及时扩充带宽，确保新用户带宽资源L3AAAserver接入网IP/

MPLSCoreRM&Policyserver5200GPotalserverInternet宽带用户ISP1ISP20.接入ISP1的缺省带宽

1.用户申请带宽2.申请带宽资源3.下发用户带宽参数

6.根据调整后的带宽实施计费5.选择新的带宽接入ISP2。4.用户带宽调整5200G5200G根据用户的需求动态调整用户的带宽。根据用户选择不同的带宽实施不同的计费策略。基于SSG的用户按需带宽调整接入层汇聚层核心层BASGEFEFE

宽带用户大客户网络分支网络宽带用户BAS大客户网络SRSR业务分类、标记、限速分类、标记、限速DiffservPHB，进行队列调度及拥塞控制业务类型重标记纯L2接入网，无阻塞交换，及Vlan802.1PQos处理IP精品网IP互联网城域网全程QoS部署模型：整网策略规划用户端口与PVC对应，限制DSLAM与modem之间的速率接入网末端设备识别用户不同用户分配不同的VLAN/PVC接入网采用扁平化组网模式，尽量减少级联

PUPV/PUPSPT，每用户信息点一个唯一的标识vlanID，并基于用户信息点二层隔离大客户专线接入网，基于端口划分Vlan，给高等级业务打上高等级802.1PCos标记基于802.1P，分为两个队列调度，一个为绝对优先队列，另一为普通队列进行Qos调度L2SRDSLAMIP城域网接入网中间单元实施基VLAN/PVC的带宽控制，同时使用基于802.1p的二层QoS保证SR实现基于Vlan绑定到VPN接口，下行限速，根据COS及Vlan识别大客户，实施L2Cos到L3Qos标记的映射集团专线用户集团专线用户BAS个人VIP用户个人普通用户基于接入端口划分用户Vlan，为大客户划分特殊Vlan，打上高等级802.1PCoS标记基于Vlan的802.1P的Qos保证，高优先级保证VIP用户，低优先级普通转发PPPOE拨号及专线接入PE设备，下行限速，基于Cos及vlan区分用户，为不同用户分配不同地址池，实施L2Cos到L3Qos标记的映射，进行队列调度接入层网络的Qos原则省干/国干BAS核心路由器BASDSLAML2L2L2DSLAM上行包解析（10GPOS）下行包