IP专线接入产品技术手册V

文档编号：CNCNMC-WL-DIAIP专线接入（DIA）产品技术手册Version1.0中国网通集团网管中心-11

目录TOC\o"1-3"\h\z中国网通集团网管中心-11一、序言 31.1 目的 31.2 合用范围 31.3 文档保密规定 31.4 文献组织 31.5 文献审定 3二、产品阐明 42.1产品定义 42.2产品功能 42.3产品分类 42.3.1BGP协议方式接入 42.3.2静态方式接入 5三、 组网技术和网络能力 53.1BGP协议 53.2IPPeering与IPTransit 83.2CNCNet与CHINA169 10四、 客户接入规范和资源需求 154.1顾客设备规定 154.2地址和AS号的规定 16五、 业务网络质量指标 165.1业务网络质量指标 165.2影响网络质量指标原因和处理措施 17【附件一】缩略语解释 18

一、序言目的本手册是企业内部简介在承载在集团IP网的专线接入产品（如下简称DIA）的专用技术手册。本手册从产品定义、产品功能、实现技术、网络能力等多种方面对IP专线接入产品波及的问题进行阐明和解释，用于对产品售前方案的制定、工程实行、网络维护和监控参照，作为企业内销售、和实行IP专线接入产品的工作人员的参照手册。合用范围本产品技术手册针对的是IP专线接入产品的各项技术内容，超过技术方面的内容请参照企业其他文献。本文对产品波及到的通信协议将做一种概要的描述，更详细的请参照有关的RFC文档。文档保密规定本手册作为网通企业的内部文档，限于开发、包装和销售IP专线接入产品和维护改业务的网络技术人员阅读使用，未经集团网络管理中心许可，不得提供应除以上人员外的企业员工和客户或拷贝复制本文献。文献组织全文由手册主体和有关附件构成，手册主体是对产品技术内容的总体阐明，其中内容比较复杂的部分将通过附件专门澄清，所有附件作为手册的一部分共同颁布执行。手册主体按照产品阐明、技术要点和尤其专题三个层次组织：其中产品阐明简介了该产品的定位、功能和特性，属于一般产品常识；技术要点则从几种大方面对产品波及到的技术内容做详细解释和规定。本文献中所有出现的英文名称、专业术语请参照附件1《名词解释》。文献审定根据网络发展，设备特性的增长，市场对产品的深入需求的增长，文献将不定期地修改和补充对应的内容。文献由网管中心技术与产品支持部审定完毕和公布。二、产品阐明2.1产品定义IP专线接入产品（如下简称DIA）是顾客采用IP协议（即：网络的三层协议）通过专线的方式接入到企业的IP网，顾客接入路由器与CNC的专线业务接入路由器通过BGP路由协议（或通过静态的方式）按照事先的约定互换路由信息，为顾客提供INTERNET的连接，使顾客可以通过集团的IP网访问INTERNET，实现IP层以上的多种应用如：电子邮件、web站点访问等。2.2产品功能DIA产品的功能很简朴：提供应顾客网络接入带宽，并使客户网络中的主机到既定网络的IP地址目的可达。2.3产品分类 IP专线接入的方式从路由协议角度来讲有两种：以BGP协议的方式接入和静态路由的方式接入。2.3.1BGP协议方式接入具有如下条件的IP专线客户一般以BGP动态路由协议的方式接入：客户网络有一种以上的AS互连接口；客户网络规模较大（一般BGP接入的客户也许是一种ISP）；客户网络有公网AS号（即：客户所拥有的自治域号码必须在合法的互联网注册管理机构进行注册）；如下图所示：ISP1ISP1AS200AS200InternetInternetAS100客户网络AS100客户网络ISP2ISP2AS300AS3002.3.2静态方式接入 假如客户没有公有的自治域号码，则以静态路由的方式接入。组网技术和网络能力3.1BGP协议在DIA业务中的关键技术点是BGP协议。本节概要简介BGP协议。AS简介BGP协议之前，需要理解前面提到的AS的概念。在IETF的RFC1771中有关AS的定义是：同一种技术管理下的一组路由器，它们使用一种内部网关协议和同一种度量尺度来对数据包进行AS内部的路由，而使用外部网关协议来对发向其他AS的数据包进行路由选择。简朴的讲就是：共享统一路由选择方略的一组路由器。每一种AS均有唯一的一种标识，也就是AS号，是由IANA（InternationalAssignNumberAuthority）来授权分派，AS号是一种16位2进制数，范围为：1－65535，其中65412－65535在RFC2770中定义为预留，作为私有AS号使用。IGP与EGP这样路由协议分为IGP和EGP两种。IGP定义在自治域内部使用的路由协议。包括动态路由协议和静态路由。它完毕数据包在AS内部的路由选择。IGP包括：RIP、OSPF、IS-IS，IGRP和EIGRP。EGP是AS之间的路由协议，它完毕数据包在AS间的路由选择。目前EGP大多状况下使用的是BGP4协议。见下图所示：AS200AS100AS200AS100IS-ISOSPFBGP4IS-ISOSPFBGP4BGP基本概念BGP是通过TCP的179端口进行通信会话。正由于如此，两个互相不直连的路由器可以进行BGP消息的互通。FrameHeaderFramePayloadCRCIPHeaderProtocolNumberPacketpayloadTCPheaderPortNo.179SegmentpayloadBGP消息有四种类型：OPEN,UPDATE,NOTIFICATION和KEEPALIVE。Open报文消息是在建立TCP连接后，向对方发出的第一条消息，用于建立BGP连接。它包括版本号、两个路由器各自所在的AS号、BGP标识符等协议的参数；Notification报文消息用于差错控制；Keepalive报文消息由路由器定期发送，用于监测TCP的可达性，假如在open报文协商的最大间隔时间内没有收到就认为对应的连接中断，需要重新建立BGP的会话连接。Update报文消息是BGP真正传递路由信息的报文。它由NLRI(NetworkLayerReachabilityInformation)、withdraw、routeattributes三部分构成。NLRI是网络层可达性信息也就是针对目的地址的路由信息，withdraw是对失效路由的告知，routeattributes是路由属性用于路由器对最佳路由的选择的判断。对于同一目的地址的多条途径，路由器协议栈会根据途径的不一样属性进行选优，将最优路由加入路由表，并将最优路由通过update报文发送给建立起BGP邻居关系的路由器。BGP路由属性比较多，并且有扩展性。下面列出了目前常见的几种属性（详细可以参见RFC1771、1996，1997，1966，1863），按照优选次序排列为：Weight（该属性是cisco路由器专有的，非原则定义）LocalpreferenceAS-PATHlengthOriginMEDBGP的工作流程如下：在要建立BGP会话的路由器之间建立TCP会话连接；通过互换OPEN信息来确定连接参数，如运行版本、会话双方AS号，BGP标识符、会话保持时间等。建立对等体连接关系后，最开始的路由信息互换将包括所有的BGP路由，也就是互换各自BGP路由表中所有的条目。初始化互换完毕后，只有当路由条目发生变化或者失效的时候，才会发送增量的触发性的路由更新。增量指的是并不互换整个BGP表，而只是更新发生变化的路由条目；触发性指的是只有在路由表发生变化时才更新路由信息，而不是周期性发送路由更新。在BGP协商发生错误的时候，BGP双方会发送NOTIFICATION消息来告知错误。IBGP和EBGPBGP分为IBGP和EBGP。IBGP在单个AS内部完毕BGP更新信息的互换；EBGP完毕AS之间路由互换，在AS边缘和其他AS做EBGP连接的路由器被称为AS边界路由器ASBR。如下图示：AS300AS200AS100AS300AS200AS100EBGPEBGPEBGPEBGPASBR4ASBR3ASBR2ASBR1IBGPASBR4ASBR3ASBR2ASBR1IBGPBGPRR一种AS内假如BGP路由器较多，为减少AS内的BGP会话连接数，往往通过BGP的路由反射器（BGPRouteReflector）来进行互相路由的传播。AS100AS100BGPAS100BGPAS100BGPBGPBGPBGPRRBGPBGPBGPBGPRRBGPBGPBGPBGPBGPBGPBGPBGP3.2IPPeering与IPTransitIPTransit一般称为穿透，指的是流量通过AS，如下图所示：AS1-AS2-AS3AS1访问AS3的流量通过了AS2，那么AS2就给AS1提供了到AS3的穿透。如下图示：TRAFFICAS1AS3TRAFFICAS1AS3AS2AS2ASBR4ASBR3ASBR2ASBR1ASBR4ASBR3ASBR2ASBR1穿透CNC网络（AS9929或AS4837）可达的网络范围，在技术上都是通过BGP协议通告路由的方式实现的，通告路由多少，决定了穿透流量访问的范围的大小。根据路由通告的范围，可以将IPTransit分为如下几种：一）国内穿透指提供BGP顾客到国内运行商AS网络流量的穿透，也就是BGP客户可以通过我们访问国内运行商的网络；二）国际穿透指提供BGP顾客到国际运行商AS网络流量的穿透，也就是BGP客户可以通过我们访问国际运行商的网络；三）全穿透指提供BGP顾客到国内运行商和国内运行商的网络流量穿透，也就是国际＋国内穿透；四）指定穿透指提供BGP顾客到指定AS网络流量的穿透，也就是BGP客户可以通过我们访问指定AS网络，一般这种方式比较少见。IPPeering一般称为对等连接，要点是路由的对等通告，详细指两个AS边界路由器建立EBGP会话，只互相通告自己AS内的路由信息给对方，这样使得双方只能互访对方网络内的地址，而不能通过（流量穿过）对方访问其他的AS。例如：AS2分别和AS1和AS3做peer，那么AS2和AS1、AS2和AS3可以互相访问，不过AS2不容许AS1和AS3互相访问的流量它。如下图示：TRAFFICTRAFFICAS1AS3TRAFFICTRAFFICAS1AS3AS2ASBR2ASBR1AS2ASBR2ASBR1TRAFFICASBR4ASBR3TRAFFICASBR4ASBR3peer一般状况下是网络规模相称的两个AS做的互连，从商业角度它分为两种peer：publicpeer双方根据流量对等关系协商后做互连双方互不收费，一般称为publicpeer。privatepeer虽然路由的通告对等的，不过由于流量的不均等，积极祈求peer连接的一方须向互连对方付一定的费用，一般称为privatepeer。例如：AS1-AS2peer互连AS1网内的内容比较多，那么AS2访问AS1的流量就比较大，AS2提出和AS1做peer，AS1往往向AS2收取一定费用。从AS2的角度来讲，AS2在衡量利弊后往往是乐意交这些费用的，这可以给AS2带来某些好处：减少其网内顾客访问AS1的时延。由于在路由上少了诸多跳，AS2和AS1直接peer连接比AS2隔着一种或几种AS访问AS1的时延要小诸多。TrafficTrafficAS2AS1AS2AS1AS2AS1AS2AS1TrafficTraffic减少AS1的运维成本。下图举例阐明：AS1通过AS10的Transit互连链路获得访问internet的出口，AS1须为这条transit链路每月付费100万元，不过发目前这条链路上的流量较多是访问AS2的。假如AS1和AS2直接做peer互连，可以大大减少AS1在和AS10做transit互连的流量，那么可以将其带宽减少，从而每月可以减少付给AS10的费用。AS2AS1AS10AS3AS4到AS2的访问流量居多AS2AS1AS10AS3AS4到AS2的访问流量居多与AS2做Peer前与AS2做peer后费用构成付给AS10100万费用构成付给AS1060万付给AS210万总计100万总计70万费用减少：30万由以上的表格可以看出，与AS2做peer后AS1成本可以减少30万。也就是说假如做peer互连后付给AS10减少的费用，比付给AS2做peer的费用多的话，可认为AS1节省运维成本。3.2CNCNet与CHINA169目前CNCNet和china169网均提供DIA业务的接入，两个网络的AS号如下：网络名称AS号CNCNET9929CHINA1694837CHINA169China169网络覆盖全国31个省、市、自治区，网络节点遍及全国47个都市，共54个POP节点。拓扑示意图如下：国内AS互连方面：China169（AS4837）与中国电信、中国联通、中国移动、教育网、中国科技网、经贸网、中国铁通、总参长城网均有互连。示意图如下：国际AS互连方面：china169与国外多家运行商有互连，详细为：运行商名称自治域号SPRINTAS1239AT&TAS7018MCIAS701SAVVISAS3561DTAS3320KTAS4766DACOMAS3786NTTAS2914KDDIAS2516REACHAS4637ANCAS10026CHTAS9505HINETAS3462HANAROAS9318GOOGLEAS15169SINGTELAS7473SFPOPN/ASPRINTAS1239AT&TAS7018REACHAS4637HGCAS9304GOOGLEAS15169SFPOPN/ALAPOPN/ADTAS3320MSNAS8075EBAYAS11643EAAS22220GOOGLEAS15169示意图如下：CNCNetCNCnetIP骨干网是我国第一种采用IPoverDWDM技术建设的高速宽带数据网。目前骨干网已经覆盖56个都市。拓扑示意图如下：国内AS互连方面：CNCNet（AS9929）分别在京、沪、穗三地与中国电信AS4134做peer互连；国际AS互连方面：CNCNet与国外多家运行商有互连，详细为：运行商名称自治域号MCI701NTT2419KDDI2516KORNET4766DACOM3786HINET3462TWGATE9505HANARO9318JT4725SINGTEL7473C&W3561NTT2914YAHOO10310Sprint1239ANC10026Reach4637示意图如下：客户接入规范和资源需求4.1顾客设备规定采用BGP方式接入的客户，其接入路由器需支持BGP协议；BGP路由条目较多，规定路由器的内存配置较大，可以支持大量路由条目的存储；大量的BGP路由更新、路由选优运算，规定路由器CPU处理能力较高；一般状况下，客户路由器BGP接入侧汇聚了访问Internet的流量，一般提议路由器配置有高速接口，或者兼容有高速接口的接口卡。采用静态路由方式接入的客户，其路由器没有上述规定。4.2地址和AS号的规定客户所拥有的自治域号必须在ICANN指定的合法互联网注册管理机构进行注册；客户所拥有的IP地址必须在ICANN指定的合法互联网注册管理机构进行注册;以BGP方式接入的客户所拥有的IP地址掩码长度须不不小于等于24，即至少是可以汇聚成1个C的IP地址业务网络质量指标5.1业务网络质量指标DIA业务重要提供应客户访问Internet的接入，如下两个指标作为衡量其业务的网络质量指标：时延（Latency）：一般用源IP地址到目的IP地址两点来回时间的平均值表达。丢包率（PacketLossRatio）：一般用源IP地址到目的IP地址来回过程中，由于多种原因丢失的数据报文的个数占转发总数据报文个数的比率表达。以上两个指标一般采用ping和扩展ping的方式测试获得，在网管手段上一般采用SNMPPing的措施采集。也可通过在客户端或在距离客户端近来的地方安装探针，探针按照预先配置定义的方略发送探测报文，采集时延、丢包等数据，网管系统通过SNMP协议获得数据并以多种形式展现。目前DIA业务的SLA在各个运行商都较难详细实行，重要有如下几种原因：客户访问internet目的地址的不确定性；每一种运行商都不能保证客户只访问自己管辖的AS内部，运行商不可以将客户访问流量限制在自己的网内。并且每一种运行商对于非自己管辖的AS网络状况是无法控制和细致理解的。两方面决定了DIA客户全程全网的SLA难以实行。客户访问Internet应用的多样性；首先客户流量流向不确定使得流量会有突发，也许导致网络部分链路的拥塞，另首先基于IP网络的上层应用越来越多，多种应用对网络质量的规定不一样样。就目前的技术成熟度来讲，IP网络在保证QOS的技术方面手段有限。IP网络QOS控制手段不完善考虑到目前的技术成熟度、设备稳定性可靠性以及网络和设备改造资金的投入产出比，并参照其他运行商的经验，目前尚未在全网大规模实现QOS方略。5.2影响网络质量指标原因和处理措施根据长时间的经验积累