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IP城域网扁平化规划

来源:火烈鸟作者:开心麻花2025-09-181

IP城域网扁平化规划(精选4篇)

IP城域网扁平化规划 第1篇

1 IP城域网的现状

随着现今IP网络技术的发展与更新,有效促进了IP数据业务的整体发展,因此,提高IP城域网规模的整体规划与建设,要根据实际的地理状况、业务发展趋势与建设的时机,建设具有一定独特风格的IP城域网模式。在设计阶段,要基于不同状况下的组网设备与网络结构状况开展工作,根据区域的不同,将IP城域网划分为路由型与交换型两个基本类型。在实际操作过程中,二者在网络结构与相关业务的开展与实现等诸多领域均存在一定的差异性。本文对出IP路由器、核心层和汇接层等方面的网络与设备进行了全面阐述,在出IP中,路由型城域网包含BGP的出IP路由器,具有独立的AS,但是,相对来说,交换型城域网缺乏专设出EI运行的BGP的出EI路由器以及相对独立的AS。在核心层中,路由型城域网的核心层主要是通过路由器构建的,其可以作为高速路由转发系统。而交换型城域网的核心层主要是通过二三层交换机加以构建,这样可以确保整个城域网在运行过程中,为系统提供一个二层交换网络,并且,虚拟局域网在工作的过程中,要保证城域网内智能网业务与宽带接入服务器集中放置等相关领域能够正常运行。在汇接层中,路由型和交换型城域网的汇聚层两者都是运用--=层交换机组网执行相关工作的,同时,在交换机中提供了密度相对较高的IP用户等相关信息,此阶段也具备了三层路由的相关功能,使汇聚层可以直接将物理端EI和路由网关提供给专线中,在汇聚层交换机中以高密度的以太端IP汇接为宽带接入服务器和(园区)交换机中,使非对称数字用户环线和局域网接入的PPPoE用户,可以到宽带远程接入服务器的二层汇聚。

2 IP局域网的网络构建和设计思路

在设计IP城域网的目标框架时,要将城域骨干型网络与宽带接入网的界定区分开来。在城域骨干网中,主要根据业务接入点与相关网络中的节点,通过与专线接入路由器、窄带拨号接入服务器和其他相关类型的服务器等设备内容进行连接。二层宽带接入网主要是对用户的相关信息进行汇聚,可以说二层网络是用户的唯一标识,主要利用以太网的信息传输点对点协议拨号接入的相关用户,通过相对独立的物理网络对其开展相关接入工作。在宽带接入服务器环境下的以太网络,通过逐渐缩小二层网络的实际覆盖范围,达到简化相关网络结构、提高网络的稳定性与安全性。另外,在实际的工作过程中,业务接入控制层使二层网络与三层IP网络有效隔离,这对于业务服务来说,是非常重要的层面,主要体现在宽带接入服务器工作内容中,其对普通用户和低等级专线接入工作较为重视。在宽带接入服务器上实施层次化的服务质量,之后再将接入层服务面向不同的用户,为其提供宽带和质量等不同类型服务。核心网——路由器组网,中国网通公用互联网,网络IP数据包可进行高速转发。同时,开启多种协议共同标记的交换系统模式,实施区分服务的工作内容,提供分等级的因特网接入和多协议标签交换虚拟专网技术。用户认证平台主要负责建设统一的认证与计费等相关服务内容,在工作开展过程中,要把用户作为服务中心,通过相同的ID、不同的接入方式,使相关电信服务业务可以随时开展。增值业务平台——数据增值业务平台,主要提供统一性的,要与AAA SERVER相互配合,实现用户的统一管理。IP城域网的业务更好地实现了用户接入方式,城域网对业务的服务等级体现了IP城域网对业务的承载和实现的过程。可以发展前两者的相关物理网络,在组合不同的状况下,提供种类类型不同的相关服务内容。

3结语

总之,随着现代化技术的飞速发展,IP城域网的形式越来越复杂和多样,IP城域网也要根据时代的变化而不断改进,满足现代社会的发展要求,为人们的生活带来方便,也为我国现代化发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]吴鹏,杨丽.IP城域网规划设计应注意的几个问题[J].中国新技术新产品,2010(24).

IP城域网扁平化规划 第2篇

关键词:IP城域网,SDH,MSTP,接入层

深圳电信城域网经过近几年的建设, 网络的骨干和汇聚构架已基本形成。以LAN为主要接入方式的接入网也达到一定程度的覆盖, 用户数量在未来预计会有大幅增长。随着IP业务的不断发展和普及, 由于前期城域网建设考虑不完善和网络规模等带来的一些网络隐患逐渐显现。如可管理可维护性欠缺、网络资源利用率低下、网络安全性不足、用户接入控制能力不足、以及业务种类单一等等。这些问题已成为运营商开展新业务、拓展市场的瓶颈, 给维护工作也带来很多困难。为满足当前各种新兴的各种增值业务的需要, 如语音、视频等业务, 客观上要求对这些业务提供相应的服务质量保证。其中, 城域网接入层的建设与数据业务服务质量的关系最为紧密。

1 宽带IP城域网

宽带IP城域网是为满足网络接入层的带宽大幅度增长需求而建立的, 主要针对数据及多媒体业务。在地理范围上局限于城市内部, 在技术上综合采用了各种广域网技术、局域网技术、无线接入技术等。在技术层面上, 它既不是局域网在地理范围上的简单扩大, 也不是广域网在规模、地理范围上的缩小, 而是两者巧妙、科学、合理的综合应用。在传输媒质上, 主要可采用光纤、铜线、同轴电缆、5类UTP电缆、微波等。在接入方式上主要采用以太网、x DSL、DDN、FR、LMDS、ATM、扩频微波等。在业务上, 主要提供普通家庭用户和集团用户高速接入因特网、局域网互连以及VPN/VPDN等业务。

城域网和CMNET是一个统一的网络整体, 二者密切关联, 相互影响, 不可分割。IP城域网相对CMNET而言是其IP业务本地接入平台, 在此平台上提供包括专线、拨号、宽带、无线接入IP网等在内的各种接入和增值服务。

相对于CMNET, 它可看作IP骨干网的高速城域接入网;相对于城域本身来讲, 它是一个相对独立的城市范围内的宽带IP数据网络。所以从概念上讲, 它既是一个宽带接入网, 又是一个本地宽带交换网, 与普通接入网的区别在于它具有交换或交叉连接能力。

目前IP城域网是按地域划分, IP城域网由骨干节点和边缘节点构成。骨干节点和边缘节点均可提供业务接入 (包括拨号接入、专线接入和宽带接入等) 。

网络规划前一定要根据实际调研进行需求分析, 在掌握用户需求的基础上, 决定城域网建设的走法。第一步应以快速建设、快速收回投资为目标;第二步则考虑对整个网络的优化、扩容, 进一步提高网络的安全性、可靠性和可管理性;第三步是在网络优化的基础上把重点转向开展新业务。对新兴运营商而言, 抓零散居住区客户不现实, 而应该将大的商业客户、商业住宅区作为重点发展对象。前期网络建设不宜求大、求全, 因为最终的竞争不是网络规模的竞争, 而是业务和服务的竞争。

2 子网及VLAN的划分

虚拟网络VLAN是在整个网络中通过网络交换设备建立的虚拟工作组。虚拟网在逻辑上等于OSI模型的第二层的广播域, 与具体的物理网及地理位置无关。虚拟工作组可以包含不同位置的部门和工作组, 不必在物理上重新配置任何端口, 真正实现了网络用户与它们的物理位置无关。虚拟网技术把传统的广播域按需要分割成各个独立的子广播域, 将广播限制在虚拟工作组中, 由于广播域的缩小, 网络中广播包消耗带宽所占的比例大大降低, 网络的性能得到显著的提高。我们结合下面的图来分析。图1所表示的是两层楼中的相同性质的部门划分到一个VLAN中, 这样, 会计的数据不会向市场的机器上广播, 也不会和市场的机器发生数据冲突。所以VLAN有效的分割了冲突域和广播域。

在交换机的某个端口上定义VLAN, 所有连接到这个特定端口的终端都是虚拟网络的一部分, 并且整个网络可以支持多个VLAN。VLAN通过建立网络防火墙使不必要的数据流量减至最少, 隔离各个VLAN间的传输和可能出现的问题, 使网络吞吐量大大增加, 减少了网络延迟。在虚拟网络环境中, 可以通过划分不同的虚拟网络来控制处于同一物理网段中的用户之间的通信。这样有效地实现了数据的保密工作, 而且配置起来并不麻烦, 网络管理员可以逻辑上重新配置网络, 迅速、简单、有效地平衡负载流量, 轻松自如地增加、删除和修改用户, 而不必从物理上调整网络配置。既然VLAN有那么多的优点, 我们为什么不了解它从而把VLAN技术应用到我们的现实网络管理中去呢。让我们通过实际的在Catalyst1900交换机上来配置静态VLAN的例子来看看如何在交换机上配置VLAN。

3 深圳市IP城域网接入层扩容优化与规划研究

3.1 深圳电信接入层建设

接入层通过线路资源实现对用户的覆盖, 并提供多业务的用户接入。接入层可根据业务用户的重要性, 采用环形、链形、树形进行组网。当采用MSTP建设接入层时, 还可以提供多种业务的接入、汇聚、共享, 提供完善的网络保护, 并具有很强的网络升级能力, 与汇聚层一起, 提供整网的端端的L2VPN业务。

MSTP接入层网络建设原则:通过SDH板卡升级方式实现MSTP传送功能, 完成IP城域网的业务接入。IP城域网的接入资源下沉:IP城域网三层体系结构的组网要求;接入资源尽量接近客户, 有利业务快速开通;MSTP设备与IP城域网数据设备对业务承载各司其职。考虑到将来3G固定数据业务的承载, 基站接入和固定数据业务接入组成2个完全独立的接入平面。支持以太网透传、支持二层交换。选择汇聚节点和传输配套条件较好的基站作为IP接入节点, 用于客户的接入, 保证IP客户接入的安全性和合理性。接入层MSTP升级节点, 可以根据实际环境中用户数量、距离、密度等不同的条件设置。IP接入点需具备:必须是移动自主产权并且已有自建传输的基站。所选基站进站管道应预留有足够可用子管。根据实际情况, 一般基站进站管道为两孔即可满足要求。所选基站具有足够的机房面积和良好的电源情况, 方便扩容。在条件具备的情况下, 客户尽量接入附近汇聚节点, 以减轻基站的压力。建议每个基站IP接入节点接入2~4个IP集团客户, 对于集中接入, 而进站管线资源紧张的情况, 可以考虑在汇聚机房附近设立光交接箱。对于有FE接口需求的IP接入节点, 需要进行MSTP改造, 如表1所示。

3.2 深圳电信接入层规划

深圳电信推广光纤直连的组网方案, 因此作为MSTP环网方式组建 (图1) 。IP城域网试点的深圳电信IP城域网的组网方式在最近的3~5年时间里需要做出相应的调整。为了能够更好地利用现有资源, 实现组网方式转变上的平稳过度, 在近期, 深圳电信可通过增加汇聚层路由器作为SR (ServiceRouter) , 逐步将IP专线类客户割接到SR上, IP专线类通过以太网交换机、通过MSTP或裸纤的方式实现接入SR。保留原有MSTP汇聚环, 主要负责PPPo E类用户对网络的需求。用户通过交换机、SR路由器接入IP城域网核心路由器与CMNET相连, 接入方式采用光纤直连方式 (图2) 。原有PPPo E接入用户的接入方式保持不变。

远期规划中, 深圳电信IP城域网将全部采用光纤直连的方式进行组网。BAS主要负责PPPo E用户的接入, 而SR主要负责IP专线类客户的接入。城域网接入层可以使得管理控制集中化。用BAS和SR构建清晰的业务接入控制层, 实现集中的业务提供和控制;同时加强全省集中的认证计费和网络管理系统建设, 提高网络的可管理性, 实现电信级业务支撑和网络管理。

4 结束语

通过对SDH传送网进行MSTP改造, 整合了现有的资源, 建立了IP城域网。IP城域网满足了IP互联网业务与电信类型业务综合承载需求。IP城域网接入层最接近客户, 因而它的建设和规划需要考虑各方面的问题。本文通过对深圳电信IP城域网建设原则和不同时期规划方案的分析, 对其中的典型问题进行了研究。但是, IP城域网接入层建设是一个系统、复杂、长期的过程, 需要持续不断的进行规划和优化, 未来的IP城域网接入层建设还需要进一步探索。

参考文献

[1]张民, 潘勇, 徐荣.宽带城域网[M].北京:北京邮电大学出版社, 2003.

[2]巴继东.IP技术与综合宽带网[M].北京:北京邮电大学出版社, 2000.

[3]郑毅主编.城市规划设计手册[M].中国建筑工业出版社.

IP城域网扁平化规划 第3篇

1 IP城域网扩容建设规划的必要性及原则

1.1 IP城域网扩容建设规划的必要性

1.1.1 满足新增业务发展需求

技术的飞速发展加速了电信运营商的竞争趋势。一方面,宽带满足了发送大型邮件附件、用户自创内容网站和互动式网络游戏的需求;反过来,生活中不可或缺的许多应用和不断出现的新兴互联网应用和服务需要大量带宽的支持,又推动了宽带的发展。因此,要在互联网宽带业务上具备竞争能力,必须充分挖掘用户潜力,为用户提供安全、可靠、高速的宽带网络。

1.1.2 满足宽带提速需求

现阶段宽带网络建设规模庞大,多媒体业务发展迅速,对现有的网络提出了更高的带宽要求。但现有宽带城域网存在问题较多,城域网网络结构、BRAS、终端设备、线路和支撑系统等多方面问题制约了全程的带宽提速。因此,有必要对影响提速较大的宽带网络结构、宽带设备等方面进行优化与升级。

1.1.3 提供综合竞争力需求

目前,国内互联网服务市场的竞争已经进入了白热化阶段,汇接层网络平台和业务应用系统的能力和功能都是直接影响运营商在该市场竞争能力的直接因素。在市场经济条件下,为适应瞬息万变的市场,赢得竞争的主动地位,及时获取信息,成为企业生存的重要工具和手段。近年来,企业建设专用网的力度明显加大,由此引发的互联网需求也使公众数据通信网络在技术和规模上面临巨大的挑战。随着电信市场的放开,高带宽、技术领先的宽带互联网已逐步成为新的竞争热点。为了在激烈的市场竞争中占据有利地位,有必要对互联网网络实施相应的扩容和升级以提高IP城域网的生存性、技术前瞻性,增强业务控制层网络的接入能力。

1.2 IP城域网扩容建设规划的原则

一是以市场和业务需求为导向,坚持效益优先、按需适度扩容的原则,分步实施。整体网络向“用户可识别、业务可区分、质量可控制、网络可管理”的理念发展。二是宽带城域网结构应做到层次清晰、结构扁平化。三是规范设备功能,提高网络资源利用率。

2 海南有线宽带业务实例

海南有线IP城域网建设较晚,网络规模较小。但随着海南有线的不断发展壮大、用户的增长非常迅速,对现有网络提出了更高的要求。当前,急需在网络带宽、网络结构等方面进行扩建优化调整,使之能够提供高效优质的服务。为此,海南有线启动了中国有线海南IP城域网扩容工程主要包含大二层汇聚网及以上的设备建设内容。此次扩容工程拟解决公众互联网业务,OTT业务,互动业务,数据专线业务,以及IDC、视频会议、视频监控等增值业务流量需求,近期满足10万户宽带用户、5万户OTT用户和10万户互动业务用户的流量带宽需求;远期满足30万宽带用户、30万户OTT用户和30万户互动业务用户的流量带宽需求。

2.1 业务需求分析

2.1.1 用户类型

海南有线目前在IP城域网范围内开展的数据业务包括:公众互联网业务、互动业务、数据专线业务以及视频类增值业务。本次规划建设,因各数据专线业务和增值业务开通规模较小,仅对公众宽带互联网业务、互动业务和Over The Top(OTT)业务进行分析。

根据海南有线相关部门提供的数据,全省宽带用户类型主要为4 M和10 M用户,占比达到80%,相对于传统运营商宽带用户,海南有线宽带用户接入速率普遍偏低。

2.1.2流量预测

2.1.2.1流量模型及系数取定

预测网络流量应考虑IP网络承载的所有各类用户和业务,网络流量可估算为各类网络流量之和,流量测算的重点在于公众互联网用户流量、OTT流量和互动流量。

对于IP城域网的流量测算一般可以采用流量模型法。某一类用户的网络流量可按下式计算:

某类用户网络流量=用户数×忙时用户集中系数×某类业务每用户平均接入带宽×用户平均带宽占用率×出城域网流量比例

上述数据的取定一般应来自于市场部门或现网流量数据,同时结合业务发展目标等相关数据。

忙时用户集中系数:指每日最忙的1小时内在线用户占总用户的比例,取定50%。

某类业务每用户平均接入带宽:某类业务用户平均的接入速率,如2 M、4 M、8 M、20 M用户的加权平均值。

用户平均带宽占用率:指忙时用户对带宽使用率,该数据应参照现网忙时在线用户户均流量与户均接入带宽。依据现状并考虑了带宽提速等因素,用户平均带宽占用率如表1所示。

出城域网流量比例:考虑到工程测算的简易和可操作性,且当前流量主要为垂直流量,所以一般直接考虑产生流量节点的80%流量为出口流量简化测算,其中OTT流量和互动流量为网内流量,不出城域网。

互联网专线业务:业务较少,近期流量取定为1 Gbps,远期流量取定为3 Gbps。

出网流量比例及带宽冗余系数:公众互联网用户出网流量比例80%。广域网带宽冗余系数70%。

2.1.2.2城域网核心出口流量预测及汇聚层流量测算

城域网业务总流量包括公众互联网业务流量、OTT流量、互动业务流量和IDC业务流量。

其中公众互联网业务流量包含家庭宽带流量与互联网专线流量根据用户发展预测及流量模型,可计算出满足期城域网内各类业务流量需求及城域出网整体流量见表2。

出口带宽需求要考虑0.7冗余系数来计算,因此2017年底带宽需求=23/0.7=33G,需要扩容23G出口带宽,2021年底带宽需求=185/0.7=179G。

对于互联网专线业务量较小的汇聚区,新建业务控制层设备时建议采用综合接入的方式。即BRAS/SR合设时,汇聚层流量即为BRAS上承载流量。

对于互联网专线业务量较大的汇聚区,即BRAS/SR分设时,汇聚层流量为BRAS和SR上承载流量之和。IP城域网汇聚层BRAS主要承载家庭宽带业务和OTT点播业务。IP城域网汇聚层SR主要承载专线接入业务和互动业务。

2.1.3业务功能分析

IP城域网是本地业务区内多种业务的综合汇聚接入网络,因此,必须满足多种不同业务对网络服务指标的要求,以保证多种业务的正常开展。就目前现有业务而言,主要提供的业务类型包括高速上网、专线互联、IP语音、视频播放业务以及多种增值业务等。高速上网业务要求高带宽,对时延没有严格要求;专线互联业务要求有固定保障带宽,满足互联电路的可靠传送;IP语音业务要求严格的实时性,对带宽则要求不高;视频播放类业务要求提供节目源组播功能,降低骨干带宽,OTT、互动业务提供高可靠服务质量(Qo S)保障。

因此,在IP城域网内必须提供组播能力、MPLS VPN功能以及对大客户等重要业务提供差异化的IP/VPN承载通道和精细化的Qo S保障。

海南有线IP城域网未部署Qo S,后期根据业务需要要求部署Qo S;业务控制层及以上已部署MPLS VPN,SR路由器、BRAS作为PE设备,城域核心层路由器作为P设备;暂未部署组播。

2.2 IP城域网存在问题

通过对IP城域网现状的分析,IP城域网目前存在如下几点问题。

一是宽带接入服务器(BAS)设备老化。在网13台BAS中,10台MA5200G属于2.5 G平台,属于EOS产品,华为不再提供任何服务,2台ME60-8属于10 G平台,扩容能力有限,同时很快将面临EOS问题。目前,数据城域网没有单独的RR路由反射器,RR配置在海口2台核心路由器,按照流量不能经过RR路由反射器的设计原则,需要单独部署RR路由反射器。此外,OLT到BAS、BAS到SR7750的带宽还停留在1 G和2 G,没有办法支撑大规模发展大带宽宽带用户和OTT业务;市县网络不利于大量发展业务。二是IP城域网重要设备部署于海口、三亚两个地方,除了海口、三亚外的16个市县,仅部署OLT设备,同时到基地中心的上联带宽仅有1 G,不利于大量发展业务。

2.3 IP城域网建设规划目标

原则上,各城域网应在规划期内按照“本地网络目标架构”,完成结构的优化调整,形成层级清晰、布局合理、满足各类业务接入需求、支持常态化扩容的IP城域网结构和资源部署。

提高差异化服务能力,部署QOS策略,为大客户专线等重点业务提供质量保障。

立足三网融合的建设需求,构建高性能的IP网架构,既满足目前业务的承载,又面向未来业务的发展和互联网应用的多元化。推进业务控制层多业务综合接入。

3 结语

有线电视网络应以业务承载网的业务安全重要性为主导,结合物理传输网服务区域、责任主体等来确定信息安全等级。根据有线电视网络系统服务安全需求和业务信息安全需求,三网融合的有线电视网络应根据国家相关标准自主定级,并按照相应等级的等级保护要求进行规划、设计和建设。

摘要:结合市场需求和宽带业务发展趋势,分析IP城域网扩容建设规划的原则和必要性。通过海南有线宽带业务的实践分析,基于合理的流量模型估算,一方面结合海南有线宽带业务规模和设备的现状,提出有针对性的规划;另一方面,为增强竞争力和市场灵活性,设计了关键功能的部署和策略,也为给大客户提供更好的宽带服务,提出了有针对性的网络设计。

IP城域网扁平化规划 第4篇

1 网络结构

MISN采用分层网络结构,由3层组成,即核心层、骨干层和接入层。为保证网络的可靠性,网络拓扑设计按照N-1的电路可靠性和N-1的节点可靠性设计原则构建,在任何一条单一传输电路或单一节点设备故障情况下,整个MISN的其他节点不受任何影响。

按照地理位置的分布,省电力公司SJ以及LY、XX、LH供电公司4个节点各部署了2台核心路由器,2台核心路由器通过2条1G的链路(捆绑为一条逻辑链路)背靠背连接。4个节点由核心路由器及其之间的高速(622M)互联通道构成形成双平面。一般业务既可利用双平面的特点采取对称的业务组织模式,通过2个平面同时承载相同业务,完成业务负荷自动均衡,使网络承载能力增大一倍;也可以采取非对称的业务组织模式,不同业务由不同平面进行承载。2个平面之间可互为备份,故障时具备为另一个平面进行备份的容量和能力。

MISN有CE路由器和PE路由器两种类型,为节省造价,没有设置专用的P路由器。其中,CE路由器是客户端路由器,为各地市供电公司提供到PE路由器的连接;PE路由器是MISN边缘路由器,是MPLS网络中的标签边缘路由器(LER),它根据存放的路由信息,将来自CE路由器或标签交换路径(LSP)的VPN数据处理后进行转发,同时负责和其他PE路由器交换路由信息。全网拓扑图如图1所示。

2 骨干路由协议

MISN采用ISIS作为骨干层、汇聚层和接入层网络的内部IGP路由协议。

ISIS是一种收敛迅速、消耗系统资源很少的高效链路状态路由协议,采用ISIS作为IGP构建骨干路由,近年来在越来越多的大型骨干网环境中得到了成功的应用。

MISN的ISIS区域ID设置为10。全网ISIS采用L2一级结构,本次工程的全部设备,包括核心节点设备和地市供电公司的接入设备全部规划在L2之中。本工程区域划分如图2所示。

本次工程,Metric设计按照真实链路带宽进行布署。

对于A、B平面,AR-CR间故障时,利用平面间的备份,CR-CR间故障时,利用链路间的备份,在IGP收敛过程中不影响本平面内的其它业务。引导语音和视频流量由A平面承载,业务MIS、DMIS等由B平面承载。在链路或节点出现故障的时候,流量在平面间疏导,不会对同平面其他业务造成影响。

3 I-BGP路由协议选择

MISN的PE路由器使用BGP相互分发VPN路由信息。BGP是一种外部网关协议(EGP),与OSPF、RIP等内部网关协议(IGP)不同,其着眼点不在于发现和计算路由,而在于控制路由的传播和选择最佳路由。当BGP运行于同一自治系统内部时,被称为IBGP;当BGP运行于不同自治系统之间时,称为EBGP。

由于公用信息数据网属于私有网络,本工程PE和CE互连采用直连路由方式,只需给MPLS网络分配一个AS号即可。

3.1 路由的过滤与广播

为防止无用的路由信息在MISN内传播,控制城域网导入路由是一个很重要的问题。本次工程PE中联结城域网路由CE主要采用2种方式。

(1)将CE使用的OSPF路由信息,使用import-route ospf命令,导入BGP (MISN)中;

(2)在PE路由器上配置相应的静态路由,利用import-route命令,将此CE使用的路由,导入BGP路由。

第1种方法配置语句简单,但是由于CE内网路由的复杂性,可能会导入一些CE使用的私有内网路由,从而影响BGP (MISN)路由的稳定性,耗费路由器资源。因此在引入OSPF路由时,必须对引入的路由信息,在向外发布的时候进行过滤,滤掉与公共信息网无关的路由。此方法用于PE和CE的多路联结。

第2种方法配置语句较多,但是可以很好的控制CE路由的导入,有效的控制CE路由导入,适用于PE和CE的单路联结。

3.2 流量控制

由于MISN采用A、B平面的网状结构,为了充分利用网络的有效带宽,利用BGP4的LOCAL PREFERENCE属性,设置出口流量控制策略,使网络链路的带宽得到充分利用,优化出口不同业务流量分布。

3.3 LOOPBACK地址的应用

对于运行IBGP的MISN来说,在向邻居宣告其邻居关系时,使用LOOPBACK地址,这样,当对应接口链路发生故障时,LOOPBACK地址仍然可达,使BGP邻居关系仍然能够形成。

4 MISN业务的接入

公用信息数据网业务包括省公司信息MIS、D-MIS和各地市供电公司网站发布系统等, 其业务一般通过局域网交换机,接入到骨干网PE。各应用系统通过其服务器与本地交换机连接,一般主机或业务系统通过默认路由指向本地局域网的路由网关而与MISN通信,并利用网关的三层特性隔离局域网的本地流量及广播报文不进入MISN设备,并在局域网内采用802.1Q标准的VLAN技术实现不同应用系统的隔离。为保证业务可靠和方便管理,不同业务(如D-MIS)采用不同业务交换机接入PE设备。

目前,本项目一般均采用本地三层交换机与本地PE设备进行三层连接,对于存在冗余链路的局点,为了保证自动故障恢复,采用OSPF动态路由协议接入;对于不存在冗余链路的局点采用静态路由协议接入。

4.1 核心层节点业务系统接入方案

为提高网络的可靠性,省电力公司以及LY、XX、LH公司均有2台NE80E设备,根据各节点局域网设备配置数量的不同,其业务接入分为双PE联双CE和双PE联单CE两种连接方式,如图3。

4.2 骨干和接入节点业务接入方案

因在接入层均只有1台PE设备,因此根据局域网设备的不同,分为单PE联双CE和单PE联单CE两种情况,前者使用OSPF协议动态交换路由,PE和CE1、CE2之间运行OSPF协议,

为防止与公共信息网无关的路由导入到BGP,在引入OSPF路由时加载路由策略;后者在PE上配置静态路由,将与公用信息网相关的地市局域网网段的下一跳指向CE的对端地址。

5 特殊工程问题的处理

5.1 反射器布署

MISN所有节点都作为MPLS VPN的PE节点,运行BGP协议,实现VPN路由及信息的传递。由于所有路由器运行在同一个BGP的AS中,按照BGP协议的要求,所有这些路由器必须保证是全连通的,建立IBGP全连接,这样会导致联结设置的N平方问题。为了解决这个问题,MISN使用BGP反射器技术。MISN路由器数量较多,要实现IBGP全连接,需要建立较多的IBGP连接,为了减少MP-iBGP连接的数量,将省电力公司的两台核心路由器设置为路由反射器,在4个核心节点的核心路由器和15个接入节点的接入路由器上运行MP-BGP协议。

采用路由反射策略后,IBGP连接数量大量减少,降低了管理难度,同时也便于以后的业务扩展。为了减少BGP邻居的数量,省公司2台核心路由器NE80E-1和NE80E-2作为BGP路由反射器,其他骨干路由器、接入层路由器均为反射器的客户端,所有反射器的客户端都只与省公司的2台NE80E建立BGP邻居即可。将省公司2台路由反射器配置为一个cluster,2台路由反射器都配置为相同的cluster标识符2000,并可以实现2台路由反射器的相互备份。在网络正常的情况下,将VPN中省公司SGS-NE80E-2作为主反射器,所有的反射客户端都接收此反射器反射的路由信息,SGS-NE80E-1作为备份反射器,在SGS-NE80E-2出现故障,则由SGS-NE80E-1来接管路由反射的功能。

5.2 Peer的设置

在MISN的网络中,一个PE路由器会有多个相同类型BGP的Peer,其BGP的策略相同或类似。由于MISN的PE数量比较多,BGP的配置比较庞大,一旦有路由的更新,路由器需要针对每个Peer做一次策略计算(虽然策略都相同),因此会大大加重路由器CPU的负载。为避免此类问题,使用了2类Peer,即HNPOWER-DR (客户组) 和HNPOWER-RR (反射器组) 。采用这种方法降低了对路由器设备的资源消耗,在路由器对同一Peer更新路由时,由于使用相同策略,只进行一次路由计算即可,从而大大减少了占用CPU的时间。

事实上,在实际的网络维护中,即使当同一类的Peer很少时,我们也采用PeerGroup的方式,因为这样具有很好的扩展性。采用PeerGroup方法,不但适用于I-BGP的Peer,也适用于E-BGP的Peer。

5.3 华为设备特有的RD路由标识问题

值得注意的是,一般在同一VPN中,RD保持一致。同一PE上不同的VPN有不同的RD,不同PE上相同VPN的RD可以相同或不同。本网络项目中有2台路由反射器,这2台路由反射器的RD必须设置不同,这是华为设备特有的技术问题,否则当省公司CE连接到省公司PE之间的链路断掉之后,失去私网路由的路由反射器会在远端PE上删除相关路由,而保存有私网路由的路由反射器由于本端链路没有变化,不会发送路由更新消息通知远端,导致远端PE设备会丢失私网路由,无法实现冗余备份。

5.4 网络路由振荡问题

BGP属于增量更新的路由协议,当有新的路由要发布时 (如路由重启,路由删除,路由策略的修改等) ,路由器会向邻居发送Update信息,如果要删除某条路由时,就会发送Withdraw信息。BGP路由的Flap的定义是:当一条路由在被收回(Withdraw)后又被广播(Update)出来,视为一次Flap。由于任何一条路由的收回和更新都会导致一台路由器整个路由表重新计算,因此当Flap的情况比较多时,对路由器设备的负载将产生巨大的压力。事实上,在路由实际的调试中,多次发现,一台高端路由器在计算BGP路由的时候,CPU的负载有可能高达上在80%~95%左右,有时甚至达到100%,占用了几乎所有的CPU资源,在这种情况下路由器无法正常工作。虽然NE80路由器都将路由计算的模块与转发模块分布在不同的模块上,可以减少一些由于主CPU忙导致的路由器性能下降的问题,但是路由表的频繁变化和更新,对整个设备的运行影响的非常大,而且这样的计算会随着路由的收回或广播,继续向自治域内部扩展,使内部的路由器PE和CE产生同样的问题。

在路由器的调试过程中,利用命令dampening控制RouteFlap路由衰减参数。应该注意的是, 在配置路由衰减时,所指定的reuse、suppress、ceiling3个阈值必须是依次增大的,即满足:reuse

6 结语

MISN为电力企业信息传输提供一个有高质量、可靠的、可控业务承载平台。我们认为,广域网路由的设计和部署是网络顺利实施、可靠运转前提,目前MISN已连通20余个地市,网络运行稳定、可靠,它充分表明IP/MPLS多业务融合网络能够实现承载包括电力企业VPN互联、软交换、IPTV、视频会议、视频监控、电力营销等有QoS保证需求的关键业务。MISN的建设成功,将加快传统IP的网络与技术转型,也将促进电力企业专有网络向融合网络的的全面转变,大大减小电力企业网络建设和维护费用。

摘要:公用信息数据网 (以下简称MISN) 是由省公司覆盖全省20余个地市供电公司、省公司属直调厂站的广域数据网络, 有20多个节点, 网络拓扑和路由比较复杂。主要介绍了MISN路由的设计和布署, 并着重对BGP反射器布署、Peer的设置、RD标示符问题、网络路由振荡等特殊工程技术进行了详述。

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