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新一代IP/MPLS骨干网技术浅析——中兴通讯IP/MPLS骨干网解决方案
  • 方案名称:《 新一代IP/MPLS骨干网技术浅析——中兴通讯IP/MPLS骨干网解决方案 》
  • 方案类型:核心网与承载网
  • 公司名称:中兴通讯
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一、        前言

近十年来,从最初的语音和短信,到目前的手机导航、视频通话、在线游戏,再到未来的LTE、三网融合、物联网,新业务可谓层出不穷,而需要承载这些品种繁多的业务,对于运营商的传送网络提出了诸多需求。爆炸式增长的IP带宽需求随着FTTx 、有线与无线宽带提速、IPTV、集团客户专线等业务的蓬勃开展与高速增长,最终用户接入速率的成倍提升,用户渗透率的不断增长,宽带业务对设备、端口的消耗势必增加,干线承载网上的业务量越来越大,因此,对于承载网尤其是骨干网的带宽和技术需求也提出了更高的要求。

顺应网络时代潮流,秉承丰富建网经验,为更好地助力运营商建设一张综合承载语音、数据、视频以及移动等业务的IP骨干网,中兴通信推出一套全面的IP/MPLS骨干网解决方案,配合ZXR10 M6000多业务路由器和ZXR10 T8000骨干网集群路由器,实现大容量、高带宽、多业务的承载。

二、        方案特点

1.        清晰的网络架构

网络服务供应商需要简化网络结构以降低复杂性和高昂的运维成本,这实质上要求网络服务供应商从现有的多层次的,多网络并存的网络结构转向一个高可用性的单一骨干网。这一新兴的IP承载将是一个两层的网络,包括底层的光纤传输层与上层的智能化包交换层。在这一进化过程中,IP/MPLS交换将是其中的关键性核心技术。IP/MPLS技术可以为IP骨干网提供高可用性,端口可扩展性以及其它有利于多种业务综合提供所必需的关键特性。

IP/MPLS骨干网采用扁平化分层网络结构,当前分为核心层和接入层。骨干核心P路由器采用全网状连接,接入PE路由器采用双节点双链路结构,避免单点故障从而网络健壮性。PP之间,PPE之间,PEPE 之间根据带宽需求,可采用10G/40G/100G链路互联。

                       IP/MPLS骨干网总图

2.        简明的路由规划

IP/MPLS骨干网IGP采用IS-IS路由协议,基于管理方便性、路由收敛速度、后续扩展以及对TE Tunnel特性支持等方面的考虑,所有节点不分层,所有路由器置于Level 2中。理论上一个level可以支持4000台设备,正常情况下2000台。利用IS-IS Metric的设置进行主备用转发路径的流量调整与疏通。IS-IS承载管理地址和网内互连地址,不承载业务路由。

整个骨干网属于是一个自治系统,采用独立、全局AS号;骨干网与城域网、ISP等采用EBGP交换路由,在AS边界控制路由的发送、接受、汇总和属性修改。为避免路由波动对骨干网的影响,接入网络的路由都需经过汇总再进入骨干网,骨干网配置为只接受汇总路由;为方便策略的配置和调整,所有路由在进入骨干网转发前都需设置适当的Community属性。

骨干网所有业务均基于MPLS VPN承载,通过MP-BGP传播MPLS VPN路由信息,采用一级路由反射器(RR)设计。

3.        全面的可靠性设计

设备层面。骨干网路由器支持各个部件的冗余热备份,支持软件的在线热补丁功能,可实现软件模块的动态加载和在线升级,支持GRNSFNSR等技术,能实现平滑的热切换和不间断的路由转发能力,可以实现热插拔及设备的平滑升级。

网络层面。全网状互联和双节点双链路的拓扑从网络结构上保证了链路冗余,同时通过MPLS FRRIP FRRLDP FRR等重路由技术、TRUNK的链路捆绑以及BFDVRRP VRRP Track等功能的综合使用,提供高效可控、快速自愈恢复、高可靠性的网络。

业务层面。IP骨干网需要在设计中保证网络生命周期业务不中断,网络的生命周期是指网络构建之后的网络维护、升级扩容、网络优化改造的整个过程。从业务层面来看,IP骨干网在生命周期中的所有阶段都应是始终可用的。

4.        丰富的QOS保障

IP骨干网承载了多种类型的业务,从服务质量考虑,不同业务对带宽、时延、时延抖动和误码/丢包率等关键指标的要求是不同的:

l  语音业务:时延和时延抖动小、丢包率小。

l  视频业务:高带宽、传输时延和时延抖动小。

l  数据业务:非实时、突发性的业务,对时延、抖动要求低,但要求差错率低。

l  对于信令和网管,带宽需求与业务流相比是很小的,延时要求比语音要求低,但差错率要求更高,可归为高要求的数据业务。

尽管普通IP网络有动态协议、冗余连接等可靠性技术,但是其性能远没有达到电信级要求,从可靠性的指标看,一个普通的IP网络故障将导致业务中断几秒到分钟量级,这种指标可以满足传统Internet数据业务传送要求,但是无法满足实时话音、视频业务的服务质量需求。

新一代IP/MPLS骨干网将提供端到端的QOS解决方案:

接入层(CE)采用CAR进行流量监管,采用802.1p区分和标记业务。

汇聚层(PE)对802.1pt/DSCP/EXP进行标记映射与重标记,基于DSCP/EXP 进行LLQ+CBWFQ调度,部署H-QoS对同节点的不同客户提供不同的QoS级别保证,对同一客户的不同业务提供不同QoS级别保证

核心层(P)适度轻载,部署MPLS流量工程,有效地管理网络带宽资源;基于DSCP/EXP 进行LLQ+CBWFQ调度;部署DS-TE为不同的区别服务类别分别建立MPLS TE隧道,对不同类型的数据流实施不同的带宽约束。

 

5.        统一的管理能力

中兴数据网管系统通过和骨干网设备紧密配合,向客户提供完整统一的网络解决方案。包括网络层面的拓扑、故障、性能、安全、策略等管理;业务层的VPNQOSMPLS TEIPTV等管理。并且提供了灵活的组件化结构,包括网络管理平台、设备管理组件、网络配置中心等,用户可以根据自己的管理需要和网络情况灵活选择自己需要的组件,真正实现“按需建构

 

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