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1、IP骨干网网络规划,引入,随着电信业务逐渐向IP网络的转移，IP网络承载的业务类型的越来越丰富，构建一个稳定的、承载多业务的、具有QOS保证的精品网络越发显得重要，且随着我司设备地位越来越高，如何给出一个合理的网络规划？,学习目标,了解目前主流运营商的骨干网络结构 掌握骨干网络流量模型 掌握网络规划的基本要点,学习完本课程，您应该能够：,课程内容,第一章 骨干网络规划概述 第二章 骨干网络结构讨论 第三章 骨干网络数据规划 第四章 骨干网络容灾设计,IP骨干网络作为整个网络的核心，作为城域网的上一级网络，承担着城域网访问外网的出口及城域网之间互通的枢纽作用。由于IP网络承载的业务类型越来越丰富
2、，网络的流量随之越来越高，网络的重要性也日益提高，各运营商在提供传统Internet上网业务的同时，都在积极开展增值业务，如NGN、3G、大客户互联等等，为了承载上述增值业务，有些运营商采用构建第二张骨干网络的方式，如电信的CN2、移动IP专网、铁通CRNET二期等等,骨干网络概述,骨干网络的核心位置要求骨干网络设备在转发性能、可靠性。业务支持多样化上有突出性能，同时需要有平滑升级的能力，以适应不断变化的客户需求。 骨干网设备需要支持的接口：10G 、2.5G、GE、POS等高速接口；同时需要实现关键部件的冗余备份，如主控板、交换板、电源等；当前的骨干网络也有直接接入业务的可能性，如一些重要的
3、大客户业务等等，所以需要骨干网设备支持的业务能力多样化，如对MPLS VPN 、QOS保证等等的支持,骨干网络概述,高可靠性 骨干网络设备的稳定运行是整网稳定运行的关键，在网络设计的过程中，应合理设计网络架构，制定可靠的网络备份策略，保证网络有故障自愈能力 灵活性和可扩展性 根据未来网络业务发展的要求，能够进行平滑的扩容和升级，最大程度的减少网络架构和设备调整带来的影响 扁平化 尽量减少网络层次，减少跳数，方便网络的管理,骨干网络规划原则,QOS合理规划 当前IP网络承载的义务已经不是单纯的Internet上网业务，还包括VOIP、视频、大客户等等，这些业务对服务质量有较高的要求，所以对QOS
4、的支持是IP网络向电信网转变的必要条件，而对QOS的合理规划则是重中之重 可运营可管理 对网络实现集中监测、分权管理，统一分配带宽资源，使整个网络在可管理的范围之内,骨干网络规划原则,课程内容,第一章 骨干网络规划概述 第二章 骨干网络结构讨论 第三章 骨干网络数据规划 第四章 骨干网络容灾设计,网络结构讨论,骨干网络的结构大体上可以分为两种：“平面分层结构”和“平面空间分层结构” “平面分层结构”是传统的骨干网的常用的网络结构，即构建一套网络，采用分层分级的结构，如目前常用的核心层、汇聚层的两级结构，这种网络结构能够满足用户快速稳定的上网。 “平面空间分层结构”不同于以上组网的关键是把骨干网
5、络划分成多个平面（一般为2个），在平面内部仍然是分层次的结构，两个平面各自跑自己的业务，网络出现故障的时候能够进行互相备份,VoIP、Video、BT、QQ、MPLS VPN等,本网IDC访问（新闻、游戏、下载等）,外网访问本网IDC,外网 流量,内网 流量,BR,BR,AR,AR,AR 接入路由器,BR 核心/汇接路由器,link,link,link,核心/汇接层,接入层,接入层,IP骨干网流量模型分析,IP省网,IP省网,IP骨干网,国内及国际Internet访问，国际VoIP,纵向 流量,横向 流量,1,2,3,4,VoIP、Video、BT、QQ、MPLS VPN等,本网IDC访问（新
6、闻、游戏、下载等）,国内及国际Internet访问，国际VoIP,外网访问本网IDC,外网 流量,内网 流量,BR,BR,AR,AR,AR 接入路由器,BR 核心/汇接路由器,link,link,link,核心/汇接层,接入层,接入层,平面分层结构模型,IP省网,IP省网,IP骨干网,纵向 流量,横向 流量,1,2,3,4,平面分层型网络,网络结构讨论,这种平面分层型网络，在早期的骨干网中很常见。目前国内大多数运营商多采用这种方式，多分为核心骨干、核心汇聚、核心接入三个层次，在核心骨干层按照地域进行大区制划分，大区之间进行全连接或者部分全连接，增加网络的健壮性，而在核心汇接层则采用双归属的组网
7、，双上行到本大区或者两个大区的不同核心骨干设备，如铁通的CRNET网络,铁通CRNET二期,VoIP、Video、BT、QQ、MPLS VPN等,本网IDC访问（新闻、游戏、下载等）,外网访问本网IDC,外网 流量,内网 流量,BR,BR,AR,AR,AR 接入路由器,BR 核心/汇接路由器,link,link,link,核心/汇接层,接入层,接入层,IP省网,IP省网,IP骨干网,平面+空间分层结构模型1（外网/内网）,外网 流量,内网 流量,国内及国际Internet访问，国际VoIP,1,2,3,4,VoIP、Video、BT、QQ、MPLS VPN等,本网IDC访问（新闻、游戏、下载等
8、）,外网访问本网IDC,外网 流量,内网 流量,BR,BR,AR,AR,AR 接入路由器,BR 核心/汇接路由器,link,link,link,核心/汇接层,接入层,接入层,IP省网,IP省网,IP骨干网,平面+空间分层结构模型2（纵向/横向）,纵向 流量,横向 流量,国内及国际Internet访问，国际VoIP,1,2,3,4,平面+空间分层型网络,网络结构讨论,平面空间分层结构则是在分层的同时划分了平面，不同的平面承载不同的业务，正常情况下两个平面之间的业务不会相互影响，在某个平面出现故障时，另一个平面则起到一个备份的作用，在网络设计时，一般会将每个平面设计为能够承载所有业务量。这种网络模
9、型在当前IP承载网需要承载多种业务的需求下，则显出其结构清晰、备份能力好、安全性高的特点，典型的如移动T局IP承载网,IP城域网双平面结构,骨干网2 (电信级业务),城域网,B：电信级业务平面,A：Internet业务平面,1+12,骨干网1 (上网、数据业务),移动T局IP承载网,课程内容,第一章 骨干网络规划概述 第二章 骨干网络结构讨论 第三章 骨干网络规划 第四章 骨干网络容灾设计,骨干网络设计方法,需求分析 确定网络拓扑结构 确定硬件结构 编址与命名 路由协议部署 监控与维护,需求分析,用户的需求随时在变化，关键是通过不停的询问用户预见的需求，并将它们转化为网络的需求； 收集现网结构
10、、产品、应用、流量模型。； 确认短期效益需求； 长远规划； 风险分析；,网络拓扑结构,层次的拓扑：核心、汇聚、接入 层次拓扑的好处 可伸缩性 易于实现 易于排错 功能的可预测性 易于协议的部署 易于管理,硬件结构,根据需求分析确定硬件； 要为未来的新需求做好准备； 考虑到预算； 考虑在现有业务下原有硬件的支撑能力； 硬件风险分析：如新特性的支持、版本发布时间。,骨干数据规划,设备接口命名 IP地址规划 路由协议设计 MPLS/VPN规划 Qos规划,设备命名规范,骨干网络涉及的点、面比较多，相应网络的维护工作量也就比较大，如何能够明确的标识每台设备及相互之间的链路，能够有效减 少维护工作，提高
11、解决问题的效率。 设备命名的基本原则是要能表示出网络设备的物理位置、网络层次、设备类型，同时能反映出设备的业务属性和网络功能。如CMNet骨干命名规范如下：,例如：北京POP点，通往国际出口的路由器: BJBJ-B-RT001-INTERNET,接口命名规范,接口命名的基本原则是要能表示出端口所属的网元设备、端口类型及带宽、对端网元设备，其他标识字段可以根据需要添加。如CMNet骨干端口命名规范如下：,例如：浙江杭州，接入路由器：第0槽位下面快速以太网适配器模 块的位于下面的快速以太网端口 ZJHZ-PC-RT001FE-0/1/1-对端网元设备,IP地址规划重要性,IP地址的合理规划是网络设
12、计中的重要一环，大型网络必须对IP地址进行统一规划并得到实施。IP地址规划的好坏，影响到网络路由协议算法的效率，影响到网络的性能，影响到网络的扩展，影响到网络的管理，也必将直接影响到网络应用的进一步发展。 如果要看一个网络的规划质量、如果要看一个网络设计师的技术水准，直接看他的IP地址规划好了。,IP地址规划原则,唯一性： 一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址。即使使用了支持地址重叠的MPLS/VPN技术，也尽量不要规划为相同的地址。 连续性： 连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率。 扩展性： 地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时
13、能保证地址叠合所需的连续性。 实意性： “望址生意”，好的IP地址规划使每个地址具有实际含义，看到一个地址就可以大至判断出该地址所属的设备。这是IP地址规划中最具技巧型和艺术性的部分。最完美的方式是得出一个IP地址公式，以及一些参数及系数，通过计算得出每一个需要用到的IP地址。,IP地址规划Loopback地址,loopback地址概述 为了方便管理，会为每一台路由器创建一个loopback 接口，并在该接口上单独指定一个IP 地址作为管理地址，管理员会使用该地址对路由器远程登录（telnet），该地址实际上起到了类似设备名称一类的功能。同时各种上层协议需要使用TCP或UDP来建立连接时也需要
14、使用该地址作为源地址。 Loopback其他作用：可以做为OSPF的Router id、MPLS VPN的MPLS Lsr id 如果部署或计划部署IP多播并使用任意播RP的话，需要配置多个环回地址 loopback地址规划技巧 务必使用32位掩码的地址。 采用连续的一段地址作为Loopback地址，便于维护管理 在地域划分的基础上，越是核心的设备，loopback地址越小。,IP地址规划互联地址,互联地址概述 互联地址是指基础设施相互连接的接口所需要的地址。 互联地址规划技巧 务必使用30位掩码的地址。 在地域划分的基础上，核心设备，使用较小的一个地址（即：loopback地址较小的设备使用
15、互联地址中较小的一个）。 互联地址通常要聚合后发布，在规划时要充分考虑使用连续的可聚合地址。 骨干网络中的互联地址不允许出现私有地址。,路由协议设计,路由协议规划的结果直接影响着网络的稳定程度和网络故 障的恢复时间，以及网络维护的工作量，所以一个完善的路由规划是网络规划的重点。 路由协议的设计包括两部分：IGP、EGP IGP动态协议中，属于开放性且能够支持大规模网络的协议有OSPF和ISIS两种。 EGP协议现在通用的是BGP4、MP-BGP,路由协议原则,最短距离：尽量使得IGP最短路径是传输最短距离，因为在 骨干网中，端到端时延主要来自于传输时延。进一步，备份路径应尽量通过次短的传输距离，以减少主备切换带来的时延抖动 快速收敛：快速发现故障并作出响应，使得系统从故障中尽快恢复，避免路由黑洞和路由循环 路由可控、可预测，采用清晰、明确、简单的路由策略，摈弃过于复杂和精细的设计，避免给运营部署带来的困难 提高稳定性,正确判断网络故障，避免频繁的路由计算和刷新 负载分担，提高网络资源利用率和系统可靠性,路由协议设计目标,功能特性 底线：网络必须可用 不能满足特定功能的网络设计是失败的 可伸缩性 主机 子网 区域 自治系统 可适应性 网络能够及时高效的接收新技术 可管理性 恰当的
