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1、数据通信工程师培训IP承载网设计指导资料编码产品名称G9 IP承载网使用对象工程师产品版本编写部门数通工程部资料版本V1.0G9 IP承载网设计指导拟 制：欧阳忠华日 期：2005-09-27审 核：日 期：审 核：日 期：批 准：日 期：华 为 技 术 有 限 公 司版权所有 侵权必究25 / 26修订记录日期修订版本描述作者2005-9-27V1.0初稿完成欧阳忠华目录一.G9 IP承载网介绍31.承载业务介绍32.G9业务对承载网的要求33.软交换设备接入方式4二.组网结构81.组网一82.组网二9三.IP地址规划10四.路由规划111.OSPF112.ISIS16五.快速收敛实现191
2、.APDP接口备份202.注意事项22六.QOS配置221.流量分类222.流量的标记233.流量监管/带宽保证24七.安全考虑24八.几点说明24 一. G9 IP承载网介绍1. 承载业务介绍G9现阶段建网主要是替代窄带交换机使用，同时采用SERVER和媒体网关分离的架构进行建设，设备可以在3G时代继续使用，保护用户投资。G9 IP承载网主要作为各地移动GSM G9大本地网配套网络，多数仅在该网络上承载Server与MGW之间的信令流量，部分网络也同时承载语音流量，只承载信令流量时，网络总的流量较小；如果同时承载语音流量，网络的总流量则根据各网的流量模型会有不同。随着无线业务的逐步发展，G9
3、 IP专网后续将在仅承载G9大本地网信令基础上，逐步承载G9大本地网信令和省内VOIP话路，然后逐步承载G9大本地网信令和省内/省际VOIP话路等业务。2. G9业务对承载网的要求作为NGN业务的IP承载网路，最基本的要求在网络的质量方面，主要包括时延、抖动、丢包率等参数，同时在此基础上，对IP承载网的故障自愈以及自愈的时间都要求很高。针对G9信令网络，基本的IP承载网质量要求如下： 传输时延小于100ms； 时延抖动小于10ms; IP网络丢包率小于0.1%如果同时承载语音、信令流量，那我们将NGN语音和信令的QoS要求进行综合，提出了IP承载网QoS建设目标：网络等级单向时延（ms）包丢失
4、率抖动（ms）良好(自定义)400.110较差*100120恶劣*400560为了满足NGN业务的无损故障切换要求，NGN业务对IP承载网的可靠性要求指标如下： 故障保护倒换时间50ms,复杂网络也建议小于200ms.IP承载网络的故障切换保护时间非常重要，如果IP承载网络故障倒换时间在50ms以内，语音用户基本不会感知到；如果故障倒换时间在12秒左右时，用户会有感觉，但是这种情况下不会导致用户的挂机重播；如果IP承载网络故障倒换时间如果过长，可能会导致受影响的用户挂机重拨。下表对IP承载网恢复时间和对业务的影响做了一个对应表格：恢复时间对业务的影响2s(连接丢失门限)语音会话和专线连接中断提
5、示：IP承载网建设目标要求达到良好级别，在实际的解决方案中，避免完全依靠技术手段来解决QoS问题，我们贯彻IP电信网建设思路，从话务模型综合分析，网络设计，服务质量保证技术和可靠性提升等方面来共同达到承载QoS建设目标。3. 软交换设备接入方式软交换设备主要包括Softx3000和媒体网关设备（UMG），这两类设备在IP承载网接入的角度看，类似于一台特殊的服务器，但是其有一些特殊的要求。针对Softx3000以及UMG设备的信令接入：其设备上行采用主备用方式，由于信令流量较小，多数情况为FE上行，而且其主备上行接口采用相同的IP地址，且上行接口正常情况应为UP状态（备用接口不发包），由于目前软
6、交换设备还不具有上行路由功能，所以IP承载网侧需要给软交换及UMG设备信令主备上行接口一个统一的IP地址，可以通过以下方式实现：1、上行为单设备，即软交换设备的主备用链路上行到同一台数通设备 如果上行到单数通设备，则该单数通设备不能为纯三层设备，否则无法同时为软交换信令面主备用链路提供接入，因为三层设备任何两个接口不能在同一网段内；如果该数通为具有二层功能的设备（交换机或者交换路由设备），可以将软交换设备的主备接口放入到同一个VLAN中，实现其主备的无缝切换。 由于单设备上行存在设备级单点故障，组网中不建议使用。2、上行为双设备，即软交换设备的主备用链路上行到两台不同的数通设备 如果上行为双设
7、备，按照目前的组网也分为以下几种情况： a、如果软交换设备直接上行到接入交换路由器，接入交换路由器再直接上行接入到IP骨干网络，如图： 为了给软交换设备主备上行链路提供一个相同的网关地址，需要IP承载网设备在接入设备侧启用VRRP功能，由于VRRP中主备之间需要二层链路承载VRRP心跳消息，故在接入路由器之间链路需要打通二层通道，所以通常这种情况下接入路由器之间会同时运行二层和三层功能。 特殊要求：接入路由器之间的链路需要多链路备份，不能同时中断 b、 如果软交换设备首先上行到交换机设备，然后交换机再上行到接入路由，由接入路由器接入到骨干网络。这种情况可以通过两种情况实现，第一种方式：可以在接
8、入路由器上启用VRRP，VRRP的心跳报文通过交换机二层实现，接入路由器之间不需启用二层通道，不会形成二层环路。如图： 这种方式适用于接入路由器和交换机之间不会增加防火墙设备的情况，且在不增加防火墙设备的情况下推荐使用（特点：实现简单，对交换机要求低，只需其实现二层功能即可，故障风险较小）。特殊要求：接入交换机之间的链路需要多链路备份，不能同时中断 第二种方式：在接入交换机上启用三层功能，同时启用VRRP，VRRP心跳报文通过接入交换机之间的链路完成，接入交换机和接入路由器之间的链路运行三层功能（运行路由协议），实现数据包的上行，同时在两台接入交换机之间需要打通三层通道，这种方式不存在二层环路
9、。 这种方式在网络近期有增加防火墙计划时使用，建议在接入交换机和接入路由器之间启用OSPF动态路由协议（此方式特点在于：需要交换机实现动态路由协议及VRRP功能，对交换机要求较高，有一定风险）特殊要求：接入交换机之间的链路需要多链路备份，不能同时中断针对UMG设备语音流量（如果网络接入语音流量）接入：其设备上行采用主备用方式，语音流量根据各网络用户数量差别较大，上行链路方式可以是FE、POS、GE中的一种，其主备上行接口采用相同的IP地址，备用上行接口正常情况应为可以为UP状态也可以为DOWN状态（可由软交换侧设置），由于目前UMG设备还不具有上行路由功能，所以IP承载网侧需要给UMG设备主备
10、上行接口一个统一的IP地址，由于语音流量一般都比较大，建议通过直接连接到接入路由器的方式实现。示意如下：1、上行为单设备，即UMG设备的语音承载面主备用链路上行到同一台数通设备 如果上行到单数通设备，则该单数通设备不能为纯三层设备，否则无法同时为软交换设备语音层面主备链路提供接入，因为三层设备任何两个接口不能在同一网段内；如果该数通为具有二层功能的设备（交换机或者交换路由设备），可以将软交换设备的主备接口放入到同一个VLAN中，实现其主备的无缝切换。 由于单设备上行存在设备级单点故障，组网中不建议使用。2、上行为双设备，即UMG设备的主备用链路上行到两台不同的数通设备，语音流量建议直接连接到接
11、入路由器，如下图：为了给UMG设备主备上行链路提供一个相同的网关地址，需要IP承载网设备在接入设备侧启用VRRP功能，由于VRRP中主备之间需要二层链路承载VRRP心跳消息，故在接入路由器之间链路需要打通二层通道，所以通常这种情况下接入路由器之间会同时运行二层和三层功能。 特殊要求：接入路由器之间的链路需要多链路备份，不能同时中断二. 组网结构 目前G9的组网方式根据配置设备的不同会有不同的实现方式，对于单设备上行的情况，由于不推荐使用，本次文档不作讨论。下面就最常用的几种方式进行讨论（以只承载G9信令流量为例）。1. 组网一 软交换设备直接接入到接入路由器，不经过交换机接入，如下图所示： 组
12、网优点：没有使用中低端交换机，减少了一个故障点，整个拓扑结构简单，路由设计简单，便于利用快速收敛特性（APDP、接口备份等） 组网不足：对接口板数量要求较高 特殊要求：接入路由器之间链路需要多链路保障 此组网方式推荐使用！2. 组网二软交换设备通过交换机接入，交换机再上行到接入路由器，由接入路由器交互各点流量，如下图所示：组网优点：使用了接入交换机进行了接入端口的收敛，会减少接入路由器上的端口需求 组网不足：由于需要在接入交换机和接入路由器之间运行三层路由协议，对交换机要求较高，同时增加了路由设计的难度；另外，由于目前交换机不支持快速收敛特性（如APDP、接口备份等），接入交换机和接入路由器之
13、间收敛速度相对较慢（收敛时间为路由收敛时间）；同时由于中低端交换机的关键部件基本没有主备份，故障风险较大 特殊要求：接入交换机之间链路需要多链路保障 三. IP地址规划 G9网络的IP地址规划相对比较简单，G9网络的IP地址使用不会很多，可以采用公网IP或者私网IP构建，目前G9网络构建都是按照专网的模式构建，且近期几乎无连接其他公共网络的计划，使用私网地址可以提高安全性。 IP地址的分配可以采取先按地域划分再按照业务功能划分的方式，也可以采用先按照业务功能后按照地域划分的方式，按照前者划分对于路由聚合会非常方便，对于业务控制（如访问控制列表等）相对比较复杂，按照后者则相反。 G9网络的地址规
14、划建议先划分为两大部分：承载网设备地址（包括设备互连地址和设备Loopback0地址）；业务地址（包括G9网络中的信令承载面地址、语音承载面地址和软交换网管地址），便于业务的控制。然后在上述划分的基础上，再按照地域进行划分，以方便实现路由的聚合。 在上述意见的基础之上，IP规划还有一些通常需要遵循的原则，这里强烈建议以下两点： 1、连续性 同类业务、同个地域的地址一定要连续，便于路由聚合 2、扩展性 软交换业务的发展非常迅速，故对地址的需求也比较旺盛，地址分配的初期，一定要做好预留，保证网络的扩展性 3、唯一性 网络中的设备需要保持IP地址的唯一性，尤其在软交换业务和网管同时通过同一套承载网连接的时候，保证其业务侧地址和网管侧地址不重复 四. 路由规划 由于G9 IP承载网目前组网以专网形式出现，且与其他网络没有交换业务流量，故暂时不考虑BGP以及跨AS互通，只针对IGP协议进行讨论。目前G9网络多为规模不大的
