《下代网络的承载网(《软交换技术与NGN》课件)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《下代网络的承载网(《软交换技术与NGN》课件)（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第5章 下一代网络的承载网章 下一代网络的承载网主要内容主要内容 5.1 下一代网络的承载网要求下一代网络的承载网要求 5.2 承载网的服务质量问题承载网的服务质量问题 5.3 承载网的私网穿越问题承载网的私网穿越问题学习要求学习要求 掌握掌握 综合服务技术、区分服务技术和多协议标签交换技 术的原理，综合服务技术、区分服务技术和多协议标签交换技 术的原理，Proxy方案的实现原理方案的实现原理 了解了解 下一代网络业务对下一代网络业务对IP承载网的要求承载网的要求 影响影响IP承载网的服务质量的主要因素承载网的服务质量的主要因素 IP承载网的私网穿越问题产生的原因及解决的方案承载网的私网穿越
2、问题产生的原因及解决的方案5.1 下一代网络的承载网要求下一代网络的承载网要求 1.下一代网络承载网的选择下一代网络承载网的选择 ATM网网 提供承载业务的服务质量保证提供承载业务的服务质量保证 ATM设备复杂、成本较高设备复杂、成本较高 IP网网 无服务质量保证无服务质量保证 协议公开、设备成本较低、易于部署协议公开、设备成本较低、易于部署 IP网最终将成为下一代网络的承载网网最终将成为下一代网络的承载网5.2承载网的服务质量问题承载网的服务质量问题 1.影响承载网的服务质量的主要因素影响承载网的服务质量的主要因素 承载网的服务质量问题承载网的服务质量问题 传统的传统的IP网络是基于开放式架
3、构和尽力而为的基础网络是基于开放式架构和尽力而为的基础 NGN的的IP承载网必须是一个有服务质量保证、具备安全 性、可运营和可管理的网络承载网必须是一个有服务质量保证、具备安全 性、可运营和可管理的网络 影响承载网服务质量的主要因素影响承载网服务质量的主要因素 时延时延 时延抖动时延抖动 数据包的丢失数据包的丢失时延时延 数据通信中，时延指一个数据通信中，时延指一个IP数据包从一个网络 （或者一条链路）的一端传送到另一端所需的时 间。数据包从一个网络 （或者一条链路）的一端传送到另一端所需的时 间。 语音通信中，时延是指从说话人开始说话到受话 人听到所说内容之间的时间。语音通信中，时延是指从说
4、话人开始说话到受话 人听到所说内容之间的时间。 时延对语音通信的影响主要在于时延对语音通信的影响主要在于引入回声引入回声和和交互性的 丧失交互性的 丧失。 ITU-T标准中建议语音通信最大的端到端单向时延不 要超过标准中建议语音通信最大的端到端单向时延不 要超过400ms。（视频通信。（视频通信 150ms ） 语音和视频业务的时延构成语音和视频业务的时延构成 网关处理时延网关处理时延 IP网传输时延网传输时延时延抖动时延抖动 时延抖动是指由于各种延时的变化导致网络中时延抖动是指由于各种延时的变化导致网络中IP 数据包到达速率的变化。数据包到达速率的变化。 引起时延抖动的因素引起时延抖动的因素
5、 排队延时排队延时 可变的分组大小可变的分组大小 中间链路和路由器上的相对负载中间链路和路由器上的相对负载 时延抖动的消除：缓冲技术时延抖动的消除：缓冲技术数据包的丢失数据包的丢失 造成造成IP数据包丢失的原因数据包丢失的原因 传输损伤传输损伤 数据包超时丢失数据包超时丢失 网络拥塞网络拥塞 数据包丢失问题的解决数据包丢失问题的解决 数据通信：重传数据通信：重传 语音通信和视频通信：插值技术或者插入静音时间 段语音通信和视频通信：插值技术或者插入静音时间 段2.提高承载网服务质量的主要措施提高承载网服务质量的主要措施 综合服务综合服务 区分服务区分服务 多协议标签交换多协议标签交换 超量工程法
6、超量工程法3.综合服务综合服务 综合服务综合服务(IntServ/RSVP) 模型的基本思想模型的基本思想 采用资源预留技术为采用资源预留技术为每一个数据流每一个数据流向其所经过的每个 节点（向其所经过的每个 节点（IP路由器）发出请求，要求路由器根据用户的 需要和网络资源可用性为每个呼叫保留所需的带宽， 藉此保证服务质量。路由器）发出请求，要求路由器根据用户的 需要和网络资源可用性为每个呼叫保留所需的带宽， 藉此保证服务质量。 模型中用到的主要信令协议模型中用到的主要信令协议 资源预留协议资源预留协议RSVP（Resource reSerVation Protocol） RSVP类似于电路交
7、换系统的信令协议类似于电路交换系统的信令协议RSVP协议在协议在TCP/IP协议栈中的位置协议栈中的位置RSVP的一般原理的一般原理 RSVP处理的是一个方向的资源预留处理的是一个方向的资源预留 RSVP预留资源采用的是软状态预留资源采用的是软状态（1）（2）（3）综合服务的实现机制综合服务的实现机制确定本节点是 否有足够的资 源支持所请求 的带宽。确定本节点是 否有足够的资 源支持所请求 的带宽。决定该用户是否允 许进行资源预留， 以防止无权或过度 占用资源。决定该用户是否允 许进行资源预留， 以防止无权或过度 占用资源。对传输的数据 包进行分类。对传输的数据 包进行分类。根据分组类别调度各
8、分 组按照一定的优先级别 传送，以保证各类分组 获得其分配的带宽。根据分组类别调度各分 组按照一定的优先级别 传送，以保证各类分组 获得其分配的带宽。接收接收/发送发送 RSVP消息。消息。综合服务的特点综合服务的特点 优点优点 可以保证端到端的服务质量可以保证端到端的服务质量 缺点缺点 与与Internet尽可能简化网络的设计原则背道而驰尽可能简化网络的设计原则背道而驰 IntServ/RSVP模型可扩展性差模型可扩展性差 策略控制问题策略控制问题 综合服务主要限用于企业网和小型综合服务主要限用于企业网和小型ISP网络。网络。4.区分服务区分服务 基本思想基本思想 将用户的数据流按照服务质量
9、要求来划分等级，采用 聚合的机制将同一等级的将用户的数据流按照服务质量要求来划分等级，采用 聚合的机制将同一等级的若干数据流若干数据流聚合起来，为整 个聚合流提供特定服务，而不再面向单个数据流。聚合起来，为整 个聚合流提供特定服务，而不再面向单个数据流。 本质上是一种相对优先级策略。本质上是一种相对优先级策略。 服务等级合约服务等级合约SLA SLA规范了规范了ISP对用户端网络所支持的业务类别以及每 种类别的业务流数量。对用户端网络所支持的业务类别以及每 种类别的业务流数量。 业务流调节合约业务流调节合约TCA TCA规范了规范了ISP之间的数据流应该满足的一些约定。之间的数据流应该满足的一
10、些约定。区分服务的体系结构区分服务的体系结构DS区域区域DS区域区分服务区区域区分服务区某一个提供区分服 务的服务提供商所 管辖的范围。某一个提供区分服 务的服务提供商所 管辖的范围。规范了规范了ISP对用户端网络 所支持的业务类别以及每 种类别的业务流数量。对用户端网络 所支持的业务类别以及每 种类别的业务流数量。规范了规范了ISP之间的 数据流应该满足的 一些约定。之间的 数据流应该满足的 一些约定。对每个分组进行分 类、标记区分服务 码点对每个分组进行分 类、标记区分服务 码点DSCP。根据分组头上的根据分组头上的DSCP 按照不同的优先级对按照不同的优先级对IP 分组进行转发。分组进行
11、转发。服务分类和区分服务标记服务分类和区分服务标记 区分服务标记域：区分服务标记域：IPv4头部的头部的TOS字节或字节或IPv6头 部的头 部的Traffic Class字节字节 DSCP与与PHB的映射关系的映射关系区分服务的特点区分服务的特点 优点优点 只包含有限数量的业务级别，状态信息数量少，实现 简单只包含有限数量的业务级别，状态信息数量少，实现 简单 虽然边缘路由器比较复杂，但核心路由器比较简单， 因而虽然边缘路由器比较复杂，但核心路由器比较简单， 因而DiffServ的扩展性较好。的扩展性较好。 缺点缺点 不能为每个单独的业务流提供端到端的质量保证；不能为每个单独的业务流提供端到
12、端的质量保证； 由于标准还不够详尽，不同运营商的网络之间很难进 行由于标准还不够详尽，不同运营商的网络之间很难进 行QoS参数的协商和调整。参数的协商和调整。 DiffServ被广泛应用到被广泛应用到NGN承载网的承载网的接入层接入层。5.多协议标签交换多协议标签交换 多协议标签交换多协议标签交换MPLS（Multi Protocol Label Switching）是从）是从Cisco的标记交换演变而来。的标记交换演变而来。 提出提出MPLS的初始动机是实现更高速的路由转发。的初始动机是实现更高速的路由转发。 MPLS在网络的入口标签边缘路由器（在网络的入口标签边缘路由器（Ingress L
13、SR） 为每个） 为每个IP数据包加上一个固定长度的标签；数据包加上一个固定长度的标签； 核心路由器根据固定长度的标签搜索目的地址，转发数 据包；核心路由器根据固定长度的标签搜索目的地址，转发数 据包； 在出口标签边缘路由器（在出口标签边缘路由器（Egress LSR）再恢复成原来 的）再恢复成原来 的IP数据包。数据包。MPLS中的常用的术语中的常用的术语 转发等价类转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class） 一组具有相同特性的一组具有相同特性的IP数据包，在转发过程中被以相 同的方式处理。数据包，在转发过程中被以相 同的方式处理。 常见的常见的FEC划分方
14、法：划分方法： 源源/目的目的IP地址；地址； 源源/目的端口号；目的端口号； IP地址前缀；地址前缀； 区分服务标记区分服务标记DSCP； IPv6流标记。流标记。 标签（标签（Label） 一个具有本地意义的固定长度的标识，用于标识一个一个具有本地意义的固定长度的标识，用于标识一个 FEC。 薄片型标签的格式薄片型标签的格式 LABEL：表示标签值；：表示标签值； EXP：实现：实现QOS； S：表示标签栈是否到底了，：表示标签栈是否到底了，S=1时，表示该标签 为栈中的最后一个标签；时，表示该标签 为栈中的最后一个标签； TTL：防止数据在网上形成环路。：防止数据在网上形成环路。 标签交
15、换路径标签交换路径LSP MPLS网络中一个入节点与一个出节点之间的一条路径。网络中一个入节点与一个出节点之间的一条路径。 逐跳路由逐跳路由LSP：允许每个：允许每个LSR独立地为每个独立地为每个FEC选择下一跳。选择下一跳。 显式路由显式路由LSP：由入口：由入口LSR事先确定，入口事先确定，入口LSR将确定的路 径作为请求消息的参数，通过请求消息来引导将确定的路 径作为请求消息的参数，通过请求消息来引导LSP的建立。的建立。 标签分配协议标签分配协议LDP 在在MPLS领域中用于建立、拆除、维护领域中用于建立、拆除、维护LSP的“信令” 。的“信令” 。 标签的分发有两种方式：下游自主方式
16、和下游按需方式。标签的分发有两种方式：下游自主方式和下游按需方式。 标签的分配过程实际上就是一个建立标签的分配过程实际上就是一个建立LSP的过程。的过程。 MPLS支持三种标签分配协议：普通标签分配协议支持三种标签分配协议：普通标签分配协议LDP、 限制路由的标签分配协议、 限制路由的标签分配协议CR-LDP和扩展的资源预留协 议。和扩展的资源预留协 议。MPLS的网络结构的网络结构标签交换路由器标签交换路由器(LSR)：提 供标签交换和标签分发功 能。：提 供标签交换和标签分发功 能。标签边缘路由器标签边缘路由器(LER)：将具有 相同特性的：将具有 相同特性的IP数据包划分为一定 的转发等价类数据包划分为一定 的转发
