广东电信IP城域网建设技术方案.ppt
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1、2023/2/8,广东电信IP城域网整体解决方案汇报,2023/2/8,广东电信IP城域网整体解决方案汇报,IP城域网结构优化建议,多业务承载技术部署,华为相关产品支撑,2023/2/8,IP城域网结构优化建议,超大型城域网演进及路由部署业务控制点选择单边缘/多边缘业务控制点(BRAS)备份方案宽带接入网架构,2023/2/8,超大型城域网现状,163,CN2,核心层,业务控制层,宽带接入网,BAS,PE,DSLAM,集团专线用户,双绞线,RPR/MSTP,以太网,L2,上网,BTV,NGN语音,VOD,OPENEYE,可视电话,PE,出口路由器,出口路由器,IAD/AG,BAS,汇聚路由器:
2、基本按行政区域划分,部署单台/两台汇聚路由器,出口路由器:陆续部署集群设备部分或全部接收全网路由高密10G或少量40G接口,业务控制点:BAS采用静态/动态路由与汇聚路由器相连;基本无BGPSR采用动态路由协议与汇聚路由器相连,部署BGP及MPLS VPN,2023/2/8,超大型城域网路由协议部署,163,CN2,业务控制层,宽带接入网,BAS,PE,DSLAM,集团专线用户,双绞线,RPR/MSTP,以太网,L2,上网,BTV,NGN语音,VOD,OPENEYE,可视电话,PE,出口路由器,出口路由器,IAD/AG,BAS,BGP主要携带互联网及用户、业务路由部署情况:独立ASIBGP部署
3、到SR,路由数量:出口路由器接收全网路由一般在几十万到百万左右SR接收城市内路由一般在12万条,IGP主要携带设备环回及链路地址路由采用OSPF:基本按照出口、汇聚路由器在Area 0汇聚路由器及其覆盖的BAS和SR在相关子区域采用ISIS,基本部署在Level 2推荐采用ISIS,便于扁平化演进,2023/2/8,上海电信IP城域网架构及路由部署,CN2,ChinaNet,核心层,业务接入控制层,接入网,CR,CR,CR,CR,R,R,R,R,BRAS,CR,CR,SR/MSCG,SR/MSCG,SR,SR,CDN-POP,LS,LS,DSLAM,LS,LS,LS,LS,AG,CE,HG,P
4、C,STB,IPTV核心,DSLAM,HG,PC,STB,A平面,B平面,没有扁平化 IGP采用ISISCR到汇聚路由器level 2,接收全网路由(150多K)BRAS到汇聚路由器采用level 1,扁平化组网 IGP采用ISIS level 2,ISIS level 2,ISIS level 1,ISIS level 2,2023/2/8,北京通信IP城域网结构及路由部署,四大超核,每局点1台NE5000E1台CRS-1,接收全网路由(130多万)汇聚层以下划分10个城域子网,子网出口1台NE80E1台GSR12816 IGP采用ISIS level 2一级组网,BRAS采用静态路由、SR
5、通过动态路由双归到汇聚路由器,SR只接收本地路由(2万多条),IDC出口路由器路由条目在18万左右目前承载300多万宽带用户,10NE80E,40+NE40E,4NE5000E,4CRS-1,10C12816,NC7609,ISIS level 2,2023/2/8,集团公司关于IP城域网建设的指导意见,摘自中国电信集团网络发展指导意见(2007版)中国电信2007753号,2023/2/8,超大型城域网扁平化演进,163,CN2,业务控制层,宽带接入网,BAS,PE,DSLAM,集团专线用户,双绞线,RPR/MSTP,上网,BTV,NGN语音,PE,出口路由器,出口路由器,IAD/AG,BA
6、S,随着大容量数据设备(出口集群路由器及MSCG)及OTN技术的成熟,进一步推进城域网内部的扁平化,OLT,网络扁平化后IGP推荐采用ISIS(level 2),在一个域内可以支撑上千台路由设备如果采用OSPF,扁平化后多区域没有必要,但骨干区域的路由设备数量建议不多于70台,难以覆盖这个本地网ISIS在扩展性、快速收敛等方面优于OSPF,更适合于大型网络,MSCG,ISIS与OSPF共存新网络采用ISIS,旧网络保持原有协议,相互引入OSPF逐步消失,ISIS,OSPF,OSPF,2023/2/8,超大型城域网扁平化目标构架,CN2,PC,电话,TV,PC,PC,MON,家庭(FTTH)物理
7、带宽:100M三网合一:宽带/语音/高清自由上网,带宽不限速,CR:集群路由器,OLT:局端,MSE:多业务网关,ONU,家庭网关,STB,AR,【网络说明】采用三级网络架构:核心、边缘、端局;全部采用10G以上端口组网,跳过FE/GE/2.5G逐步过渡方案;MSE提供集成业务管理,为FTTH家庭提供完整的“三网合一”业务;全部采用新型可用的下一代网络技术构建。包括大容量PON、大容量MSE和集群路由器。在MSE节点上,提供用户业务体验的保障系统。从分光起开始,到OLT、MSE、CR、CN2,全程都有保护路径设计,2023/2/8,华为NE5000E在集群路由器方面的准备,背靠背集群更换交换网
8、及增加从框1.28T接口容量(业界水平),扩展性有限节省投资:集采成交价约160万(不计板卡),2N(N=8)集群更换交换网增加中央交换框及从框1.28T接口容量,扩展性好,平滑支持28投资略高(2+2):集采成交价约400万(不计板卡),2023/2/8,NE5000E最新进展,40G接口40G接口硬件目前已经具备08年10月份软件版本成熟,将到广州研究院测试明年1季度商用;集群背靠背集群目前在无锡已经商用近1年,08年江苏电信新建4地市核心(徐州/连云港/常州/泰州)全部采用集群路由器NE5000E建设(2地市采用背靠背集群,2地市采用单台集群设备);山东网通IDC出口采用两套NE5000
9、E背靠背集群设备2拖2集群目前(9月份)已经在广州研究院开始测试,2023/2/8,IP城域网结构优化建议,超大型城域网演进及路由部署单边缘/多边缘业务控制点的备份方案宽带接入网架构,2023/2/8,关于业务控制点的思考,BRAS,DSLAM,Video Router,Voice Router,Business Router,VideoServer,SoftX,Internet,多业务网络架构,统一的业务网络,EthernetMPLS,Internet,网络正在统一,单业务网络架构,分布的业务网络,DSLAM,ContentServer,Internet,BRAS,BRAS,ATM/IP,I
10、nternet,PBX,Encoder,Program,CATV,传统PSTN/CATV网络正在向IP网络迁移,IP网络将承载越来越多的业务各业务的SPOP点承载对应业务的控制,看似是一个完美的解决方案但是,烟囱型的业务承载网络对运营商却又意味着什么?,2023/2/8,单边缘/多边缘的定义,单边缘:一个用户的所有业务终结在同一台设备上(如上网、IPTV、语音都终结在一台BRAS设备上)就成为单边缘。多边缘:一个用户的所有业务不都终结在同一台设备上(如上网业务终结在BRAS设备上,IPTV、IP语音业务都终结在一台SR设备上)就叫做多边缘。误区:单边缘不意味着城域网业务控制层只有一类设备,可以
11、同时存在两种设备(BRAS和SR),为什么?,2023/2/8,统一的接入网和分立的控制点(多边缘),对接入网技术要求高:需要对不同业务作分离CAPEX 高:不同业务在不同的 SR 上,SR 数量增多导致建网成本增大OPEX:设备数量多,接入网实现业务分离的 VLAN/PVC规划复杂同一用户不同业务的 QoS 如何区分服务,如何保证用户的 QoE?(假设总带宽2M,IPTV和上网业务如何保证?)不同终端,即使提供不同的业务,但作为承载网 SPoP 的 SR,对终端管理和业务控制的模型相同,设备功能要求相同,采用不同设备不便于业务的统一开展和版本升级,ISP,CSP,Internet,STB,I
12、P Phone,ISP,CSP,Business,Mobile,最后一公里,接入网,SPOP,城域核心,核心网,上网,IPTV,IP语音,无线数据业务,企业专线业务,RG,2023/2/8,VLAN3xxx,VOIP业务,IPTV业务,宽带上网,灵活,QinQ,城域网,BRAS,业务控制,SR,PC,IPTV,视频电话,PC,IPTV,视频电话,PVC2001,PVC3001,VLAN1002,VLAN1001,VLAN2002,VLAN2001,VLAN10 x,VLAN1xxx,VLAN20 x,VLAN2xxx,VLAN3002,VLAN3001,PVC1001,不同业务终端由不同网关接
13、入的基本技术要求 接入汇聚设备对业务的识别、标记和分流,根据端口的VLAN区间分流:VLAN规划工作量大、多 PVC 要求根据802.1p 分流:HG技术要求高HQoS部署比较困难,谁来掌控下行带宽?,2023/2/8,多业务承载网络架构建议(单边缘),公众业务(网络质量要求较低),ISP,CSP,xPON,Internet,STB,GE/10GE,FE/GE,VDSL,GE/10GE,GE,业务控制层,Policy Server,HSS,CSCF,SIP Phone,专网业务(网络质量要求较高),ISP,CSP,AMG,GE/10GE,FE/GE,GE,RNC,SR,GE,MSCG,MSCG
14、,Business,Mobile,Phone,RACS,NMS,最后一公里,接入网,SPOP,城域核心,核心网,MSCG面向基于宽带的家庭用户,SR面向基于专线的政企客户、2G/3G和NGN业务系统与运营商市场营销、网络维护界面是一致的,2023/2/8,单边缘对设备的要求,PPPoE特性:BRAS基本特性,目前实现普通个人用户宽带上网的必备特性(几乎唯一),严格地按时长、按流量的计费方式;较高的PPPoE并发会话数IPoE:长时间在线业务(always on,如IPTV、IP语音业务等),实现每用户家庭/每终端/每IP SESSION 流的管理,业务权限管理和业务SLA参数管理,组播CAC控
15、制等,用户组的管理等;较高的IPoE并发会话数较高的流队列数量:实施HQoS的基础,一个用户至少3个业务,每种业务3个优先级,16K并发用户,只考虑下行流就需要144K流队列设备及网络的可靠性,2023/2/8,ME60作为单边缘设备的最新发展,推出更高性能的20GE转发性能的业务接入单板,PPPOE+IPOE 全业务处理单板48K IPOE用户接入 或32KIPOE用户+16K PPPOE256K Session流队列,推出4槽位小规格设备,单槽位可支持20GE线速板卡,满足不同容量需求,节约投资支持20GE线速单板双主控、双电源、所有关键部件冗余备份 整机最大128K PPPoE并发用户数
16、,最大128K IP会话数,IPOE+企业 业务处理单板(不计费)48K IPOE+专线用户256K Session流队列,20GE线速业务接入板卡,支持210GE、20GE、48GE(收敛);,2023/2/8,NE40E/80E 作为单边缘的准备(IPOE特性路标),2009 Q2,业务:Residential Triple-play service16K/32K IPOE 终端管理User group managementLocal dhcp server enhanceQoS:Residential service unified schedule based on dhcp opti
17、on82 or QinQ S+CUser location information enhance组播CAC可靠性:BTV PW fast protection安全:DHCP报文转RADIUS ARP protection,业务:Residential Service based on dhcp option60通过 RACS or RADIUS动态部署用户策略通过ANCP动态部署组播控制Portal authenticationQoS:基于网络带宽资源实现VOD,BTV,IMS业务的 CAC控制QoS policy dynamic take effectANCP based Upward Q
18、oS controlEnterprise BOD可靠性:DHCP based Service hot-switchover between Service PoPequipment resources assign and disposition based on application,2008 Q3,目前业界SR基本都不支持PPPoE特性,无法承担普通宽带用户的管理,2023/2/8,IP城域网结构优化建议,超大型城域网演进及路由部署单边缘/多边缘业务控制点(BRAS)的备份方案宽带接入网架构,2023/2/8,S-POP的高可靠性考虑,当电信宽带用户的HSI(Internet)业务也区分
19、等级,是否需要提供更高等级的SLA?,如何做到低成本、高效的Service POP设备的可靠性保障?,我的e家终端用户的TV类和语音业务也基于MSCG统一控制,可靠性如何保障?,BRAS/MSCG容量不断增加,用户数不断增加,可靠性问题逐步凸现?参考:BSC Pool,2023/2/8,高可靠性设计:设备本身的高可靠性,硬件HA主控单元、交换网、电源以及风扇系统均采用冗余设计主控单元倒换过程中,在线用户不掉线,业务不中断所有板卡可进行热插拔网络 HATRUNK 与 ECMP不间断转发(NSF)与优雅重启(GR)Ethernet/MPLS OAM、BFD for 协议MPLS FRR、IP FR
20、R VRRP 软件升级HA热补丁,2023/2/8,高可靠性设计:业务层的可靠备份,业务层高可靠性设计,不同设备之间对用户 IP Session 的备份热备份,用户业务不中断,切换过程不影响用户业务体验支持1:1以及N:1备份,设备间温备份,同一设备端口间/单板间进行接入备份热备份,用户业务不中断,切换过程不影响用户业务体验支持1:1以及N:1备份,通过设定设备对用户接入请求的响应时延,优选一个设备为主用接入设备,另一设备为备用接入设备根据多种策略(用户MAC、Vlan、端口等)设定响应速度切换过程中,用户业务中断。用户终端需要重新拨号或复位,设备内热备份,设备间热备份,2023/2/8,终端
21、以广播的方式发出PPPoE/DHCP请求,广播域内所有MSCG都会进行响应,终端选择首先响应的MSCG,进行后续的接入请求过程。MSCG可以根据VLAN、用户的MAC地址奇偶性、option82等选项进行配置响应延时时长,也可以根据接入用户数进行动态调整。在主MSCG所在的链路或设备故障后,用户重新发起PPPoE/DHCP过程,备MSCG开始提供服务。,设备间温备份,原理,应用场景,两台设备之间通过选择接入方式实现负载分担或主备;,2023/2/8,业务在设备间温备份:接入响应时延和接入选择,DSLAM,LSW-1,LSW-2,MSCG-1,Vlan 1-100 delay 0msVlan 1
22、01-200 delay 100ms,两台设备同时收到用户上线的请求,设备根据配置的延时策略响应用户的请求。用户选择首先作出回应的设备上线。根据配置的响应策略,两台设备上的用户可以得到合理分配。其中某台设备故障后,用户需要重新拨号,从另外一台设备上获得服务。,Vlan 1-100 delay 100msVlan 101-200 delay 0ms,MSCG-2,Vlan 1-100,Vlan 101-200,2023/2/8,原理,应用场景,同一设备上的多个接口加入同一个备份组,两者之间启用VRRP+协议,协商出主备接口;用户从主接口上线,备份接口只接受从主接口发送过来的协议报文;主用接口发生
23、故障,50毫秒内切换到备份接口,用户业务不中断。,设备内热备份,同一设备接口之间的备份;同一设备单板之间的备份;可以使用一个接口备份其它多个接口,可以使用一个单板备份其它多个单板,实现N+1备份。,2023/2/8,业务在设备内热备份:端口间/单板间备份,Port1Slot1,Port2Slot2,主端口,Port1Slot1,Port2Slot2,MSCG,MSCG,在相同设备的两块单板上的两个端口;用扩展VRRP协议进行协商PPPoE/DHCP用户从主接口上线,MSCG将会把用户的会话ID、MAC地址、IP地址等信息记录主控板和用户上线的单板上;当主端口发生故障,业务切换到备份端口,所有用
24、户均无感知。,该备份方案适用于:单板故障链路故障端口或器件故障,Slot down/Port down/Link fail,备端口,2023/2/8,多个设备上的多个接口加入同一个备份组,主备之间启用VRRP+协议,协商出主备接口;用户从主设备上线,主设备把用户IP Session信息(IP、MAC、Vlan等)通过VRRP+协议到备份设备。主设备一但发生故障,则切换到备设备,用户无感知。借助BFD检测方式,可以实现50毫秒故障检测和倒换。,设备间热备份(IPoE),原理,应用场景,不同设备接口之间的备份;不同设备单板之间的备份;可以使用一个设备备份其它多个设备,实现N+1备份。,2023/2
25、/8,设备间业务热备份:N:1备份,多台MSCG备份到一台MSCG上 当其中任意一台主用设备发生故障,用户业务都可以切换到备用设备上,实现N:1备份基于端口级别的 N:1备份,BFD for VRRP,RPR,master,backup,MSCG,master,BFD,backup,MSCG,MSCG,2023/2/8,精绑定问题的解决,由于用户备份的原因,用户将会在不同的端口(也可能是不同单板,甚至不同设备)上线,而AAA服务器上进行用户上网业务的精绑定;此时在备份的接口或者子接口上可以采用配置的方式实现上报物理信息的模拟,即通过配置,使备份的端口上送Radius认证报文时,封装的用户物理位
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