選修課程IP承載網(wǎng)介紹

前言隨著電信技術(shù)的發(fā)展，IP以無可比擬的優(yōu)勢(shì)取代ATM等技術(shù)，成為現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，多業(yè)務(wù)承載成為IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要趨勢(shì)。本課程主要介紹IP承載網(wǎng)相關(guān)內(nèi)容。第1頁/共49頁第一頁，共50頁。目錄IP承載網(wǎng)概述IP承載網(wǎng)技術(shù)要求電信級(jí)IP承載網(wǎng)技術(shù)IP承載網(wǎng)解決方案典型案例第2頁/共49頁第二頁，共50頁。IP承載網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)業(yè)務(wù)管理HLRMRS

AS

NMS

NMSHLR

ASMRSUMGSGPSTN/PLMNSGUAIP城域IADMGWRSPONURSM邊緣接入EPhoneSoftPhonePOTSMobilU-PathSBC2IP城域IADEPhoneSBC2IPCore核心交換網(wǎng)絡(luò)控制SoftXSoftXRMRM

VIGSGWCDMASG第3頁/共49頁第三頁，共50頁。IP承載網(wǎng)定位OSSLocationserverINAppServerSoftswitchMSCServerSGTGIADAGMGWPSTNSTPPLMNMRSSoft-phoneE-phone3GRAN/GSMSGSNCSCFNGNIP承載網(wǎng)MGWIP承載網(wǎng)是基于IP網(wǎng)絡(luò)，能夠同時(shí)支持語音、數(shù)據(jù)、視頻、企業(yè)互連等多種業(yè)務(wù)，統(tǒng)一的承載平臺(tái)。第4頁/共49頁第四頁，共50頁。IP承載網(wǎng)結(jié)構(gòu)

CorelayerConvergenceLayerAccessLayerCRCRBRBR/ARARARBR/AR第5頁/共49頁第五頁，共50頁。目錄IP承載網(wǎng)概述IP承載網(wǎng)技術(shù)要求電信級(jí)IP承載網(wǎng)技術(shù)IP承載網(wǎng)解決方案典型案例第6頁/共49頁第六頁，共50頁。IP承載網(wǎng)電信級(jí)需求電信級(jí)可靠性網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備高HA能力小于50ms鏈路保護(hù)能力嚴(yán)格QoS保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)符合業(yè)務(wù)流量規(guī)劃業(yè)務(wù)端到端QoS保證網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和業(yè)務(wù)安全終端用戶安全接入電信級(jí)管理第7頁/共49頁第七頁，共50頁?？煽啃砸驣P承載網(wǎng)可靠性要求設(shè)備的關(guān)鍵功能應(yīng)具有主備倒換或者其他的冗余備份功能IP網(wǎng)絡(luò)采用全網(wǎng)狀/半網(wǎng)狀的互連組網(wǎng)，要求具有冗余鏈路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈能力強(qiáng)鏈路保護(hù)倒換時(shí)間≤50ms第8頁/共49頁第八頁，共50頁。語音質(zhì)量要求端到端帶寬保證承載網(wǎng)時(shí)延≤50ms，最低要求≤100ms承載網(wǎng)時(shí)延抖動(dòng)≤10ms，最低要求≤20ms丟包率要求≤1％建議采用輕載網(wǎng)絡(luò)承載第9頁/共49頁第九頁，共50頁。語音業(yè)務(wù)QoS要求網(wǎng)絡(luò)等級(jí)單向時(shí)延(ms)包丟失率抖動(dòng)(ms)良好(自定義)≤50≤0.1％≤10一般*≤100≤1％≤20較差*≤400≤5％≤60根據(jù)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1071-2000《IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求》第10頁/共49頁第十頁，共50頁。信令業(yè)務(wù)QoS要求IP承載網(wǎng)丟包率小于0.1%傳輸時(shí)延小于100ms時(shí)延抖動(dòng)小于10ms建議采用輕載網(wǎng)絡(luò)承載要求IP承載網(wǎng)接近或達(dá)到PSTN的水平！第11頁/共49頁第十一頁，共50頁。承載網(wǎng)安全要求物理設(shè)備設(shè)備得到妥善管理和維護(hù)，不受外界破壞業(yè)務(wù)可用性重要設(shè)備有備份機(jī)制，如Softswitch，采用雙機(jī)熱備份使用防火墻保護(hù)Softswitch，避免遭受內(nèi)部或外部人員的攻擊使用BRAS和SBC對(duì)終端用戶實(shí)現(xiàn)安全接入第12頁/共49頁第十二頁，共50頁。目錄IP承載網(wǎng)概述IP承載網(wǎng)技術(shù)要求電信級(jí)IP承載網(wǎng)技術(shù)IP承載網(wǎng)解決方案典型案例第13頁/共49頁第十三頁，共50頁。電信級(jí)IP承載技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃可靠性技術(shù)

QoS技術(shù)安全技術(shù)可管理性技術(shù)第14頁/共49頁第十四頁，共50頁。IP承載網(wǎng)業(yè)務(wù)流量模型信令流：星型結(jié)構(gòu)，AF業(yè)務(wù)(端到端呼叫建立時(shí)延應(yīng)小于5s)媒體流：全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，EF業(yè)務(wù)(帶寬為6~64Kbps，時(shí)延小于150ms，抖動(dòng)小于80ms，丟包率小于1%，可用性大于99.9%)ISUPSIPH.323INNMSINAPPARLAYSIP……SNMPQ3SIPAppServerSGPSTNswitchSTPM3UA/SCTPTGPLMNWMGH.248H323SIPphoneH.323PphoneSIP-T/BICC/H.323SoftSwitchIADH.248/MGCPAGH.323H.248/MGCPLDAPTRIPRoute/PolicyServiceH.248SoftSwitchM2UA/SCTP第15頁/共49頁第十五頁，共50頁。電信級(jí)IP承載技術(shù)網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃

可靠性技術(shù)

QoS技術(shù)安全技術(shù)可管理性技術(shù)第16頁/共49頁第十六頁，共50頁?？煽啃钥煽啃园踩钥煽啃詷I(yè)務(wù)可靠性軟件可靠性網(wǎng)絡(luò)可靠性硬件可靠產(chǎn)品平臺(tái)核心設(shè)備具有冗余設(shè)計(jì)，例如NE40E有2塊主控板，4塊交換網(wǎng)板，電源和風(fēng)扇1＋1備份支持ISIS、BGP等GR操作，支持NSF轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用雙節(jié)點(diǎn)和雙鏈路，避免單點(diǎn)故障對(duì)于softswitch采用雙設(shè)備熱機(jī)備份，提供信令處理冗余能力使用防火墻保護(hù)softswitch第17頁/共49頁第十七頁，共50頁?？煽啃灾M網(wǎng)組網(wǎng)原則:分層組網(wǎng):核心層,匯聚層,邊緣層同層內(nèi)盡量多互連,單點(diǎn)考慮多設(shè)備下層雙歸或是多歸到上層單點(diǎn)多設(shè)備或是多點(diǎn).局部根據(jù)業(yè)務(wù)流量情況適當(dāng)調(diào)整第18頁/共49頁第十八頁，共50頁。核心層組網(wǎng)拓?fù)浜诵墓?jié)點(diǎn)設(shè)置原則節(jié)點(diǎn)的傳輸資源豐富，處于傳輸干線交匯節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)的地理位置是中心城市，具有區(qū)域輻射力。核心節(jié)點(diǎn)連接原則核心節(jié)點(diǎn)原則上全連接；根據(jù)業(yè)務(wù)量和傳輸資源情況不全連接根據(jù)匯接層組網(wǎng)情況,核心單接點(diǎn)可以部署多設(shè)備核心節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)兩點(diǎn)之間流量大，確保一跳可達(dá)兩點(diǎn)之間流量較小，可以考慮多跳可達(dá)傳輸距離對(duì)時(shí)延影響很大,少繞路全互連半互連第19頁/共49頁第十九頁，共50頁。匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置原則：根據(jù)流量流向的預(yù)測，以主要業(yè)務(wù)量城市(一般為區(qū)域中心城市)為中心設(shè)置匯聚節(jié)點(diǎn)，充分考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，可以跨越行政區(qū)域的限制根據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)和核心節(jié)點(diǎn)之間的鏈路可靠性情況,還有核心接點(diǎn)的可靠性情況,可以讓匯聚節(jié)點(diǎn)分別連到不同的核心節(jié)點(diǎn)根據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)間的流量大小情況,可以考慮直接在流量較大的匯聚之間增加鏈路疏導(dǎo)流量匯聚節(jié)點(diǎn)核心節(jié)點(diǎn)接入節(jié)點(diǎn)第20頁/共49頁第二十頁，共50頁。接入節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)按照本地網(wǎng)的設(shè)計(jì)設(shè)置邊緣路由器可以跨越行政區(qū)域限制邊緣路由器一般冗余備份設(shè)置，分別上行連接到匯聚節(jié)點(diǎn)匯聚節(jié)點(diǎn)核心節(jié)點(diǎn)接入節(jié)點(diǎn)SGSNMGWSGSNMGWSGSNMGW第21頁/共49頁第二十一頁，共50頁。可靠性之鏈路故障檢測鏈路層故障檢測:POS鏈路故障檢測以太網(wǎng)的故障檢測:以太OAMAPDP/BFD應(yīng)用鏈路故障檢測第22頁/共49頁第二十二頁，共50頁。可靠性之鏈路倒換MPLSTEFRR快速重路由當(dāng)被保護(hù)的鏈路、節(jié)點(diǎn)、路徑出現(xiàn)故障時(shí)，快速重路由切換時(shí)間<=50msLDPFRR保護(hù)LSP，快速重路由切換<=50ms第23頁/共49頁第二十三頁，共50頁。可靠性之IGP快速收斂實(shí)時(shí)泛洪檢測鏈路故障,立即泛洪,后計(jì)算增量SPF計(jì)算(i-SPF)SPF樹中某一樹干發(fā)生變化(down/up)，那么SPF只計(jì)算受該發(fā)生變化的樹干影響的部分樹，不需要完全重新路由計(jì)算局部路由計(jì)算(PRC)SPF樹中，如果僅僅葉子發(fā)生變化，那么只計(jì)算葉子部分，不需要完全重新路由計(jì)算第24頁/共49頁第二十四頁，共50頁。電信級(jí)IP承載技術(shù)網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃

可靠性技術(shù)

QoS技術(shù)安全技術(shù)可管理性技術(shù)第25頁/共49頁第二十五頁，共50頁。QoS部署建議等級(jí)DSCPMPLSEXP802.1PPHB典型業(yè)務(wù)A4055EF語音流B2433AF3大客戶業(yè)務(wù)C1622AF2信令流D811AF1預(yù)留E000BENMS第26頁/共49頁第二十六頁，共50頁。優(yōu)先級(jí)映射第27頁/共49頁第二十七頁，共50頁。優(yōu)先級(jí)標(biāo)志SignalflowVoiceflowManagementflowCorelayer信令I(lǐng)P包AF/信令I(lǐng)P包語音IP包EF/語音IP包BE/網(wǎng)管IP包網(wǎng)管IP包第28頁/共49頁第二十八頁，共50頁。PHB轉(zhuǎn)發(fā)行為

CorelayerConvergenceLayerAccessLayerCRBRBR/ARARARBR/AREF/語音包IP包上行鏈路擁塞BE/IP包BE/IP包第29頁/共49頁第二十九頁，共50頁。電信級(jí)IP承載技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃

可靠性技術(shù)

QoS技術(shù)安全技術(shù)可管理性技術(shù)第30頁/共49頁第三十頁，共50頁。承載網(wǎng)的安全問題業(yè)務(wù)安全隔離業(yè)務(wù)盜用，帶寬盜用

NGN核心設(shè)備的安全問題第31頁/共49頁第三十一頁，共50頁。MPLSVPN實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離在PE設(shè)備上分類不同業(yè)務(wù)，將語音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)等區(qū)分開來，封裝到VPN中；實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的安全隔離通過MPLSVPN來承載各種業(yè)務(wù)，MPLSVPN可以提供等同于專線級(jí)別的安全保護(hù)PEPENGN業(yè)務(wù)網(wǎng)SoftSwitchAGTG/UMGSoftSwitchMGWMA52003GPS業(yè)務(wù)3GCS業(yè)務(wù)IPVPN第32頁/共49頁第三十二頁，共50頁。帶寬、業(yè)務(wù)盜用問題業(yè)務(wù)盜用：語音終端用戶之間可直接互通，終端用戶間可能不經(jīng)過SoftSwitch直接進(jìn)行互通：比如先通過SoftSwitch得到對(duì)方號(hào)碼對(duì)應(yīng)的IP地址，然后直接呼叫該地址。帶寬盜用：用戶建立連接協(xié)商的帶寬是64K，但實(shí)際可能使用超過這個(gè)帶寬。城域網(wǎng)Internet用戶IADIADSoftSwitch帶寬盜用：沒有帶寬限制，可以多使用點(diǎn)帶寬。業(yè)務(wù)盜用：NGN終端始終是連通的，沒有呼叫，也能夠通信。第33頁/共49頁第三十三頁，共50頁。SBC安全解決方案信令PROXY終端：終端只能看到PROXY，注冊(cè)的地址填的是PROXY的地址；PROXY將IP地址等信息修改后轉(zhuǎn)給SoftSwitch進(jìn)行處理。SoftSwitch：PROXY就是用戶。用戶作為被叫時(shí)的呼叫請(qǐng)求都會(huì)先發(fā)給E2000，E2X00經(jīng)過信令處理后再轉(zhuǎn)發(fā)給被叫用戶

SBC通過對(duì)信令的處理和分析，得到本次會(huì)話的地址變換情況，帶寬需求等QoS信息以及通過會(huì)話狀態(tài)信息來控制媒體流的通過與關(guān)閉，起到網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，防帶寬盜用等IAD配置的SoftSwitch為E2X00的地址SoftSwitch上看到的用戶來自于Eudemon2X00對(duì)IAD及SoftSwitch的信息分別作修改并轉(zhuǎn)發(fā)第34頁/共49頁第三十四頁，共50頁。SBC安全解決方案媒體RELAY所有的媒體流都經(jīng)過PROXY進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。因此PROXY可以提供QoS重標(biāo)記、CAC等功能，使得媒體流都能得到正確轉(zhuǎn)發(fā)、QoS保證與安全控制。Eudemon2x00在私網(wǎng)IAD上看到對(duì)端地址為E2000的入接口地址在公網(wǎng)IAD上看到的私網(wǎng)IAD地址為E2000的出接口地址對(duì)私網(wǎng)IAD及公網(wǎng)IAD的報(bào)文分別作修改并轉(zhuǎn)發(fā)私網(wǎng)IAD公網(wǎng)IAD入方向出方向第35頁/共49頁第三十五頁，共50頁。軟交換安全問題NGN核心網(wǎng)PCPhonePCPhone特殊設(shè)備IADSoftSwitch通過設(shè)備過濾規(guī)則，防火墻設(shè)備可以阻斷語音無關(guān)的報(bào)文，但無法阻斷語音相關(guān)的報(bào)文PC用戶發(fā)出大量語音無關(guān)報(bào)文特殊設(shè)備發(fā)出大量的信令報(bào)文SoftSwitch的處理能力是有限制的大量語音業(yè)務(wù)無關(guān)報(bào)文：在接入PCPhone用戶的時(shí)候，PC可能發(fā)出大量語音無關(guān)報(bào)文，如ICMP相關(guān)報(bào)文，NetBiosoverTCP/IP的相關(guān)報(bào)文；影響SoftSwitch對(duì)正常報(bào)文的處理。大量語音相關(guān)報(bào)文：在無意中將測試設(shè)備接入NGN網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致SoftSwitch根本無法處理正常報(bào)文，引起全網(wǎng)癱瘓；或者是接入了發(fā)大量信令報(bào)文的黑客程序，也將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓；第36頁/共49頁第三十六頁，共50頁。電信級(jí)IP承載技術(shù)網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃

可靠性技術(shù)

QoS技術(shù)

安全技術(shù)

可管理性技術(shù)第37頁/共49頁第三十七頁，共50頁。網(wǎng)絡(luò)分析及業(yè)務(wù)管理體系SNMP/telnetSNMP/telnetOSS/BSS(ORDER,BILLING,INVENTROY…)VPNManagerOSS/BSSQoSManagerMonitor

CenterN2000DMSSNMP/CORBASNMP/CORBA業(yè)務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)管理Devices&NetworksNSMN2000SNMP/CORBA……NetStream第38頁/共49頁第三十八頁，共50頁。目錄IP承載網(wǎng)概述IP承載網(wǎng)技術(shù)要求電信級(jí)IP承載網(wǎng)技術(shù)IP承載網(wǎng)解決方案典型案例第39頁/共49頁第三十九頁，共50頁。IP承載網(wǎng)解決方案VPN解決方案在現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)中部署VPN，實(shí)現(xiàn)語音、信令等話音業(yè)務(wù)。可以節(jié)約投資。專網(wǎng)解決方案建立一個(gè)新網(wǎng)，專門用于語音、信令等業(yè)務(wù)。第40頁/共49頁第四十頁，共50頁。分層骨干網(wǎng)分層組網(wǎng):核心,匯聚,接入根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模可以將匯聚和核心融合骨干網(wǎng)使用MPLSVPN實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離中心城市匯聚節(jié)點(diǎn)接入節(jié)點(diǎn)本地網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)接入節(jié)點(diǎn)本地網(wǎng)本地網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)本地網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)本地網(wǎng)本地網(wǎng)匯聚層核心層NE5000ENE5000ENE40NE40NE40NE40NE80E核心節(jié)點(diǎn)第41頁/共49頁第四十一頁，共50頁。雙平面IP骨干網(wǎng)SoftX3000UMG8900SoftX3000NE40-8NE80DMSVPNManagerQoSManagerNE40-8UMG8900UMG8900UMG8900NE40-8NE80UMG8900SoftX3000NE80NE40-8NE80NE40-8NE40-8NE40-8NE40-8第42頁/共49頁第四十二頁，共50頁。環(huán)形IP骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)

RPR環(huán)CityRPRRing1CityRPRRingnNE40-4NE40-8NE40-4NE