中国联通IP承载网介绍

联通IP承载网简介2007年11月一、IP承载网概述3背景和新的IP承载需求传输层面业务业务网络SDH/DWDM汇接网IP+ATM网支撑系统2G移动网165网VCVOIP汇接软交换2G端局软交换IP承载IP承载3G端局软交换在原有的数据承载网上承载？如何满足业务网承载要求？新建IP承载网？4联通公司于2007年启动了IP承载网建设中国联通IP承载网网络容量满足2009年业务发展需求，承载的业务包括：软交换移动分组网和移动分组业务的IP承载（包括3G）增值业务企业内部系统公众VPN业务网络基于MPLS进行业务组织，不承载IPv4业务重要的电信级业务承载对承载网提出了更高的要求网络覆盖了国内所有省会节点（除拉萨外）和大部分地市节点，共计30个省份（西藏除外），176个城市（包括省会和地市）城市，463台路由器，2台NTP服务器，7台流量采集器联通IP承载网项目规模和业务承载5分层结构（现状）核心层汇接层接入层骨干层（P路由器）核心层省间流量转发汇接层出省流量以及省内流量转发接入层（PE路由器）业务的接入和VPN组织。骨干层6联通IP承载网骨干网结构新疆上海2沈阳1北京1西安2成都2武汉2广州1沈阳2上海1广州2武汉1成都1西安1北京2宁夏山西内蒙古河南河北天津黑龙江吉林青岛济南浙江安徽江西福州厦门海南广西湖南贵州重庆云南西藏青海甘肃PE-ASBRVPNRRVPNRRVPNRRVPNRRPE-ASBRVPNRRVPNRRPE-ASBR江苏7接入节点结构示意图骨干层接入层内部系统接入路由器汇接路由器2内部系统接入路由器汇接路由器1内部系统接入路由器内部系统接入路由器外部系统接入路由器核心节点核心节点软交换分组软交换分组公众VPN等二、IP承载网需求（带宽需求、QOS需求、可靠性要求、可管理性）9联通IP承载网流量需求表北京CR1北京CR2辽宁CR1辽宁CR2上海CR1上海CR2湖北CR1湖北CR2广东CR1广东CR2四川CR1四川CR2陕西CR1陕西CR2北京CR1北京CR25,519.62辽宁CR11,450.73辽宁CR2818.83上海CR13,828.881,373.81上海CR25,306.96湖北CR13,588.261,048.702,169.07湖北CR25,622.053,795.28广东CR13,964.785,119.83广东CR25,397.444,551.308,776.79四川CR13,923.90四川CR21,821.082,926.142,172.94陕西CR11,139.041,214.20陕西CR21,845.641,675.371,011.24天津PR11,609.36天津PR21,366.27河北PR13,067.81河北PR22,501.13山西PR1817.10山西PR2817.10内蒙古PR1887.96内蒙古PR2779.57吉林PR1661.09吉林PR2661.09黑龙江PR1867.84黑龙江PR2825.51江苏PR12,775.33江苏PR22,752.86浙江PR14,474.93浙江PR24,278.05安徽PR12,390.61安徽PR22,390.61福建PR12,189.16福建PR22,189.16江西PR12,224.81江西PR22,224.81山东PR12,574.74山东PR22,574.74河南PR12,784.86河南PR22,784.86湖南PR13,110.23湖南PR23,532.87广西PR12,367.07广西PR21,744.51海南PR1289.65海南PR2327.84重庆PR11,708.56重庆PR21,545.10贵州PR11,033.10贵州PR2972.19云南PR1749.96云南PR2749.96西藏PR114.87西藏PR219.56甘肃PR1469.98甘肃PR2469.98青海PR1125.95青海PR2125.95宁夏PR1160.40宁夏PR2160.40新疆PR1361.53新疆PR2361.5310联通IP承载网骨干网对传输带宽需求表北京CR1北京CR2辽宁CR1辽宁CR2上海CR1上海CR2湖北CR1湖北CR2广东CR1广东CR2四川CR1四川CR2陕西CR1陕西CR2北京CR1北京CR22x10Gb辽宁CR12.5Gb辽宁CR22x2.5Gb上海CR110Gb2.5Gb上海CR22x10Gb湖北CR110Gb2.5Gb10Gb湖北CR210Gb2x10Gb广东CR110Gb10Gb广东CR210Gb10Gb2x10Gb四川CR12.5Gb四川CR22.5Gb10Gb2x2.5Gb陕西CR12.5Gb2.5Gb陕西CR22.5Gb2.5Gb2x2.5Gb天津PR12.5Gb天津PR22.5Gb河北PR12.5Gb河北PR22.5Gb山西PR12.5Gb山西PR22.5Gb内蒙古PR12.5Gb内蒙古PR22.5Gb吉林PR12.5Gb吉林PR22.5Gb黑龙江PR12.5Gb黑龙江PR22.5Gb江苏PR110Gb江苏PR210Gb浙江PR110Gb浙江PR210Gb安徽PR12.5Gb安徽PR22.5Gb福建PR12.5Gb福建PR22.5Gb江西PR12.5Gb江西PR22.5Gb山东PR12.5Gb山东PR22.5Gb河南PR12.5Gb河南PR22.5Gb湖南PR110Gb湖南PR210Gb广西PR12.5Gb广西PR22.5Gb海南PR1622Mb海南PR2622Mb重庆PR12.5Gb重庆PR22.5Gb贵州PR12.5Gb贵州PR22.5Gb云南PR12.5Gb云南PR22.5Gb西藏PR1155Mb西藏PR2155Mb甘肃PR1622Mb甘肃PR2622Mb青海PR1155Mb青海PR2155Mb宁夏PR1155Mb宁夏PR2155Mb新疆PR1622Mb新疆PR2622Mb11联通IP承载网指标对传输系统的要求网络带宽要求设计目标：带宽利用率正常情况下50%,异常情况下70%实现途径：通过业务系统的业务预测和带宽预规划，对传输系统提出带宽要求当需求大于2个155M带宽时，配置1×622MSDH链路当需求大于1个622M带宽时，配置1×2.5GSDH链路当需求大于1个2.5G带宽时，配置1×10G链路12联通IP承载网指标对传输系统的要求网络的QoS保障能力要求---传输时延要求考虑到传输设备及路由器对传输的影响是微秒级的，主要时延是由光缆引起的。按照每一千公里光缆的光传输时延为5ms考虑。则要求任意两个AR之间的光缆传输距离不大于10000公里，大部分AR之间的光缆传输距离不大于8000公里。地域最大单向时延抖动丢包率不含新疆、西藏的大陆地区（95%的地区）=50ms=10ms=0.1%全部大陆地区=60ms=10ms=0.1%13联通IP承载网指标对传输系统的要求电信级IP承载网－可靠性要求恢复时间对业务的影响50-100ms无影响100-800ms信令应用层不中断会话连接，话音有轻微断续800ms-2s新建连接失败。话音有断续2s(连接丢失门限)语音会话用户主动挂机10s(心跳检测丢失门限)连续几次检测中断后，MGW和MSC连接中断，MGW重注册故障恢复时间对软交换业务的影响14联通IP承载网指标对传输系统的要求电信级IP承载网－可靠性要求对承载网的要求：协议和网络故障情况收敛时间要求IGP1sMPLSFRR100msMP-iBGP当主用路由器宕掉时，业务切换时间应小于700毫秒700ms在正常负载情况下本端故障恢复时间700ms在正常负载情况下本对端故障恢复时间1s接入网15联通IP承载网IP层保护能力的说明新疆上海2沈阳1北京1西安2成都2武汉2广州1沈阳2上海1广州2武汉1成都1西安1北京2宁夏山西内蒙古河南河北天津黑龙江吉林青岛济南浙江安徽江西福州厦门海南广西湖南贵州重庆云南西藏青海甘肃PE-ASBRVPNRRVPNRRVPNRRVPNRRPE-ASBRVPNRRVPNRRPE-ASBR江苏三、IP承载网路由和可靠性保护技术17联通IP承载网核心间拓扑7大核心点:北京、上海、广州、成都、西安、武汉、沈阳7大核心之间做不完全的网状连接，核心节点间用2.5G/10G链路互连联通IP承载网7大核心节点拓扑图北京沈阳西安上海武汉广州2*10G2.5G10GCR2CR1CR1CR2CR1CR2CR2CR1成都CR2CR1CR2CR1CR2CR110G2.5G10G2.5G2*2.5G2.5G2.5G2*10G10G10G10G10G2.5G2*10G10G2.5G2.5G2*10G10G2*2.5G2.5G2*2.5G联通IP承载网7大核心节点拓扑图北京沈阳西安上海武汉广州2*10G2.5G10GCR2CR1CR1CR2CR1CR2CR2CR1成都CR2CR1CR2CR1CR2CR110G2.5G10G2.5G2*2.5G2.5G2.5G2*10G10G10G10G10G2.5G2*10G10G2.5G2.5G2*10G10G2*2.5G2.5G2*2.5G183层路由设计和MPLSVPN路由设计采用扁平化的结构设计，全网采用一个自治区域，全网络部署ISIS-level2路由。联通IP承载网作为VPN业务承载网，只部署MP-BGPIP承载网BGP采用扁平化层次结构，对于外部系统接入路由器，设置一对外部RR，实现MP-iBGP扩展需要CR/PR将承载全部IGP路由，不与MP-iBGPRR建立邻接关系所有AR将承载全部IGP路由和作为Client从BGPRR得到MP-iBGP路由19中国联通IP承载网MPLS标签协议架构承载网7个核心节点的14台路由器和23各省会城市的46台PR之间的互联接口启用RSVP-TE信令。在全网一个完整的Routingdomain中构成一个逻辑的TEdomain。其他接口（包括核心路由器与汇接路由器互联接口、汇接路由器与接入路由器互联接口）上同时启用标准LDP信令实现分发，LDP互通则经由TEDomain，即实现LDPOverRSVP。CR/PRCR/PRRSVP信令区域ARARLDP信令区域LDPLDPoverRSVPLDPCECECR/PRCR/PR50MS亚秒级20MPLSTEFRR流量工程基于RFC2702，总体功能包括：提高、优化带宽利用率，延缓对带宽的扩容。可实现不同于传统IGPMetric方式对带宽、流量、流向、负载分担实现控制。可应对突发事件、网络链路/节点故障导致拓扑变化造成的流量新格局。对网络流量矩阵进行详细测量，及时了解带宽需求和网络资源状况，指导网络规划和链路升级。基于TE的FRR可提供50ms级别的链路、节点保护在联通承载网设计中，由于每条链路的带宽利用率小于50%，带宽相对充足，TE对提高带宽利用率、缓解网络拥塞的作用并不明显也不迫切。目前，部署TE的主要目的是实现FRR快速保护21MPLSTEFRR应用方式及场合FRR主要存在两种实现方式：Facility和Detour方式。Facility基于标记堆栈技术，可实现1:N的保护，主要实现对链路的保护由Facility方式延伸而产生的保护是“一跳式”保护，这在实际网络中已经有大量部署，是TEFRR应用最多的方式。在目前DWDM系统没有实现保护的情况下一跳式FRR的作用就显得更为重要减少“N平方问题”上游LSRLSP2下游LSR2:切换所有LSP的流量到bypasslsp上，从而实现1:N备份1:链路失败LSP1Facility方式22IP承载网路由规划及故障恢复过程举例IP网络的寻址过程:在网状网中，当源和目的之间存在多条路径时，一般是按照事先设定的路径上最小权重来寻找路由的(可以以跳数、Metric、带宽等作为权重)。目前，中国联通IP承载网采用ISIS路由协议做为内部路由协议，这是一个基于链路状态的协议。为了使得源和目的AR之间的传输时间尽可