广西广电网络公司IP承载网建设方案

谭俊光，杨 京

（广西广播电视信息网络股份有限公司，广西 南宁 530022）

2010年1月13日，国务院常务会议决定加快电信网、广播电视网和互联网三网融合的进程。2011年12月30日，国务院办公厅日前印发了《关于三网融合第二阶段试点地区（城市）名单的通知》，广西南宁入围第二批试点城市。2005年，广西广电网络公司就开始了HFC网络的数字化、双向化及全程全网的改造，2008年，逐步建设及完善以CMTS为主的双向接入网络，已经具备开展经营增值电信业务和部分基础电信业务、互联网业务的能力。

目前，公司计划开展以下三网融合业务：1）双向音频、视频业务，如视频会议、视频监控、可视电话、高清点播、时移电视和VoIP等；2）专网业务，如单位分支机构联网、城市应急系统联网、城市监控联网等；3）宽带业务；4）互联网专线业务，如集团业务、大客户的互联网宽带接入。

立足于三网融合的建设需求，公司计划构建高性能的IP承载网架构。公司的IP承载网建设既考虑已有业务，也需考虑适应网络信息流量的迅猛增长；要充分考虑高带宽网络应用的发展，同时承载语音、视频、数据及企业互连等多业务的能力；根据客户和应用需求来提供不同QoS等级的服务等，使得公司IP承载网向着精品的多业务承载网演进，城域网业务向着业务的高速化、差异化、综合化和可控化等方向发展。

1 总体思路

作为未来视频、语音、高速上网等多业务的承载网，公司IP承载网在充分考虑网络系统安全的基础上，具备标签交换（MPLS）、流量工程（TE）、服务质量（QoS）、虚拟专用网（VPN）、IPv6等功能，并可以满足运营级安全性和高可用性要求。IP承载网的建设总体思路如下：

1）网络分层，结构清晰。IP承载网分为骨干网、城域网和接入网，骨干网为3层路由网络，接入网络为多种方式接入。

2）减少设备级联，使网络结构趋于扁平。部署城域、骨干网的大容量、高性能设备；接入网的设计采用无阻塞结构。

3）支持业务多样化，实现不同业务QoS差异化保证。在城域网识别业务及打上不同QoS标签，在骨干网实现不同QoS业务流的快速转发，体现对不同网络流量的差异化服务。

4）全程全网，实现业务统一管理。构建全区一张网络，可随时在全区范围内提供统一的业务。多业务网关设备与后台认证系统相结合，实现集中的业务控制。同时建设计费和网络管理系统，实现业务、设备可控可管，促进运维工作由事后处理向事前预防转变。

5）制定设备规范，充分考虑设备互通及网络扩展性。

2 建设目标

IP承载网必须具备下述能力：1）业务可扩展。IP承载网具备提供各种业务，包括宽带上网、大客户专线接入、城域及跨域VPLS和3层MPLS VPN、ATM/FR/Ethernet融合的业务、IPTV/VOD、视频监控、VoIP承载等业务。2）业务质量可保证。IP城域网提供灵活丰富的接入控制能力，实现接入带宽精细控制。能方便地区分用户的业务，对不同的业务提供不同级别的质量保证。3）用户可溯源。接入网用户标识唯一，确保用户的可溯源性。4）网络安全有防护。具备防网络攻击能力，实现对异常流量的监控，保证网络的安全。5）网络可控可管。IP承载网设备可提供丰富的管理工具和手段，降低OPEX。

3 目标网络设计

公司IP承载网的结构分为IP骨干网、城域网和接入网3个层面，如图1所示。

1）骨干网

骨干网由全区核心路由器和市城域核心路由器组成，负责对城域网的业务进行汇接并出口到骨干网。地市节点口字型双挂到全区节点，全区节点提供IP网到互联网的出口。路由协议采用IS-IS LEVEL 2+BGP协议，由IS-IS发布链路路由及管理路由，BGP发布业务路由。

2）城域网

根据网络结构扁平化的组网思想，公司城域网核心层/汇接层由大容量路由器组成。接入层由多业务网关设备（业务路由器_SR和宽带接入服务器_BRAS功能融合型产品）组成。

接入层是业务实现、提供和管理的关键节点，是IP城域网的业务接入控制点，同时负责业务的控制、用户的管理、计费、流量信息采集等功能，决定着整个网络的运行质量和业务的开展。多业务网关应提供PPPoE接入、IPOE接入、集团专线接入、组播、MPLS二层三层VPN、VPN组播、路由协议、BFD、FRR、FC等业务功能，并且针对全部在线用户提供uR⁃PF、ACL、QoS等功能。

多业务网关设备也分别采用2条链路（GE/10GE）与2台市核心路由器互联。路由协议采用IS-IS LEVEL 2协议。

3）接入网

接入网是IP城域网的接入延伸，主要负责客户业务的接入，其特点是设备分布广、设备类型多样化。不同规模，不同业务类型的城域网，其接入网的层次结构、设备种类也有不同。对于一般的城域网而言，普遍采用业务控制层设备下挂CMTS、接入层交换机或PON等接入设备。公司个人用户接入以CMTS+CM为主，PON+EoC为辅，WLAN和LAN等多种接入方式共存；专网用户有PON、PDH、SDH、光纤收发器、LAN等多种接入方式。

4 主要设备选择原则

公司IP承载网主要实现多业务的综合承载接入，实现对每用户每业务的精细化管理及控制。因此设备选型功能上必须满足提供PPPoE接入、IPOE接入、集团专线接入、组播、MPLS二/三层VPN、路由协议、BFD、FRR等业务功能 ，并且针对全部在线用户提供uRPF，ACL和QoS等功能。

同时，网络设备的部署应能够适应业务的发展需求。可以预见在未来的几年内，随着互联网应用及专网业务的发展，用户对带宽的需求会越来越大，对设备提出了更高的要求。骨干和业务控制层设备必须留有充足的扩展余地、设备的槽位、交换矩阵的容量和高密度的业务接口，单槽位容量从20 Gbit/s到40 Gbit/s甚至100 Gbit/s的扩展能力。

1）骨干网

骨干网设备需要对业务接入控制层的多业务网关设备进行收敛和汇聚，需要具备高密度的接口板卡，进行高速包转发和域间路由及策略控制，此层面的路由器要求端口需支持10 Gbit/s，2.5 Gbit/s POS，10 GE等，具备向40 Gbit/s或100 Gbit/s端口的扩展能力；要求端口在处理各种业务时能达到线速；要求支持大容量路由表；支持多种大型路由协议如OSPF，ISIS和BGP，具备高可靠性（不停顿路由，不停顿业务，全冗余结构等）；具备高安全性（安全过滤，防御DDOS攻击能力等）。

2）城域网

城域网多业务网关设备要求具备如下内容：

（1）具备高的端口密度，所有端口在QoS，ACL，Accounting等功能全部应用的时候，保证64 byte数据包能够线速转发。多业务网关需要终结宽带接入网汇聚上来的大量的二层业务，能够承载来自下级网络的大容量数据流，特别是高速的业务数据。

（2）提供强大的MPLS支持能力。城域网自身提供的基于RFC 2547bis的L3 VPN专网，并且支持基于L2 VPN（VPLS）。所以多业务网关必须同时支持L2和L3的MPLS VPN功能，这些功能都必须由硬件来完成，提供强大的QoS能力和灵活性。并且需要业务部署和业务管理（OAM）工具来保证业务的快速开通和维护，提供对每个具体业务的管理，检测和快速故障诊断的工具。

（3）具备完善的QoS机制，支持Dif⁃ferserv，特别是支持基于业务的QoS能力，提供基于业务的流量计费能力。

（4）提供基于业务的计费功能。针对PPPoE接入或IPOE接入的个人家庭用户，满足基于Radius的认证计费。针对专网、专线用户，可实现在业务接入侧提供基于业务的记账策略。

（5）必须支持丰富的接口类型，采用业界最先进的软硬件架构，从目前的20 Gbit/s平台可平滑向40 Gbit/s平台或100 Gbit/s平台演进。

5 小结

总之，IP承载网的建设以业务需求为导向，既满足目前业务的承载，又能面向未来业务的发展和互联网应用的多元化。在性能上，具有平滑升级能力和扩容能力，满足流量日益增长的需要。