杭州有线ip城域网方案建议书

杭州有线ip城域网方案建议书内容摘要：

 千兆以太网技术 (GE)。 最高传输速率为 1Gbps，与以太网技术、快速以太网技术向下兼容。  异步转移模式 (ATM 技术 )。 采用信元传输和交换技术，减少处理时延，保障服务质量，使其端口可以支持从 E1(2Mbps)到 STM1(155 Mbps)、STM4(622Mbps)、 STM16()、 STM64(10Gbps)的传输速率。  SDH 技术 (或 IP over SDH 技术 )。 采用高速光纤 传输，以点对点方式提供从 STM1 到 STM64 甚至更高的传输速率。 其中 IP over SDH 技术也简称为 POS 技术，也就是将 IP 包直接封装到 SDH 帧中，提高了传输的效率。  动态 IP 光纤传输技术 (DPT)。 定义了一种全新的传输方法 IP 优化的光学传输技术。 这种技术提供了带宽使用的高效率、服务类别的丰富性以及网络的高级自愈功能，从而在现有的一些解决方案基础上，为网络营运商提供了性能价格比极好和功能极其丰富的更先进的解决方案。 GE 技术、 ATM 技术、 POS 技术都各有优点和缺点。 其中 GE 技术的最大问题是缺乏足够的可 靠性机制，也缺乏足够的扩展性机制 (例如其单端口最高带宽限于 1Gbps)； ATM 技术的最大问题是协议过于复杂和太多的信头开销；而 POS技术虽然具有很多的优点，是一种相当不错的宽带主干网技术，但它的最大缺点是带宽分配不够灵活 (基于点对点传输，且最低速率为 155M)。 DPT 技术吸取了 POS 技术的精华，而克服了它的缺点。 其关键在于提供了一种对带宽的空间复用 (SRP)机制，使带宽可以进行动态分配。 动态 IP 光纤传输技术 动态 IP 光纤传输技术 (DPT)，即 Dynamic Packet Transport，采用 了一种全新的机制，在光纤上直接传输 IP 包，而其 MAC 层地址采用空间复用 MAC 地址。 空间复用协议 (SRP)，即 Spatial Reuse Protocol，是一种与媒体无关的 MAC层协议，可以用于各种物理层技术之上。 典型的用法是由两根反向光纤组成 SRP环，其中每一根光纤都可以用来传输数据和传输反方向的控制信号。 其工作原理如下图所示。 7 5 X XG S RG S R7 5 X X7 5 X X7 5 X X7 5 X Xo u t e r r i n gi n n e r r i n go u t e r r i n gd a t ao u t e r r i n gc o n t r o li n n e r r i n gd a t ai n n e r r i n gc o n t r o l 为了区分两个环，不妨将一个叫作内环，另一个叫作外环。 SRP 运行时，在一个方向发送数据 (下行流 )，而在反方向的另一 根光纤上传输控制信号 (上行流 )。 两根光纤互为控制，因此共有两个上行流和两个下行流。 这样， SRP 便能最大限度地利用光纤的传输带宽。 同时，由于控制信号不受数据流干扰 (例如排队、突发拥塞等 )，能够快速传输，从而为带宽的进一步优化和网络的高速自愈提供了保障。 由于 SRP 的媒体无关特性， DPT 技术可以透明地运行在现有的各种重要光纤基础设施上：  裸光纤  波分复用 (WDM)  SDH 点对点或环 媒体的无关特性还能使 DPT 运行在上述介质的混合环境中，从而提供了一种向纯 IP 优化光纤网络平滑过渡的解决方案。 动态 IP 光纤传输技术 DPT具有如下特点：  空间复用。 一根光纤环可以分段传输数据，所以至少可以提供两倍的带宽提升因子。  双环结构。 两根光纤同时传输数据，使带宽得到两倍的提高。  公平机制。 所有节点对带宽具有同等的控制权，从而为带宽的统计复用提供了最佳的保障。  统计复用。 网络带宽分段使用，且任意节点间富余的带宽可以被其他节点所使用，以成倍提高可用带宽。 如下图所示： 75XX GSR GSR 75XX 75XX 75XX 75X75XB A 1 2 3 4 5 6  扩展性。 一个环上的节点数可以最高至 128，单端口速率可以最高至10Gbps，地理范围可以像 SDH 一样扩展 到足够的程度。  可靠性。 可以提供比 SDH 的自动保护交换 (APS)更好的网络自愈功能。 不仅可以在 50ms 内切换光纤，而且由于它是 IPAware 的，可以在 50ms内恢复 IP 业务，不需要路由表的重新收敛。  IP 业务映射。 可以直接映射和支持 IP 包的优先级，直接支持 IP 包的广播以及其他 IP 业务控制功能。  即插即用。 简单的环形结构和自动发现机制使网络设备的配置变得十分简单。 例如，在一个网状网中，增加一个节点需配置 2N 个端口，而在一个环形网中，增加一个节点最多只需要配置一对端口。  统一网管。 从物理层到链路层到网络层全部 三层的网络管理不再需要不同的网管系统。  高性能价格比。 一个 SRP 环上的每个设备永远只需要一对 SRP 端口 (而点对点网状网中，每节点需 N2 个端口 )，从而使网络扩容时不再需要增加端口，大大降低了网络成本。 同时， DPT的高可靠性还大大降低了运行维护成本，并提高了生产效率。 各种宽带技术的比较 DPT 技术与 POS 技术相比，其优点主要在于可以动态使用带宽，使带宽的利用率得到大大的提高，并避免了点对点连接的限制，减少了端口数的需要。 DPT技术还与 POS 技术一样，避免了 ATM 技术的协议复杂性、信令系统和过高的信头 开销，并且由于直接支持 IP，无需 IP 包的拆分和重组，从而大大提高了交换机的处理能力，并降低了设备的价格。 千兆以太网技术与上述几种技术相比，则在可靠性、扩展性等方面不能满足大型服务性营运商网络的需求，原因在于，其技术路线的核心为简单地提高传输带宽和交换容量，而在其他方面较少突破。 千兆以太网技术的主干可靠性一般由所谓的 TRUNK 技术 (在 Cisco 即 GEC 技术 )来提供，不仅耗费更多的端口，而且在切换时间、网络自愈等方面远远不能用足光纤网络的潜力，不能满足大型营运级 IP 网络的要求。 换而言之，千兆以太网技术以其低 价、简单的技术路线，更适合于园区网主干，或者小型服务商的中小型城域网主干。 下面的表格简单地描述了这些技术的特点。 值得指出的是，在一个小型、简单的网络中，采用 GE 技术组网的性能价格比确实较高，但在一个大型、复杂的网络中，采用 DPT技术组网的性价比则最高，原因在于 SRP 环形结构对端口数的需求很少。 DPT POS ATM GE 可靠性 高 高 中 低 弹性和可扩展性 高 高 高 低 带宽使用效率 高 中 低 中 QoS 和 IP 业务增强 高 中 高 中 性价比 小型网络 低 中 低 高 大型网络 高 中 低 低 DPT是满足营用级网络要求的最佳技术 对于杭州广电这新一代的网络营运商来说，动态 IP 光纤传输技术 (DPT)是一种新纪元网络基础构架的极其重要的技术， DPT 各种技术特性的设计都是为了营运商能够在保证高品质服务的前提下，进一步减少投资和营运成本，而提高生产效率。 综合起来， DPT技术为网络营运商带来了如下一些利益。  有效投资。 IP 光纤环的组建，使营运商在投资结构上发生了根本性的变化，大大提高了投资效率。 例如，营运商不再需要在昂贵的时分复用 (TDM)设备 (如 SDH 设备 )上进行投资，却能获 得同样的带宽；同时，又能采用空间复用和统计复用技术最有效地使用这些带宽而获得更高的效益。 再如，从物理层到 IP 层的集成网络管理方式，不仅大大降低了营运成本，也大大提高了生产效率。  增强 IP 业务。 DPT技术直接支持和增强各种 IP 业务，例如 VoIP、 VPN等业务，而且更加稳定可靠，为经营者带来更丰厚的增值服务利润。  网络的健壮性。 由于提供了先期的性能监测、错误监测、错误定位、以及智能保护交换机制 (IPS)，网络具备高级的自愈功能，使 IP 业务稳定可靠。 可靠性是高速光纤网络的重要特性；这正如高速公路的修建，在减少交叉 、减少红绿灯、平整路面以提高车速和扩展通车能力的同时，交通规则却更加严格：更远的安全车距、严禁行人穿越等，并增设应急车道提高可靠性。 没有足够的可靠性保障，网络与公路一样不能“提速”；否则，会潜伏灾难性的后果。  充分的扩展性。 作为通信新纪元的关键的 IP 优化光学技术， DPT以新的更稳定可靠的网络体系结构为网络提供了持续发展的道路。 已经走过的技术路线如下图所示，简化是核心，可靠则是关键。 IPIPA T MO p t i c a lt i c lIPIPO p t i c a lt i c a lIPIPS O N E T / S D H/O p t i c a lt i c lA T MS O N E T / S D H/IPIPO p t i c a lt i c lL o w e r c o s t , c o m p l e x i t y a n d o v e r h e a dr t , l i t rM u l t i p l e x i n g , p r o t e c t i o n a n d m a n a g e m e n t a t e v e r y l a y e rl t i l e x i , r t e c t i a a a e e t a t e v e r y l a y e r( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) 动态 IP 光纤传输技术（ DPT）为杭州广电带来的上述利益完全 符合如第一章所述的杭州广电 IP 宽带网络设计的总体要求，是杭州广电 IP 网络可以选择的最佳主干技术。 目前， ATamp。 T、 SpringNet、 MCI 等著名电信营运商都在与 Cisco 合作，采用这一最先进的 IP 光纤传输技术，建立其下一代的 IP 网络基础平台。 其他正在测试或已经采用 DPT技术的客户包括： Qwest, 德国电信 ,英国电信(BT), 日本电信 , @Home, MediaOne,美国在线 (AOL)和 UUNET等等。 第三章 方案设计 设计思想 在第 1 章中，我们总结了杭州有线 IP 宽带网的总体要求和 技术要求，并且在第 2 章中讨论了为什幺动态 IP 光纤传输技术 DPT是满足这些要求的最好的技术。 这些要求实际上主要反映了杭州有线 IP 宽带网在实际运行阶段的需要。 因此 ,在充分研究了目前国际网络界对设计一个城域网 (MAN)所采用的各种网络主干技术 ,并充分考虑到营运网络主干技术发展的主流和趋势后 ,我们建议杭州有线 IP 宽带网络采用最先进的 IP 光纤传输技术 (IP Fiber Interwork),这种技术是 IP 数据包直接在光纤上传输，从而大大提高在以 IP 应用为主的网络传输的效率和性能。 IP 光纤传输技术可以无缝地和高 速传输技术，如 DWDM 紧密结合起来。 如前所述，科联建议的解决方案是动态 IP 光纤传输技术 DPT。 其光纤连接快速切换、 50ms 恢复 IP 业务、无路由表重算、带宽动态分配等功能，将为杭州有线 IP 宽带网提供优异的营用质量保证。 在设备选型上，我们提供业界最先进的 GSR12020 千兆交换式路由器。 GSR采用的三层交换技术为特快包转发技术 (CEF)，这种路由处理方式特别适合于包含几十、上百个节点的大型网络；它不会象其他三层交换技术那样，随着网络规模的扩大而处理性能迅速下降。 组网方案 团校 总 前端羊坝头 邵 逸夫半山 大关 电台 石桥 朝晖 北桥九堡艮 秋五洋长河 南星 近江金田转塘留下黄龙三塘公园 根据杭州有线 IP 宽带网的要求，其网络结构如上图所示，四个核心节点构成环状结构，外围有 18 个网络汇聚点 (PoP),主要负责终结各种网络接入，如局域网接入，有线电视网络接入。 主干网络与各个网络汇聚点（ POP）的连接采用千兆以太网技术，各个 POP 点分别通过两条千兆光纤链路与两个核心节点的骨干设备相连，保证它们之间高速连接和网络连接的冗余可靠性。 杭州有线 IP 宽带网有两种主要的组网方式 —GSR+DPT方式和 L3+GE方式，GSR+DPT 方式指杭州有线 IP 宽带网以 GSR 和 DPT 技 术为核心组网， L3+GE方式指杭州有线 IP 宽带网以 L3（第三层交换）和 GE 方式组网。 GSR+DPT方案 GSR+DPT方案网络结构如下所示： 团校 总 前端羊坝头 邵 逸夫半山 大关 电台 石桥 朝晖 北桥九堡艮 秋五洋长河 南星 近江金田转塘留下黄龙三塘公园2*2. 5 G D P T2. 5 G1 G 网网 络络 主主 干干 在上述网络结构中，主干网络采用 Cisco 动态 I。