【文章內容簡介】 6． 帶寬管理和擁塞控制機制 通過 RPR 組網可保證語音、數據、圖像等業(yè)務在統(tǒng)一的平臺上傳送。根據城域網光纖實際敷設情況， RPR 設備支持環(huán)形、線性等拓撲結構。 RPR 的技術優(yōu)勢表現在 ： RPR 交換的過程保證用戶端到端業(yè)務的分組化，簡化 。 原先 IP/ATM/SDH 或IP/PPP/HDLC/SDH 的復雜幀封裝模式，大大降低網絡造價。同 時 RPR 具有同步機制，可傳送 TDM 業(yè)務。通過支持空間復用技術和統(tǒng)計復用技術，在網絡正常運營的情況下，可使帶寬利用率相對于 TDM 網絡提高 3~4 倍 。 空間復用技術是指環(huán)路雙向帶寬可用，帶寬的可用因子為 2，每個節(jié)點可公平使用每個 Span 和光纖上的帶寬資源，被保護的業(yè)務和非被保護的業(yè)務可按流量工程或節(jié)點跳數的原則選擇傳送方向?？臻g復用技術使網絡帶寬利用率提高 2倍，例如 1G 的 RPR 中繼平時可承載 2G 用戶業(yè)務， 的 RPR 中繼平時可承載5G 用戶業(yè)務。 統(tǒng)計復用技術的應用是指 RPR 將環(huán)路的所有帶寬 作為統(tǒng)一的管道供所有的業(yè)務共享，在共享帶寬的過程中提供不同的服務質量。這樣，帶寬可節(jié)約至少40%(視業(yè)務種類確定 )。 可保證所有以太網口的同時線速交換，因不需要復雜的以太網向 SDH 固定幀長結構的映射，并且交換基于分組結構進行交換。因此不論環(huán)路或每個節(jié)點提供多少以太網口，都可保證線速交換。 提供 50ms 的環(huán)保護機制，并根據業(yè)務服務質量的不同，采用基于源路由和優(yōu)先級的保護。最高服務等級 EF 的保護倒換時間可保證在 16ms 之內。這樣，可嚴格保證各種業(yè)務的服務質量，不需要向以太網交換機那樣靠 Spanning Tree 北海電子政務技術建議書 10 實現保護倒換，并將物理路由保護和交換節(jié)點保護緊密地結合在一 起。同時，這種 50ms 保護倒換是在環(huán)路帶寬利用率大大提高的情況下實現的，不象 SDH 那樣因提供 50ms 環(huán)保護而降低了帶寬利用率。 提供多等級服務 ， RPR 上嚴格定義了 4 個服務等級，可向根據不同業(yè)務的不同需求來提供不同等級的服務。因此，其服務質量明顯由于面向非連接的以太網 MAC 交換，同時提供的服務比 SDH 要靈活得很多。 拓撲自動識別 ， RPR 節(jié)點間采用類似 OSPF 的 L2 觸發(fā)式 RPR 信令在節(jié)點間交換網絡拓撲信息，當網絡拓撲結構發(fā)生變 化時 (例如光纖中斷、增加或減少節(jié)點 )，各個節(jié)點可自動更新網絡拓撲結構，并在網管上自動顯示。是網絡具有一定的智能性，并減少人工配置所帶來的不可避免的錯誤。 可適配于各種物理層媒質，并采用先進的 GFP 封裝 。 RPR 可以運行在裸光纖上，也可以建立在以太網和 SDH/SONET 的鏈路上，具有物理配置的獨立性。特別是當 RPR 物理層采用 SDH/SONET 幀格式時，采用先進的 GFP 映射。 GFP 封裝相對于傳統(tǒng) MSPP 設備上的 PPP 或 MLPPP 映射模式具有無可比擬的優(yōu)勢。表現在： 1) 幀定界方式：其幀定界 是基于幀頭中的幀長度指示符采用 CRC 捕獲的方法來 實現的，與 ATM 中使用的方法相同。比 PPP 用專門的幀標示符去做幀定界的方式更有效。 2) 通過擴展幀頭的功能去適應不同的拓撲結構，環(huán)形或者是點到點。也可以定義 GFP 中數據流的不同服務等級，而不用上層協議去查看數據流的服務等級。 3) 通過擴展幀頭可以標示 Payload 的類型，以決定如何前傳 Payload。而并不需要打開 Payload，查看它的類型。 4) GFP 有自己的 FCS 域，這樣的話就可以保證所傳輸負荷的完整性，對保護那些自己沒有 FCS 域 的負荷是非常有效的。由于運用了特定幀定界方式，所以它不會把所承載的負荷變長（在 Multilink PPP 里，它會對負荷的每一個字節(jié)進行檢查，如果有字節(jié)與幀標示符相同，它會對這一字節(jié)做處理，從而使負荷變長，且不可預測）。 總而言之， RPR 技術充分結合了 SDH 的 50ms 環(huán)保護功能、以太網的經北海電子政務技術建議書 11 濟性、 ATM 的服務質量保證機制、空間復用和統(tǒng)計復用技術，實現了城域網 /大型專網建設的一個技術上的革新，可為用戶提供高質量的服務。 技術選型總結 通過以上分析可知， L3 MPLS VPN 比 L2 MPLS VPN 在實現實際電子政務網絡更有效?；?MPLS Layer3 的 VPN 能夠支持在每個 VPN 群體的無連接路由選擇，業(yè)務規(guī)劃將更容易和靈活，在同一基礎設施上支持成千上萬個 VPN，同時保留 IP環(huán)境中的全部 QoS 益處。最終用戶只需要接入其最近的 PE 便可與全網任何同一VPN 的用戶作對等通信，用戶路由設計簡單。 RPR 技術因為其本身具有的技術先進、靈活性，建議核心層路由器采用 RPR進行環(huán)形組網。這樣不但提高了網絡的效率，同時也提高了網絡的安全可靠性。 北海電子政務技術建議書 12 第三章 網絡解決 方案 網絡設計的原則 結合 XX 市 政府部門的實際應用和發(fā)展要求，在進行 XX市 電子政務網 網絡系統(tǒng)設計時，主要應遵循以下原則： 1）高性能：網絡要求具有數據、圖像、語音等多媒體實時通訊能力。主干網應提供可保證的服務質量和充足的帶寬。采用最新科技，以適應大量數據傳輸以及多媒體信息的傳輸。整個系統(tǒng)在國內三到五年內保持領先的水平，并具有長足的發(fā)展能力，以適應未來網絡技術的發(fā)展。如：具有三層及以上線速交換能力。 2）高可靠性：網絡系統(tǒng)是日常業(yè)務和各種應用系統(tǒng)的基礎設施，應保證工作日和重點時期不間斷運行。整個網絡應有足夠的冗余，設備在發(fā)生故障時能以熱插拔的方式在最短時間內加以修復?？煽啃赃€應充分考慮網絡系統(tǒng)的性價比，使整個網絡具有一定的容錯能力，減少單點故障。 3）標準化：所有網絡設備都應符合有關國際標準以保證不同廠家網絡設備之間的互操作性和網絡系統(tǒng)的開放性。 4）可擴充性：所有網絡設備不但滿足當前需要，并在擴充模塊后滿足可預見將來需求。網絡設計要考慮本期網絡系統(tǒng)應用和今后網絡的發(fā)展，便于向更新技術的升級與銜接。要留有擴充余量，包括端口數量和帶寬的升級能力。 5）易管理性：網絡設備應易于管理，易于維護，操作簡單，易學，易用，便于進行網絡配置，發(fā)現故障 。 6）支持多媒體 : 支持文本、語音、圖形、圖像及音頻、視頻等多種媒體信息的傳輸、查詢服務，具有多種基于優(yōu)先級隊列的 QoS 保證，多媒體應用對服務質量有很高的要求，如帶寬，延遲，延遲的變化等，需要網絡對服務質量 (QoS)有很好的支持。 7） 安全性 :網絡系統(tǒng)的數據和文件多數要求具有高度的安全性，因此，網絡系統(tǒng)本身要有較高的安全性，對使用的信息進行嚴格的權限管理，在技術上提供先進的、可靠的、全面的安全方案和應急措施，確保系統(tǒng)萬無一失。同時符合國家關于網絡安全標準和管理條例。 北海電子政務技術建議書 13 8）實用性：系統(tǒng)建設首先要從系統(tǒng)的實 用性角度出發(fā)，未來區(qū)政府內部的信息傳輸都將依賴于計算機網絡系統(tǒng)，所以系統(tǒng)設計必須具有很強的實用性，滿足不同用戶信息服務的實際需要，具有很高的性能價格比，能為多種應用系統(tǒng)提供強有力的支持平臺。 網絡 結構設計 在考慮網絡拓撲結構、網絡傳輸效率、路由組織的 高效合理以及安全性等因素，建議核心層采用環(huán) 型的拓撲結構。整個 XX市 政務專 網平臺由三 層組成：核心層和 匯聚層、 接入層。 下面分別介紹具體每層網絡的結構 核心層 核心層由整個 XX市 電子政務網的核心節(jié)點組成。一共包括市政府、銀海區(qū)政府、海城區(qū)政府、鐵山 港區(qū)政府、合浦縣政府五個節(jié)點。本次一期工程先建設市政府、銀海區(qū)政府以及海城區(qū)政府三個節(jié)點。 其他兩個網點納入二期工程規(guī)劃 核心層 城域網 采用 RPR環(huán)形組網，實現高效，安全可靠的網絡核心層。具體組網圖如下所示 : 核心層 的核心路由器 主要完成全 市 業(yè)務的高速交換和 路由轉發(fā)，對網絡的可靠性、業(yè)務的支持能力和報文的轉發(fā)性能都提出很高的要求。因此要求核心路由2 . 5 G R P R ( 二期）采用核心路由器組成 RPR 環(huán)市政府銀海區(qū)鐵山港區(qū)海城區(qū)合浦縣2 . 5 G R P RRT 2RT 3RT 1北海電子政務技術建議書 14 器具備如下的性能指標 （其中關鍵的指標上有 *號） ： 1． *關鍵部件路由引擎、電源、 交換網板 要求 1:1 冗余備份 2． *支持大于等于 8個業(yè)務槽位，充分 滿足未來的可擴展性 3． *全分布式 體系 結構 ，業(yè)務板處理采用網絡處理器，在支持 MPLS、 Qos 等業(yè)務時不會影響報文轉發(fā)速率 4． *所有板件和模塊支持熱拔插 5． *整機支持大于等于 8個 RPR 模塊 6． 路由 引擎 切換不中斷業(yè)務轉發(fā) 7． 支持任一單板和模塊單獨 重新加載 8． *整機交換容量大于等于 64G 9． *整機包轉發(fā)率大于等于 48Mpps 10． *路由表容量要求 BGP 路由可達 170 萬條， OSPF 路由可達 100 萬條，ISIS路由可達 100 萬條，所有端口在路由振蕩等復雜路由環(huán)境下仍然能夠保持線速轉發(fā) 11． *單板每秒查路由表能力大于等于 2500 萬 次 /秒 12． 支持 QinQ 13． 支持協議包括 PPP、 HDLC、 ARP、 IPOA、 1483B、 RPR、 MP、 OAM；、 IEEE 、 IEEE 、 IEEE 、 IEEE 、IEEE 、 IEEE 、 IEEE 、 IEEE 、 MSTP、支持 VLAN 聚合（ Supper VLAN）、支持基于 MAC 地址和端口的過濾列表、支持 VLAN 和 ATM 的 1483B L2 橋接 ， RIPv1/v OSPF、 ISIS、 BGP 14． 支持 PIM、 MSDP、 MBGP 15． 支持 DiffServ， MPLS TE 兩種方式 16． *支持 1K VRF 1K 路由，可在線擴展到 8K VRF 17． 提供專門的 VPN 管理軟件 核心 層 節(jié)點 局域網 還需要接入 26 個委辦局的匯聚交換機。需要高性能、大容量的核心交換機來完成各個委辦局的業(yè)務交換。 對此設備要求接入密度高，高性能的處理能力，同時還應具有強大的路由功能等。 鑒于以上分析，建議 各個核北海電子政務技術建議書 15 心節(jié)點 采用 兩臺核心萬兆以太網路由交換機作為核心交換機。兩臺交換機互為冗余備份，保證網絡的可靠性。具體組網如下圖： 核心 交換機是實現局域網無阻塞交換的基礎，是網絡的整體性能提升的關鍵設備。要求核心交換機具有如下的性能指標 （其中關鍵的指標上有 *號） ： 1． *整機支持 大于等于 12 個業(yè)務插槽，充分滿足未來業(yè)務的需要 2． *分布式處理結構，報文轉發(fā)方式為 最長匹配 逐包轉發(fā) 3． *關鍵模塊路由引擎、電源支持 1:1 冗余備份 4． *整機交換容量大于等于 720G，背板容量大于等于 5． *整機轉發(fā)能力大于等于 432Mpps 6． *所有單板支持熱插拔 7． MAC 地址表大于等于 64K 8． *路由表 容量 大于等于 256K 9． *支持分布式 MPLS VPN 處理。啟動 MPLS VPN，性能不會有任何下降 核心路由器 RT核心交換機 SW核心交換機 SW北海電子政務網城域網核心局域網采用兩臺萬兆交換機作為網絡核心，接入各個委辦局的匯聚交換機匯聚交換機北海電子政務技術建議書 16 10． *MPLS 標簽空間大于等于 128K 11． *MPLS 標簽棧深度： 4 級 12． 支持 RIP、 OSPF、 ISIS、 BGP4路由協議 13． *支持帶寬控制，帶寬控制粒度為 1Kbit/s 14． *優(yōu)先級隊列調度：每端口支持 8 個優(yōu)先級隊列， 3 個丟棄優(yōu)先級，支持 SP、 WRR、 SP+WRR 三種隊列調度算法 匯聚層 匯聚層將 26 委辦局的信息點進行匯聚，匯聚之后上連到 對應的核心節(jié)點的核心交換機。 匯聚層設備是信息點接入到核心層的樞紐，因此對匯聚層設備除了轉發(fā)能力有比較高的要求，對設備的穩(wěn)定性也提出了很高的要求。 根 據匯聚的委辦局的信息點的數目的不同，應當選擇不同級別的匯聚交換機。對于信息點較多地委辦局，建議采用模塊化，機柜式大容量三層交換機作為匯聚交換機；對于信息點較少的委辦局，建議采用盒式，集成化的三層交換機作為匯聚交換機。 出于穩(wěn)定性的考慮，可以在某些重要的委辦局設置兩臺匯聚交換機，進行冗余備份，保證網絡的可靠安全。 模塊化，機柜式三層匯聚交換機應滿足以下的指標要求 （其中關鍵的指標上有 *號） ： 1． *整機提供大于等于 6 個業(yè)務插槽 2． *分布式處理結構，逐包轉發(fā) 3． *關鍵模塊路由引擎，電源冗余備份 4． *所有單板支持熱插拔 5． *背 板容量要求大于等于 北海電子政務技術建議書 17 6． *整機交換 容量要求大于等于 64G 7． *整機包轉發(fā)率 要求大于等于 48Mpps 8． *MAC 地址表大于等于 64K 9． *路由表容量大于等于