【導讀】動下，數(shù)據(jù)業(yè)務今后的增長勢頭必將更加迅猛。運營商的傳統(tǒng)承載網(wǎng)是基。于TDM/SDH方式的語音業(yè)務為主，面對帶寬需求的迅猛增長已經(jīng)無能為力。的IP化，僅適合于3G初、中期的業(yè)務和L2專線業(yè)務的承載。動態(tài)IP技術，以路由器為主構建承載網(wǎng)絡的IPRAN技術應運而生。進行了較為詳細的規(guī)劃設計和部署。

　　

【正文】 功能特性 說明 輔助接口 提供 1 個網(wǎng)管串口 /網(wǎng)管網(wǎng)口，用于對網(wǎng)元設備的管理和查詢 提供 2 個外時間 /外時鐘的輸入輸出接口 提供 1 個告警輸入輸出接口 (支持 3 路告警開關量輸入 ) 以太網(wǎng)接口 FE SFP 接口支持 FE 光模塊、 FE 電模塊 GESFP 接口支持 GE 光模塊、 GE 電模塊 FE/GESFP 接口支持 FE 光模塊、 FE 電模塊、 GE 光模塊、 GE 電模塊 FE 電接口支持 10Mbit/s、 100Mbit/s FE/GE 電接口支持 10Mbit/s、 100Mbit/s、 1000Mbit/s 電接口支持 PoE 功能，最大支持輸出功率 30W(僅 ATN 910IPOE 支持 ) 支持內(nèi)環(huán)回和外環(huán)回 GE 接口支持流量控制 支持二層、三層工作模式 支持物理層時鐘同步，支持 1588v 1588ACR E1 接口 支持 75 歐姆和 120 歐姆接口阻抗 (根據(jù) E1 電纜自適應 ) 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 20 支持 E1 和 CE1 模式 支持內(nèi)環(huán)回和外環(huán)回 支持收發(fā)方向上 E1 端口的成幀、 非成幀格式的 PRBS 功能 支持 ATM、 TDM、 PPP 協(xié)議 支持物理層時鐘同步 (3)系統(tǒng)散熱 。 ATN 910I 采用左進右出的抽風散熱方式，系統(tǒng)風道如圖 411 所示。 圖 411 ATN910I 散熱 示意圖 ATN 910I 進風口和出風口的散熱孔應保持清潔，無堵塞。進風口和出風口處應保留至少 50mm 的間隙，保持風道通暢。安裝在機柜中使用時，機柜內(nèi)的溫度應滿足 ATN910I的運行環(huán)境溫度，并且風道一致。 (4)工作原理和信號流 。 ATN910I 設備由控制交叉協(xié)議處理板、電源模塊、風扇模塊組成。設備的功能框圖 412 如所示。 圖 412 ATN 910I 設備的功能框圖 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 21 在業(yè)務調(diào)度與處理模塊完成業(yè)務報文緩存和報文調(diào)度后，進行編解碼、并 /串轉(zhuǎn)換等適配功能，最后通過設備面板上的接口將以太網(wǎng)光 /電業(yè)務信號和 E1 信號發(fā)送出去。以太網(wǎng)光 /電業(yè)務信號和 E1 信號由設備面板上的業(yè)務接口接入，在業(yè)務調(diào)度與處理模塊完成串 /并轉(zhuǎn)換及編解碼功能，并進行業(yè)務報文緩存和報文調(diào)度。 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 22 5 IP RAN 路由協(xié)議 路由協(xié)議通過在路由器之間共享路由信息來支持可路由協(xié)議。路由信息在 相鄰路由器之間傳遞，確保所有路由器知道到其它路由器的路徑。路由協(xié)議創(chuàng)建了路由表，描述了網(wǎng)絡拓撲結構；路由協(xié)議與路由器協(xié)同工作，執(zhí)行路由選擇和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能。 路由協(xié)議作為 TCP/IP 協(xié)議族中重要成員之一，其選路過程實現(xiàn)的好壞會影響整個Inter 網(wǎng)絡的效率 [13]。按應用范圍的不同，路由協(xié)議可分為兩類分別是 在一個 AS (Autonomous System，自治系統(tǒng)，指一個互連網(wǎng)絡，就是把整個 Inter 劃分為許多較小的網(wǎng)絡單位，這些小的網(wǎng)絡有權自主地決定在本系統(tǒng)中應采用何種路由協(xié)議 )內(nèi)的路由協(xié)議稱為 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 (interior gateway protocol)， AS 之間的路由協(xié)議稱為外部網(wǎng)關協(xié)議 (exterior gateway protocol)。 現(xiàn)在正在使用的內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議 主要有 RIP、 ISIS 和 OSPF。其中 RIP 協(xié)議采用的是距離向量算法， ISIS 和 OSPF 協(xié)議 采用的是鏈路狀態(tài)算法。 但由于 RIP 協(xié)議局限性差 、 不支持大型網(wǎng)絡 、路由表更新信息占用較大的網(wǎng)絡帶寬、收斂速度慢等原因，在運營商組網(wǎng)中不使用 RIP 協(xié)議。 外部網(wǎng)關協(xié)議最初采用的是 EGP。 EGP 是為一個簡單的樹形拓撲結構設計的，隨著越來越多的用戶和網(wǎng)絡加入 Inter，給 EGP 帶來了很多的局限性。為了擺脫 EGP 的局限性， IETF 邊界網(wǎng)關協(xié)議工作組制定了標準的邊界網(wǎng)關協(xié)議 BGP。 ISIS 協(xié)議 協(xié)議概述 ISIS 最早是 ISO 為 CLNP(Connectionless Network Protocol)而設計的動態(tài)路由協(xié)議，IETF 在 RFC1195 中增加了 ISIS 對于 IP 的支持， ISIS 發(fā)展成為 Integrated ISIS。 ISIS協(xié)議有 3 個基本特點。 (1)屬于 ISO 協(xié)議 族 。 ISIS 是 ISO 定義的 OSI 協(xié)議棧中無連接網(wǎng)絡服務 CLNS (Connectionless Network Service)的一部分。 (2)直接運行于鏈路層之上 。 與大多數(shù)路由協(xié)議不同， ISIS 直接運行于鏈路層之上 。 (3)優(yōu)點 。 ISIS 協(xié)議支持 IP、 OSI 兩種路由；支持靈活的 TLV 編址方式，協(xié)議擴展性好；路由收斂速度快，結構清晰，適合于大規(guī)模網(wǎng)絡。 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 23 工作原理 ISIS 是一個分級的鏈接狀態(tài)路由協(xié)議，基于 DEC PhaseV路由算法。 ISIS 可以在不同的子網(wǎng)上操作，包括廣播型的 LAN、 WAN 和點到點鏈路。 ISIS 是一個鏈接狀態(tài)協(xié)議，實際上與 OSPF 非常相似，它也使用 Hello 協(xié)議尋找毗鄰節(jié)點，使用一個傳播協(xié)議發(fā)送鏈接信息。 ISIS 消息使用序列號，但它只是一個簡單的加法計數(shù)器。當計數(shù)器計到最大值時，一個 ISIS 路由器沒有別的選擇，只能偽造一個錯誤觸發(fā)對所有舊信息的刷新。然而，因為序列號有 32 比特長，使得到達最大值之前有很大的序列號空間。但是，存在兩個技術問題， ISIS 使用一個小的度量值 (6 比特 )，嚴重限制了能與它進 行轉(zhuǎn)換的信息；而且鏈接狀態(tài)也只有 8 比特長，路由器能通告的記錄只有 256 個。一個非技術問題是 ISIS 受 OSI 約束，使得與 OSPF 相比它的發(fā)展比較緩慢。這個限制的原因是由于 SPF 的要求；但現(xiàn)在的 Widemetric 使這個范圍變成 24 位的擴展解決了這個問題。 路由計算 SPF(Shortest Path First)最短路徑優(yōu)先算法，也叫 Dijkstra(荷蘭數(shù)學家 )算法，在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中用來計算到網(wǎng)絡的最短路徑 。 以路由器為根，依據(jù)網(wǎng)絡拓撲生成一棵最短路徑樹 (SPT)，計算出到網(wǎng)絡中所有目的地的最短路徑 。 在 ISIS 中， SPF 算法分別獨立的在 Level1 和 Level2 數(shù)據(jù)庫中運行，通過可靠的擴散算法各路由器將其它路由器擴散來的拓撲信息收集起來，組成一張一致的、完整的拓撲圖，依靠 SPF 算法來計算出自己的路由表 [14]。 增強屬性 (1)路由滲透 。 可以將 L2 的 IP 路由引入到 L1 中去，這樣可以允許 L1 路由器對某些或全部的 L2 路由選擇出區(qū)域的最佳路徑 。 VRP 命令： importroute isis level2 into level1 [acl 1199] IOS 命令： redistribute isis ip Level2 into level1 distributelist 100199 (2)Wide Metric。 在大型網(wǎng)絡設計中，較小的 metric 范圍不能滿足需求。為此，在draftietfisis traffic04 中提出了 widemetric。 (3)流量工程 。 在 draftietfisistraffic04 中定義了 ISIS 對于流量工程的支持 ， 擴展了兩個 TLV。 ① The extended IS reachability TLV(Type 為 22)。 ② The extended IP reachability TLV(Type 為 135)。 黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 24 (4)支持 IPv6。 由于 ISIS 協(xié)議采用了 TLV 的編碼方式，具備良好的可擴展性，因此可以比較容易的支持 IPv6。 (5)其他增強特性 。 提供一種機制，動態(tài)地將路由器名 (通過 hostname 配置的 )和system ID 對應起來并泛洪通知，以方便得知 LSP 的產(chǎn)生者或其它一些小用途 。 OSPF 協(xié)議 OSPF(Open Shortest Path First 開放式最短路徑優(yōu)先 )是一個內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 (Interior Gateway Protocol，簡稱 IGP)，用于在單一自治系統(tǒng) (autonomous system,AS)內(nèi)決策路由 。 基本特點 OSPF 基本特點如下。 (1)支持無類域內(nèi)路由 (CIDR)。 OSPF 是專門為 TCP/IP 環(huán)境開發(fā)的路由協(xié)議，顯式支持無類域內(nèi)路由 (CIDR)和可變長子網(wǎng)掩碼 (VLSM)。 (2)無路由自環(huán)。 由于路由的計算基于詳細鏈路狀態(tài)信息 (網(wǎng)絡拓撲信息 )，因此 OSPF計算的路由無自環(huán)。 (3)收斂速度快。 觸發(fā)式更新，一旦拓撲結構發(fā)生變化，新的鏈路狀態(tài)信息立刻泛洪，對拓撲變化敏感。 (4)使用 IP 組播收發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)。 OSPF 路由器使用組播和單播收發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)，因此占用的網(wǎng)絡流量很小。 (5)支持多條等值路由。 當?shù)竭_目的地的等開銷路徑有多條時，流量被均衡地分擔在這些等開銷路徑 上。 (6)支持協(xié)議報文的認證。 OSPF 路由器之間交換的所有報文都被驗證。 鏈路狀態(tài)算法基本過程 OSPF 最顯著的特點是使用鏈路狀態(tài)算法，區(qū)別于早先的路由協(xié)議使用的距離矢量算法，因此，首先介紹鏈路狀態(tài)算法的路由計算基本過程。 每個路由器通過泛洪鏈路狀態(tài)通告 (LSA)向外發(fā)布本地鏈路狀態(tài)信息 (例如可用的端口，可到達的鄰居以及相鄰的網(wǎng)段等等 )。 每一個路由器通過收集其它路由器發(fā)布的鏈路狀態(tài)通告以及自身生成的本地鏈路狀態(tài)通告，形成一個鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 (LSDB)。 LSDB 描 述了路由域內(nèi)詳細的網(wǎng)絡拓撲結構。 所有路由器上的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫是相同的。通過 LSDB，每臺路由器計算一個以自己為根，以網(wǎng)絡中其它節(jié)點為葉的最短路徑樹。每臺路由器計算的最短路徑樹給出了到黑 龍 江 建 筑 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 論 文 25 網(wǎng)絡中其它節(jié)點的路由表。 基本概念 (1)基本概念 。 在 OSPF 中，有兩個基本的概念需要介紹，一個是自治系統(tǒng)，或者說一個 OSPF 路由域；一個是 Router ID。 ① 自治系統(tǒng) (Autonomous System)。 自治系統(tǒng)是指使用同一種路由協(xié)議交換路由信息的一組路由器，簡稱 AS。由于 LSDB 描述的是整個網(wǎng)絡的拓撲結構，包括網(wǎng)絡內(nèi)所有的路由器，所以網(wǎng)絡內(nèi)每個路由器都需要有一個唯一的標識，用于在 LSDB 中標識自己。Router ID 就是這樣一個用于在自治系統(tǒng)中唯一標識一臺運行 OSPF 的路由器的 32 位整數(shù)。每個運行 OSPF 的路由器都有一個 Router ID。 ② Router ID。 OSPF 協(xié)議使用一個被稱為 Router ID 的 32 位無符號整數(shù)來唯一標識一臺路由器?；谶@個目的，每一臺運行 OSPF 的路由器都需要一個 Router ID。這個Router ID 一般需要手工配置，一般將其配置為該路由器的 某個接口的 IP 地址。由于 IP地址是唯一的，所以這樣就很容易保證 Router ID 的唯一性。在沒有手工配置 Router ID的情況下，一些廠家的路由器 (包括 Quidway 系列 )支持自動從當前所有接口的 IP 地址自動選舉一個 IP 地址作為 Router ID。 Router ID 選擇注意點 首先選取最大的 loopback 接口地址 ； 如果沒有配置 loopback接口，那么就選取最大的物理接口地址 。 可以通過命令強制改變 Router ID， VRP 平臺系統(tǒng)視圖下， router id ip address。 如果一臺路由器的 Router ID 在運行中改變，則必須重啟 OSPF 協(xié)議或重啟路由器才能使新的 Router ID 生效 。 (2)鄰居 (Neighbor)和鄰接 (Adjacency)。 OSPF 作為一個路由協(xié)議，運行 OSPF 的路由器之間需要交換鏈路狀態(tài)信息和路由信息，在交換這些信息之前首先需要建立鄰接關系。 鄰居路由器 (Neighbor)：有端口連接到同一個網(wǎng)段的兩個路由器就是鄰居路由器。鄰居關系由 OSPF 的 Hello 協(xié)議維護。 鄰接 (Adjacency)：從鄰居關系中選出的為了交換路由信息而形成 的關系。 并非所有的鄰居關系都可以成為鄰接關系，不同的網(wǎng)絡類型，是否建立鄰接關系的規(guī)則也不同。 (3)DR 和 BDR。 每一個含有至少兩個路由器的廣播型網(wǎng)絡和 NBMA 網(wǎng)絡都有一個指定路由器 (Designated Router， DR)和備份指定路由器 (Backup Designated Router， BDR)。DR 和 BDR 的作用 入下。 ① 減少鄰接關系的數(shù)量，從而減少鏈路狀態(tài)信息以及路由信息的交換次數(shù)，這樣可