【導(dǎo)讀】青島有線三網(wǎng)融合。“同纖共纜”網(wǎng)絡(luò)改造擴容實施方案

　　

【正文】 采用“口字型”方式連接到 MCC 核心交換機 SWIDC1 和SWIDC2上，實現(xiàn)負載分擔(dān)與冗余。 2. CNTV節(jié)點 網(wǎng)絡(luò)域 在 CNTV 節(jié)點配置 2臺高性能的路由交換機 SWIDCA3 和 SWIDCA4，采用“口字型”方式連接到 MCC 核心交換機 SWIDC1 和 SWIDC2上，實現(xiàn)負載分擔(dān)與冗余。 3. Cache 網(wǎng)絡(luò)域 在 CNTV 節(jié)點配置 2臺高性能的路由交換機 SWIDCA5 和 SWIDCA6，采用“口字型”方式連接到 MCC 核心交換機 SWIDC1 和 SWIDC2上，實現(xiàn)負載分擔(dān)與冗余。 上述結(jié)構(gòu)可通過“虛擬化”技術(shù)方式，進一步簡化網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)，方便于運行與維護。 采用“集群”方式虛擬化技術(shù)，對 MCC 進行邏輯設(shè)計，如下圖 252所示。 圖 252： MCC 設(shè)計采用“集群”方式虛擬化技術(shù) . IMS 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 按照 IMS 多媒體系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的要求， IMS 網(wǎng)絡(luò)域設(shè)計如下圖 253 所示 。 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 27 為避免單點故障， 以太網(wǎng)交換設(shè)備和防火墻采用雙機配置。 圖 253： IMS 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 信令、媒體、網(wǎng)管和計費采用不同 VLAN 實現(xiàn)訪問控制和隔離。 . 分布式 CDN 設(shè)計 CDN（ Content Delivery Network）構(gòu)建在 IP 網(wǎng)絡(luò)上的一種分布式的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)，主要采用“中心 — 邊緣”的存儲與服務(wù)分布方式。它的基本原理就是分布式部署邊緣服務(wù)器，所有的節(jié)目都在中心服務(wù)器存儲，而通過骨干網(wǎng)把用戶訪問相對集中的內(nèi)容分發(fā)到邊緣服務(wù)器，直接由邊緣路由器提供用戶服務(wù)。從功效上，可 使用戶可以 “ 就近 ” 取得所需的內(nèi)容 。同時， 從技術(shù)上全面解決由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、用戶訪問量大、網(wǎng)點分布不均等原因所造成的用戶訪問網(wǎng)站響應(yīng)速度慢的問題。 在分節(jié)點，布置交互電視業(yè)務(wù) CDN 分節(jié)點，通過 IPQAM 技術(shù)將內(nèi) 容推送給用戶， 開展基于 IPQAM 技術(shù)的互動電視業(yè)務(wù)運營 ，降低 IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負荷，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。 IPQAM 調(diào)制設(shè)備集 “ 復(fù)用、加擾、調(diào)制、頻率變換 ” 功能為一體，它將DVB/IP_GbE 輸入的節(jié)目流重新復(fù)用在指定的 MPTS 中，再進行 QAM 調(diào)制和頻率變青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 28 換，輸出 RF。在使用 IPQAM 之后， STB 和邊緣視頻服務(wù)器之間的控制信息和視頻流分別通過不同的通路傳輸 ，如下圖 254所示 ： 圖 254： STB 和邊緣視頻服務(wù)器之間的控制信息和視頻流的傳輸通路 在 交互電視業(yè)務(wù)中，采用以下 CDN 推送技術(shù) ，實現(xiàn)“中心 — 邊緣” 的存儲與服務(wù)分布方式。 交互業(yè)務(wù) 推送技術(shù)方式 中心節(jié)點到分節(jié)點 帶寬 (Mbps)要求 帶寬合計 (Mbps) 備注 時移電視、 回看電視 采用 Multicast 方式 250 250 60 個頻道 VOD 采用 Unicast 方式 10 150 累計 400 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 29 第三章 IP城域網(wǎng) 資源 規(guī)劃 方案 資源規(guī)劃主要涉及到 全網(wǎng)范圍內(nèi)的設(shè)備資源、鏈路資源的合理規(guī)劃與配置。主要體現(xiàn)在 IP 網(wǎng)絡(luò)中 VLAN 規(guī)劃、 IP 地址規(guī)劃、路由規(guī)劃； MPLS VPN 中 RD、 RT、VRF 規(guī)劃等。 資源規(guī)劃的最終目標(biāo)是合理分配各類資源以支撐業(yè)務(wù) 正常運行。 . IP 規(guī)劃 目前， 青島 有線 IP 城域網(wǎng) 已申請并獲取的 IP 地址情況如下： 1) 從 CNNIC 申請 并獲取的 公用 IP 地址（ PI 地址）為： ； 2) 分別從中國聯(lián)通和中國電信申請的 公用 IP 地址（ PA 地址）。 目前在內(nèi)部采用 RFC1918 定義的私網(wǎng)地址。 . 基礎(chǔ)設(shè)施 IP 地址 基礎(chǔ)設(shè)施地址 主要包括： ? 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的 Loopback 地址； ? 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連地址 基礎(chǔ)設(shè)施地址分配 規(guī)則如下： ? 掩碼選擇 loopback 地址使用 32 位掩碼，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連地址使用 30位掩碼。 ? 地址分配順序 互連地址從低到高分配， loopback 地址從高到低分配。 ? 同類（同層次）設(shè)備互連 編號小的設(shè)備取奇地址，編號大的設(shè)備取偶地址。 ? 不同層次設(shè)備互連 靠近網(wǎng)絡(luò)核心的設(shè)備取奇地址，遠離網(wǎng)絡(luò)核心的設(shè)備取偶地址。 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 30 . 用戶 /業(yè)務(wù) IP 地址規(guī)劃 用戶 /業(yè)務(wù) IP 地址分配主要包括： 按業(yè)務(wù)： CDN 中心節(jié)點 IP 地址、 CDN 分節(jié)點 IP地址； 按網(wǎng)絡(luò)域： MCC 網(wǎng)絡(luò)域、 IMS 網(wǎng)絡(luò)域、認證與計費系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理中心等； 按用戶： EOC 用戶、專線用戶等。 以下對 EOC 用戶、專線用戶等的 IP地址規(guī)劃進行說明。 . EOC 用戶 IP 地址 根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要， EOC 用戶 IP地址規(guī)劃 主要涉及到以下幾類 IP 地址規(guī)劃： 1. 寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)：用戶通過 PPPoE，動態(tài)獲取 IP 地址。計費策略按 帶寬包月 計算。 2. SIP 電話 業(yè)務(wù)：通過 PPPoE，動態(tài)獲取 IP地址。計費策略按 通話時長 計算。 3. HITV 交互業(yè)務(wù)： STB 通過 PPPoE，動態(tài)獲取 IP 地址。計費策略按 點播次數(shù) 計算。 對于同一 EOC 用戶，由于開通業(yè)務(wù)不同，其對應(yīng)的 PPPoE 源點是不同的。因此，無法用一個 IP 地址解決一個 EOC 用戶的多個業(yè)務(wù)計費問題。 EOC 用戶 IP地址規(guī)劃 需要 按照業(yè)務(wù)進行劃分，并設(shè)置相應(yīng)認證域和 計費 域，這樣與 BOSS 系統(tǒng)可以很好地結(jié)合起來。 . 專線用戶 IP 地址 對于專線用戶，分為以下兩種情況： ? 商業(yè)網(wǎng)吧：應(yīng)為其出口分配公網(wǎng)地址，局域網(wǎng)內(nèi)部也使用公網(wǎng)地址， 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的溯源 。 ? 非公共專線用戶：應(yīng)為其出口分配公網(wǎng)地址，局域網(wǎng)內(nèi)部使用私有地址，地址的轉(zhuǎn)換由專線用戶自己處理，一般是在專線用戶出口的路由器或防火墻設(shè)備上完成。 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 31 . 路由規(guī)劃 . 路由規(guī)劃原則 路由設(shè)計在保證連通性的基礎(chǔ)上，應(yīng)充分考慮對服務(wù)質(zhì)量和高可用性的支持： ? 最短距離，盡量使得 IGP 最短路徑是傳輸最短距離，因為在骨干網(wǎng)中，端到端時延主要來自于傳輸時延。進一步，備份路徑應(yīng)盡量通過次短的傳輸距離，以減 少主備切換帶來的時延抖動； ? 端到端跳數(shù)最小，這將提高系統(tǒng)的可靠性和吞吐率，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞的可能； ? 快速收斂，快速發(fā)現(xiàn)故障并作出響應(yīng)，使得系統(tǒng)從故障中盡快恢復(fù)，避免路由黑洞和路由循環(huán)； ? 負載分擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率和系統(tǒng)可靠性； ? 提高穩(wěn)定性，正確判斷網(wǎng)絡(luò)故障，避免頻繁的路由計算和刷新； ? 路由可控、可預(yù)測，采用清晰、明確、簡單的路由策略，擯棄過于復(fù)雜和精細的設(shè)計，避免給部署維護帶來的困難，是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)可運營、可管理的必然要求?？深A(yù)測的路由也便于 DiffServ 的部署。 . 總體路由規(guī)劃 青島 有線 IP 城域網(wǎng)總體路由規(guī)劃 如下 圖 321所示 ： ? 采用 OSPF 作為 IGP，承載 IP 城域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備路由信息 和 IP 城域網(wǎng)用戶路由信息； ? 青島 有線 IP 城域網(wǎng) 已申請到 公用 ASN（ AS24143） ，因此，與本地 ISP 之間采用 eBGP 與 靜態(tài)路由協(xié)議 相結(jié)合的方式，實現(xiàn) 青島有線 IP城域網(wǎng) 與本地 ISP 之間 IP可達性信息交換； ? 采用 MPiBGP 承載 L L3VPN 路由信息 ； ? 青島 有線 IP 城域網(wǎng) 與專線用戶之間采用 靜態(tài)路由協(xié)議 ，簡化路由配置和青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 32 隔離路由波動； ? IP 城域網(wǎng) 與 VPN 用戶之間，即 PE 與 CE之間采用 靜態(tài)路由協(xié)議 ，簡化路由配置和隔離路由波動； ? IP 城域網(wǎng) 與 PPPoE 用戶之間屬直連網(wǎng)絡(luò)，不需要路由協(xié)議。 ? 在國干建設(shè)完成后，兩臺路由器 BR1 和 BR2實現(xiàn)與國干 eBGP 連接（見《 NGB 示范區(qū)總體實施方案》 節(jié) 數(shù)據(jù)層）。 圖 321： IP城域網(wǎng)總體路由規(guī)劃 . IGP 設(shè)計 IGP 設(shè)計遵從目前 IP 城域網(wǎng) OSPFv2 協(xié)議規(guī)劃與部署。 OSPFv2 協(xié)議規(guī)劃主要包括以下內(nèi)容： ? router id 的規(guī)劃： 直接使用該設(shè)備的管理地址（ loopback）作為 router 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 33 id，并且要確保該數(shù)字與 ldp 的 lsr id 相同。 ? AREA劃分： 采用 二 級結(jié)構(gòu)。 ? 骨干網(wǎng) 設(shè)置 為： AREA 。 ? MCC 設(shè)置 為： AREA ? COST： 采用 COST=10G/鏈路帶寬；可根據(jù)流量分布情況，人工調(diào)整鏈路COST。調(diào)整依據(jù)應(yīng)根據(jù)是否需要 OSPF ECMP（ EqualCost Multipath Routing等價多路徑） 。 . EGP 設(shè)計 目前 IP 城域網(wǎng) 的出口鏈路帶寬約為 10G。這些鏈路可以分為兩類，如下圖322所示。 1. 從 CNNIC 申請到公用 ASN（ AS 24143）。采用“ MultiHomed”方式分別與中國電信、中國聯(lián)通建立 eBGPPeer 關(guān)系。這里，稱 這些鏈路為 eBGP鏈路 ； 2. 以用戶方式，分別從中國電信、中國聯(lián)通申請接入專線。通過接入專線，IP 城域網(wǎng) 與中國電信、中國聯(lián)通之間采用靜態(tài)路由協(xié)議。這里，稱這些接入專線為 Static 鏈路 。 由于商業(yè)競爭原因， IP 城域網(wǎng) 的出口鏈路主要以 Static 鏈路為主， eBGP鏈路為輔。 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 34 圖 322：出口鏈路類型與 EGP 設(shè)計 基于上述， IP 城域網(wǎng) EGP 設(shè)計策略： eBGP、靜態(tài)路由協(xié)議和策略路由 PBR相結(jié)合。 ? 在 青島 有線 IP 城域網(wǎng) 出口路由器 RBGP 分別與 中國電信、中國聯(lián)通建立eBGPPeer 關(guān)系。實現(xiàn) IP 城域網(wǎng) 與 中國電 信、中國聯(lián)通路由信息交換。但在路由策略設(shè)計上禁止中國電信、中國聯(lián)通對 青島有線 IP 城域網(wǎng) 進行穿越（ Transit）。 ? 在 IP城域網(wǎng) 出口路由器 Rstatic 上，按照“就近性”原則設(shè)置靜態(tài)路由。同時，需要相應(yīng)的 NAT 設(shè)備進行地址轉(zhuǎn)換才能使用這些 Static 鏈路，并保證路由的對稱性。從性能角度考慮，可部署多臺 NAT 設(shè)備解決負載分擔(dān)和冗余問題。 ? 對出口鏈路的分配，需要策略路由的支持。策略路由設(shè)計分為兩個層次： 1) 第一個層次：確定是使用 eBGP 鏈路，還是 Static 鏈路問題； 2) 第二個層次：在確定使用 Static 鏈路問題 情況下，使用哪一條Static 鏈路以及 NAT 設(shè)備問題。 目前， 青島 有線 IP 城域網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)出口運行正常。在 本次擴容改造項目 中，暫不考慮這部分改造。 青島有線三網(wǎng)融合 “同纖共纜” 網(wǎng)絡(luò)改造擴容 實施 方案 35 . 組播規(guī)劃 參見 節(jié)，時移電視和回看電視業(yè)務(wù)采用組播方式實現(xiàn)中心 CDN 節(jié)點到CDN 分節(jié)點 視頻流的推送。 . RP 的位置及 Anycast RP 的工作模式 RP 的位置及 AnyCast RP 的工作模式： 采用 PIMSM 協(xié)議，為了形成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)，需要選取一個 RP 的路由器，成為轉(zhuǎn)發(fā)樹的根。由于 RPF 檢查需要使用共享樹的 RP，因此 RP 的位置是成功實現(xiàn)PIMSM 協(xié)議的關(guān)鍵 。 RP 應(yīng)該放置在網(wǎng)絡(luò)的核心接點。從 RP的可靠性問題和負載分擔(dān) 考慮，在 IP 城域網(wǎng)設(shè)置 2 個 RP，分別放置在 九江路 TSRJJL 和廣電中心TSRGDZ。在九江路 TSRJJL 和廣電中心 TSRGDZ 之間建立 MSDP PEER 關(guān)系，實現(xiàn) SA（ Source Active，信源有效） 交換。 Anycast RP（任播 RP）在具體實現(xiàn)上，需要將 TSRJJL 和廣電中心 TSRGDZ的 loopback 地址設(shè)置為同一個 IP 地址（即 Anycast RP 的 IP地址），并注入到IGP 中。 IP 城域網(wǎng)中的其它設(shè)備如 ACR，作為 PIM 路由器，靜態(tài)指向 RP 即可。 . 組播復(fù)制點的選擇 組播復(fù)制點是指處理用戶 IGMP 加入，因此也是 IP組播的控制點。針對 青島有線 IP 城域網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)，組播復(fù)制點可以選在 ACR 上。但也對 ACR 組播復(fù)制性能提出挑戰(zhàn)。 隨著業(yè)務(wù)的拓展，組播復(fù)制點將逐級下移，克服組播復(fù)制點性能瓶頸，組播復(fù)制點越接近用戶越能節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。 如果組播復(fù)制點下移至 SW+OLT 設(shè)備上，需要 在 L2 的配置下完成了跨 VLAN的組播復(fù)制功能。這就要求 SW+OLT 設(shè)備具備 “組播 VLAN Plus”的功能。在上