华为技术培训教程-PTN 网络规划指导.ppt

PTN 网络规划指导,Page 2,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 3,移动宽带对承载网络的带宽挑战已经来临,对于3G业务来讲，数据业务占用了大部份的带宽，但是带来的附加值却不高 引入分组技术的关键需求：提高分组弹性通道的带宽利用率、以及降低每bit的成本,Page 4,移动业务和网络正在向ALL IP转型,ALL IP evolution in mobile, 3GPP/3GPP2/IEEE Advance of ALL IP: Low cost, High Bandwidth, Flexibility and Scalability,Presence,MSC,GSN,HLR,CSCF,O&M,Packet Transport Network,PoC,IM,Conference,Gaming,UMTS/HSPA/LTE,GPRS/EDGE,CDMA/UMB,WiMAX,Page 5,现有承载技术难以满足业务发展需要,MSTP：电路交换核心，承载IP业务效率低，带宽独占，调度灵活度差 交换机：缺乏快速可靠的网络保护和OAM故障检测机制，QoS能力不足，网络管理手段严重缺乏，多业务承载和同步传送能力差 路由器：投资效率低，网络保护能力偏弱，组大网能力弱，网络管理手段严重缺乏，多业务承载和同步传送能力差,IP Core,PE,PE,P,P,xPON,Residential,PC,Phone,Mobile Terminal,BSC,RNC,BRAS,MSCG,SPOP,IP Metro,IP Access,GE/FE,DSLAM,Business,？,Page 6,PTN技术,Packet：分组内核，多业务处理，层次化QOS能力 Transport： 类SDH的保护机制：快速、丰富，从业务接入到网络侧以及设备级的完整保护方案；类SDH的丰富OAM维护手段；综合的接入能力、完整的时钟同步方案 Network：业务端到端，管理端到端,Page 7,两种主流的移动承载建网模式,移动自建和网关应用是目前主流的建网模式 国内是自建网的典型代表，组网拓扑和接口与海外存在较大差异。,自建网：Vodafone,网关应用：FT Orange,Page 8,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 9,概述-PTN产品网络定位,PTN 主要是定位于城域网的接入汇聚层，主要针对移动承载和大客户专线业务，同时提供以移动业务为主的多业务综合的接入和汇聚层面的网络承载能力。 PTN3900处于汇聚节点，PTN1900处于接入节点，明年还将提供包括PTN910，PTN950在内的末端接入的盒式产品。,Page 10,网络层次规划,选取合适的产品满足建网需求: 接入端口的数量 网络侧组网的形式 业务处理的容量 是否采用设备单板级的保护 设备尺寸要求等 汇聚层一般采用PTN3900，接入层视以上因素选择PTN910/950/1900,但要根据项目时间点。 根据1000个等价网元的原则配置网管系统。,Page 11,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 12,Planning Equipment Hardware,Planning Slots for Boards,Page 13,具体单板信息请参考产品单板信息,Page 14,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 15,DCN规划原则,带内DCN主要应用于OptiX PTN设备单独组网时的网元管理，也可以与其他支持该通信特性的第三方设备混合组网时的网元管理，规划时应遵循以下原则： 在同一个OSPF区域的网元节点数量不能超过60个。 使用T2000管理网元时，同一个网关网元接入的非网关网元数量不能超过60个，建议不超过50个。 若和第三方设备混合组网，要求其设备支持对DCN报文设定特定VLAN（默认值4094，网管可配置）。 E1端口（CD1/MQ1/MD1）的DCN带宽建议使用默认值192kbit/s。 POS端口（POD41）和ETH端口（ETFC/EFG2/EG16）的DCN带宽建议使用默认值512kbit/s。,Page 16,接口的DCN资源,Page 17,网元ID规划,华为公司的传送设备使用网元ID作为设备标识，需要为设备配置网元ID。 网元ID的规划原则如下： 每个网元必须有一个独立的网元ID。 同一个DCN管理网中不能有ID号相同的网元。 网元ID为24bit的二进制数，可分为高8位和低16位： 高位是扩展ID（缺省值为9），又称子网号（subnet），因为它可以标识不同的子网；子网号的取值不能够等于或者等于0xFF（十进制数255）。 低16位是基础ID；基础ID的取值不能够等于0或者大于等于0xBFF0（十进制数49136）。 环形网络中，网元的ID号应沿环网的同一个方向逐一递增。 复杂组网，应分解成环和链，先分配环上站点ID为1至N，再分配链上网元ID为N1，N2，。,Page 18,IP规划原则,IP地址不仅在网关网元与网管通信时使用，而且在带内DCN中，网元IP也是DCN网络采用OSPF路由协议的基础。 规划IP时应遵循以下原则： 每个网元必须有一个唯一的IP地址。 网元可以使用标准的A、B、C类的IP地址，即网元的IP地址范围从1.0.0.1到223.255.255.254。但不能使用广播地址、网络地址和地址127.x.x.x。子网地址192.168.x.x和192.169.x.x也不能使用。 IP地址必须与子网掩码一起使用，支持可变长度的子网掩码。 网元使用静态路由协议直接接入网管时，建议网关网元与非网关网元使用不同的IP子网。 采用以太网连接的两个网络，必须分别划分到不同的IP子网；避免网络划分区域时部分网元不能被网管接入。 网络中所有业务端口IP所在的网段，不能和网络中任意网元的管理IP所在的网段发生重叠。 网元的IP地址一般不需人工设置，而是让其随网元的ID变化而变化。IP的格式为“129.E.A.B”。其中第2位“E”为网元的扩展ID，缺省值为9；“A.B”为网元ID的高8位和低8位。当人工设置了网元的IP地址后，IP地址与其ID的对应关系不再存在。 默认子网为：129.9.0.0，子网掩码为：255.255.0.0。,Page 19,网关网元规划原则,网管网元的规划应该遵循以下原则： 正确设置网关网元的IP及子网掩码。 只有通过网线接入到网管的设备才可以作为网关网元。 在实际组网中，网关网元的数据流量最大；为了保证通信的稳定性，尽量选择DCN处理能力强的设备作为网关网元，并且使网关网元与其他网元连接成星型，减少其他网元的数据流量。 为保证网管与网络连接的可靠性，建议再选择一个备份的网关网元。备份网关的选择条件与主用网关的选择条件一样。同时，可以让备份网关也管理部分网元，使两个网关网元互为主备，这样有利于网络的稳定。,Page 20,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 21,设备级保护设计,Planning Clocks,Page 22,TPS保护设计,Planning Clocks,Page 23,LAG设计,Planning Clocks,在规划以太网单板的LAG保护时需要遵循一定的原则。 根据业务的重要程度确定是否配置LAG保护。 LAG是一种基于单板间以太端口的保护方式，可以使用一块的多个端口或者多个单板的单板多个端口配置成一个LAG组。当LAG组中以太端口发生故障时（例如链路故障），业务会在LAG组中其他端口中传送。 配置LAG保护时，需满足下列条件： 只支持IEEE 802.3MAC； 只支持点到点的全双工模式； LAG组内成员的工作速率要一致； 从端口上不能配业务； 两个站点要统一配置成手工（不启动LACP协议，只有当对方站点不支持LACP协议时才采用手工模式）或静态模式（启动LACP协议）。 若是静态模式，配置了LAG保护的设备必须与运行LACP协议的设备对接。若配置了LAG保护的设备间存在中间节点，则该中间节点设备必须支持LACP协议报文的透传。 负载分担的LAG保护组只能配置在用户侧，没有QoS保证。 非负载分担的LAG保护组只能配置在用户侧，且有QoS保证。,Page 24,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 25,Native 业务,Native 业务,Native 业务,PW层,PW层,tunnel 层,链路层,链路层,tunnel 层,PTN业务场景梳理完整协议栈,RNC,中间网络,Native 业务,Native 业务,Native 业务,PW层,PW层,PTN,PTN,nodeB,Native 业务,Payload Encapsulate,PW Multiplex,Tunnel Multiplex,Link layer,physical layer,TDM/ATM/Ethernet/IP,PWE3（IP不涉及）,Native 业务,Payload Encapsulate,PW Multiplex,Tunnel Multiplex,Link layer,physical layer,中间网络,MPLS PW,MPLS/IP Tunnel,Ethernet/VLAN/MLPPP,GE/FE/C-STM1/POS/E1 /MW/xDSL/xPON,PTN/SDH网络/DSLAM/ L2VPN/L3VPN/IP网络,Page 26,MPLS LSP,网元Node ID规划原则： 每个网元必须有一个独立的Node ID，且网络内全局唯一； 不能与设备的网元IP地址相同，且不能属于相同网段； 不能与设备上的接口IP地址属于同一个网段； 接口IP地址规划原则： 每个接口必须由一个独立的IP地址，且网络内全局唯一； 不能与设备的网元IP地址相同，且不能属于相同网段，也不能重叠； 不能与设备Node ID属于同一个网段； 同一网元内部的端口之间，IP地址不能属于相同网段； 以太链路上两端的接口IP地址应该在同一个网段。,Page 27,Planning MPLS LSP,PTN产品的MPLS控制平面的路由控制和TE链路管理由IS-IS协议完成。IS-IS协议属于内部网关协议IGP（Interior Gateway Protocol）的一种，用于自治系统内部，是基于链路层的路由协议。IS-IS是一种链路状态协议，使用最短路径优先SPF（Shortest Path First）算法进行路由计算，与OSPF（Open Short Path First）协议有很多相似之处。在PTN产品中应用的是IS-IS协议的TE特性。 设备IS-IS协议的使能 要使PTN设备上的IS-IS路由协议正常运行，需要配置以下几个参数： 配置Node ID； 配置IS-IS协议的节点区域ID； 节点级别：只支持一个域：Level-1-2； 配置Node ID的原则如6.1节描述，这里不做具体阐述。 节点区域ID的配置原则： 区域ID在同一个网络内应该相同； 区域ID长度可变，长度范围为113字节； 区域ID是由十六进制数组成； 节点级别的配置原则： 不建议用户在配置IS-IS时设置节点级别，如果要设置为单一级别的话，建议设置为level-2的； 在同一个区域内的IS-IS协议应该设置为同一级别； 缺省级别为Level-1-2，而且如果节点级别是Level-1-2的，不要将链路级别改为Level-1的；,Page 28,RSVP-TE协议Tunnel规划原则,PTN网络中，MPLS-TE控制平面通过RSVP-TE协议建立TE Tunnel. Tunnel支持能力 PTN设备支持以下Tunnel特性： 普通TE Tunnel； 可重路由TE Tunnel； Facility TE Tunnel； Diff-Serv Tunnel； Tunnel规划原则 在RSVP-TE协议建立动态TE Tunnel时需遵循规划原则，具体原则如下： 根据业务的重要程度配置是否需要FRR保护，FRR保护使用的是Facility方式； Facility方式FRR保护时，Bypass Tunnel的建立优先级和保持优先级必须和FRR主Tunnel一致； 根据业务的级别选择Tunnel优先级； 根据业务的重要程度配置是否具有RR属性。具有重路由属性的tunnel发生故障时，会发生重路由。 根据业务的重要程度选择Tunnel优先级，保持优先级必须比建立优先级高。 Diff-Serv Tunnel只支持E_LSP。,Page 29,LDP协议PW规划原则,PTN网络中，控制平面通过LDP协议建立PW， PW支持能力： 单跳PW； PW规划原则 在使用LDP协议配置动态PW之前，需进行如下配置： 配置LDP对等体； 配置PW所承载的Tunnel，且Tunnel状态变为UP； 在配置动态PW时，需要遵循的规划原则： 使用FEC128方式，PW Type + PW ID + Peer ID 唯一标识一个PW。 对以太网PW，控制字可选支持，两端配置的业务MTU必须相同； 对以太tag类型，可选支持请求VLANID配置； 对TDM PW，控制字必须支持，且Payload大小以及是否使能RTP头部两端必须相同； PW净负荷大小PW头部开销小于Tunnel路径MTU大小；,Page 30,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 31,Planning OAM and Service Level Protection,OAM Layer,Page 32,PTN OAM规划,PTN3900的OAM能力,PTN1900的OAM能力,Page 33,PTN 业务保护能力,Page 34,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 35,TDM ATM POS,TDM IMA/ATM MLPPP (E1),PTN Network,POC3,POC1,ATM,ETH,TDM,ETH,ATM,TDM,ETH,ATM,ATM,ETH,PWE3 Tunnel,PWE3 提供TDM，ATM/IMA，ETH的统一承载； 通过统一的承载架构可实现Capex和Opex 的节约； 利用TE技术实现流量的规划和QoS保障; 实现端到端OAM和保护。 PTN对E1业务的PWE3协议处理（TDM，ATM，MLPPP）软件灵活可配置； TDM:可实现64kbps 空闲时隙的压缩； ATM/IMA: VPI/VCI交换和空闲ATM信元去除；,BSC,RNC,采用PWE3技术实现对传统业务的承载,Page 36,Why PWE3,专线仿真，为运营商提供高回报的网络业务 专线的服务质量、安全性广为用户接受，每比特回报高; PSN支持任意长度的网络流，具有执行优化的网络流量工程的能力，并对网络业务流具有分类、执行流量管理控制和按QoS优先等级的保障机制; 通用标签，提供统一的多业务网络数据传送平台，减少运营费用 PWE3可使多业务汇聚到统一的PSN；在PSN上提供统一适配，仿真FR、Ethernet、ATM、TDM等传统的L1和L2层专线业务; 运营商希望不同业务均能以统一的方式会聚，减少网络数量、配置维护的复杂度和链路上的费用。 保护投资，提供网络业务的前后向兼容性 PSN需要使用PW与现有巨大的非IP/MPLS网络设备后向地兼容; 可灵活支持新业务，是L2/L3层间业务会聚的基础单元;,FE/GE/10GE STM-N OTN WDM,TDM E1,ATM E1,ML-PPP E1,Tunnel,PW 10,PW 14,PW 15,Page 37,Smart E1解决方案极大降低用户投资,ChSTM-1 Card,Tunnel,CES ChSTM-1,IMA ChSTM-1,ML-PPP ChSTM-1,E1,TDM,Abis,E1,lub UP,AAL2,ATM,IMA,2G TDM E1,2G TDM E1,3G IMA E1,3G IMA E1,E1 Electric Interface Card,E1,TDM,Ch STM-1,Abis,E1,lub UP,AAL2,ATM,IMA,Ch STM-1,2G TDM E1,3G IMA E1,E1,HDLC,PPP/ML-PPP,MPLS,PWE3,CES E1,IMA E1,ML-PPP E1,Ch STM-1,HDLC,PPP/ML-PPP,MPLS,PWE3,通道化的 STM-1 支持 CES/IMA / ML-PPP 多种协议灵活可配 灵活的E1 业务，支持 CES/IMA / ML-PPP 多种协议灵活可配 单块单板支持多各种协议业务，根据端口灵活可配,网络的演进更加平滑、更加容易，保护既有投资,2G TDM E1,3G IMA E1,Page 38,完善的ATM业务处理能力,IMA E1,IP/MPLS,RNC,RNC,IMA E1,ATM TC,ATM OAM,ATM PWE3,IMA E1,PSN,Policing：符合rfc2514与TM41标准 拥塞控制： 精细的控制，提供全局/业务类型/连接丢弃策略 AAL5丢弃/WRED/尾丢弃 perCLP 连接调度：基于连接的ShVC/WRR调度 Shaping：符合TM41标准,ATMPSN方向： 支持基于连接的Policing、ATM交换、OAM处理 PSNATM方向： 支持基于连接的Policing、ATM交换、OAM处理、拥塞控制、连接调度、Shaping功能 支持对空闲ATM信元的压缩,符合I.610与I.732标准,内嵌虚拟ATM交换机，降低网络投资，简化网络层次,Page 39,Planning Services,Some principles: Analyze the service requirements. Which kinds of service is transported? The following hardware factors should be considered: Valid slots for service boards. Mapping relation between interface boards and processing boards. Various protection schemes. Determine the interface types for services. The available resources cover the cross-connect capacity When planning new services for the existing network, check whether the new services are compatible with the existing services and whether the new services can be extended. Consider the capability of the network and equipment in the network of supporting future services.,Page 40,Planning Services,Planning Ethernet Services Eline, ELAN, Eaggr FE,GE,10GE Planning ATM Emulation Services and IMA Services E1 or CSTM-1 VCI/VPI Traffic policy: CBR,RT-VBR,NRT_VBR,UBR Planning the CES Service CESoPSN or SAToP Only the CESoPSN mode supports timeslot compression. Choose whether to suppress timeslots according to service requirements. Two clock synchronization schemes for the CES service, that is, PE synchronization scheme and self-adaptive synchronization scheme. CES sets proper packet buffering time and jitter variation time according to the service requirements. The recommended packet buffering time is 1 ms and the recommended jitter variation time is 5 ms. Currently, the PTN equipment supports only the point-to-point CES service.,Page 41,Planning Services,Example: ATM Service:,Page 42,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 43,QOS理念的演进,层次化的刚性管道演变为层次化的弹性管道，PTN如何保证每一级弹性管道的QOS特性？ 端到端的QOS设计理念 分组传送管道UNI侧的层次化H-QOS保证 分组传送管道NNI侧的DS-TE QoS保证,Page 44,端到端 QoS设计,user 1,用户侧：通过层次化H-QoS控制小管道 网络侧：大管道基于规划控制DS-TE，类似SDH VC的刚性管道 消耗更少的资源（如队列），更低的成本以及简化操作,user 2,user n,Internet,VoIP,Video,Mobile,user 3,Page 45,UNI侧通过HQoS提供更精细的差异化业务质量,不同的业务有不同的CIR 不同的业务有不同的优先级 用户共享大管道带宽 汇聚后的管道可以再次调度 多级调度，多颗粒调度，根据优先级调度,非层次化QoS 层次化QoS,VS,Page 46,Planning QoS,The general principles for planning the QoS: In the case of the V-UNI interface, use the CAR to limit the accessed service traffic. In the case of the PTN equipment used as an edge node in the DS domain, perform the mapping of PHB as follows: In the case of the service traffic that comes from a non-DS domain, apply the complex flow classification at the V-UNI interface to perform the PHB mapping. In the case of the service traffic that comes from a DS domain, apply the simple flow classification at the V-UNI interface to perform the PHB mapping. At the transit node in the DS domain, the service traffic is forwarded according to PHB. In addition, the QoS is simply configured for the service traffic. The flow classifying (simple) rules for all nodes in a DS domain should be the same. Apply the WRED policy (default) rather than the tail drop policy to control congestion for V-UNI, PW, QinQ, and CQ. When simple flow classification is performed on the service accessed from V-UNI, set the mapped priority not higher than EF for forwarding the service traffic. CS7 and CS6 are reserved for the internal protocol packets (dynamic service signaling, for example) of the equipment and network control packets (DCN, for example).,Page 47,Planning QoS,The general principles for planning the QoS: When planning the bandwidth of an entire port, reserve 10% of the bandwidth resource for the protocol packets of the equipment. In this way, the network control plane and management plane can work with high efficiency. The user service traffic (service traffic of the EF forwarding priority, for example) of high priorities carried in one PW should not exceed 25% of all the service traffic carried in the PW. In this way, the service traffic of low priorities may pass through. Specify bandwidth for the tunnel, that is, TE-Tunnel. The total bandwidth of the TE-Tunnels carried on the same port should not exceed the maximum bandwidth of the physical port. The bandwidth configuration among V-UNI members in the V-UNI group should meet the following requirements: The total CIR of all the V-UNI members should not exceed the CIR of the V-UNI group. The total PIR of all the V-UNI members should not exceed the PIR of the V-UNI group. The bandwidth configuration among PW members carried in one TE-Tunnel should meet the following requirements: The total CIR of all PWs should not exceed the rate of the TE-Tunnel. The PIR of any PW should not exceed the rate of the TE-Tunnel. When a CES service is accessed, the equipment provides the EF QoS for the CES service.,Page 48,内容提纲,概述 网络层次规划 网络设备和具体单板选取 规划网元ID，组网接口的IP地址和DCN通道 设备级保护设计 规划标签交换路径 /LSP 规划OAM和业务级别的保护实现方案 业务流规划 设置QoS策略 规划时钟 网管的规划和业务安全,Page 49,Planning Clocks,Some principles on clock planning: In the case of a network on the backbone layer or convergence layer, configure protection for the clock and set the primary and secondary reference clock sources for protection switching of the clock. In the case of a network on th