CAInet可行性研究报告

中国高速互联网络示范工程可行性争论报告〔缩写本〕登记号：主要完成单位：信息产业部北京邮电设计院主要完成人：马妍、崔海东、宋力、李琳、朴勇梅：19994获奖等级：二等奖目录一、概述可行性争论报告的依据和范围工程提出背景和投资建设的必要性工程的总体目标主要建设内容可行性争论报告主要结论二、承办单位概况三、技术进展分析四、国际高速宽带化IP网络的建设状况五、中国高速互联网的市场需求分析及推想中国高速互联网的市场需求中国高速互联网的市场定位中国高速互联网的业务量推想分析六、中国高速互联网工程建设的必要性及可行性必要性可行性七、中国高速互联网概貌及主要建设内容中国高速互联网概貌主要建设内容八、中国高速互联网工程建设方案建设方案总体框架网络体系层面建设方案业务及治理体系整体方案治理体系层面建设方案业务治理及计费系统建设方案客户效劳中心中国高速互联网中的IP业务与其它网络的互连与互通中国高速互联网中有关试验的开展安全问题考虑九、设备配置与投资估算光通信局部设备配置IPIP投资估算十、工程进度安排十一、实施步骤及其他十二、人员培训十三、工程经济评价财务评价指标分析敏感性分析综合经济评价一、概述可行性争论报告的依据和范围本可行性争论报告的主要依据如下：1999219993[1999]226工程工程建议书的请示的通知》；19994CAInet中国国际网络通信(筹)供给的公司业务进展打算及其他文件资料；国际标准化组织相关标准、建议与标准及信息产业部相关标准与要求；我院相关工程设计文件。本可行性争论报告的主要范围为：.IP及DWDM.国外IP.中国高速互联网的市场需求分析及推想.中国高速互联网络示范工程建设的必要性与可行性.中国高速互联网络概貌及主要建设内容.中国高速互联网络示范工程建设方案.总体技术路线.网络体系层面(光通信与IP.治理体系层面建设方案.业务体系层面建设方案.应用争论开展内容.与其他网络互通互连.安全问题考虑.工程建设规模.设备配置及投资估算.工程建设进度安排.工程组织及实施打算.人员培训.工程经济评价工程提出背景和投资建设的必要性随着我国改革开放和国民经济信息化进程的进一步深入，我国通信和网络进展发生了很大变化，但目前采用的技术仍以传统通信技术为主。通信技术消灭的重大突破及所带来的通信产业的深刻变革，宽带IP网络将可能成为一代电信网络的根底设施。为了抓住通信体制革命的历史机遇，迎接电信市场的国际竞争挑战，进展宽带IP工程的总体目标建立一个全国性的高速宽带IP互联骨干网络，承受先进的密集波分复用技术和千兆路由交换、千兆以太网技术。它是以数据通信为根底的一代电信网络，供给我国宽带IP通信业务包括数据、语音、图象、等综合业务。同时，网络还供给因特网技术应用争论与试验环境，为国内的因特网技术进展起先导性示范作用，以跟踪世界最进展水平、促进我国自主学问产权进步。网络由一代通信企业按市场机制运营与治理，通过网络效劳与运营，促进中国的数据通信进展以及进一步推动中国学问创与信息化进程。主要建设内容依据中国国际通讯托付书要求，中国高速互联网(CAInet)工程建设界限划分及主要建设内容为：中国高速互联网(CAInet15州、厦门、广州、深圳、长沙、武汉、郑州、石家庄组建骨干网络，具体建设内容如下：密集波分复用系统建设IP网络治理系统、业务治理及计费中心及客户效劳中心建设IP可行性争论报告主要结论本工程的建设对于推动我国电信业务和业务、技术进展，更好地满足我国成指数增长的因特网用户需本工程建设是格外必要的，也是可行的。二、承办单位概况依据国阅(1999)12(1999)226号《印发国家计委关于审批中国高速互联网络示范工程工程建议书的请示的通知》精神，中国科学院、铁道部中铁通信中心、国家播送电影电视总局播送影视信息网络中心和上海市联合投资199949公司。公司主要经营基于因特网互联技术的电信业务。公司将体制创和科技创相结合，在市场经济的原则下充分利用和发挥各方股东的网络与科技资源的优势，经营公司章程中所规定的业务，为全体股东寻求最大的利益，使他们的投资获得最满足的回报；为中国的国企改革、电信体制改革和学问创战略效劳，将公司建设成为具有国际先进水平和竞争力的一代电信企业。三、技术进展分析为了适应数据通信网,尤其是Internet上急剧增长的业务需求以及解决随之而生的网络拥塞、时延和效劳质量问题,ITU-T、IETFATM络业务供给商们共同查找一种建设、改造InternetIP技术方案中IPoverATM、IPoverSDH/SONET、IPoverWDM/OpticalInternet技术的竞争焦点,同时也成为业界关注的热点。这些技术是在特定时期和特定技术背景下的产物，各自有其自身的特点和适合的应用场合。IPoverSDH/SONETIPPPP(PointtoPointProtocol)SDH/SONET帧上,按某次群相应的线速率进展连续传输。IPoverSDH/SONET也叫PacketOverSDH/SONETPPPOverSDH/SONET(POS),它保存了IP应用层传送层IPSDH光纤物理层IPoverSDH/SONETIP数据包通过PPP协议直接映射到SDH/SONETATM层,简化了IP网络体系构造,提高数据传输效率；将IP网络技术建立在SDH/SONET传输平台上,可以很简洁地跨越地区和国界,兼容各种不同的技术和标准,实现网络互连；可以充分利用SDH/SONET技术的各种优点,如自动保护切换APS,保证网络的牢靠性；有利于实施IPMulticasting适用于IPIPoverSDH/SONETSDH原主要为电路交换网络考虑各种指标，如同步、自愈、抖动性能等，在IP网络中，这些指标的要求不愿定一样，因而造成IPoverSDH不太适于集数据、语音、图像等的综合性多业务平台;IPoverSDH/SONET技术一般可进展业务分级(CoS),目前尚不能像IPOverATM技术那样供给较好的效劳质量QoS；缺乏电路仿真效劳力气；网络扩大性能较差，不如IPoverATM从光通信技术进展趋势看,SDH/SONET(WDMIPoverSDH/SONETIPoverWDM/OpticalIPIPoverWDM/OpticalSDH/SONET、ATM、IP之间的功能重叠,削减设备操作、维护和治理费用。同时由于省去了中间的ATM层和SDH/SONET层,其传输效率最高,而且可以大大节约网络运营商的本钱,从而间接降低用户获得多媒体通信业务的费用。明显，这是一种最直接、最简洁、最经济的IPIPIPOverWDM/Optical的分层模型如以以下图所示：应用层传送层IP光纤物理层由于业界刚刚提出IPoverWDM/Optical的解决方案，相关技术仍处于进展阶段，例如的光纤传输接口的开发等问题。目前，一些路由设备厂商和DWDMIPoverWDM由设备。IPWDM，特别是DWDM“IP网络。全光IP网络将依据IP优化，从而为IP四、国际高速宽带化IP网络的建设状况超高性能骨干网络效劳(vBNS)打算其次代因特网(Internet2)打算先进网络第三代(CANet3)打算五、中国高速互联网的市场需求分析及推想中国高速互联网的市场需求E-mail、WWW实时应用方面有了长足的进展。因特网目前已经根本具备了多媒体通信的环境条件和网络要求。InternetInternetInternetIP协议作为Internet会在今后的数据通信乃至电信业中占据重要的地位；其次，网络目前已经转变成为一种商品，并且其上的各种增值效劳有着巨大的利润潜力；再者IP通信的批发业务已成为一种重要的业务形式。所以这些，都对网络建设、网络的业务体系和治理体系及支撑力气提出了的要求。于是Internet建设的“电信级“需求与优化等概念、将Internet中国高速互联网的市场定位中国高速互联网的业务模型从承载效劳层次上讲，CAInet的高带宽大容量特性打算了CAInet具备供给“骨干的骨干“的效劳力气，同时亦可供给带宽效劳，即供给骨干网的效劳。从增值效劳层次上讲，CAInet的效劳。CAInet可以批ISPVPNCAInet户供给各种增值效劳。中国高速互联网的业务进入点在本可研中主要确定了带宽批发、VPN、WebHostingIP作为CAInet除了业务种类外，有别于目前业务特点的的业务特性对于CAInet是格外重要的。基于CAInet承受的技术，应向用户供给更快、更好、更廉价的各种业务，以查找适宜的市场空间和经营空间。因此的业务特性(更快、更好、更廉价)应成为CAInet中国高速互联网的业务量推想分析35.3.1.专线业务分析专线用户推想表单位：户2023202320232M307012010M80180300100M4090150合计1503405705.3.2.IPIP20232023年2023国内长途业务3577.5010408.2031282.50国际长途业务39.50115.50347.50港澳台业务79.50231.00695.00合计3696.5010754.7032326.69年增长率190%200%WebHosting以磁盘空间的形式进展WebHosting200G容量的WebHosting模。WebCache在国际出口节点设置WebCache?quot;国际站点和用户的距离，从而制造CAInet六、中国高速互联网工程建设的必要性及可行性必要性建设中国高速互联网是业务进展的迫切需求建设中国高速互联网是技术进展使然中国高速互联网不同于传统电信网宽带IP可行性用户和市场是中国高速互联网的前提我国通信进展制造建网条件网络的技术低本钱是根底实行型运营模式资金保证是网络建设的保障具备工程建设条件七、中国高速互联网概貌及主要建设内容中国高速互联网概貌中国高速互联网(CAInet)是基于IP技术的高速宽带网，承受先进的密集波分复用技术与千兆路由交换技IP优化思路。中国高速互联网(CAInet)是掩盖范围为15城市〔本期〕的骨干通信网，主要供给高速、大信息量的信息疏通与转接。网络对外具有开放的、灵敏的多种类型接口，便于各类高速接入网及宽带专线用户的连接。中国高速互联网(CAInet)与传统电信网络不同，它以基于分组交换的数据通信为根底，供给可实现的各种电信业务，如语音、图象、、数据等。并从网络设计、业务治理系统和网管系统的设计与建设等方面提高到电信运营的水平，尽力保证电信网络的技术指标。中国高速互联网〔CAInet〕不仅满足向社会供给电信效劳，而且做为科学争论的试验平台，供给我国一代网络设备、技术与应用的试验环境，以推动我国自主信息产业的安康进展。中国高速互联网(CAInet)由相关部门联合出资组建的中国国际通讯，按市场机制进展网络建设与试验运行。主要建设内容具体建设内容如下：2密集波分复用系统建设2IP2网络治理系统、业务治理及计费中心及客户效劳中心建设2IP八、中国高速互联网工程建设方案建设方案总体框架高速互联网总体框架如下“两层与四周“：两层光通信层IP四面网络体系面治理体系面业务体系面争论应用面关于光通信层IPoverDWDM技术，DWDMDWDM式系统，通过波长转换器将IP目前，IPoverDWDM技术中是通过波长转换器来实现DWDM传送层对IPOTU所能承载的信号的格式，目前，可支持的帧格式有SDH/SONET帧及千兆以太网帧等格式，但目前尚未有统一的标准。关于IPIPoverDWDM应当说是IP“优化“网络的较好解决方案。IP技术和DWDMIPDWDM技术大容量和IPIPIPoverDWDMIPIP的复用，两者的结合为IPDWDMIPoverDWDM考虑到这么几个因素：帧格式对IP包的打包速度和封装效率；帧格式对WDM系统治理功能的奉献；目前DWDMOUTIPoverDWDMSDHSDH目前大局部DWDM系统的OTU供给SDHSDH治理信息可以关心DWDM系统完成网管功能。假设失去类似的开销，运营者就会难于评估信号质量和系统传输性能，由于在光域上参与开销和光信号的处理技术还有待进展。但是这些帧头信息的使用必需以IP设备和DWDMSDH由于IP包的大小和SDHSDH帧的SAR备的吞吐量和性能。使用SDH帧格式需要OTU供给SDH方式的接口，具备SDH使用千兆以太网帧格式的好处有：OTU目前本钱较低；在路由交换机接口中无需SAR操作；由于以太网帧是个异步的协议，对抖动和定时不敏感。使用千兆以太网帧格式的局限为：10B/8B以太网帧格式中不含治理信息，造成对DWDM系统的性能监测困难。经过上述比较，两类帧格式各有优缺点。具体的选择应在工程实施时依据IP网络设备和DWDM设备的具体状况确定，但是依据目前OTUSDH目前帧格式的问题亦在不断的争论进展中，例如为解决SDH帧格式的SAR问题对帧构造的改动；为解决以10xG目前由于DWDM系统成熟的只是点对点的系统，因此，对系统的自愈保护从光层上只能承受1＋1的光纤保护。在IP层上，当使用动态路由协议时，IP网络本质上具备自愈功能。这两种保护具有不同的效果。光层的保护时间在ms级。而在IP层，由于其自愈功能是通过重选择路由实现的，保护时间的长短取决于对于大局部一般的IP应用，IP层的保护是足够的，由于对于应用来讲瓶颈一般在于效劳器而不是网络。但是对于基于IP关于网络体系面网络体系涉及光通信网及IP网的组织与协调，是支持网络业务的传送手段和根底设施。应充分考虑其连通性、安全性、牢靠性、扩展性、经济性。关于治理体系面治理体系是“电信级“网络的重要支撑手段。原先的Internet以无治理性著称，而电信级的目标是网络的可治理性、业务的可配置性、网络和业务的可测量性等特征，因此在网络中认真规划建设治理体系是必需和必要的。关于业务体系面VoIP、VPN、WebHosting及一些Internet名、业务生成、业务治理、业务维护、计费帐务等。关于争论应用面支撑网络技术应用争论和试验工作是本网络的重点内容之一，争论的主要内容包括下一代因特网的最网络技术和应用技术。网络体系层面建设方案网络体系层面总体建设方案中国高速互联网在网络体系层总体建设方案为建设完整的高速宽带IP网络。IP网络直接构架在基于DWDM技术的光通信层之上，承受IPoverDWDM光通信层建设方案A．光层网资源利用方案IPoverDWDM一对光纤，或分段租用不同电信公司的光纤，开通一个8波长的DWDM系统，以供给初期业务的运营传输通道和今后的业务进展传输通道；另一方案是依据初期工程的业务量所需的光通道，分段租用3个可承载2.5G要求。上述两种传输资源利用各有利弊。从长远的角度讲，租用光纤更利于企业的运营。因此，本可行性报告推举租用光纤的方案。B.DWDM依据可能的线路状况，本工程的DWDM8×22dBC．路由方案选择15个城市通过DWDM光传输系统作为媒介建?quot;高速互联网“，所建立节点的城市有北京、过广电部、中国电信或铁道部已有的京津沪、沪闽穗、京汉广3条干线建立DWDM15市之间通过建立DWDM点到点的线性系统连成光环型网，作为第一方案，其光缆路由全长约为7000公里左右。另一路由方案为：在武汉及南京间通过广电系统或中国电信的光缆建设一条横向的DWDM系统，作为主要环网的迂回保护线路，对业务层上IP业务保护上亦增加了灵敏、便利的条件，但在工程投资上将增加800多公里的光纤租用费及DWDM传输设备及相关路由器设备的投资。其中传输设备安装工程的投资将增加3000在工程二期、三期时，可视业务状况逐步完善网络构造。光通信网路保护的考虑本工程在光传输层上将不承受线路自动保护方案，传送的业务保护可在IP层上实施。在设备配置上，本期工程在每个站均配置了光放大器备盘，以实现光线路系统的人工修复，尽量削减传输设备故障而造成的业务损失。节点构造及站址设置全线全长接近7000km，设置光复用器20个(包括深圳)。依据光放段衰耗为22dB的要求，全程共设置105个光放站。光传输层DWDM系统波长使用安排依据高速互联网今后的进展规划，本期工程在一对光纤上开通8波长的波分复用系统，以供给于高速互联网数据业务、话音业务的通信。本期工程在全程开通22.5Gbit/s151扩容，或与科研部门合作开展一些利于运营企业进展的科研试验工程，以起到企业促科研、科研保企业相辅相成的作用。IPIP骨干网的构造必需以网络中业务的流量和流向特征为前提进展设计。依据前面的用户及业务推想，本可研点带面“的作用。另外，从网络优化的角度，骨干网的构造设计应满足有效性、牢靠性、可扩展性、经济性等的原则。IP本可研提出三种骨干网拓扑构造方案：方案一：如以以下图示意：方案二：如以以下图示意：方案三：如以以下图示意：本可研拟从以下几个方面对上述三种构造进展比较：考虑IP层拓扑构造与光通信层的拓扑全都性、IP层构造对光传输系统的通道资源占用状况、IP层拓扑与IP路由的全都性、IP网络的性能(网络节点间的跳数与路由计算域大小)、IP网络的牢靠性。综合比较，方案一在网络性能和牢靠性方面较差；方案三在网络性能和牢靠性方面较好，但占用光传输资源较多；而方案二在各方面较为折中。方案二可以顺当地疏通重点节点北京/上海/案二进展编制。当将来网络业务量到达确定的规模时，可以渐渐地向方案三的构造演化。IP骨干网络分为核心层和边缘层。在核心层配备大容量高速的路由交换机，以IPoverDWDMCAInet与核心层的路由交换机互联。边缘层的设备组成高速POPIP建议CAInet在北京、上海、广州三个节点直接设置国际出口，并在三个国际出口单设国际出口路由器。IPIPIP方案二的构造扩展性较好，因此本可研的设备配置依据方案二进展。自治域的划分建议骨干网构成一个自治域，与骨干网相连的接入网可以建立独立的自治域。建议骨干网自治域申请公开ASIP本可研建议CAInet通过与国际InternetCAInetCAInetCAInetCAInet入网来说供给穿透效劳。建议CAInetIP建议全网承受BGP-4IntegratedIS-ISOSPF。对于组播应用，建议CAInetPIM/DVMRP/IGMPMOSPF/MBGP目前，MPLS技术在快速进展之中。随着MPLSCAInet应考虑使用MPLS性。IP建议建设单位尽快向有关部门申请公开的IP地址用于本工程建设。建议CAInet应对IPv6投入适当的资源推动我国因特网应用领域对IPv6IP在网络中部署QoS宜依据业务对网络的要求进展。一般地可在网络边缘部署优先级分类、排队和速率把握QoSCAInet工程建设中，应对网络设备的QoS业务及治理体系整体方案基于TINACAInet依据前面对CAInet的市场需求分析及市场定位，本可研将CAInet业务分为两个层次：面对用户层和支撑治理层。如以以下图示意：CAInetITU-TM.3400，网管功能包括故障、性能、配置、安全、计费治理五大内容。CAInet中心，完成上述功能。客户效劳中心业务治理中心和网络治理中心作为系统治理的实现，主要是面对CAInet自身内部的维护治理需求。为了向用户供给效劳，CAInet客户效劳中心、治理体系和业务体系的接口客户效劳中心具体功能的实现均通过与治理体系和业务体系的接口完成后处理工作。治理体系和业务体系亦通过接口共享或沟通数据，共同完成对系统及业务的全面治理。本工程业务和治理系统建设内容本次工程对业务和治理系统的建设内容为网络治理系统、业务治理及计费系统和客户效劳中心。由于本网络的业务将处于不断的进展过程中，因此这些系统的建设亦应随业务进展不断完善。依据CAInet组织状况，两个系统和一个中心可设置在北京节点或上海节点。在将来，网络规模进展扩大后，宜考虑设置异地备份或进展分布式的规划，以加强安全及容灾。治理体系层面建设方案网络治理方式为便于维护治理，网络治理实行集中治理方式，设置全网网络治理中心，负责完成各项治理功能。网管系统在网元治理层只有IPDWDM网络治理对象网管在网元层应能治理到全部的IP设备和DWDM设备；在网络层应能治理到DWDM网络和其上的IP网管接口协议TMNCMIP协议的Q接口和Q3IP有关的设备只支持SNMP协议，网管接口中IP局部目前亦可选择SNMP网管接口信息模型网管中心和被管设备之间的网管信息模型应承受全都的MIB库，其内容至少包括系统信息、配置信息、告警信息、性能统计信息等。光传输网局部网络治理功能组织本工程的光传输网承受集中网管方式，在北京设置DWDM系统的网元治理器，通过带外的光监测通道(OSC)对全网的22100治理、性能治理、配置治理及安全治理。IPIP另外，可承受PSTN作为应急通道，实现节点到网管中心之间联系不上时的远端配置和诊断功能。网管中心本身亦可从网接入，远程完成网管根本功能。域名系统建议在CAInet网管中心设立CAInet主域名效劳器，在此域名下构建网内用户、路由器、效劳器等域名体系。另外，为加强域名效劳的安全性，建议在某一节点设置备份域名效劳器。业务治理及计费系统建设方案业务治理及计费系统定位建议本工程建设单位尽快制定各类业务的处理流程及技术标准，为进一步的建设、开发、维护和治理供给依据。本可研拟对本系统的系统构造、功能模型、技术路线提出根本要求，业务治理及计费系统的构造本可研建议在初期承受集中式的业务治理及计费系统构造。在将来业务进展时，可依据业务进展状况设立区域治理系统，构成分布式治理的构造。因此，在系统初期建设时应作分布式规划。业务治理系统的功能模型依据前面整体方案中对业务治理中心的功能定位，业务模型如下示意：计费结算计费结算作为业务治理系统中的重要内容，在支持整个CAInet的业务中起着核心的作用。“更廉价“的业务特性和灵敏的资费策略需要功能强大的计费结算系统加以支持。计费结算的功能构造如下：客户效劳中心本可研建议初期设置一个效劳全网的客户效劳中心，所在地点宜与网管中心、业务治理中心在一起。以后随着业务的进展，可逐步地分区域设立客户效劳中心。中国高速互联网中的IP业务中国高速互联网IP业务的协议选择本可研建议CAInetIP标准承受H.323中国高速互联网IP业务网的构成IP中国高速互联网IP中国高速互联网IP15CAInet中国高速互联网IP业务网业务类型主要供给记账卡方式的国内及国际IP/业务。中国高速互联网IP业务网域的组成方案一：IP业务网承受一个域的集中组织方式，集中设置GK，负责全网全部的GW。方案二：业务网承受四个域的分布式组织方式，设置四套GK。一个GK负责北京片；一个GK负责上海片；GKGK本可研建议初期承受方案一。方案一相对来说便于建设，也可以灵敏地向将来目标转化。依据方案一，IP业务网网关及网闸的设置方案为在CAInet151/撤除功能；另外在业务治理中心建立VoIP业务治理子系统，设置GK及用户认证/计费/用户业务治理效劳器，负责地址转换、呼叫认证、授权认证、带宽把握、采集原始计费信息等功能。中国高速互联网IP业务网与网互连的网路组织网路组织宜遵循“近端入网、远端出网“的组网原则。本IP业务网可与中国电信PSTN接口局以及移动网接口局相连,通过接口局实现与固定网和移动网的互连IPIPIPCAInetIPCAInetIPIP业务网的各设备间的连通性与可达性由IP网络负责保证。协议与信令IPNo.7信令和R2信令，当接口局ISDNDSS1IP业务网承受H.323建议，应在H.323框架下支持H.225.0H.245建议，另外可考虑H.235建议、H.45X建议以及支持IP实时业务的ITU-TT.38和H.323ANNEXD。IPIP网闸(GK)功能；IP对记账卡用户的实时计费功能、费用查询功能；IP在建设上，IP备，亦可暂先建设成单独的局域网系统。与其它网络的互连与互通CAInet通过其国际出口实现与国际Internet在国内，CAInet可考虑与中国电信、吉通、CERNET、中国科技网等进展互联。互联应在CAInet的边缘层连入，考虑到路由的安全性，可在一个以上的节点进展互联。与一些Internet试验网络的互通CAInet6Bone、Mbone与各节点本地网及接入网的互通CAInet的边缘层POPCAInet接入网，大量的业务就无从谈起。本工程不