湖北电子政务网络的设计课件

湖北电子政务网络的设计湖北电子政务网络的设计主题安排电子政务网络的设计电子政务网络主干技术选择电子政务网络IP/MPLS设计电子政务网络的成功案例主题安排电子政务网络的设计电子政务网络的详细设计主要有城域网和城域网加省内广域网两大模式以技术层叠模型为参考可分为传输层和IP层以组织结构为参照可分为核心层、PoP层和接入层电子政务网络的详细设计主要有城域网和城域网加省内广域网两大模电子政务网络的分层设计Core/BackbonePOPAccess电子政务网络的分层设计Core/BackbonePOPAcc电子政务网络的技术框架Optical/DWDM/CWDMDPTPOSGE/10GEOthersIP/MPLS/MPLSVPNE-governmentApplications为电子政务网络的传输介质，根据实际情况存在多种模式。电子政务网中核心节点之间和核心/PoP节点的连接技术。在电子政务网中提供符合政府组织结构的IP交换技术。以电子政务网的用户即公务员为核心的电子政务应用总汇。电子政务网络的技术框架Optical/DWDM/CWDMDP电子政务网络主干技术选择电子政务网络主干技术选择思科公司城域IP解决方案

优化城域网络结构IPATMOpticalB-ISDNIPoverATMIPoverSONET/SDHIPIP-awareOpticalIPoverOpticalIPSONET/SDHOpticalATMSONET/SDHIPOptical模型中的每一层均涉及复用、保护和管理。低成本、简单易行、层次简单！}DPT/RPR思科公司城域IP解决方案

优化城域网络结构IPATMOpt主干网主要技术与关键问题POS/DPT/DWDM光纤IP技术GE/10GE也是可选的主干技术MPLS技术用于包转发其它思考主干网主要技术与关键问题POS/DPT/DWDM光纤IP技术Packet-over-SDH技术POS是直接将IP包通过PPP封装并装入SDH虚容器中，利用光纤进行IP传输的一种技术；简单易用，可以比喻为“光纤DDN”；支持APS自愈功能；POS带宽从155Mbps直至10Gbps，符合SDH标准；可以用裸光纤、SDH、DWDM承载。DatagramProtocolEncapsulationLinkInitializationPPPPacketDelineationErrorControlByteDelineationSONET/SDH

FramingHDLCPPPIPRFC1661,Point-to-pointprotocolRFC1662,PPPinHDLC-LikeframingRFC2615,PPPoverSONET/SDHPacket-over-SDH技术POS是直接将IP包通过PDPT动态包传输技术DPT（动态包传输）同样利用SDH的有关技术，支持APS；以新创的SRP（空间复用协议）为MAC层协议；节点之间共享光纤环上的全部带宽，并进行动态调节；任意节点之间一跳到达；可以用于LAN/MAN/WAN；可以用裸光纤、SDH、DWDM承载。DPT-BasedLAN/MAN/WAN75XX75XX75XX75XX75XXGSRGSR…MACIPPacketMACIPPacketSection

plusLineOverheadPathOver-headConcatenatedPayloadIEEE802.17:RPRDPT动态包传输技术DPT（动态包传输）同样利用SDH的有关万兆以太网的发展10GigabitEthernetLANapplicationsMetroapplicationsWANapplications10GbEthernetIEEE802.3aeStandardLayer3SwitchingQOSContentNetworkingSecurityPolicing万兆以太网的发展10GigabitEthernetLAN1or10GbE万兆/千兆以太网主干设计BuildingCClients端到端采用相同的以太帧结构，数据传输的额外消耗最小；万兆以太网主干是目前性价比最高的10G传输主干技术；激活企业的新应用：服务器集中、远程备份、灾难恢复和分布式计算等。MetroIPBackbone1or10GbEBuildingAClientsBuildingBServerFarm10GbEBackbone

Ethernetframing1or10GbE万兆/千兆以太网主干设计Buildin电子政务网络IP/MPLS设计电子政务网络IP/MPLS设计MPLS交换技术源于CiscoTAG交换技术；根据路由表生成MPLS标签转发表；数据包在边缘(E-LSR)被加上标签；核心路由器(LSR)仅仅根据标签转发数据包；三大功能：IP+ATM，MPLS-VPN，流量工程；流量工程一般用于复杂、不均衡的网状主干网。MPLS交换技术源于CiscoTAG交换技术；边界标识交换路由器EdgeLabelSwitchingRouters标识交换设备标识交换路由器LabelSwitchingRouters(RouterorATMSwitch)边界标识交换路由器标识交换设备标识交换路由器单元组成部分边界标识交换路由器EdgeLabelSwitchingRouters对原先未被打标识的IP包打标识

-在标识交换路径(LabelSwitchedPath–LSP)的起点对已有标识的IP包剥除标识

-在标识交换路径(LabelSwitchedPath–LSP)的末端标识交换路由器LabelSwitchingRouters基于标识所承载的信息转发已被打标识的IP包单元组成部分边界标识交换路由器EdgeLabelSwiMPLS:转发5.出口处的边界标识交换路由器(EdgeLSR)除去IP包的标识并传递这一IP包.2a. 标识分发协议(LabelDistributionProtocol-LDP)建立标识到路由的映射.标识交换路由器(LSR)通过对标识的识别转发已被打标识的IP包.3.入口边界标识交换路由器(EdgeLSR)收到(未被打标识的)IP包,执行三层增值服务,且对包打标识.2b. 标识分发协议(LabelDistributionProtocol-LDP)在标识交换路由器(LSR)上创建标识转发信息库(LFIB)表项.1. 已有的路由协议(如OSPF,IGRP)建立路由.MPLS:转发5.出口处的边界标识交换路由器(EdgeL什么是VPN？虚拟专用网（VirtualPrivateNetwork）；一种电信业务：在公共网络平台上提供专用网络服务；物理上，它并不是一个专用网络，而是公共网络，资源共享，所以成本比较低；逻辑上，它确实是专用网络。总部/北京上海办事处出差人员/纽约家庭办公VPNServiceProviderNetworkInternet/FR/ATM图1VPN示意图什么是VPN？虚拟专用网（VirtualPrivateNMPLS-VPN术语服务提供者网络(P-Network)由服务提供者控制的网络主干客户端网络(C-Network)由用户控制的网络客户边界路由器(CErouter)客户网络的一部分有接口到服务提供者网络边界路由器(PErouter)MPLS-VPN术语服务提供者网络(P-Network)MPLS-VPN术语节点网络或子网的集合即客户网络和托管中心的一部分一个节点通过一个或多个PE/CE链路连接到VPN骨干网络

服务提供者边界路由器(PErouter)服务提供者网络的一部分有接口到客户边界路由器(CErouters)服务提供者核心路由器(Prouter)对VPN一无所知VPN-IPv4地址这一地址包括64个比特位的路由区分标示和32个比特位的IP地址MPLS-VPN术语节点MPLS-VPNVPN_AVPN_AVPN_B10.3.0.010.1.0.011.5.0.0PPPPPEPECECECEVPN_AVPN_BVPN_B10.1.0.010.2.0.011.6.0.0CEPEPECECEVPN_A10.2.0.0CEiBGPsessionsP路由器位于MPLS网络的内层PE路由器与P路由器采用MPLS连接，采用传统IP协议与CE路由器连接PE路由器以MP-iBGP逻辑连接P路由器不运行BGP，对VPN透明MPLS-VPNVPN_AVPN_AVPN_B10.3.0.用MPLS网络提供VPN服务CustA10.1.1VPN15CustA10.2.1VPN15CustA10.3.1VPN15CustB10.1.1VPN354CustB10.2.1VPN354Fully-meshedMBGPconnectionamongallPEroutersPandPEshareacommonIGPsuchasIS-ISorOSPFPEPEPEPPPPPPPPrivateViewPrivateViewPublicView用MPLS网络提供VPN服务CustACustACustMPLS-VPN与其他VPN虚拟电路：ATM/FR/DDN传统的电信数据业务，扩展性差，不适合IP业务的高速发展IP隧道：GRE，L2TP，IPSec借用其他IP技术来组建VPN，扩展性和服务质量等方面都存在很多问题通常需要集中服务的网关VPN标志技术：MPLS-VPNVPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNCVPNBintranetextranetMPLS-VPN与其他VPN虚拟电路：ATM/FR/DDNVMPLS-VPN优点：结构简单VPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNCVPNBMPLS-basedVPNsFR/VCprivacynetworkbasedIPandVPNawaregroupsusers&servicesOverlayVPNFR/VCprivacyVCbasedFR/ATMawaregroupsendpointsintranetextranetHostingMulticastVoIPMPLS-VPN优点：结构简单VPNAVPNBVPNCMPLS-VPN优点：扩展性好目前Cisco的MPLS-VPN解决方案可在一个物理网络中建立多达10万个VPN，将来可到100万个扩展性好的原因在于：

结构简单，不象ATM/PVC那样需要网状网结构

每个PE路由器只需要容纳相关VPN的路由表，而不是全网的路由表

P路由器采用MPLS交换，不需查找路由表直接面向TCP/IP应用MPLS-VPN优点：扩展性好目前Cisco的MPLS-VPMPLS-VPN优点：安全性高每个VPN的路由表与其他VPN完全隔离每个VPN各自规划地址和路由策略、安全策略有两个标签，核心网交换设备并不识别VPN标签。(而ATM、FR仅用一个标签)兼容其它的IP加密技术MPLS-VPN优点：安全性高每个VPN的路由表与其他VPNMPLS-VPN优点：QOS保障利用现有的IP-QOS技术如：业务分类、承诺接入速率、加权队列机制、随机先期检测、资源预留协议等等利用MPLS的流量工程(TrafficEngineering)技术新的其他技术：VPN带宽隔离技术MPLS-VPN优点：QOS保障利用现有的IP-QOS技术如PE2PE1CE1CE2P1P2IGPLabel

VPNLabelIPpacketPE1receivesIPpacketLookupisdoneonsiteVRFBGProutewithNext-Hopand

LabelisfoundBGPnext-hop(PE2)isreachable

throughIGProutewith

associatedlabelIGPLabel

VPNLabelIPpacketProutersswitchthepacketsbasedontheIGPlabel(labelontopofthestack)VPNLabelIPpacketPenultimateHopPoppingP2isthepenultimatehopfortheBGPnext-hopP2removethetoplabelThishasbeenrequestedthroughLDPbyPE2IPpacketPE2receivesthepacketswiththelabelcorrespondingtotheoutgoinginterface(VRF)OnesinglelookupLabelispoppedandpacketsenttoIPneighbourIPpacketCE3MPLS-VPN包转发PE2PE1CE1CE2P1P2IGPLabel

VPN主要的IP-QOS技术业务分类：IP前置码接入速率控制：CAR队列机制和带宽管理：WFQ、WRR拥塞控制机制：RED、WRED资源预留协议：RSVP流量工程：MPLS-TE主要的IP-QOS技术业务分类：IP前置码思科公司城域IP相关产品

产品一览Cisco12000Series我们还有...Cisco10700SeriesCisco7600SeriesCisco7300SeriesCisco7200SeriesCiscoCRS-1系统思科公司城域IP相关产品

产品一览Cisco12000Cisco和MPLS紧相连对IETF的贡献超过50样Cisco是关键技术文档的作者或合作者MPLS工作组主席(GeorgeSwallow)DRAFTMARTINI、RFC2547BIS、RFC2283199619971998199920002001TimeCiscoCallsa

BOFatIETFtoStandardizeTagSwitchingTrafficEngineeringDeployedMPLSVPNDeployedOver30CustomersinProductionCiscoShipsMPLS(TagSwitching)CiscoShipsMPLSTEMPLSCroupFormallyCharteredbyIETFCisco和MPLS紧相连对IETF的贡献超过50样199Cisco的领先地位1998年提供MPLSVPN功能11.1CT起，提供MPLS第一个交付MPLS生产网络第一个展开MPLS流量工程第一个交付MPLSVPN广泛的产品支持基于标准的产品互操作Cisco的领先地位1998年提供MPLSVPN功能电子政务网络的成功案例电子政务网络的成功案例152521520112016DWDMOpticalcircleGE市府市委浦东7G7G3G2G闸北虹口杨浦宝山嘉定普陀静安黄浦南汇奉贤长宁青浦松江金山闵行徐汇卢湾上海市公务网络示意图152521520112016DWDMOpticalci方案特点1.推荐方案的高性能性2.推荐方案的高可靠性3.推荐方案的高冗余性4.接入的灵活性5.带外管理的高安全性6.运营级路由协议保证了网络的成功运行7.得到验证的QoS保证8.业界领先的MPLSVPN功能性方案特点1.推荐方案的高性能性运营级路由协议保证了网络的成功运行采用ISP惯用之路由协议ISIS。支持最大数量之路由器和路由表项。性能稳定，MPLS支持最佳，优于OSPF。运营级路由协议保证了网络的成功运行采用ISP惯用之路由协议I业界领先的MPLSVPN功能性站点-1站点-3站点-4站点-2社保医保银行实现内部虚拟网或者外部虚拟网业界领先的MPLSVPN功能性站点-1站点-3站点-4站点MPLSVPN设计MPLSVPN设计39©2002,CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.EBC_4.939©2002,CiscoSystems,Inc.湖北电子政务网络的设计湖北电子政务网络的设计主题安排电子政务网络的设计电子政务网络主干技术选择电子政务网络IP/MPLS设计电子政务网络的成功案例主题安排电子政务网络的设计电子政务网络的详细设计主要有城域网和城域网加省内广域网两大模式以技术层叠模型为参考可分为传输层和IP层以组织结构为参照可分为核心层、PoP层和接入层电子政务网络的详细设计主要有城域网和城域网加省内广域网两大模电子政务网络的分层设计Core/BackbonePOPAccess电子政务网络的分层设计Core/BackbonePOPAcc电子政务网络的技术框架Optical/DWDM/CWDMDPTPOSGE/10GEOthersIP/MPLS/MPLSVPNE-governmentApplications为电子政务网络的传输介质，根据实际情况存在多种模式。电子政务网中核心节点之间和核心/PoP节点的连接技术。在电子政务网中提供符合政府组织结构的IP交换技术。以电子政务网的用户即公务员为核心的电子政务应用总汇。电子政务网络的技术框架Optical/DWDM/CWDMDP电子政务网络主干技术选择电子政务网络主干技术选择思科公司城域IP解决方案

优化城域网络结构IPATMOpticalB-ISDNIPoverATMIPoverSONET/SDHIPIP-awareOpticalIPoverOpticalIPSONET/SDHOpticalATMSONET/SDHIPOptical模型中的每一层均涉及复用、保护和管理。低成本、简单易行、层次简单！}DPT/RPR思科公司城域IP解决方案

优化城域网络结构IPATMOpt主干网主要技术与关键问题POS/DPT/DWDM光纤IP技术GE/10GE也是可选的主干技术MPLS技术用于包转发其它思考主干网主要技术与关键问题POS/DPT/DWDM光纤IP技术Packet-over-SDH技术POS是直接将IP包通过PPP封装并装入SDH虚容器中，利用光纤进行IP传输的一种技术；简单易用，可以比喻为“光纤DDN”；支持APS自愈功能；POS带宽从155Mbps直至10Gbps，符合SDH标准；可以用裸光纤、SDH、DWDM承载。DatagramProtocolEncapsulationLinkInitializationPPPPacketDelineationErrorControlByteDelineationSONET/SDH

FramingHDLCPPPIPRFC1661,Point-to-pointprotocolRFC1662,PPPinHDLC-LikeframingRFC2615,PPPoverSONET/SDHPacket-over-SDH技术POS是直接将IP包通过PDPT动态包传输技术DPT（动态包传输）同样利用SDH的有关技术，支持APS；以新创的SRP（空间复用协议）为MAC层协议；节点之间共享光纤环上的全部带宽，并进行动态调节；任意节点之间一跳到达；可以用于LAN/MAN/WAN；可以用裸光纤、SDH、DWDM承载。DPT-BasedLAN/MAN/WAN75XX75XX75XX75XX75XXGSRGSR…MACIPPacketMACIPPacketSection

plusLineOverheadPathOver-headConcatenatedPayloadIEEE802.17:RPRDPT动态包传输技术DPT（动态包传输）同样利用SDH的有关万兆以太网的发展10GigabitEthernetLANapplicationsMetroapplicationsWANapplications10GbEthernetIEEE802.3aeStandardLayer3SwitchingQOSContentNetworkingSecurityPolicing万兆以太网的发展10GigabitEthernetLAN1or10GbE万兆/千兆以太网主干设计BuildingCClients端到端采用相同的以太帧结构，数据传输的额外消耗最小；万兆以太网主干是目前性价比最高的10G传输主干技术；激活企业的新应用：服务器集中、远程备份、灾难恢复和分布式计算等。MetroIPBackbone1or10GbEBuildingAClientsBuildingBServerFarm10GbEBackbone

Ethernetframing1or10GbE万兆/千兆以太网主干设计Buildin电子政务网络IP/MPLS设计电子政务网络IP/MPLS设计MPLS交换技术源于CiscoTAG交换技术；根据路由表生成MPLS标签转发表；数据包在边缘(E-LSR)被加上标签；核心路由器(LSR)仅仅根据标签转发数据包；三大功能：IP+ATM，MPLS-VPN，流量工程；流量工程一般用于复杂、不均衡的网状主干网。MPLS交换技术源于CiscoTAG交换技术；边界标识交换路由器EdgeLabelSwitchingRouters标识交换设备标识交换路由器LabelSwitchingRouters(RouterorATMSwitch)边界标识交换路由器标识交换设备标识交换路由器单元组成部分边界标识交换路由器EdgeLabelSwitchingRouters对原先未被打标识的IP包打标识

-在标识交换路径(LabelSwitchedPath–LSP)的起点对已有标识的IP包剥除标识

-在标识交换路径(LabelSwitchedPath–LSP)的末端标识交换路由器LabelSwitchingRouters基于标识所承载的信息转发已被打标识的IP包单元组成部分边界标识交换路由器EdgeLabelSwiMPLS:转发5.出口处的边界标识交换路由器(EdgeLSR)除去IP包的标识并传递这一IP包.2a. 标识分发协议(LabelDistributionProtocol-LDP)建立标识到路由的映射.标识交换路由器(LSR)通过对标识的识别转发已被打标识的IP包.3.入口边界标识交换路由器(EdgeLSR)收到(未被打标识的)IP包,执行三层增值服务,且对包打标识.2b. 标识分发协议(LabelDistributionProtocol-LDP)在标识交换路由器(LSR)上创建标识转发信息库(LFIB)表项.1. 已有的路由协议(如OSPF,IGRP)建立路由.MPLS:转发5.出口处的边界标识交换路由器(EdgeL什么是VPN？虚拟专用网（VirtualPrivateNetwork）；一种电信业务：在公共网络平台上提供专用网络服务；物理上，它并不是一个专用网络，而是公共网络，资源共享，所以成本比较低；逻辑上，它确实是专用网络。总部/北京上海办事处出差人员/纽约家庭办公VPNServiceProviderNetworkInternet/FR/ATM图1VPN示意图什么是VPN？虚拟专用网（VirtualPrivateNMPLS-VPN术语服务提供者网络(P-Network)由服务提供者控制的网络主干客户端网络(C-Network)由用户控制的网络客户边界路由器(CErouter)客户网络的一部分有接口到服务提供者网络边界路由器(PErouter)MPLS-VPN术语服务提供者网络(P-Network)MPLS-VPN术语节点网络或子网的集合即客户网络和托管中心的一部分一个节点通过一个或多个PE/CE链路连接到VPN骨干网络

服务提供者边界路由器(PErouter)服务提供者网络的一部分有接口到客户边界路由器(CErouters)服务提供者核心路由器(Prouter)对VPN一无所知VPN-IPv4地址这一地址包括64个比特位的路由区分标示和32个比特位的IP地址MPLS-VPN术语节点MPLS-VPNVPN_AVPN_AVPN_B10.3.0.010.1.0.011.5.0.0PPPPPEPECECECEVPN_AVPN_BVPN_B10.1.0.010.2.0.011.6.0.0CEPEPECECEVPN_A10.2.0.0CEiBGPsessionsP路由器位于MPLS网络的内层PE路由器与P路由器采用MPLS连接，采用传统IP协议与CE路由器连接PE路由器以MP-iBGP逻辑连接P路由器不运行BGP，对VPN透明MPLS-VPNVPN_AVPN_AVPN_B10.3.0.用MPLS网络提供VPN服务CustA10.1.1VPN15CustA10.2.1VPN15CustA10.3.1VPN15CustB10.1.1VPN354CustB10.2.1VPN354Fully-meshedMBGPconnectionamongallPEroutersPandPEshareacommonIGPsuchasIS-ISorOSPFPEPEPEPPPPPPPPrivateViewPrivateViewPublicView用MPLS网络提供VPN服务CustACustACustMPLS-VPN与其他VPN虚拟电路：ATM/FR/DDN传统的电信数据业务，扩展性差，不适合IP业务的高速发展IP隧道：GRE，L2TP，IPSec借用其他IP技术来组建VPN，扩展性和服务质量等方面都存在很多问题通常需要集中服务的网关VPN标志技术：MPLS-VPNVPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNCVPNBintranetextranetMPLS-VPN与其他VPN虚拟电路：ATM/FR/DDNVMPLS-VPN优点：结构简单VPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNBVPNCVPNAVPNCVPNBMPLS-basedVPNsFR/VCprivacynetworkbasedIPandVPNawaregroupsusers&servicesOverlayVPNFR/VCprivacyVCbasedFR/ATMawaregroupsendpointsintranetextranetHostingMulticastVoIPMPLS-VPN优点：结构简单VPNAVPNBVPNCMPLS-VPN优点：扩展性好目前Cisco的MPLS-VPN解决方案可在一个物理网络中建立多达10万个VPN，将来可到100万个扩展性好的原因在于：

结构简单，不象ATM/PVC那样需要网状网结构

每个PE路由器只需要容纳相关VPN的路由表，而不是全网的路由表

P路由器采用MPLS交换，不需查找路由表直接面向TCP/IP应用MPLS-VPN优点：扩展性好目前Cisco的MPLS-VPMPLS-VPN优点：安全性高每个VPN的路由表与其他VPN完全隔离每个VPN各自规划地址和路由策略、安全策略有两个标签，核心网交换设备并不识别VPN标签。(而ATM、FR仅用一个标签)兼容其它的IP加密技术MPLS-VPN优点：安全性高每个VPN的路由表与其他VPNMPLS-VPN优点：QOS保障利用现有的IP-QOS技术如：业务分类、承诺接入速率、加权队列机制、随机先期检测、资源预留协议等等利用MPLS的流量工程(TrafficEngineering)技术新的其他技术：VPN带宽隔离技术MPLS-VPN优点：QOS保障利用现有的IP-QOS技术如PE2PE1CE1CE2P1P2IGPLabel

VPNLabelIPpacketPE1receivesIPpacketLookupisdoneonsiteVRFBGProutewithNext-Hopand

LabelisfoundBGPnext-hop(PE2)isreachable

throughIGProutewith

associatedlabelIGPLabel

VPNLabelIPpacketProutersswitchthepacketsbasedontheIGPlabel(labelontopofthestack)VPNLabelIPpacketPenultimateHopPoppingP2isthepenultimatehopfortheBGPnext-hopP2removethetoplabelThishasbeenrequestedthroughLDPbyPE2IPpacketPE2receivesthepacketswiththelabelcorrespondingtotheoutgoinginterface(VRF)OnesinglelookupLabelispoppedandpacketsenttoIPneighbour