IP承载网

起源：为了将IP与ATM结合
IP
面向无连接 的控制平面
面向无连接 的转发平面
MPLS
面向无连接 的控制平面
面向连接的 转发平面
ATM
面向连接的 控制平面
面向连接的 转发平面
MPLS基本概念
LER
MPLS域
IP LER
LSR
LSR
LER
LSP
LSR MPLS
LER
• LSR：Label Switch Router • LER：Label Edge Router • LSP：Label Switch Path
BGP同步问题
E0:10.1.1.1/24
AS100 RTA
AS300
S0:1.1.1.1/24
EBGP
S0:1.1.1.2/24
IBGP
RTB
S1:2.1.1.2/24
S0:2.1.1.1/24
RTE
RTC
AS200 RTD
RTF
EBGP
BGP路由反射器
RR
EBGP
IBGP
IBGP
IBGP IBGP
宜宾AR
泸州AR
内江AR
攀枝花AR
站点接入组网拓扑 中国移动IP专网
AR PE路由器
AR PE路由器
CE
媒体信令
设
CE设备
备
业 务 节
媒信 网 体令 管
点
MGW
网管 CE设备
信
网
令
管
HLR
计费 CE设备
软
交
换
信 网计 令 管费
站 点
MSC Server
➢ 业务节点包括软交换节点MSC Server、MGW和HLR，站点可以仅有一个或 多个MSC Server，也可以仅有一个或者多个MGW，或者是组合。
RTC
RTD有两个直连 网段，花费值x
RTA
RTD
NET1
RTB
RTD:路由表记录为直连 RTC:路由表记录下一跳RTD RTB:路由表记录下一跳RTC RTA:路由表记录下一跳RTC
RTB有两个网段， 花费值xxx
NET2
OSPF vs IS-IS
比较点 适用范围 复杂度
可扩展性
对流量工程的支持 可调节性
动态路由协议基本原理
• 动态路由协议的作用
– 计算路由、发现路由； – 通过一定的手段，得到本路由器到网络中其它
网段的路由；
• 动态路由协议如何做到这一点
– 每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相 邻的路由器，由于大家都这样做，最终每台路 由器都会收到网络中所有的路由信息。然后运 行某种算法，计算出最终的路由来。（实际上 需要计算的是该条路由的下一跳和花费）
• P 路由器，也不需要知道有VPN的存在，仅仅负责骨干网 内部的数据传输。但其必须能够支持MPLS协议，并使能 该协议。
• 所有的VPN的构建、连接和管理工作都是在PE上进行的。 • 网络配置简单 • 可以直接利用现有路由协议而无需任何改动 • MPLS VPN网络具有良好的可扩展性 • 可实现具有QOS和TE的VPN
IP承载网组网
中国移动IP承载网结构
CE AR(PE)
AR(P)
AR(PE)
CE
SoftX3000
UMG8900
UMG8900
SoftX3000
NE40-8
协议
• 骨干网（AR和CR）全网运行ISIS协议 • CE和AR之间运行多实例OSPF
• 所有业务通过MPLS VPN承载，并由MP-IBGP传递 VPN路由
VPN_B
10.2.0.0 CE
VPN_A
11.6.0.0 CE
VPN_B
10.1.0.0 CE
PE PE
iBGP sessions
P
P
PE
VPN_A
11.5.0.0 CE
VPN_A
CE 10.1.0.0
P
P
VPN_B
PE
CE 10.3.0.0
• CE（Custom Edge）：直接与服务提供商相连的用户设备。
• 主要是通过一种表的形式表现出来的。 （路由表）
路由表信息
• [Quidway]display ip routing
Routing Tables:
Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface
0.0.0.0/0
Static 60 0 120.0.0.2 Serial0
同网段的多台主机同过交换机连结
10.0.0.0 /24
不同网段的网络或主机同过路 由器互连
10.0.1.0 /24
10.0.2.0 /24
路由器的主要功能：
• 提供了不同网络物理上的互连。（端口） • 把报文从一个网络发送到另外一个网络。
（路由）
什么是路由
• 路由是指导ip报文转发的路径信息。
中国移动
IP专网
（四川） RR
RR
成都府青-CR1 成都高升桥-CR2
德阳AR
NE5000E
NE5000E
绵阳AR
广元AR
巴中AR
遂宁AR
155M POS 155M POS 100M FE
乐山AR 眉山AR 雅安AR 西昌AR 自贡AR
高新西区AR
高升桥AR
万年AR 南充AR
广安AR
达川AR
资阳AR
IS-IS
OSPF
一般用在大型ISP中
在企业网和ISP中普遍 使用
产生更少的LSPs，而且 产生更多的LSAs，一般
一般使用一个区域
配置多个区域
可以支持相当大的单个 比较大的网络一般划分
区域
为多个区域
扩展支持 非常好
扩展支持 好
BGP
• BGP是“唯一”的EGP路由协议，主要用来在AS 之间传递路由信息
AR路由器。
谢谢MLeabharlann LS的优点• 以短的、固定长度的标签代替IP头作为转发 依据，提高转发速度
• IP与ATM更好地结合 • 提供增值业务，同时不损害效率：
– VPN – 流量工程 – QOS
MPLS封装格式与标签
0
20 23 24
31
标签
EXP S TTL
32比特
2层头部 MPLS头部 IP头部
数据
• ATM和FR的MPLS封装有两种：
• PE（Provider Edge Router）：指骨干网上的边缘路由器，与 CE相连，主要负责VPN业务的接入。
• P（Provider Router）：指骨干网上的核心路由器，主要完成 路由和快速转发功能。
MPLS VPN 的特点
• 在这种网络构造中，由服务提供商向用户提供VPN服务， 用户感觉不到公共网络的存在，就好像拥有独立的网络资 源一样。
IGP&EGP
自治系统ＡＳ１００
外部路由协议（ＥＧＰ）
自治系统ＡＳ２００
内部路由协议（ＩＧＰ）
内部路由协议（ＩＧＰ）
IGP&EGP
IGP
OSPF（开放式最短路径优先） IS-IS （中间系统－中间系统）
EGP
BGP （边界网关协议）
IGP路由传递示意图
RTA有两个网段， 花费值xxx
RTC有两个网段， 花费值xx
自治系统ＡＳ１００
IBGP
EBGP
自治系统ＡＳ２００
IBGP
自治系统ＡＳ3００ EBGP
IBGP
BGP路由通告原则
• 存在多条路径时，BGP Speaker只选取最 优的使用
• BGP Speaker从IBGP获得的路由不向它的 IBGP相邻体通告
• 丢弃从EBGP对等体接收到的包含自身AS 号的任何更新信息
10.0.1.0 /24
10.0.2.0 /24
10.0.3.0 /24
路由自环
路由自环
• “路由自环” 是指某个报文从一台路由器 发出，经过几次转发之后又回到初始的路 由器。原因是其中部分路由器的路由表出 现错误。产生的原因可能是配置静态路由 有误，有时动态路由协议也会错误地计算 路由。
“路由自环”对网络的危害极大，应尽量避免!
Direct 0 0 20.0.0.1 Ethernet0
20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 LoopBack0
直连路由
10.0.1.0 /24
10.0.2.0 /24
10.0.3.0 /24
静态路由
Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface 10.0.2.0 /24 Static 60 0 10.0.2.1 Serial1
– shim封装：与其他链路层类似
– 信元模式：直接利用VC（ATM是VPI/VCI， FR是DLCI）作为标签
VPN概念
• VPN: Virtual Private Network
异地办事处
合作伙伴
隧道
出差员工
Internet
专线
办事处
总部 分支机构
MPLS VPN 网络结构
VPN_A
10.2.0.0 CE
EBGP
BGP路由反射器簇
RR
RR
IBGP
IBGP EBGP
IBGP
IBGP IBGP
EBGP
MPLS
• MPLS——Multi-Protocol Label Switching
– Multi-Protocol – 支持多种三层协议，如IP、IPv6、IPX、SNA
等 – Label Switching – 给报文打上标签，以标签交换取代IP转发
• 在AS之间是一种距离矢量的路由协议，应用特定 的属性避免环路的发生
• 路由信息携带丰富的属性 • 传送协议：TCP，端口号179 • 支持CIDR（无类别域间选路） • 路由更新：触发更新，只发送增量路由
• -(周期性通过keepalive包发送消息.)
• 丰富的路由过滤和路由策略
EBGP&IBGP
AR(PE)路由器
• AR(PE)路由器按地市设置，每地市设置一 对AR(PE)路由器
• AR(PE)路由器负责将媒体、信令、网管、 计费等映射为不同的VPN实体
CR(P)路由器和RR
• 每个大区省设置一对CR(P)路由器和RR • RR的设置避免了各省AR(PE)路由器之间直
接建立IBGP对等体
8.0.0.0/8
RIP 100 3 120.0.0.2 Serial0
9.0.0.0/8
OSPF 10 50 20.0.0.2 Ethernet0
9.1.0.0/16
RIP
100 4 120.0.0.2 Serial0
11.0.0.0/8
Static 60 0 120.0.0.2 Serial0
20.0.0.0/8
IP化后的路由原则
长途SS升级为CMN 端局
B省
SoftX3000
CMN UMG8900 UMG8900
SoftX3000
IP承载网
A省
端局
SoftX3000
UMG8900
CMN
SoftX3000 端局
SoftX3000
UMG8900 UMG8900
路由原则
• 就近入IP,就远出IP. • 1344作为IP化软交换端局MSC ID。 • 省际信令流由CMN汇接转发，媒体流直达。 • 省内信令流、媒体流直达。 • 同一站点（局房）信令流、媒体流不通过
➢ CE设备包括CE路由器，接入媒体信令业务，CE交换机接入网管或者计费业 务，基于业务进行物理隔离；
CE设备
• 软交换站点接入方式必须通过三层交换机 或路由器设备接入IP承载网
• 业务系统的信令、媒体CE设备、网管CE与 计费CE需要分设，实施物理隔离
• CE设备以机房为单位设置，只接入本机房 设备