数据网-IP-RAN(含IPRAN基础组网和IPRAN高级知识)

数据网—IP RAN知识目录第1章IP RAN基本原理 (3)1.1 IP RAN的主要作用 (3)1.2 IP RAN的常见组网结构 (3)1.3 IP RAN使用的主要技术 (4)1.3.1 DHCP协议基本原理 (5)1.3.2 BGP MPLS VPN原理 (6)1.3.3 MPLS L2VPN原理 (14)第2章中国电信IP RAN技术规X (24)2.1中国电信移动承载网组网与策略规X (24)2.1.1 IPRAN业务承载需求 (25)2.1.2 中国电信IPRAN组网原则 (27)2.1.3 中国电信IPRAN整体架构 (28)2.1.4 中国电信IPRAN组网要求 (29)2.1.5 路由组织 (36)2.1.6 基站的业务实现 (43)2.1.7 通道类业务实现 (51)2.1.8 网管要求 (52)2.1.9 VPN 组织 (53)2.1.10 QoS 部署要求 (56)2.1.11 资源分配 (59)2.1.12 设备命名/链路命名 (67)2.2中国电信IP RAN网管规X (69)2.2.1 功能架构 (69)2.2.2 功能要求 (70)第3章IP RAN网络日常维护与故障处理 (92)3.1 IP RAN网络日常维护 (92)3.2 IP RAN网络故障处理 (93)第1章IP RAN基本原理1.1 IP RAN的主要作用RAN是无线接入网〔Radio Access Network〕的简称，目的是为无线基站和核心网之间提供稳定高效的承载和回传网络。

在2G和3G时代，RAN网络主要承担BTS〔基站〕和BSC〔基站控制器〕之间的承载，通常采用MSTP等传输技术组网，实现全程业务冗余、快速故障切换、保证较好QOS和传输质量。

当前无线基站已经实现了IP化、3G上网业务发展迅速；4G无线网络也完全IP化，上网业务成为主要甚至是唯一的业务，无线网络反过来对RAN网络提出了IP化的承载要求。

面对今后数量庞大的4G基站和突发性较强的无线业务流量，原有的MSTP网络存在着带宽需求满足不力、通道资源不能复用等问题，需要一种更加贴近IP传输模型的RAN网络，组网要求宽带化、扁平化，具备IP化、以太化基站的接入能力，提供高可靠、大容量的基站回传流量的承载。

RAN的技术演进在贴近IP化的目标下形成了偏传输的PTN路线和偏IP的MPLS VPN 路线〔俗称IP RAN〕。

中国电信选择了IP化的MPLS VPN路线，并确定了采用PW+三层VPN的技术策略。

中国电信的IP RAN网络主要承载CDMA的1x和DO业务，以与未来的LTE业务，同时承载基站动环监控和安防等附属业务。

待业务和网络成熟后，逐步承载L2、L3大客户业务。

1.2 IP RAN的常见组网结构IP RAN在本地网的组网上主要分为接入层和核心层两部分。

接入层由接入路由器(A 设备)和汇聚路由器〔B设备〕组成，A设备通过GE链路成环状组网，连接到一对B设备上，B设备之间由一对光纤直连构成10GE保护链路。

〔只有某些特殊情况下，可以采用A 设备双上行到B设备的组网结构〕核心层由汇聚路由器〔B设备〕和核心路由器ER、连接BSC设备的RAN CE组成。

对城域网现有网络的状况以与无线业务的不同，主要有三种组网模式：IP RAN通过RAN CE和BSC对接，收容CDMA的1x和DO业务，通过ER、CN2网络和LTE核心网〔以省为单位集中部署，一般设点在省会〕连接，通过ER连接动环和安防平台。

1.3 IP RAN使用的主要技术中国电信的IP RAN采用PW+三层VPN的技术策略，主要采用了MPLS技术。

在接入层A和B设备间，采用OSPF协议作为IGP，启用MPLS并通过PWE3伪线仿真技术实现基站上各业务由A设备传输到B设备。

同时在A和B设备间配置BFD for PW 进行快速故障检测，触发业务快速切换。

在核心层B设备和ER、RAN CE间，采用ISIS作为IGP，启用MPLS并通过MP BGP 构建L3 MPLS VPN实现各业务由B设备到ER或RAN CE的传输。

在B和ER、RAN CE 间采用了多种快速故障检测技术，触发业务快速切换。

此外在A设备的快速入网〔即插即用〕和基站入网功能上，还使用了DHCP技术。

A 设备的即插即用功能实现方式如下：新入网A设备发送DHCP请求报文，内容包括Option 60、61等设备信息；B设备进行DHCP Relay，同时在报文中插入Option 82属性，内容包括B 设备名、接口名称以与VLAN等信息；网管系统担当DHCP Server功能，根据DHCP请求报文携带的设备信息对新入网A设备进行合法性认证，并为新进网A设备分配地址资源。

新入网基站接到A设备上时，也通过DHCP技术与DHCP SERVER〔CDMA网为BSC 设备，LTE网为基站网管或专用SERVER〕通信，从SERVER处获取管理地址、业务地址和其他相关配置。

1.3.1 DHCP协议基本原理〔一〕DHCP的基本概念与其作用DHCP (Dynamic host configure protocol)动态主机配置协议，它的主要作用是：动态配置IP地址的协议，整个配置过程自动实现，终端无需设置；所有配置信息统一管理，不仅能够分配IP地址，还可以配置其他信息〔DNS服务器、缺省网关等〕。

优点是：提高网络配置效率，减少配置工作量，减少IP冲突的可能性。

DHCP采用客户端/服务器体系架构➢DHCP server：集中存放配置信息，响应客户端的请求与之交互并完成主机配置信息的分配。

➢DHCP client：需要向服务器端发起请求来获取IP地址等信息完成网络参数的配置。

〔二〕DHCP的工作原理⏹DHCP Server 工作方式：1.DHCP SERVER的行为完全由DHCP CLIENT来驱动，只需根据收到的DHCPCLIENT的各种请求报文，响应不同的DHCP响应报文即可。

2.DHCP SERVER还可实现地址池管理功能。

⏹DHCP Client工作方式1.主动向DHCP Server请求IP地址等配置信息。

2.使用ipconfig /renew来发起获取IP地址的过程，3.使用ipconfig /release来释放IP地址⏹DHCP Relay1.当DHCP Client和DHCP Server处于不同网段时，需要有DHCP Relay。

2.DHCP Relay负责转发DHCP Client的数据包给DHCP Server。

3.同时负责将DHCP Server的回应转发给DHCP Client。

⏹DHCP 协议报文类型1.DHCPDISCOVER，此报文是client开始DHCP过程的第一个报文2.DHCPOFFER，此报文是server对DHCPDISCOVER报文的响应3.DHCPREQUEST，此报文是client开始DHCP过程中对server的DHCP OFFER报文的回应，或者是client续延IP地址租期时发出的报文4.DHCPACK，server对client的DHCPREQUEST报文的确认响应报文，client收到此报文后，才真正获得了IP地址和相关的配置信息。

5.DHCPDECLINE，当client发现server分配给它的IP地址无法使用，例如IP地址冲突时，将发出此报文，通知server拒绝使用此IP地址。

6.DHCPNAK，server对client的DHCPREQUEST报文的拒绝响应报文，client收到此报文后，一般会重新开始新的DHCP过程。

7.DHCPRELEASE，client主动释放server分配给它的IP地址的报文，当server收到此报文后，就可以回收这个IP地址，这个IP就能再分给其他的client。

1.3.2 BGP MPLS VPN原理〔一〕VPN的概念与作用1、VPN —— Virtual Private Network ：虚拟专用网络，它并不实际存在，而是利用现有网络构成的虚拟网络，以达到用户数据的安全传输。

2、VPN的作用：1)专线的作用：保证数据传输的安全2)VPN的作用：通过建立隧道在公共网络上仿真一条点到点的专线，从而达到数据的安全传输➢通过数据封装仿真一条点到点的连接➢通过数据加密增强安全性能3)VPN与专线对比：成本低，用户只需铺设本地专线而无需使用长途专线，还可通过internet访问内部网络，更加方便。

〔二〕VPN主要类型VPN最关键的问题就是：如何创建隧道。

按照VPN的隧道创建方式，VPN可以分为一下类型：1、传统VPN1)帧中继〔二层〕2)ATM〔二层〕2、基于客户端实施〔CPE〕VPN1)L2TP〔二层〕2)GRE〔三层〕3、基于运营商实施VPN1)基于MPLS的二层VPN2)BGP/MPLS VPN〔三〕MPLS VPN概述1、MPLS VPN定义MPLS VPN即在MPLS/IP公共网络上，利用MPLS技术创建隧道，实现二、三层VPN业务的技术。

MPLS VPN的好处：1、对运营商而言1)提供新的、差异化的服务2)向企业网市场渗透实现业务增长3)实现网络融合、提高带宽复用、提高扩容效率来降低运维成本。

2、对企业用户而言1)通过公共网络组建私有网络加快网络的建设，降低网络建设的成本，2)带宽扩展便利3)简化网络运维的复杂性2、MPLS VPN的体系结构⏹运营商网络➢P路由器：运营商网络内部路由器➢PE路由器：接入用户⏹用户网络➢CE路由器：接入运营商网络〔四〕BGP/MPLS VPN的工作原理1、VRF的作用BGP/MPLS VPN实现目标——控制层面：1)VPN的路由信息仅能由本VPN的设备学习而不能被P设备与其他VPN设备学习2)PE设备上需保存各组VPN与公共网络的相关路由信息，但相互之间不能影响⏹VRF的提出VRF：VPN路由转发实例〔VPN Routing&Forwarding〕VRF作用：隔离、识别不同的VPN每个VRF存储的路由信息具有：与此VRF有关的直连从CE站点接收到的路由；从其他PE路由器接收到的具有可接受的BGP属性的路由。

只有来自与VRF相关的站点的数据包才会被查询，VRF提供不同VPN间的隔离。

⏹如何识别VPN？——本地识别在PE上配置不同的VRF，将不同的接口指定到对应的VRF中。

配置举例：3、如何识别VPN——跨公网识别VRF中包含两种属性：RD和RT。

RD：路由标识符〔Route Distinguisher〕，用来解决用户地址复用问题RT：路由目标〔route-target〕，用来识别不同VPN的路由信息2、VPN-IPV4的地址结构⏹地址复用——VPN-IPv4 地址族⏹VPN-IPv4 地址族➢路由标识符〔RD〕+用户IPv4前缀➢路由标识符用来消除IPv4地址的歧义➢支持用户的私有IP地址空间⏹VPN-IPV4地址通过MP-iBGP发布➢使用“BGP 4 多协议扩展〞〔RFC 2283〕⏹VPN-IPV4地址只在控制层面被使用⏹路由标识符有两种类型：0和1➢类型0：管理器区域=2字节，AN区域=4字节◆管理器区域通常为服务提供商的AS号◆AN区域为由服务提供商分配的一个数值➢类型1：管理器区域=4字节，AN区域=2字节◆管理器区域通常为服务提供商的IP地址◆AN为有服务提供商分配的一个数值2、地址复用——VPN-IPv4 地址族的使用➢VPN-IPV4地址仅用于公共网络，CE并不接收➢入口PE在发送路由信息进入公共网络时，将ipv4路由格式变为vpn-ipv4格式➢出口PE在发送给CE路由信息时将vpn-ipv4地址变为ipv4地址发送➢VPN-IPV4地址仅用于控制层面，即在BGP传递路由消息时使用，而数据报文转发时不会使用3、VPN的路由策略⏹VPN的识别——路由目标RT作用：RT为路由实例VRF配置输入输出的路由策略，指定PE路由器能够接收、发送哪些路由信息，通过这些路由策略定义VPN的连接性实质：RT实质上是BGP的扩展团体属性，用来标识每条路由信息的所属关系格式：AS号：分配号或IP地址：分配号•import target：用于输入策略，只有当输入路由信息属性与PE上VRF的import target 属性相匹配才能学习保存•export target：用于输出策略，PE发送路由信息时携带对应VRF的export target属性，用来标识发送VPNRD与RT的对比4、BGP/MPLS VPN路由信息交换和数据报文转发过程⏹内层标签的提供——MBGP•PE间在传递路由信息时，MBGP针对每条VPN-IPV4路由信息分配对应的标签；•当入口PE收到数据报文时，根据对应的VRF查找VPN-IPV4对应的内部标签，并根据下一跳地址找到对端PE对应的外部标签，封装发送。