中国民航数据通信网实施方案-IP

中国民航数据通信网工程实施方案
（VOIP中IP部分）
神州数码（中国）有限公司
目录
1 .中国民航数据网络VOIP设计方案简介 (1)
1.1.文档目的 (1)
1.2.文档适用人员 (1)
1.3.文档内容范围 (1)
1.4.相关文档 (1)
2 .中国民航数据通信网工程设计方案 (2)
2.1.网络设计原理 (2)
2.2.适用条件 (3)
2.3.网络拓扑总图 (5)
3 .IP网规划设计 (6)
3.1.物理拓扑结构 (6)
3.2.逻辑拓扑结构图 (7)
3.3.设备命名规则 (7)
3.4.总体地址分配原则 (11)
3.5.一级地域互联IP地址规划 (12)
3.6.二级地域互联IP地址规划 (13)
3.7.各个节点的路由器LOOPBACK地址 (19)
4 .路由规划 (20)
5 .路由器配置 (21)
1 .中国民航数据网络VOIP设计方案简介
1.1.文档目的
“中国民航数据通信网工程设计方案”主要是基于“中国民航数据通信网技术项目要求应答”来完成的。

它包括中国民航数据通信网工程设计方案，ATM骨干网设备安装实施步骤，具体技术实现，系统软件配置和相关图表。

本文档不包含非技术问题，而只限于与中国民航数据通信网工程设计方案相关的技术层面。

1.2.文档适用人员
本文档资料主要面向负责中国民航数据通信网工程设计和实施的中国民航数据通信网维护人员、系统集成商网络工程师、Cisco技术人员（项目工程师，项目经理、系统工程师）等，以便通过参考本文档资料顺利完成中国民航数据通信网工程。

1.3.文档内容范围
本文档内容基于Cisco MGX 8850，Cisco MGX 8830产品，涵盖了中国民航数据通信网工程的总体设计,PNNI中继规划,PNNI节点配置等部分，主要包括以下部分：网络设计原理和总体网络拓扑结构
网络路由策略和自愈策略
网络结构策略
网络管理系统设计
1.4.相关文档
Cisco Documentation CD
合同附件3－《网络总体设计》
《空管项目路由器IP地址分配表》
《配置清单》
2 .中国民航数据通信网工程设计方案
2.1.网络设计原理
在中国民航空管的业务中，存在着大量的语音业务。

这些语音业务在本地一般通过程控交换机连接话机来实现，而异地（长途）的语音业务则需要租用电信服务商的长途线路来实现。

租用长途线路需要花费大量的经费，而中国民航数据网改造工程完成后，就可以通过部署VoIP技术，将长途语音业务迁移到中国民航数据网上，从而节省大量的费用。

VoIP实现的关键是将语音网关部署在语音设备（PBX或电话机）和数据网设备（MGX）之间。

语音网关的语音端口，如E&M、PRI、FXS等，连接语音设备；语音网关的数据端口，如FR、以太网等，连接数据网设备。

语音网关在语音设备和数据网设备之间，负责语音和IP数据包之间的相互转换、电话号码和IP地址之间的相互转换、以及语音信令和VoIP信令之间的相互转换等工作。

通过VoIP技术将长途语音业务部署到中国民航数据网上，最关键的环节是正确部署VoIP语音网关。

VoIP实现方案如下图所示。

2.2.适用条件
符合标准的语音业务，都可以使用本方案实现长途语音传输。

这些语音业务应符合以下条件：
语音设备应支持以下标准接口，以实现与语音网关的连接（本项目中，语音网关上并未配置以下所有类型的端口。

如果语音网关槽位足够的话，将来可根据业务发展需要对语音网关进行补充配置）：
E1，符合G703标准，支持A-law G.711,中国1号信令或ISDN/PRI、QSIG。

此接口用于PBX与语音网关的连接。

E&M，2线或4线，DTMF或PULSE方式，支持I, II, III, and V信令类型。

此接口用于
PBX和语音网关的小规模连接。

FXS，RJ11接头。

此接口用于普通电话机与语音网关的连接。

数据网为保证一路语音数据包的无阻塞传输，在本工程采用G729编码方式的情况下，应具有16Kbps-24Kbps的带宽，CPU使用率小于70%的条件。

允许话音质量和延时等指标有所下降。

本网络在正常工作时，延时小于200ms，最大延时不超过400ms，满足电信部门的规定；
网络中继线路的延时不可过大，否则语音质量难以保证，甚至会导致业务中断。

因此，不应通过卫星线路传输VoIP业务；
各节点的VoIP编码标准必须统一。

建议采用G.729编码标准；
VoIP技术要求网络能够提供较高的服务质量，因此，除非语音业务能够独占网络资源，否则在绝大部分情况下，需要在网络中为语音业务部署QoS机制；
当语音网关和语音设备使用模拟线路（E&M、FXS）连接时，必须保证双方设备良好接地；
在本次工程的网络设备配置中，语音网关仅配置了PRI端口。

需要指出的是：本次数据网建设方案能够达到以上要求，能够提供良好质量的VoIP语音互联服务。

2.3.网络拓扑总图
3 .IP网规划设计
3.1.物理拓扑结构
本次民航数据网在总体结构上采用层次化的网络结构，全网划分核心层、汇接层和接入层三层，全网共有135个网络节点。

网络层次示意图见上图。

民航数据网网络管理系统包括：1个位于总局空管局的网管主中心，1个位于上海浦东的网管备用主中心，以及位于总局空管局和首都机场、上海虹桥、广州白云、成都双流、西安咸阳、沈阳桃仙、乌鲁木齐地窝堡的8个网管监控中心。

数据网的核心层包括2个核心节点和8个一级节点，汇接层包括35个二级节点，接入层包括89个三级节点，以及1个实验网节点。

具体节点为：
核心节点2个：总局空管局、上海浦东；
一级节点8个：民航总局、首都机场、上海虹桥、广州白云、成都双流、西安咸阳、沈阳桃仙、乌鲁木齐地窝堡；
二级节点35个：天津、石家庄、呼和浩特、太原，济南、青岛、南京、杭州、合肥、南昌、福州、厦门、温州、宁波，珠海进近管制中心、深圳、武汉、长沙、郑州、桂林、南宁、海口、三亚、湛江、汕头，重庆、贵阳、昆明、拉萨，西安西关、兰州，沈阳东塔、哈尔滨、长春、大连；
三级节点89个：海拉尔、包头、秦皇岛、大同、长治、锡林浩特、通辽、乌兰浩特、赤峰，常州、连云港、南通、徐州、盐城、舟山、黄岩路桥、义乌、衢州、黄山、安庆、阜阳、福州义序、泉州晋江、武夷山、赣州、景德镇、九江、烟台、威海、维坊、临沂，南阳、洛阳、沙市、襄樊、宜昌、恩施、张家界、常德、梅县、珠海三灶机场、北海、柳州、梧州，西昌、南充、达县、广汉、绵阳、新津、中甸、西双版纳、芒市、思茅、保山、昭通、丽江、大理、昌都、广元，榆林、汉中、安康、延安、嘉峪关、敦煌、西宁、格尔木、银川、庆阳，丹东、锦州、朝阳、延吉、吉林二台子、齐齐哈尔、佳木斯、牡丹江、黑河，喀什、伊宁、阿勒泰、克拉玛依、库车、且末、阿克苏、和田、库尔勒、塔城；
实验网节点1个：位于总局空管局。

3.2.逻辑拓扑结构图
3.3.设备命名规则
每台路由器在同一个网中都必须有它自己唯一的名字。

如果网管人员要往网络中加入一台新的路由器时，必须遵循已有的命名规则，并检查名字是否已经被使用。

一个很好的做法是将设备的名字与它所在的地理位置相关联，这样可以让设备名与地理位置对应起来。

命名的目的：
1 给设备进行命名有以下几个目的:
2 为了方便网管系统能够唯一的区分每台设备
3 为了方便网管人员能够区分每台设备
因此设备的命名要考虑到中国民航数据通信网的特殊性,尽量结合民航系统已有的某些命名习惯与规则.做到清楚,易懂,好记,便于扩容.
命名的具体规则
节点名长度为1-32位字符
可以包含字母,数字, ‘-‘或‘_’.
中国民航数据通信网命名的具体建议
节点名由四部分组成:
第一部分为中国民航自己独有的四字代码，长度4位. 例:
ZBAA代表首都国际机场
ZSPD代表上海浦东国际机场
第二部分为设备种类,长度为3位
例:
MGX代表MGX,
BPX代表BPX
ROU代表思科路由器
第三部分为设备具体型号,长度为4-5位
例:
8850 或8830 为设备的具体型号
第四部分为设备序列号,即在本地的设备台数, 长度为2位例:
01 代表本地第一台该设备
02 代表本地第二台该设备
在第一和第二部分之间,第三和第四部分之间均用“-”符合分割开.
由此可以得出中国民航数据通信网的ATM交换机的命名如下: ZBAA-MGX8850-01 首都国际机场第一台MGX8850
ZSPD-MGX8830-01 上海浦东国际机场第一台MGX8830 ZBAA-ROU2691-01 首都国际机场第一台思科路由器2691
3.4.总体地址分配原则
本方案以《中国民航数据网改造工程IP地址编码规范》为依据，对VOIP网络IP地址进一步细化。

中国民航数据网VOIP系统的IP地址编码结构如下所示：
8Bits 8Bits 8Bits 8Bits
整个VOIP的IP地址段由“业务类型VOIP”来标识。

按照民航总局的规定，VOIP的标示为00010100，相应的IP地址段为：20.X.X.X。

“二级地域标示”表示七大管区IP地址分配，每个管区分配一个B类地址，具体分配如下：
空管总局、上海浦东、民航总局：20.108.0.0/16
乌鲁木齐：20.109.0.0/16
华北管区：20.101.0.0/16
华东管区：20.105.0.0/16
中南管区：20.103.0.0/16
西南管区：20.104.0.0/16
西北管区：20.102.0.0/16
东北管区：20.106.0.0/16
3.5.一级地域互联IP地址规划
中国民航数据网一级地域互联IP地址用于空管总局和上海浦东与各一级节点之间的互联。

该地址从空管总局的用户地址中分配，类型标识为“1111”，该地址统一分配使用，其编码方式为：
8Bits 8Bits 4Bits 12Bits
为了便于标识，我们使用20.108.241.X/24作为一级骨干网的互联IP。

3.6.二级地域互联IP地址规划
中国民航数据网二级地域互联IP地址用于一级节点与所辖二级和三级之间的互联。

该地址从二级地域用户地址中分配，类型标识为“1111”，该地址由各个管区分配使用，其编码方式为：
8Bits 8Bits 4Bits 12Bits
为了便于标识，我们沿用一级骨干网中的用法。

即每个管区使用20.Y.241.X。

其中，Y由该分行的“二级地域标识”来唯一确定。

如下表所示：
3.7.各个节点的路由器LOOPBACK地址
路由器需设置INTERFACE LOOPBACK地址，占用每个管区IP地址段的一个C类地址，掩码为32位。

地址从大向小取值，即从20.Y.239.254/32 ~ 20.Y.239. 200/32。

详细的文档参照《空管项目路由器IP地址分配表》。

4 .路由规划
考虑到路由协议的能力和扩展性的要求，在本项目中我们将采用OSPF路由协议，按照每个管区划分，将100多台路由器划为七个区域，如下图所示：
核心层的路由器、民航总局的路由器和各个一级节点的路由器的广域网口做骨干路由，在区域0。

其他各路由器分别处在不同的区域，华北管区在区域1，华东管区在区域5，中南管区在区域3，西南管区在区域4，西北管区在区域2，东北管区在区域6，新疆在区域9。

并且在每个管区骨干路由器上做路由的汇总。

即：各管区传播到骨干Area0的路由信息只有一条，并通过Area0传送到其它的Area。

5 .路由器配置
注意：红色字体部分是必须做的配置，要根据《附件六空管项目路由器IP地址分配表》中的实际的配置参数修改。

下面以沈阳为例：
Router>enable !由用户模式进入特权模式
Router# configure terminal ！进入全局配置模式
!
h ostname ZYTX-ROU2691-01 !设置主机名
!
enable secret cisco ！设置特权用户口令
!
interface Loopback0 ! 配置loopback 0
ip address 20.106.239.254 255.255.255.255 !配置loopback 0 的IP地址
!
interface FastEthernet0/0 ！进入FastEthernet0/0端口
ip address 20.106.1.62 255.255.255.192 ！配置IP地址
no shutdown
!
interface FastEthernet0/1 ！进入FastEthernet0/1端口
ip address 20.106.1.126 255.255.255.192 ！配置IP地址
no shutdown
interface Serial0/0
no ip address
no ip redirects
encapsulation frame-relay IETF ！封装帧中继
no shutdown
!
interface Serial0/0.1 point-to-point
des connect to ZBBB
ip address 20.108.241.30 255.255.255.252
frame-relay interface-dlci 801
!
interface Serial0/0.2 point-to-point
des connect to ZSPD
ip address 20.108.241.150 255.255.255.252
frame-relay interface-dlci 501
interface Serial0/0.11 point-to-point
des connect to shenyangdongta
ip address 20.106.241.1 255.255.255.252
frame-relay interface-dlci 602
!
router ospf 10
area 6 range 20.206.0.0 255.255.0.0（此条配置在一级节点配置，其他节点不需要配置） network 20.108.241.0 0.0.0.255 area 0
network 20.106.0.0 0.0.255.255 area 5
!
no ip http server
line vty 0 4
password cisco login
!
end。