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完美的下一代IP 骨干网典范


完美的下一代 IP 骨干网典范
――记爱立信承建中国电信 CN2 项目

在 2004 年 11 月一个平常的日子里,一纸来自中国电信的传真,瞬间把办公室平静的气 氛激扬起来,在每个人的脸上,都洋溢着难以言表的喜悦。在这份传真上,赫然写着:爱立 信公司中标中国电信 CN2 项目的第一包和第三包! 确实,没有哪一次中标会对我们的数据产品产生这样重要的影

响,承建中国电信下一代 IP 骨干网,将为爱立信公司打开中国电信运营商数据通信领域的胜利之门。在此之前,对 于中国电信这个中国最大的数据业务运营商,我们的高端路由设备只在其部分省市进行部 署,这次在全国的 IP 骨干网上脱颖而出,实属不易。这不仅仅是几个月的努力,而是整个 团队多年汗水的结晶。 早在四年多以前,为了打开中国电信这扇大门,我们开始了艰苦的跋涉,先后在福建电 信、浙江电信和上海热线等地部署 M160 路由器,尔后才有了中国电信 DCN、山东电信骨 干网等的合作,近期又签订了电信北方 163 骨干网、163 六期扩容等合同。在这种情况下, 我们迎来了中国电信(CN2)第二个 IP 骨干网的竞争。 中国电信此次建网的业务定位很明确:第一,CN2 精品业务网络设备必须具备低延迟、 高可靠性等特性,从而能够差异化地为虚拟专网服务;第二,满足为大企业客户服务的扩展 性需求,并支撑未来的 3G 和 NGN 网络;第三,有利于 CN2 与 ChinaNET(又名 163)网 络的互联,以及互联星空计划的顺利推广。因此,这个网络的意义及影响极其深远,已经成 为“今年中国乃至整个亚太地区非常具有代表性的策略性项目” 。 可想而之,面对这个项目,其竞争是何其激烈!国内外一流的路由设备厂商基本上都参 与了角逐,包括思科、上海贝尔阿尔卡特、华为、中兴和港湾等有实力的公司。设备选型测 试的过程是近乎苛刻的,中国电信在技术先进性、技术可持续发展性、设备管理维护性、价 格和售后服务等方面都提出了极高要求。 然而,在爱立信公司的精心策划和参与者的日夜艰苦努力下,在前期的充分准备下,我 们携手 Juniper 公司共同提供的骨干网解决方案终于赢得了客户的青睐,一举获取了核心节 点和华南地区两个包,成为了最大的赢家。

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这次胜出, 是客户对我们的技术能力, 对我们可运营、 可管理的电信级解决方案的认可。 在这个骨干网解决方案里面,通过 T640、T320、M320、M20 等路由设备的部署,为中国电 信奉献了一个高速、可靠、无阻塞的高性能 IP 网络,也为整个数据通信业界展示了一个完 美的下一代 IP 骨干网典范。

清晰的网络体系结构
下一代 IP 骨干网将是一个多业务网络,分成网络承载层面和专门的业务层面。 承载层面负责高速、无阻塞的 MPLS/IP 交换,承载层面由 CN2 所要求的 C1、C2、C3 路 由器所组成,每台设备具有 1280G/640G/320G 的系统容量和 10Gbps、2.5Gbps 以上的链路带 宽, 承载层面利用 IP 快速收敛和 MPLS FRR 提供可靠的网络传送功能, 并具有 COS 保证机制。 业务层面负责灵活、方便地接入用户,并向用户提供所需业务,业务层由 CN2 所要求的 PE 设备组成。

业务层面
PE PE

承载层面
PE

PE

PE PE

图一、网络体系结构

承载层面对最终用户来说则是透明的, 它由位于各个节点的核心路由器通过建网规则搭 建起来的数据传送交换的骨架。从宏观的角度来看,整个承载层面,可以理解为一个虚拟的 中心交叉设备,所有的业务接入路由器都接在这个虚拟中心交叉设备上。这个虚拟中心交叉

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设备的功能就是,将其所连接的业务接入路由器所送入的业务流,转发到其他地方的业务接 入路由器。从微观的角度看,承载层面是由位于不同节点的不同级别的骨干路由器连接起来 的网络。承载层面对于业务流的处理,是基于业务路由器上对业务流所打的标签进行。

先进的路由平台
根据建设新一代基于 IP/MPLS 的网络基础设施的需求,在网络中部署业界最先进的 Juniper T/M 系列路由器: ? ? ? ? ? 具有强大的 QoS 功能,基于硬件的 MPLS,适用于 ATM、帧中继以及 IP 服务 无以伦比的 10 Gbps 密度(SMLR、SMSR2、VSR) 丰富、可靠的服务 统一的 JUNOS 软件,可以实现操作的简单性 接口的可移植性很强,节约投资

该系列平台全部使用具有互联网增强功能的 JUNOS 软件,同时结合硬件的各种密度、 速度、性能和特性。这样,我们无需在各种功能和特性之间进行权衡取舍,就可以非常方便 地满足骨干网络的苛刻要求。 同时,T 系列路由平台具有良好的扩展性,它们可以通过光交换矩阵 TX 互联,组成超 过 10Tbps 容量的路由系统。这些特性,在中国电信 CN2 的竞争中,是远远领先于其他厂商 的设备。

图二、路由交换矩阵

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T/M 系列路由器,已经在世界最大的网络中,广泛提供高级 IP/MPLS 业务,并帮助服 务供应商进行网络转型,增加收入。该路由器完全隔离了控制、转发和业务层面, 可在不 影响性能的情况下,单一平台支持多种业务――最大程度增加收入并降低资本成本。这些业 务包括各种 VPN、实时话音和视频应用、丰富的高级内容广播、IPv6 业务、精度记帐等等。 由于体系结构的强大的灵活性和性能优势, 伴随着新版本的 JUNOS 软件不断推出,新的 业务产品也将随之不断增加。

高可用性和路由快速收敛
下一代 IP 网络的可用性和 QoS 是区分与传统 IP 骨干网的明显特征, 而路由的稳定性和 高可用性需要明显的提高,这需要技术、设计、设备的多方面配合。 在网络中引起网络通信中断和可用性降低的事件包括路由器故障、 线路故障和维护操作 等,而维护操作(软件升级、配置改变、更换板卡等)实际上在中断分布中的份额很大,为 此,我们建议在 CN2 中同时采用以下技术来解决这些问题: ? IGP /BGP 快速收敛 该方案对路由器的接口卡、 转发引擎的故障和线路故障作用明显, 可以在 sub-second 恢 复级别,对路由器的路由引擎的错误和切换影响不大;相对通用、简单、扩展性好。T/M系列路由器采用了 Indirect Next-hop (INH)的路由优化处理技术,所以,在中国电信广东 研究院的测试中,不论是 ISIS,还是 BGP,其路由收敛时间都是非常理想的。 ? MPLS FRR 该技术对故障进行重新路由的性能更加优异,可以在 50ms 内进行切换。在新的 IP 骨干 网里,MPLS VPN 是不可或缺的应用。因此,我们认为,MPLS FRR 是骨干网必须实施的一项 技术。在 CN2 里,核心层面将会启用这个技术,为数据传递提供一个可靠、通畅的平台。 ? 无中断转发 T/M- 系 列 路由 器 的 控制平 面 和 转发平 面 完 全分离 , 使 得 T/M- 系列 路由 器 能支 持 Graceful Restart 功能,实现协议的无中断转发。当 T/M-系列路由器重启或升级软件版本 时,当控制平面的路由或信令协议重启时,由于发送平面并没有异常,同时网络结构也没有 改变,因此在发送信息表(FIB)中的路由会保持一段时间,该路由器在一段时间内仍然能

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正常发送数据包。发生重启的路由器会通知相邻路由器,相邻的路由器仍然认为该路由器在 设定的一段时间内仍然能正常发送数据包,同时相邻路由器不发送路由更新给其它路由器。 对于 CN2 这样大规模网络,需要 BGP 和 ISIS 的 Graceful Restart 协同工作,同时,为 了不影响关键的 MPLS VPN 业务,还需要和 LDP 的 Graceful Restart 协同工作;在核心层 面还需要和 RSVP TE 的 Graceful Restart 协同工作才能保证 MPLS FRR 的功能不受 RE 切换 的影响,才能与 MPLS FRR 共同提高网络的可靠性。 在中国电信北京研究院的 MPLS 测试中,只有我们的 T/M-系列路由器才能胜任上述环 境下的零中断切换:在同时使用了 BGP、ISIS、RSVP、LDP 的情况下,启用这些协议的 Graceful Restart,测试结果表明,在路由引擎 RE 切换或其他故障期间,T/M-系列路由器零 丢包,真正实现了无中断转发。

以上种种高可用性、 快速收敛以及路由交换矩阵等技术及其在我们路由平台上的优异性 能,无疑是我们在 CN2 项目中取胜的法宝。在这些技术的紧密配合下,毫无疑问,一个高质 量的精品网络将会很快呈现在我们面前。

中国电信下一代 IP 骨干网(CN2)的招标已经尘埃落定,但是,IP 网络的演变仍在继 续,数据通信和话音通信的融合无可避免,3G 和 NGN 的出现也是指日可待了。因此,面 对日新月异的市场环境,面对强大的竞争对手,我们必须将自己的解决方案和技术应用继续 精雕细凿,才能使我们的产品和服务,不断与时俱进,在数据通信领域里继续发扬光大。

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