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IP城域网路由规划

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黄俊海 刘云


  路由规划是IP城域网建设中的核心问题,规划何当与否直接影响到整个城域网的可靠性及效率。本文以铁通南宁城域网为例,就路由规划问题进行探讨。

1 铁通南宁城域网组网说明

  铁通南宁城域网采用层次化结构,以纯IP方式组网。整个网络分为骨干层、汇聚层和接入层3层。骨干层设置1个节点,配置1台路由交换机、1台宽带业务管理设备(BAS)和若干网管设备。考虑到网络建设初期城域网用户不多,运营商对成本较敏感,南宁城域网采用路由交换机替代核心路由器作为城域网的骨干层。该路由交换机上行通过千兆以太口(GE)接入铁通骨干网(CRNET)的高速路由器Cisco12406,完成城域网内用户出城域网业务的路由转发;下行通过GE与汇聚层设备相连,对汇聚层业务进行收敛和转发。此外,该路由交换机采用双GE与BAS相连,以完成IP业务用户认证和计费;同时与已有的华为NE16路由器和Cisco7206路由相连,通过这两台路由器提供专线业务;该路由交换机还可通过A8010与PSTN相连,为拨号用户提供接入。

  汇聚层设3个节点,采用的设备为路由交换机,上行通过GE与骨干节点相连,下行通过快速以太口(FE)与接入层设备相连,完成用户业务的汇聚。接入层主要采用IP DSLAM、二层交换机等设备,提供光纤、五类线和铜线等接入手段。用户采用以太网环境下点对点协议(PPPOE)或虚拟局域网(VLAN)等方式,跨过路由交换机,终结于全网唯一的集中式BAS,由该BAS进行认证、计费及管理。

2 路由协议选择原则

在城域网中,选择合适的路由协议非常重要,路由协议有域内路由和域间路由两种基本类型。域间路由协议主要有边界网关协议(BGP)和外部网关协议(EGP)等;域内路由协议主要有开放式最短路由优先协议(OSPF)、中间系统路由选择协议(IS-IS)和路由信息协议(RIP)/RIP2等。选择路由协议需考虑一以下因素:

(1)路由协议的开放性

  开放的路由协议可得到不同厂家的支持,使网络互通、未来升级和扩充能力得到保证;

(2)网络规模及复杂度

  不同协议对网络规模及复杂度的支持能力会有所不同,例如RIP路由协议不适合规模较大且复杂的网络;

(3)路由协议的先进性和成熟度

  为了使今后网络升级更加方便和顺利,必须考虑这种路由协议是否具有先进性,是否为当今主流协议。

3 域间路由协议选择及相关策略

  在铁通南宁城域网建设初期,网间路由采用静态路由/默认路由方式。随着顽网络规模的扩大,该城域网平滑过渡为单独的自治系统(AS)域,与骨干网的Cisco12406之间采用外部边界网关协议(EBGP)对等连接,通过BGP路由表控制机制,对向AS外交换的和从AS外接受的路由表内容进行控制,从而对进出AS的路由信息进行过滤,有效减轻核心节点负担,提高路由效率。

4 域内路由协议选择及相关策略

  目前,广泛采用的域内路由协议有OSPF和IS-IS。OSPF是层次化路由协议,具有很好的可扩展性。城域网在划分域时,通常将核心节点和汇聚层路由器上连核心层的IP接口划分为骨干域(backone area),负责与外部网络交互连接其他子域;每个汇聚层理由设备下连的接入层部分作为一个独立的子域,个子域均与主干域直接相连。扩容时也采用这一规则划分子域。与OSPF类似,IS-IS是ISO标准路由协议,也是开放式链路状态路由协议。但二者存在不同之处:(1)IS-IS标准化程度更高更成熟;(2)IS-IS支持无连接网络服务(CLNS)协议和多种三层协议(IP、网际包交换协议(IPX)等),OSPF仅支持IP;(3)IS-IS支持多个2级域,具有良好的扩展性,OSPF只有单一的骨干域;(4)大多数主流设备支持OSPF,支持IS-IS的设备相对要少一些。

  由上述分析可知,对于铁通南宁城域网这样的中型网络,使用OSPF完全可满足需要,另外,部分网内设备可能不支持IS-IS协议,则是选择OSPF的重要原因之一。OSPF每个区域可容纳100台路由设备,目前南宁城域网设备不多,可暂不考虑层次结构,只设1个骨干域。随着网络规模的扩大,再逐渐划分网络层次。

  再城域网边缘设备配置OSPF与BGP交换路由时,为了提高安全性,可配置骨干域的OSPF协议MD5验证字。为了保证网内链路的动态选择,可根据城域网内链路的传输速度,设置不同的Metric值。Metric值是OSPF理由选择中最重要的参数,OSPF理由选择Metri值规划如表1所示。

5 边缘用户接入

  具有自己企业网的用户称为城域网的边缘用户,他们希望通过城域网接入Internet或实现广域互连。对这些用户可采用以下两种路由策略:(1)对规模较小的客户,采用静态路由方式,用户端采用默认路由,局端路由器配置静态路由,并把用户信息转化为BGP路由;(2)对较大的集团用户,采用EBGP与用户路由器交换路由信息,在用户接入处,向用户提供BGP默认路由或城域网BGP路由信息,甚至全部Internet BGP路由信息。

6组播协议选择

  组播是城域网的热门话题,是未来最具潜力的业务模式之一。南宁城域网选择协议无关组播协议-稀疏模式(PIM-SM)和主机组播协议(IGMP)。PIM-SM用于路由器之间,它不需要单独的协议,开销很小,效率很高,是目前的主流组播协议;IGMP用于主机与路由器之间,已成为组播终端网络的必备协议。

摘自《电信快报》

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