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目  錄
1 概述 4
1.1 項(xiàng)目背景 4
1.2 ip技術(shù)與光技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用 4
1.3 上海有線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 6
1.4 業(yè)務(wù)開展的需求 7
2 IP交換網(wǎng) 8
2.1 機(jī)房標(biāo)識(shí) 8
2.2 設(shè)備命名規(guī)則 11
2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 11
2.3.1 IP交換核心 12
2.3.2 POP點(diǎn)結(jié)構(gòu) 12
2.3.3 分中心網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)況 13
2.3.4 分中心新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 16
2.3.5 分中心的端口配置 18
2.3.6 分中心的IP地址配置 19
2.4 TRUNK、VTP和STP 19
2.5 路由策略 20
2.5.1 全網(wǎng)OSPF結(jié)構(gòu) 20
2.5.2 OSPF核心 21
2.5.3 分中心OSPF結(jié)構(gòu) 23
2.5.4 OSPF的安全 26
2.6 網(wǎng)絡(luò)互連IP地址規(guī)劃 27
2.6.1 總體規(guī)劃 27
2.6.2 LOOPBACK地址分配 27
2.6.3 IP交換骨干地址分配 29
2.6.4 分中心IP地址分配 29
2.7 網(wǎng)管 29
3 MSTP 32
3.1 核心MSTP 32
3.1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 32
3.1.2 網(wǎng)管 33
3.2 接入層MSTP 34
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 34
3.2.2 網(wǎng)管 37
4 IP骨干優(yōu)化 37
4.1 路由規(guī)劃 38
4.2 BGP路由結(jié)構(gòu) 39
5 業(yè)務(wù)規(guī)劃 40
5.1 接入手段 40
5.1.1 E1/155M電路 40
5.1.2 FE 41
5.1.3 HFC 41
5.2 業(yè)務(wù) 41
5.2.1 MPLS VPN 42
5.2.2 因特網(wǎng) 44
5.2.3 透明鏈路 45
5.3 VLAN規(guī)劃 50
5.4 物理端口規(guī)劃 51
5.4.1 CISCO3550端口規(guī)劃 51
5.4.2 MSTP端口規(guī)劃 52
5.4.3 CISCO4507端口規(guī)劃 52
5.4.4 CISCO15454端口規(guī)劃 53

1 概述
1.1 項(xiàng)目背景
從2000年正式開展業(yè)務(wù)至今，“有線通”寬帶業(yè)務(wù)已經(jīng)發(fā)展到了10萬(wàn)戶居民用戶的規(guī)模，CMTS寬帶接入服務(wù)器超過45臺(tái)。根據(jù)公司的業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)在一兩年內(nèi)新增5－10萬(wàn)戶居民用戶，并大力發(fā)展企業(yè)用戶的VPN和專線業(yè)務(wù)，使公司業(yè)務(wù)種類更加豐富和完善，提供全方位的高品質(zhì)的服務(wù)。
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶流量不斷增大，現(xiàn)有的骨干已經(jīng)不能滿足業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展的需要，因此決定對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)骨干進(jìn)行調(diào)整和擴(kuò)容，建立上海有線IP城域網(wǎng)。

1.2 IP技術(shù)與光技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用
對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)中的服務(wù)供給商來說，他們面臨的基本挑戰(zhàn)是如何在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)，為用戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接。隨著越來越多的企業(yè)將網(wǎng)絡(luò)和信息業(yè)務(wù)外包給服務(wù)供給商，企業(yè)用戶以及應(yīng)用服務(wù)供給商（asp）等全新市場(chǎng)領(lǐng)域的成長(zhǎng)，將越來越多地依靠于服務(wù)供給商透明接入互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）應(yīng)用的能力。
光技術(shù)被普遍認(rèn)為是面對(duì)這一挑戰(zhàn)的理想解決方案。逐漸趨向成熟的密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)通過在單一光纖上傳輸數(shù)量不斷增多的波長(zhǎng)，可望為人類帶來了幾乎取之不盡的帶寬資源以及對(duì)各類業(yè)務(wù)在傳輸層的透明支持。然而，光網(wǎng)絡(luò)以及外包服務(wù)的發(fā)展，同時(shí)也進(jìn)一步擴(kuò)大了人們對(duì)虛擬專網(wǎng)（VPN）和基于IP的區(qū)別化服務(wù)等新興IP服務(wù)的需求。
面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，服務(wù)供給商對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能提出了前所未有的要求。他們需要在靈活擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的同時(shí)，快速推出新型服務(wù)，以便有效面對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)；他們并未因網(wǎng)絡(luò)成本的降低而感到滿足，而是希望提供能夠真正盈利的區(qū)別化服務(wù)；他們不僅要求網(wǎng)絡(luò)能快速移動(dòng)信息，而且要求針對(duì)IP分組優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，從而獲得提供增值服務(wù)所需的智能。
顯然，為滿足這些需求，僅靠充裕的帶寬是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人們還需要以智能方式部署和分配帶寬的能力，也就是IP網(wǎng)絡(luò)。換句話說，服務(wù)供給商只有將光技術(shù)與IP技術(shù)相結(jié)合，才能真正實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的最終價(jià)值。

許多設(shè)備供給商目前都將產(chǎn)品開發(fā)重點(diǎn)單純局限于IP交換機(jī)/路由器或光傳輸領(lǐng)域。思科公司以其在IP領(lǐng)域長(zhǎng)期確立的領(lǐng)導(dǎo)地位和由此帶來的對(duì)互聯(lián)網(wǎng)未來無人可及的深刻理解為基礎(chǔ)，開發(fā)出綜合性的“IP+光”產(chǎn)品系列，通過針對(duì)IP業(yè)務(wù)提供智能化駕馭光網(wǎng)絡(luò)的能力，幫助服務(wù)供給商推出帶來盈利性的服務(wù)，以此推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展并確保自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施主要由城域網(wǎng)、服務(wù)供給點(diǎn)（POP）以及核心網(wǎng)等三部分組成。核心網(wǎng)提供POP之間的互連，而城域網(wǎng)則用于用戶與POP之間的連接。用戶借助多種不同的接入手段通過城域網(wǎng)與POP連接；這些連接將匯聚在一起，隨后交換到高速核心網(wǎng)，并傳輸?shù)较鄳?yīng)的目的地。
用戶對(duì)高速IP服務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)要求服務(wù)供給商將POP變?yōu)橐粋€(gè)集語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻于一體的動(dòng)態(tài)服務(wù)中心。未來的POP將不僅僅為各類網(wǎng)頁(yè)提供緩沖服務(wù)，而且將為應(yīng)用服務(wù)供給商（ASP）和存儲(chǔ)服務(wù)供給商（SSP）面對(duì)本地企業(yè)用戶提供的應(yīng)用提供緩沖服務(wù)，從而帶來分布式的本地化內(nèi)容訪問。
傳統(tǒng)核心網(wǎng)采用的同步數(shù)字體系（SDH）傳輸體制主要針對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)。借助其雙通路設(shè)計(jì)，SDH環(huán)可以提供非常高的可靠性，但同時(shí)也付出了高昂的成本代價(jià)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的SDH傳輸節(jié)點(diǎn)相當(dāng)昂貴，而互連多個(gè)SDH環(huán)路通常需要若干個(gè)節(jié)點(diǎn)。SDH網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充也相當(dāng)耗時(shí)，原因很簡(jiǎn)單，同步升級(jí)所有相關(guān)環(huán)路所需過程相當(dāng)復(fù)雜。
面對(duì)這一挑戰(zhàn)，領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商開始將網(wǎng)絡(luò)從環(huán)路轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀體系結(jié)構(gòu)。隨著越來越多的運(yùn)營(yíng)商開始意識(shí)到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)帶來的運(yùn)行和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并相應(yīng)地改變了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種轉(zhuǎn)變導(dǎo)致核心互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)重大變化，并帶來對(duì)波長(zhǎng)交換、光波路由、以及更高的網(wǎng)絡(luò)智能等的巨大需求。
傳統(tǒng)的城域網(wǎng)同樣也主要以SDH技術(shù)為基礎(chǔ)。SDH環(huán)路在性能監(jiān)視、恢復(fù)及可靠性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但卻是一個(gè)以復(fù)雜的集中式供給和有限的擴(kuò)展性為特征的體系結(jié)構(gòu)。隨著POP作為服務(wù)供給中心扮演著越來越重要的角色，服務(wù)供給商在通過城域網(wǎng)為最終用戶提供服務(wù)時(shí)，將面臨巨大的挑戰(zhàn)，他們迫切希望超越傳統(tǒng)的SDH技術(shù)，而采用具備多服務(wù)功能的高度可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)。針對(duì)這一需求，思科公司開發(fā)了一系列產(chǎn)品和技術(shù)，旨在最大限度地保護(hù)服務(wù)供給商現(xiàn)有的投資，同時(shí)為其帶來更快的傳輸速度、更多的網(wǎng)絡(luò)智能、以及更靈活的服務(wù)供給能力。
在不遠(yuǎn)的將來，人們也許就會(huì)看到，無論處于世界的哪個(gè)角落，都可以直接從POP獲得眾多的高速服務(wù)，而無需使用互聯(lián)網(wǎng)的核心部分。由于POP將以電子而不是光的形式提供這些服務(wù)，并在可以預(yù)見的將來繼續(xù)如此，“端到端光網(wǎng)”仍然只是一個(gè)美好的概念。
換句話說，現(xiàn)實(shí)世界中的服務(wù)供給商真正需要的是，在充分利用光網(wǎng)絡(luò)巨大優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，可以提供這些區(qū)別化服務(wù)并充分保護(hù)其現(xiàn)有投資的解決方案，也就是思科的“IP+光”網(wǎng)絡(luò)解決方案。
1.3 上海有線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
下圖為上海有線現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)狀況。
 
上海有線IP城域網(wǎng)有四個(gè)DPT環(huán)組成，共計(jì)2個(gè)核心機(jī)房、19個(gè)分中心機(jī)房。其中，核心機(jī)房分布位于浦西的廣電中心和張江核心機(jī)房；核心機(jī)房各有2臺(tái)GSR 12016，相互采用2.5G POS全網(wǎng)狀互聯(lián)形成IP城域網(wǎng)的核心；四個(gè)核心路由器同時(shí)采用GE端口連接到張江核心機(jī)房的兩臺(tái)Internet出口GSR路由器上。目前核心GSR上尚有一個(gè)空置的GE端口。
四個(gè)骨干DPT環(huán)上一共有7臺(tái)Cisco GSR路由器和12臺(tái)Cisco 7576系列路由器。其中GSR采用622M SRP卡連接到DPT環(huán)，配置了8端口FE LineCard提供下連的用戶接入；7576采用622M SRP卡連接到DPT環(huán)，采用2個(gè)兩端口FE的PA提供下連的用戶接入。
上海有線IP城域網(wǎng)目前主要存在如下一些方面的問題，影響到對(duì)用戶的服務(wù)：
面向企業(yè)和個(gè)人的服務(wù)混雜：分布層每個(gè)分中心只有一個(gè)核心接入設(shè)備(GSR或者7576)，因此不能將普通用戶和企業(yè)用戶的流量有效的分割開，這導(dǎo)致了某些增值服務(wù)（MPLS、QoS等）不能在分布層進(jìn)行規(guī)劃和部署；
缺乏專有的面向企業(yè)用戶的接入設(shè)備；企業(yè)用戶主要通過Cisco 3548兩層交換機(jī)上連到GSR，手段比較單一，產(chǎn)品線單調(diào)；不能提供企業(yè)用戶所需要的個(gè)性化的產(chǎn)品的支持；
 目前的分節(jié)點(diǎn)的GSR和7576等設(shè)備上直接采用FE等端口進(jìn)行用戶的接入下連，性價(jià)比相當(dāng)?shù)汀Ｈ狈Υ笕萘康南逻B接口對(duì)用戶的流量進(jìn)行匯聚；
 目前的DPT環(huán)網(wǎng)上的流量已經(jīng)達(dá)到60%以上(其中90％以上是個(gè)人用戶產(chǎn)生的流量)，已經(jīng)接近DPT環(huán)的性能的保和容量。由于大部分流量被個(gè)人用戶所使用，導(dǎo)致企業(yè)用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)等不到保證，導(dǎo)致無法順利開展企業(yè)用戶的市場(chǎng)。同時(shí)，流量過大導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的下降，降低了用戶滿足率，影響到上海有線的企業(yè)形象；
 DPT環(huán)上面的Cisco 7576路由器的性能無法支持622M DPT卡的線速轉(zhuǎn)發(fā)，造成DPT環(huán)的容量無法充分發(fā)揮。

1.4 業(yè)務(wù)開展的需求
上海有線目前的主要業(yè)務(wù)是CMTS接入和企業(yè)VPN接入。分前端機(jī)房?jī)?nèi)有線通居民用戶接入通過CMTS（CISCO的uBR7246）實(shí)現(xiàn)接入，企業(yè)用戶通過交換機(jī)（CISCO的35xx）實(shí)現(xiàn)接入。
光的網(wǎng)絡(luò)將是此次設(shè)計(jì)的主要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò), 上面將部分的承載以下業(yè)務(wù)：
 IP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù), 匯接IP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)
 Layer3的交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù), 備份線路
 本身提供的SDH 業(yè)務(wù)和MSTP的業(yè)務(wù), Layer2-3交換業(yè)務(wù)

2 IP交換網(wǎng)
2.1 機(jī)房標(biāo)識(shí)
上海有線網(wǎng)絡(luò)目前擁有張江和廣電兩個(gè)核心機(jī)房；建國(guó)、滬閔、水城、龍南、定西、桂巷、中北、昌平、南山、廣靈、開魯、黃興、聞喜、浦南、崮山、永壽、尚文、徐家匯、上南等19個(gè)分中心機(jī)房；寶山、嘉定、青浦、江書、松江、金山、閔行、豐賢、南匯等9個(gè)郊縣機(jī)房。預(yù)計(jì)將來隨著業(yè)務(wù)的開展，還有大量的遠(yuǎn)端機(jī)房用于用戶接入。

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