[登录] [注册]

浅析广域网的架构设计

[日期:2010-01-09]   来源:IT168  作者:碧波荡漾网 整理   [字体: ]
    采用以太网技术的目的:增加带宽,改善广域网QoS;减少广域网的成本;支持现有的设计与部署:重新做网络工程的量较低,保护了现有投资,改善网络的扩展性如在Hub-Spoken下有很好的扩展性,在城域网内可实现直连与全连接业务;为开通新的应用提供平台:如网真业务等多媒体业务,数据中心间的服务器、存储网络的合并等。

  以太网的部署场景如下图。

浅析广域网的架构设计

  下一代的广域网在城域以太网、以太网Leased Line宽带接入Internet服务、MPLS VPN技术应用三个方面有很大的发展空间。城域以太网在美国已经有85个城市可以开通EPL、EVPL业务,以太网应用在MPLS技术上(EoMPLS)的需求逐渐增多,如在北美有超过1000个的T1-T3接入业务很快将割接到基于以太网的MPLS VPN业务网络。

  以太网业务的模型与应用如下图。

浅析广域网的架构设计

  客户的CE设备和运营商的网络之间的接口称为UNI。以太网业务模型分析主要有四部分的内容:客户的业务和运营商业务的分割点,如UNI接口;数据平面,如帧数据;控制平面;管理平面。

  以太网虚拟连接 EVC(Ethernet Virtual Connection)概念如下图。

浅析广域网的架构设计

  在上图中的点到点的连接环境中EVC仅关联到两个UNI,采用EVC时以太网帧仅在EVC关联的UNI之间进行交换。

  多点到多点的EVC如下图。

浅析广域网的架构设计

wordend

  EVC关联了两个或更多的UNI,一个典型的广播、组播帧将会被复制到其他所有关联的UNI中,可以用来做为企业IGP的Area0,这种情况与点到点的区别在于一个其他的UNI随时可能加入。

  城域以太网的服务类型如下图。

浅析广域网的架构设计

  城域以太网的服务类型有E-Line和E-LAN两种。E-Line应用于点到点的EVC,包括EPL(Ethernet Private Line)、EVPL(Ethernet Virtual Private Line)、Internet 以太网接入、基于以太网的MPLS VPN接入。EPL是用以太网替代原有专线业务的最重要和应用最广泛的类型,EVPL和EPL主要的区别在于EVPL能复用客户和运营商连接的

  UNI。E-LAN应用于多点到多点的EVC,包括EP-LAN和EVP-LAN两种,EVP-LAN可复用UNI接口。

  EVPL业务如下图。

浅析广域网的架构设计

  EVPL定义了一个基于VLAN的点到点的服务,用VLAN TAG仿真帧中继的VCID。通常情况下,CPE设备为三层设备,EVPL通过这些三层设备的二层进行互联。采用802.1Q Trunk可实现UNI业务复用,但EVPL对客户的BPDU不透明。

  EP-LAN业务如下图。

浅析广域网的架构设计

  EP-LAN是一个所有设备直接peer的多点业务,对用户的BPDU透明,没有业务复用,VLAN代表了所有的Site,网络中的CPE设备可以是路由器和交换机。EP-LAN也叫E-LAN和TLS。

wordend

  MEF定义的以太网业务属性-业务复用示意如下图。

浅析广域网的架构设计

  在Hub-Spoke结构下,在Hub的UNI接口通过业务复用能够生成EVC1、EVC2和EVC3,这类似于帧中继/ATM下的多DLCIs/PVCs,而EVC类似于VLAN。业务复用能够非常有效的利用CE设备的端口。

  MEF定义的以太网业务属性-带宽特性的内容如下:

  MEF定义了三个带宽特性:基于每个UNI的入方向的带宽特性、基于每个EVC的带宽特性、基于EVC中的每个COS ID的带宽特性。

  四个主要的参数:CIR、CBS、EIR、EBS。

  CIR/CBS定义了每个业务等级可发送帧的目标,EIR/EBS定义了超过的帧如何发送,CIR/EIR的单位是Bits/s,CBS/EBS的单位是字节。

  带宽特性的令牌桶算法(两种速率,三种颜色)如下图。

浅析广域网的架构设计

  正常承诺速率CIR下正常传输时为绿色级别,如果突发字节超过CBS则产生溢出。CIR下溢出时则启用EIR,EIR正常时为黄色级别,如EIR下突发字节超过EBS则产生溢出,至红色级别。

  带宽特性的三种类型示意如下图。

浅析广域网的架构设计

  MEF的以太网业务定义简汇表如下图。

浅析广域网的架构设计

wordend

  采用以太网技术的目的:增加带宽,改善广域网QoS;减少广域网的成本;支持现有的设计与部署:重新做网络工程的量较低,保护了现有投资,改善网络的扩展性如在Hub-Spoken下有很好的扩展性,在城域网内可实现直连与全连接业务;为开通新的应用提供平台:如网真业务等多媒体业务,数据中心间的服务器、存储网络的合并等。

  Full Mesh全连接的EP-LAN业务如下图。

浅析广域网的架构设计

  Full Mesh的EP-LAN业务常用于城域网中,可用于扩展局域网或用作三层广播的广域网。企业可以在大局域网UNI接口上运行路由协议,可在运营商网络中实现802.1Q trunks,城域网中的任意点互联也增加了灵活性,同时还可提供高效的IP组播应用。

  EP-LAN 的QoS实现如下图。

浅析广域网的架构设计

  路由器的带宽包含连接带宽、实时应用带宽和优先级业务带宽几种,可在城域范围中实现多点到多点的连接。实现的是点到云的QoS,SLA带宽可接入语音、视频、数据应用等,企业负责管理过载。

  Hub-Spoke 结构的EVPL如下图。

浅析广域网的架构设计

  应用于点到点(Hub和Spoke)连接、分支机构与互联网连接的场景中。Hub-Spoke结构的EVPL类似三层的广域网,EVC/VLAN是网络中的子接口,运营商可为EVPL提供最多4094个VLAN ID。

  EVPL的QoS如下图。

浅析广域网的架构设计

  EVPL的QoS可实现基于目标的QoS和SLA,如图中HQ到分支1、2、3的QoS策略可分别设置。SLA类似于ATM中的PVC,可定义CIR/PIR/burst,不同的是SLA还可以实现基于视频、语音数据的定义。主中心的CPE可以为子接口集实现基于VLAN的QoS。

wordend

  通过EVPL接入MPLS VPN网络示意如下图。

浅析广域网的架构设计

  EVPL部分-企业CE路由器通过UNI连接到运营商的PE路由器,通过EVPL连接到运行在运营商网络中的MPLS VPN网络。

  以太网采用二层与三层VPN的比较:采用二层VPN时,企业可以在自己的各CPE路由器之间运行自己的路由协议如OSPF等。

  采用三层VPN时,企业必须跟运营商的PE路由器之间运行路由协议,这给企业网络的路由设计带来一定的复杂性,这也导致了现在越来越多的企业在城域范围内提出了二层的VPN需求。

  业务类型的标记方法如下图。

浅析广域网的架构设计

  业务类型的标记可以基于EVC上的VLAN ID、CoS的802.1P比特位、ToS的IP DSCP比特位生成。业务类型的标记还可以根据服务类型如E-LAN/E-Line和服务子类型如EVPL/EPL/EoMPLS做区分。

  在QoS中做标记之后再进行调度时需要进行流量整形(Traffic Shaping),与服务提供商的SLA保持一致,如下图。

浅析广域网的架构设计

  CPE数据包中可能包含有三层的IP数据和二层上的FCS、SFD信息,CPE shaping可能和SP的SLA不一致,建议在生产网络部署QoS并进行相关的测试。

  CPE设备的选择:单级部署,如下图。

浅析广域网的架构设计

  企业和运营商的连接可以采用交换机或路由器,采用交换机时成本较低和拥有不错的现速转发功能,采用路由器时可拥有高性能和更丰富的功能如安全设置、语音接口等。在安全应用上可采用防火墙、IPS、VPN等实现用户和运营商

  的安全连接。

  CPE设备的选择:多级部署,如下图。

浅析广域网的架构设计

  多级部署时可采用交换机+路由器或交换机+安全设备(如ASA)的部署方式,通过交换机连接运营商网络,交换机和其他设备之间作为一个分隔的边界。

  采用多级的CPE设备部署可实现:提供运营商管理边界、实现QoS的性价比、企业可保留IP路由控制、高可用性的设计、可分开实现机箱的购买、安装和管理。如下图。

浅析广域网的架构设计

  采用单级部署的平台扩展性(路由器方面)如下图。

浅析广域网的架构设计

相关文章
相关评论