基于电信ip承载网的qos研究与实现

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1、堕塞坚皇奎堂堡主竺塑生堂竺丝苎整三主主里壁望!呈垄塾塑g!!璺堡塑量网络可靠性设计：尽量缩短故障切换保护时间，提高用户满意度，设计过程中主要考虑因素包括故障影响范围、故障保护技术复杂度和故障保护技术能够达到的效果；技术实现上采用协议快速收敛、路由计算和FRR等可靠性技术，解决可扩展性问题。通过本期项目建设，中国联通总部将拥有一个高品质、高可靠性、高安全性和高QoS、符合先进网络技术发展趋势的IP承载网，并为基于NGN的长途软交换业务核心承载平台演进打下坚实的基础。2．2联通IP承载网QoS指标定义●2．2．1QoS指标定义从狭义意义

2、上看，IPQoS是指IP网络的一种通信质量保证能力，即在IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服务。中国联通IP承载网承载了对于服务质量要求非常高的语音、信令业务，未来还需要承载3G的移动多媒体业务。所以网络的QoS设计十分关键，衡量狭义范围下IPQoS的技术指标包括如下几个重要的参量：(1)带宽／吞吐量：指网络的两个节点之间特定应用业务流的平均速率i(2)时延：指数据包在网络的两个节点之间传送的平均往返时间；(3)抖动：指时延的变化；(4)丢包率：指在网络传输过程中丢失报文的百分比，用来衡量网络正确转发用户数据的能力；中国联通IP

3、承载网QoS的指标，时延、抖动、丢包率要求见2．1表2．1中国联通IP承载网QoS参数表南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章中国联通IP承载网QoS总体部署2．1．2网络高可靠性指标定义网络的高可靠性是广义范畴下QoS性能指标n3。IP承载网可靠性包括设备本身可靠性和网络可靠性，承载层设备本身必须达到99．99996可靠性要求，网络切换保护能力核心层具备50ms级别故障保护能力，全网具备小于700ms的端到端故障切换保护能力，网络应达到表2．2指标要求：表2．2联通IP承载网协议收敛时间参数曩曩IGPIS—IS全网性收敛<700ms

4、MPLSFRR当主用路由器宕机时，业务切换时间<100msMP—IBGP在正常负载情况下本端故障恢复时间<700mS媒体网关等’在正常负载情况卜．本端接入CE设备倒换<700ms同时IP承载网必须具有完善的故障定位、故障排查等功能，为网络日常维护监控管理、网络优化提供依据，同时应提供VPN策略部署工具，简化管理、提升系统的可维护性。2．3联通IP承载网Qo$体系架构2．3．1数据转发层OoS体系架构根据中国联通实际业务部署情况，IP承载网以链路轻载方式为主、以区分服务(Diff-Serv)技术为辅实现OoS保证。高带宽设计满足绝大部

5、分情况下业务流量突发的要求；区分服务(Diff—Serv)提供不同等级的服务；满足高等级业务的突发，确保高等级的业务不受低等级业务的影响；从而将不同业务放在同一网络上承载，降低相互之间的影响。在联通IP承载网内所有的核心层路由器(CR：CoreRouter)、省汇聚路由器(PR：ProviderRouter)、接入路由器(AR：AccessRouter)的互联端口上实施队列调度，在所有AR的入端口上实施标记。IP承载网不信任其他Diff—Serv域的QoS标记‘引。6南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章中国联通IP承载网QoS总体部

6、署2．3。3网络控制层OoS体系结构在目前QoS技术不完善的情况下，良好的网络控制机制是十分重要的，高可靠性的设备、冗余度高的网络体系架构也是必须的。“结构决定功能"几乎是自然界内一条法则，有什么样的结构，决定什么样的功能，中国联通IP承载网也遵循这一规律。电信级IP承载网结构规划与传统的互联网结构规划是大不相同的，在体系结构上灵活采用了BGP协议中的双团体(COMMUNITY)属性叠加本地优先属性(LOCAL_PREF)，使一张物理网络形成两张逻辑双平面网络，采用相互备份的工作机制。●在电信级IP承载网内为了得到高可靠性和高可用性

7、：使网络中各节点的流量和工作负荷从整体上达到均衡；使网络中任何一条中继链路或节点设备出现故障时具备良好的冗余性，业务流量能够在规定的时间内快速切换，在宏观控制层面上引入QoS策略路由属性、MPLS流量工程(TE：Traffic．Engineer)和快速重路由(FRR：FastReroute)等技术是必要的。7南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章数据转发层QoS部署3．1数据转发技术的发展历程传统IP报文转发是基于逐跳式的，每个转发数据的路由器都要根据IP包头的目的地址查找路由表来获得下一跳的出口，这是一个繁琐又效率低下的工作过程，主

8、要有如下两种因素造成：(1)传统路由的查询必须对路由表进行多次查找、递归搜索；(2)因路由匹配遵循最长匹配原则，迫使路由器的交换引擎必须用软件来实现，用软件实现的交换引擎和ATM交换机上用硬件来实现的交换引擎在效率上无法相抗衡。在数据