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小雨哥

3.7           VPN （虚拟专用网）

专网的概念我们都有所了解，我们国家的军队、铁路、电力等单位都有自己的专网，这些单位对业务的安全性要求非常高，这类的专网是单位自己花钱建设的一张独立的网络，物理上与公用网络是隔离的，独立建设、管理、维护，所以安全性和带宽都有很高保障，但是付出的代价无疑是最高的，不过这些土豪不在乎，有钱就是这么任性。

另外一些企业，比如各大银行系统，采取了租用运营商SDH电路等方式来搭建专网，虽然物理网络不是专用的，但是SDH的E1通道是用户独享的，也使业务的带宽和安全性能够得到保障，效果与土豪的专网也差不多。

租用SDH电路的价格也不菲，对于更多公司来讲还是难以接受，但从业务的需求来讲，公司各个分支机构之间需要一个网络来连接，需要承载视频会议系统、邮件系统、各种办公系统等需求，对网络的服务质量还有着较高的要求，这类的客户需要一个经济实惠又能够达到专网效果的办法—VPN。

VPN（虚拟专用网）是一种逻辑上的专用网络，但本身却不是一个独立的物理网络。VPN就是在利用公共网络建立虚拟私有网，就是用某种技术在公网上面建立一条条的虚拟连接，将公司的各个分部连接起来， VPN用户与其他用户互相视而不见，也就是逻辑上的隔离。

用道路举例来说：

城市交通道路就是公网，大家的车都可以在上面跑；

铁路、地铁就是专网，你再有钱也不能买个列车上人家轨道上去开；

而公交专用道就相当于VPN。公交专道是在城市道路中划出一条车道专门走公交车，在高峰期拥堵的时候其他禁止车辆行驶，利用这种专道专用的规则达到了专线的效果，从成本上来说很明显比单独修一条路要小得多。

MPLS VPN

MPLS VPN是VPN的一种实现方式，MPLS VPN通过对不同VPN用户分配两层标签，即公网标签和私网标签,其中公网标签处于外层，私网标签处于内层，私网标签用来实现不同VPN用户的隔离。公网标签用于在PE设备之间形成数据传输的隧道，而私网标签则用于PE对不同VPN用户数据的区分。

二层头部

公网标签

私网标签

IP头部

数据

要了解MPLS VPN的工作过程，先要了解几个VPN的概念：

首先，运营商网络内部的设备分为两种：P（运营商核心路由器）和PE（运营商边缘路由器）。这里说的P和PE是VPN对不同位置和功能定位的设备的叫法，P和MPLS里的LSR对应，PE和MPLS里的LER对应。就像是一个公司的老大，公司内部管理来说管他叫董事长，从法律来讲叫他法人代表，其实是一个人，强调的点不同。

PE就是和用户设备直接相连的运营商设备，而P是运营商网络内部的设备，不和用户设备相连，PE就相当于一个公司的业务员，而P就相当于内勤人员。CE是用户边缘设备，也就是用户自己的设备中和运营商相连的那个。一个PE下的一个VPN用户可能有一个或多个CE，这些CE就称之为一个site（站点）;

比如我开一个公司，北京有2台路由器，上海有3台路由器，想通过运营商去开通一个VPN，将这5个路由器连接起来。这5台路由器就都是CE，北京的2台连接到运营商的一台路由器上，运营商的这个设备就是PE，上海同样也有一个PE；我北京这2台CE叫做一个site，上海那3台CE也是一个sete。而运营商在北京和上海之间除了这2个PE的其他设备就是P了。

当属于某一VPN的用户数据进入MPLS主干网时，在CE路由器与PE路由器连接的接口上可以识别出该CE路由器属于那一个VPN，进而到该VPN对应的VRF中去读取下一跳的标签，并将标签作为内部标签加入标签协议栈。PE路由器继续查找自己的全局路由表获得下一跳的接口和标签后，将该标签作为外部标签加入标签协议栈并将加入两层标签的数据包从相应的接口发给P路由器。

我公司的数据到了PE之后，首先PE分配一个内网标签，也就相当于贴上公司的名字。然后我的数据包要从北京到上海，PE再根据北京到上海的道路情况，给我分配了一个外层标签，这个标签对应一个隧道，也叫隧道标签，就是指引我的数据到达上海的“通行证“。

同样从北京到上海的还有其他公司的数据，大家都穿着同样的外衣—外层标签，P路由器根据外层标签转发数据包直到出口PE路由器，不同公司的数据走着同样的一条路到达了上海。上海的PE发现自己已经是最后一站了，将外层标签去掉，就露出了内网标签—VPN标签，PE根据这个标签，将不同公司的数据作为一般的IP包发给不同公司的CE，整个威尼斯人官方网站的过程就完成了。

数据传输过程中，内层标签只由PE设备进行处理，P设备并不理会他的存在，也就是说P设备并不知晓和关心数据包属于哪个VPN，或者说，私网标签对P来说是透明的。

小雨哥

威尼斯人官方网站技术你问我答 (积分兑奖)

3.8          PWE3和L3 VPN

根据用户业务类型的不同，MPLS VPN可以采用基于二层或者三层的解决方案，分别叫做PWE3（L2VPN）和L3 VPN。两者的区别就是MPLS标签在数据包的位置不同，当然工作原理也有很大区别，下面分别说明：

PWE3(端到端伪线仿真)

先放一段“专业”的介绍，PWE3(Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge端到端伪线仿真)是指在分组交换网络中尽可能真实地模仿ATM、帧中继、以太网、低速TDM电路和SDH等业务的基本行为和特征的一种二层业务承载技术。

从帧结构图中可以看出，PWE3是在二层头部之前加上了隧道和PW标签之后，又加上了一个二层头部，这两个二层头是不一样的。

我们先从最常用的点到点的业务模型讲起，前面讲过二层地址就相当于一个人的姓名，假设我要去找一个叫张三的人，在要进入VPN网络之前，我的二层目的地址就是张三，这个地址在整个过程中是不变的。张三在哪里我并不知道，我只知道这个名字，而VPN网络一定预先为我铺好了一条通往张三的路，否则我和网络都不知道要去哪还怎么威尼斯人官方网站呢。

数据包从CE到达VPN的PE，PE查找预先配置好的“业务映射表”，就是这个端口上来的人要去找张三，对应的VPN通行证和隧道都是配置好的，PE根据业务映射表为数据包打上两层标签：隧道标签和PW标签之后，又加上一个二层头，这个头是在网络中每一跳的MAC地址，数据的每一次转发都会将这个地址更改为下一跳地址。

在到达目的地之后，PE将前面的二层头、两层标签都去掉之后，露出了“张三”这个地址，这时，我的面前一定站着唯一一个人，他叫“张三”。

PWE3就是在分组网络上透明传送用户的二层数据，从用户角度来看，该分组网络就是一个二层交换网络，用户CE之间就像通过网线或者交换机实现互联一样。PWE3应用上更贴近于传送网的功能，公网设备相对于私网设备来说相当于是私网的下层，是透明的，就像我们玩网络游戏的传送门一样，嗖的一声不知怎么的就到了。

如下图所示，CE1与CE2通过L2VPN互联，效果同CE1与CE2用网线直连相同。

对于每一个VPN的site，与其相连的PE都有一个其对应的业务映射表，就是一个端口和PW、隧道的对应关系，根据这个表格，PE才知道每个端口发来的数据包要去哪里、要发到哪个隧道。PE只需要配置用户端口和VPN的映射关系。

PE不需要维护VPN内部的路由信息，数据包到达PE后，PE根据PW标签转发给对应的端口，就完成了它的任务，至于数据包到达用户侧CE之后如何送达目的地是用户自己的事，。我要找的“张三”实际上是一个接口人，就像我们下了飞机有一个举着大牌子的接站人员一样，至于张三怎么带着我找到我的最终目的地，那是我们公司内部的事，与VPN网络无关。

我要找张三这个例子是一个点对点的业务模型，MPLS网络只需要建立一条PW业务就实现了连接（E-line），这是我们实际应用中最常见的情况。

实际上还有一种点对多点的业务模型，比如我要去找张三、李四……情况稍微复杂一点点，PE只要相对应的建立N条PW可以实现（E-LAN），PE根据目的MAC地址去查找对应的PW和隧道。

可是还有一种多点对多点的模型，例如LTE的X2接口业务，N基站之间都要互相威尼斯人官方网站，那我们就要建立N*(N-1)/2条PW，如果N等于100，那么就要建立4950条PW，这个工作量就是巨大的，N要是几千呢？那就不可想象。

所以PWE3比较适合点对点和点对多点的业务，而对于多点对多点业务，我们通过L3 VPN去实现更适合

MPLS L3 VPN

从帧结构图中看出，L3VPN是在IP头前面加上了隧道和VPN标签，前面加上的二层头和PWE3里的作用相同。

与PWE3的业务映射方式不同，在L3VPN中每台pe路由器为其直接相连的每个site维护一个vrf（虚拟路由转发表），ce路由器把站点的本地路由广播到pe路由器，并从pe路由器上学习远程vpn路由，也就是说，你一个公司本地的内部的路由怎么走，远端的每个分支机构都有哪些IP地址，对应的要走哪条路，PE全都要知道，很明显，L3VPN的PE更高大上了，也更忙了。

PE收到CE发来的数据包之后，根据对应的端口识别出属于哪个VPN，根据目的IP地址在VRF表中查找路由，然后打上对应的VPN和隧道标签转发出去。对端的PE接收到数据包之后，根据VPN标签知道去查找对应的VRF表。

还是上面的例子，L3VPN来讲我就不是找张三了，我要从北京出发找到我们上海分公司办事处的X号楼X层XXX室。首先我到达PE之后，PE根据端口知道了我是哪个公司的，拿出对应的VRF表一查，上海分公司在哪怎么走，给我贴上了公司名称(VPN标签)和通行证（隧道标签）之后，一路我来到了上海的PE。上海的PE撕掉我的通行证（已经到达就没用了）之后一看我是某公司的，拿出一个某公司的VRF表，对应我要找的房间号，告诉我，你去找这个CE，PE参与了一次路由之后也完成了它的使命，最后CE根据我的目的地址带领我到达了我的目的地。

L3 VPN中，公网设备和私网设备在网络层次上相当于处于同一平面，整个提供VPN公网有点像是一台路由器。L3VPN与PWE3对比来看，PWE3的PE只知道与之相连的CE的端口，只要是发往这个VPN的数据包，PE统统转发给这个端口；而L3 VPN的PE设备清楚VPN内部的IP地址，PE会根据VRF表去决定转发的下一跳。

MPLS L2 VPN与L3VPN的对比

从透传的数据单元来看：L3 VPN透传的是三层IP数据，故也只支持IP数据透传了；PWE3透传的是二层数据单元，故能支持很多种业务类型的透传，比如以太网帧，帧中继，ATM，TDM等；

从适用业务来看：PWE3主要适用于大客户专线、传统TDM业务；L3VPN适用于例如LTE NodeB承载、有L3需求的大客户。

从组网应用上来看： PWE3一般用于点对点、点对多点的简单组网形式，L3 VPN可以用于多点对多点的复杂组网形式。

比如A公司有北京、上海、深圳、南京等分部，如果通过L3 VPN组网，每个site有多个CE与PE相连， 这样A公司不同分部多个CE之间的互通都由MPLS网络的自动路由来实现，整个公司所在同一个VPN，对于新增站点，只要携带与该VPN匹配的VRF信息，就会自动加入网络，这样对于网络的开通和维护的工作量都是线性增长的，与上面PWE3的平方级增长相比小很多。

最后，为了再次说明PWE3和L3VPN的区别，我们再举个不恰当的例子，A市政府经常有领导需要前往火车站乘坐高铁，如果是直接开车前往，这就相当于IP模式，可是如果碰到晚高峰期碰见个堵车把行程耽误了，领导很生气，后果很严重。

如果A市政府给交警部门打个招呼，在公司到火车站这一路上留出一条车道，其他路段自由放行，这就相当于PWE3模式，如果经常还有领导要去机场，那就再由公司到机场再预留一条车道，还是通过PWE3实现。

可是问题是，如果政府在市区有很多个分支机构，那么留那么多条车道是不现实的，就不如所有政府的车辆都挂上政府的牌子，只要一上路大家就会自动让出车道，这种方式就是L3VPN。

小雨哥

xinqing65 发表于 2015-5-18 23:51
学习了……形象化的说明可能在某些时刻不太严谨，但是对于理解实在是非常非常有帮助。作为一个曾经从GSM开始 ...

写这个东西的出发点就是，有些书，能看懂的人没必要看，需要看的人根本看不懂

这个连载，别说不够严谨，深度、广度、专业性甚至言语措辞都不够高大上

一些东西写的我自己回头看也发现很多问题

目的就是让大家能够从中学会哪怕1+1，并具备了自学的能力去看更多的以前看不懂的书

回头大家能够对小雨哥说一声“谢谢啊”，就是你我的缘分，也是我的初衷。

小雨哥

3.9            分组传送网

经过了上面诸多章节一步一步的介绍到这里，我们的主题—分组传送网已经离我们越来越近了，通过MPLS、VPN等技术对于IP技术的改造、强化基本大功告成，使其已经能够满足我们“澳门威尼斯人app下载级业务”的承载要求，上一节介绍的PWE3、L3 VPN实际上就作为分组传送网的核心技术，并以此为基础针对传送网的需求进行了修改，增加或去掉某些功能，制定了适应澳门威尼斯人app下载级业务承载的技术标准。

再回头看看我们对分组传送网的要求有哪些，分组传送网又如何去实现。这里插一句，很多的概念我们不去展开一节一节的介绍了，有些时候我们难以理解一个问题不是我们的信息量太少，相反是相关的术语、概念、协议、原理太多，多的我们别说一一去搞懂，就连分清这些概念的关系、层次都很困难，我们顺着本文的这个主线去了解分组网的本质就达到了本文的初衷，其他的概念一笔带过。

l  带宽统计复用

统计复用是IP的天然支持的特性，当然一如既往的支持。

l  端到端的管理和保护

基于外层隧道（Tunnel）和内层VPN两层标签，分组传送网实际上也形成了类似SDH的分层结构：

分组传送通道层（PTC,Packet Transport Channel），该层对应封装每一条客户侧业务的PW或L3VPN，相当于SDH通道层中的低阶通道（E1）；分组传送通路层（PTP, Packet Transport path），该层对应包含多条业务的隧道，相当于SDH通道层中的高阶通道（STM-N）；分组传送段层（PTS, Packet Transport Section），对应于两个设备的互联接口之间，相当于SDH的复用段层；物理媒介层，和所有网络的物理层一样。

有了这么多分层和对应的数据单元，分组网对于每一条业务、每一条隧道和每两个站点之间的物理、逻辑链路都能够尽在掌握，在每一层都可以传送用于管理、检测、倒换的数据包，再通过冗余的资源配置就实现了保护倒换，比如对于两点之间配置2条隧道就可以实现隧道1+1保护，对于一条业务配置2条PW就实现了业务1+1等保护功能。

l  QOS服务质量

分组网不像SDH那样的带宽固定的大家井水不犯河水的刚性通道，分组网的多条业务在带宽资源不足时会去“争抢”同一条链路或者隧道的带宽资源，那么对于多条业务我们不能袖手旁观的去让他们通过“自由竞争”决定谁能胜出，必须要加以干预，因为业务和业务的重要性不同，在分组网中传送的不同业务对于时延、安全的要求不同，你那发个微博不差这几秒钟，我这打电话呢，几秒钟传不过去就掉线了，所以需要对不同业务加以区别对待。

当网络过载或拥塞时，需要确保重要业务量不受延迟或丢弃，换句话说，需要通过某种方法让网络知道业务的级别，级别越高越重要，分出个高低贵贱。比如语音业务、大客户业务就是必须保障的，而宽带上网的业务就是级别比较低的。

那么怎么让网络能知道这个级别呢？给每个业务编个号就行了，通过MPLS标签中的EXP字段（3bit）可以区分8个服务等级，PE通过业务映射表，可以知道不同业务的端口、IP地址等信息和服务等级的对应关系，为其打上相应的EXP的标签。业务通过的网络节点只要打开标签查看EXP，就知道了这条业务是VIP还是平民百姓。

l  流量工程

我们的道路在高峰期总会出现拥堵，同时可能有些路段车流量并不大，就需要交通台路况通报这样的系统让大家去避开拥堵路段。网络也是一样，需要避免带宽使用的不均衡。分组网可以通过RSVP-TE等动态协议或者网管的静态分配去合理的建立业务路径，保证网络的高效运行。当然如果所有的路都堵死了，那就不是流量工程能解决的了，得考虑网络新建、扩容和优化。

l  时钟同步和时间同步传递

分组传送网通过同步以太技术，实现了物理层的频率同步，在此基础上实现了对1588v2时间同步协议的支持。

l  网管界面图形化

这张图我们能感受到命令行式的和图形化的网管的差异，恐怕我们搞传输的看见那些命令行都头疼不已。数据网使用这种方式去配置业务、管理设备、诊断故障，有两点原因，一是相关的从业人员确实技术很牛，想干这个必须得有CCNP、CCIE等认证证书，技术门槛很高；另一方面，数据网的设备数量都比较少，如果是几千台设备区通过这种方式去配置，光是对设备拓扑图的空间想象力都是不可思议的，谁要是能做到，必须推荐他去最强大脑代表中国战队，能在脑力界混了肯定也就不玩威尼斯人官方网站了。

所以，必须改，怎么改？网管把所有网元的信息都收集上来之后，剩下的就是个网管界面开发的事了，这个我们不关心，只要和原来SDH网管一模一样用的顺手就OK。

分组传送网的功能平面

每一条业务在分组网中的承载都经过了很多的处理，我们按照大的方向将所有的功能分为三个平面去说，再去回顾一下前面讲的内容，去看一下分组网设备的工作流程。

转发平面：

每一个数据包在分组网中经过的每一个节点处都要被转发，转发平面干的活实际上是个完全不烧脑的纯体力活。数据包来了发到哪呢？咱不是有MPLS表么，看看标签，在表里查找对应的下一跳标签和出口，啪一下贴上标签，走你！转发平面就介绍完了。

网管平面：

网管平面是人和网络交互的界面，通过图形化的操作界面，实现整个网络的故障、性能、安全、业务配置的监控和管理。

网络哪里断了，在网管界面会有告警显示；网络的丢包率等性能指标也可以在网管去查看；通过网管可以为业务配置保护方式；通过网管去创建一条条的业务，让PE知道每一条业务的类型（VPN）、起点和终点、服务等级。

控制平面：

控制平面负责标签的分发，我们之所以能够实现流量工程、在网络中为每一条业务留出一条路（Tunnel）来，都是基于控制平面实现的，控制平面是一个决策者，通过路由协议收集网络拓扑和资源之后，根据这些情报去决策业务的转发路径，而转发层面只是控制平面做出决策后的执行者。

一条业务的历程：

A站点是一个GSM站点，它要去向BSC传递本基站语音业务。首先，我们在管理平面告诉和A站点连接的PE1，你的“1号E1接口”连接的A站点是2G基站，VPN号是1，它要去找PE2下面的BSC，对应PE2的是“1号E1接口”。

控制平面根据网管平面的这一指令，根据当前网络的带宽资源，为其找到了一条带宽足够的“路”，沿途的每个P站点都分配了外层标签，标签中包含了表示这条E1业务的最高优先级的EXP。

PE1根据网管的指令，为其打上号码为“1”的内层标签，根据控制平面的路径分配指令，为其打上了隧道标签之后，从某个接口将数据转发出去。

数据在路上只经过了转发平面的处理，一路到达了PE2。PE2看到自己MPLS表中此业务没有下一跳标签，说明到达了终点站，将隧道标签弹出，露出了“1”这个内层标签，它知道这是个2G基站，管理平面早就给他打过招呼，这个业务发送给“1号E1接口”这个BSC，整个威尼斯人官方网站就完成了。

分组网设备介绍

无论SDH还是分组，从原理讲到设备的时候，技术含量都从大学一下子降到了小学。分组网设备从外观上来看，和SDH、交换机、路由器等没有什么大的区别，和SDH明显的区别是以太网口的集成度明显变高了。

我们去学习设备的方法和SDH也是一样，关心一些主要的参数，主要是槽位数、单板的类型，在配置的时候可以知道这台设备能够最大支持的接口数，哪些槽位可以插哪些类型的单板。

和SDH比分组网有两个特别的参数，“交换容量”就和SDH的高阶交叉容量差不多，是对于数据带宽的最大处理能力，也都是用多少个G去表示；而“包转发率”是分组网特有的概念，是指每秒能够转发包的数量，单位是Mpps，这个数量我们不好去精确的计算是否满足，总之是层次越高的设备包转发率也越大，而边缘层设备我们也不会让它“太忙”，所以一定也是够用的。SDH为什么没有包转发率，SDH没有包的概念，每个接口都是8000帧/秒，这个处理能力是一定满足的。

这里就以中兴CTN 6220为例简单罗列一些指标。

分组网常用的接口10GE、GE、FE、STM-1、E1，其中线路侧接口可以选择10GE和GE，需要配置哪些单板就看我们的业务需求，需要几个配几个。比如一个站点要组1个10GE环，下面带2个GE的链，要接5个LTE基站需要5个GE光口，1个3G基站需求1个FE口，共计需要2口10GE、7口GE、1口FE，我们就配置2块单口10GE、1块8口GE、1块4口FE，一共占用4个槽位空余2个，设备配置工作就是个数字统计的过程。

这里有一点和SDH不一样的，分组网的光模块是灵活按需配置的，比如8端口的GE板，光模块我们可以配置4个，不够用了后期扩容，而SDH都是一次性配齐的。

小雨哥

向大家要掌声，小雨哥不要脸的精神也是拼了

小雨哥

3.10            PTN和IPRAN

提到分组传送网，曾经被大家议论最多的两个词就是PTN和IPRAN，虽然两个技术标准都在大规模的使用，但是技术之争已经逐渐的淡化了。

从字面上去理解，PTN应该是分组传送网的统称，也就是包含现在的IPRAN在内的所有解决方案的集合，但实际说到PTN是指基于MPLS-TP实现的分组传送网，这是由于PTN的概念推出时，就一直在T-MPLS和MPLS-TP的方向上不断演进，而基于IP/MPLS的方案直接被思科命名为IPRAN，PTN的一个子集另立门户，所以两者就分别作为两种标准的代名词被沿用下来了。

广义的PTN和狭义的PTN就是一个范围大小的区别，而IPRAN则是被人为扭曲了的一个定义。IPRAN本意是指无线接入网（Radio Access Network）的IP化，即Node B至RNC回传的IP化，是无线侧的概念，靠谱一点的理解应该是IPRAN是PTN的业务驱动，而PTN是无线IPRAN的承载手段。思科能够这样去包装一个技术，使IPRAN成为其解决方案的代名词，也是基于它的江湖地位的，这让我想起了蒙牛的“随变”，不但代表了蒙牛的一款雪糕，很多时候有人去买雪糕，大家表示“不知道吃什么，随便买吧”，于是就买回来一兜“随变”回来，“随变”就成了“随便”的代名词，也是营销的经典案例，和IPRAN有着异曲同工之妙。

本文中的PTN是指基于MPLS-TP的分组网，而IPRAN是指基于IP/MPLS的分组网。

先说说PTN（MPLS-TP），我们经常见到一个表达PTN技术特点的一个公式， MPLS-TP = MPLS - L3复杂性 + OAM 。

MPLS本身具备了基于标签的转发和基于IP的转发两者的功能，MPLS-TP是为传送网量身定做的标准，是需要面向连接的，所以PTN去掉了MPLS无连接的基于IP的转发，增加了SDH网络原本具有的端到端的OAM功能。 MPLS-TP的电路连接的搭建采用PWE3的方式，而业务的保护和管理、维护等功能都参照MSTP的方式，可以理解为除了内核由刚性变为弹性之外，与MSTP的其他方面非常类似。

再说简单一点，PTN就是按照原本SDH的思路，将MPLS的L2VPN概念实行“拿来主义”，保留了MPLS面向连接和IP的统计复用，其余的功能都尽量原版COPY原SDH的技术。

和最初的PTN相比， IPRAN支持全面的三层转发及路由功能，支持L3 VPN功能和三层组播功能，并同PTN一样对网管界面做了图形化的改进，对业务实现端到端的精细化管理。所以有些人理解PTN和IPRAN的区别在于PTN是二层VPN，而IPRAN是支持三层的，实际上由于LTE业务需求的推动，PTN设备也通过升级支持了三层VPN的功能，所以二层还是三层并不是两者的本质区别。

实际上，PTN和IPRAN两者的最大区别在于控制平面的实现不同，PTN的控制平面是通过网管实现，相当于有一个站在所有设备之上的管理者，去根据全网的路由、带宽信息去统筹分配路径、带宽、分发标签，实际上PTN就不存在控制平面，因为控制平面和管理平面合二为一了，PTN管理平面集成了IPRAN管理和控制两个平面的功能，之所以将PTN控制平面也单独出来说，也是为了突出两者的区别。

而IPRAN的控制平面是在设备上实现的，设备之间通过各种路由协议、标签分发协议，相互沟通、商量着实现了路径选择、资源预留等功能，从下图中也能看出，IPRAN包含的协议要比PTN多很多，IPRAN的设备承担了控制平面这一重大功能。

很多时候，一个貌似很复杂的协议，其实实现的是一个很简单的功能，原因就在于，机器不是人，对于机器来讲一个bit没定义清楚它也听不懂，可能就导致一片混乱，所以就必须非常严格、规范的制定各种规章制度，确保机器能够准确无误的去完成人类想做的事情，而人不一样，很多事情可以反复的沟通，直至问题明确的被解决。我们都学过编程，编程和协议就是一个道理，你一个标点符号、命令格式用的不对，程序就无法正确的执行。

所以概括一下两者的区别，PTN是中央集权，IPRAN是民主共和。PTN是网管位高权重、独揽大权，一人全部说了算，所有的设备上面不需要复杂的协议，只要能够听懂、接收命令就行了；而IPRAN由设备去计算路由，对于设备来讲相互交流拓扑结构、带宽资源、标签分配、VPN路由等每一个信息都需要复杂的协议作为约定，实际上实现的功能和PTN是相同的。

在2G和3G时代，传送网提供的只是基站至中心局的管道，在LTE阶段，X2接口以及MME/SAE Pool承载需求，基站之间需要路由型网络，随着技术的发展，PTN也逐渐支持了三层VPN的功能，在各大运营商的承载技术尘埃落定之后，技术之间的竞争也渐渐偃旗息鼓，最终两种技术也将随着威尼斯人官方网站的大趋势逐步走向融合。

不管黑猫白猫，抓到耗子就是好猫，对于分组传送网的技术选择来说也是这样，不管是PTN还是IPRAN，只要能够满足分组传送网的要求就是可用的技术。分组传送网的要求无非上一节说到几点：支持多种端到端业务（面向连接），高带宽利用率（统计复用），类SDH的保护和管理、支持OoS、流量工程、时间同步等功能，两者在功能上没有多大差别。

小雨哥

家园副管03 发表于 2015-5-25 13:36
鼓掌鼓掌！！！置顶是必须的

臣妾无以为报啊~

小雨哥

潇湘雨竹 发表于 2015-5-27 08:46
小雨哥，麻烦问一下，你说的“我们先从最常用的点到点的业务模型讲起，前面讲过二层地址就相当于一个人的姓 ...

里面的二层地址，是你要穿过VPN网络出去对接的那个接口的MAC地址，当然也可以是其他的二层协议对应的地址

外面的二层地址，就是你每一条发往下一个接口的MAC地址

小雨哥

3.11             分组网组网结构

分组传送网组网与ＳＤＨ的组网，单从组网图上去看区别不大，都是环状或环带链的结构，都是分为核心+汇聚+接入层三层，如果本地网规模较小，核心汇聚层节点数量不多时，不区分核心层和汇聚层，统称核心汇聚层。接入层、汇聚层一般采用环形结构，核心层可以组环状或网状结构。分组网每一层的功能层次定位也与SDH网络相同。

相同的地方就不介绍了，下面就说说分组网和SDH网络的主要区别：

1、双上联结构

分组网接入上联汇聚、汇聚上联核心尽量采用双上联的方式，也就是一个接入环上联至两个汇聚节点，汇聚环上联至两个核心节点。这是由分组网的保护机制决定的，分组网可以通过VRRP保护（下一节介绍）在两个上联点（网关）之间自动的切换，可以保证一个上联点失效之后，另一个上联点承担起业务收敛的重任，确保业务不中断。

而SDH网中双上联的应用较少，多数是采用单点挂环的方式，因为SDH需要做到两个上联节点之间的业务倒换，需要人工进行逐条业务的配置，实现难度较大，不易于全网部署。

2、多组环、组小环

组小环就是环上节点数量严格限制，比如不超过8个。其实SDH时代我们也同样倡导组小环，这个原则并没有改变过，可是实际上SDH环上节点超过10个的情况“大有环在”，我们总会碰见这样那样的困难和理由，而无法重视这个原则。

其实这里面就是一个很简单的道理，一个环的速率一定的情况下，环上节点越多，单站的可用带宽就越小。在分组网时代，我们面临的业务带宽需求已经今非昔比了，动不动就几十M、上百M的需求，我们接入环是以GE环为主，按照LTE单站100M的带宽去计算，考虑1:2统计复用的效应和带宽的预留，一个环也就接入8个左右基站，对于10GE环也有比如环+链节点不超过20个的要求，运营商不同要求也不同，具体的原则我们不讨论，就说这个事。

所以组小环就是必须实现的目标。那些实在没办法的山沟沟里，新建光缆、拆环都无法实现的区域，一般也不会有太大的带宽需求，再怎么样最起码也应该是“尽力而为”吧。

另外一方面，LTE要求端到端的时延小于20ms，这就要求从中心局EPC到基站有一个最大跳数，一般不超过30跳，这也是我们限制环上节点和链上节点的另一个原因。

链上节点尽量不超过3个，链越长越不安全，这是和SDH一样的要求。

3、容量计算

SDH容量的计算是个简单的统计数字的过程，比如一个2.5G环，就1008个E1，各家各户用多少报上来，一统计不超过70%就OK，超过了就要扩容，这是个“硬”道理。

SDH的带宽需求是“数字”的、“离散”的，而谁能说出分组网一个站的带宽占用是多少M？分组网的容量是“软”容量，具体使用多少是要去实时监测的，不像SDH那样满了就一个站也接不进来，从带宽上说分组网理论上没有严格的最大接入站点数量，上面说的只是一个建议数量，就像我们的马路，到底最大能跑多少辆汽车谁也无法准确估计，只能在拥堵的时候对道路进行改造。

我们在做网络规划、设计的时候，按照运营商的指导意见，每个基站有一个“承诺带宽CR”和”峰值带宽PR”的值，峰值带宽我们一般不做考虑，按照“承诺带宽”也就是“必须保证”的带宽这个标准也可以像SDH一样去计算，按照计算结果去选择速率等级、规划网络，但这个计算结果是有多一厢情愿，小雨哥又忍不住说几句。

某次我们公司要做一个“分组网带宽统计及网络规划”的课题的时候，我们在各厂家的支持下，在对本地网各环路接口的带宽检测至少一周以上的情况下，拿到的数据很是意想不到，如果说平均带宽利用率不足10%会不会觉得夸张？所以对于李克强总理三次督促“降费提速”,我相信总理此之前是做了实际调研的。

当然设计原则也没有错，这就像我们再盖一个住宅小区的时候，按照住户1:1的比例配置了停车位，这个算法是没有错的，可是住户究竟有多少能买得起汽车，我们计算过没有？

我们来算一笔很粗很粗的帐，按照相关数据统计，全国3G\4G移动用户2014年底达到6亿，其中中国移动3.36亿，中国联通1.49亿，中国澳门威尼斯人app下载1.18亿，每个用户的月均上网流量按照300M计算，具体的数据没有找到权威性的，反正在“降费提速”实行之前这个300M带宽应该是达不到的。这样一个月的总流量=总用户数*月均流量，这个单位是MB，换算成bit再乘8得到Mb，我们把这个流量分摊到每一秒，总流量÷30天÷24小时÷3600秒之后得到的是每秒的总流量（Mb），再分摊到全国332个地级市本地网，得出的每秒的数据速率三家运营商在300M-1Gbit/s。而再来看看我们的本地网一般的本地网的分组网汇聚层也至少有几个10G环，这里我们不考虑运营商的用户占比、本地网之间的差异，这个粗略的数字已经可以给我们一个答案了。

回归正题，分组网的系统速率的选择与SDH有很大不同，SDH每个速率等级是4倍的关系，提供的速率等级也较分组网多（STM-1、4、16、64四种），可以更灵活的选择。而分组网只有GE和10GE两种速率，如果GE不满足就只能选择高10倍的10GE给人的感觉有些浪费，所以在分组网建设中，接入层一般建议采用GE速率。

光口拉远接入基站

光口拉远，这不是分组网和SDH的区别，而是语音接口IP化的成果。在语音接口使用E1的时代，E1的传输距离就是100米，基本没有哪两个基站之间距离是小于100米的，所以我们必须每个基站配置一台设备。

在语音接口IP化之后，语音信号通过以太网接口去传送，这意味着只要光口能传送到的区域，一台设备就可以接入方圆XX公里范围内的基站，对于光缆我们必然还要铺设到位，影响不大，但是设备的数量可以缩减到原来的几分之一。

当然，用光口拉远基站节省设备带来的问题就是组网结构变为星形，理论上的网络安全性的下降是不争的事实，这里就是一个取舍的问题，关于保护的度，参见DWDM保护中的一些言论，还是那句话，我们就说道理，不得出结论，多一份选择，毕竟不是坏事。

IPRAN的组网限制

这个问题仅针对于IPRAN，因为IPRAN设备上加载多种协议实现路径选择、标签分配，所以我们在建设网络的时候会有这样那样的不允许、不建议的组网场景，而PTN由于是网管实现控制功能，设备层只要路是畅通的就可以指配隧道，因此不存在此问题。

IPRAN在运行OSPF、ISIS等协议时，为了能使路由计算更快同时减少设备的压力，会将每个汇聚环、每个接入环/链分成不同层次、区域或者进程，将一张分组网分为一个个小部分去独立的运算，这样就需要一个接入环的两个上联汇聚点在一个汇聚环上；而且为了简化业务配置尽量是相邻节点，因为如果两个上联点不相邻，中间点要做一个VLAN的交换建立二层连接。即便是物理上跨域去连接其他环汇聚的汇聚点，和本接入环不同区域的那条连接也是无效的，会被路由域隔离，也达不到我们想要的多一条路由多一份保护的效果。

其他还有一些规则，比如一个接入环的两个上联点必须都是汇聚节点，汇聚环上联点是两个核心节点，这样的层次分明、等级森严，实际上所有的“限制”基本就是几个目的，为了业务的配置方便快捷，为了业务的管理更加清晰可控，为了给设备的运行计算减少压力。

小雨哥

感谢各位的关注，有问题、建议请加微信28423246，期待共同探讨

小雨哥

牛牛大大 发表于 2015-5-31 21:07
大话威尼斯人官方网站网，传输和传送相对专业

大话威尼斯人官方网站网，那不成挂羊头卖狗肉了啊

而且大话威尼斯人官方网站这本书已经有了，咱可写不了

小雨哥

3.12              分组网业务承载

前面已经讲过PWE3（L2VPN）和L3VPN的区别，这里再简单的概括总结一下，对于一条PW，两端的业务侧的设备就相当于直连，分组网络就是一个传送门；而L3VPN，业务侧设备将数据发到了网关，业务侧“委托”分组网根据IP地质去查找业务的目的地，去计算、决定业务转发的路径。

我们几乎每次接触分组网就会听到三层到核心、三层到汇聚、三层到接入这样的字眼，这些二层、三层的词语就像蜜蜂一样整天在我们耳朵跟前萦绕，其实说的就是对于每一种业务到底要用什么方式去承载更合理，这里，我们就分2G/3G和LTE两种情况去看一看不同承载方式有什么区别。

2G/3G

2G/3G时代，业务侧的组网模型是星形结构，也就是所有基站对中心局的点对点连接，SDH就是用一条条的E1承载了这些基站到局端的电路，到了分组网我们自然而然的就用PW去解决，因为业务的两端都是确定的，用动态的L3VPN去解决除了把问题复杂化了之外，结果和PW都一样，而PW几乎就是专门用来解决这种点到点业务的。那么如何用PW去解决，我们可以选择2种承载方式：端到端PW和分段PW（MS-PW）。

端到端PW，就是每个接入点配置一条PW直接到达核心层（下图左），而分段PW就是接入层各点通过PW到汇聚点，汇聚点在将接入层的PW打包用一条PW回传至中心局（下图右）。

端到端的PW有两个缺点，一是核心层设备的压力巨大，比如全网有1000个基站，核心层就要处理1000条PW的隧道信息。二是对故障的保护能力较弱，比如我们基站到核心配置端到端的2条PW，分别为PW1和PW2，如果PW1的接入段和PW2的汇聚段同时发生了中断，系统就会认为这2条PW全部中断，而导致整个业务中断。而分层PW，会在接入段和汇聚端分别实现Tunnel的倒换。

MS-PW就像我们每一个企业的人员结构一样，从上到下分为若干等级分别有相应的部门领导，而各个部门领导面向总经理做本部门（区域内）的业务接口，这样总经理只需要管理几个部门经理就OK，如果让总经理去管理每一个员工，他会very的忙。

MS-PW的汇聚节点处，需要对接入层的PWE3终结之后，将多条PW全部贴上另一个PW标签（标签交换），进入汇聚环上的tunnel之中，将信息送上汇聚直达核心的“专用高速”。

LTE业务

为什么把LTE单独拿出来说，LTE和2G/3G的最大区别就是多了一个X2接口，也就是相邻基站之间的一个威尼斯人官方网站接口，2G/3G时代的基站只管和中心局BSC、RNC的交互，而LTE将部分控制功能下移至基站，基站之间也需要互相打打招呼，所以基站名称也从NodeB升级为ENodeB。对于S1接口和2G的Abis接口、3G的Iub接口一样，采用MS-PW的方式承载，这里要说的也就是X2接口如何处理。

三层到核心，就是整个分组网除了核心设备具有L3功能之外，汇聚和接入设备只做PWE3的处理；三层到汇聚就是核心到汇聚采用L3VPN，汇聚到接入采用PWE3；而三层到接入，是指全网都采用L3VPN的方式接入业务。

L3到核心，任意两个基站之间要威尼斯人官方网站，他们都靠PW连到中心局，局端的核心设备具有路由功能，会帮你找到你要找的那个ENodeB，这和前面说的端到端PW一样的道理，核心设备就成了全网所有基站的“接线员”，而且所有的业务都要绕汇聚环路到达核心层，这就像大家下了班不管家离公司有多远，都上绕城高速走一圈？那绕城就一定堵的一塌糊涂。

L3到接入，每个ENodeB要找另外的ENodeB，每个ENodeB接入的设备就是他的网关，去实现X2接口都靠L3功能自动寻址，分组网是面向连接的，每一个X2接口的威尼斯人官方网站就会建立一条条的Tunnel，这样Tunnel的数量也不说N*(N-1)/2吧，毕竟这个组合中很多基站之间是没有威尼斯人官方网站可能的，但至少也是基站数量的好几倍，再加上abis、iub、S1接口的业务，各种L2、L3大客户，接入层的盒式设备能否从容处理这么大的信息量是个问题，到底有没有必要让接入设备去这么“智能”又是个问题。

L3到汇聚，也就是我们说的分层VPN（HVPN），接入到汇聚采用PW的二层方式，汇聚层使用L3VPN，这就是我们实际使用最多的一个解决方案。

接入设备对汇聚设备说“我的眼里只有你”“你就是我的唯一”，每个基站X2只要建立一条对汇聚点的PW就轻松搞定；汇聚设备说，环上几个弟兄，要找我小弟的给我说一声，跨部门协调就是我的本质工作，就这最多几十条路由问题不大；核心设备说，这些汇聚层的兄弟们跨环威尼斯人官方网站请找我，麻麻再也不用担心我的能力；从此以后大家都表示能担重任，皆大欢喜。

小雨哥

3.13 分组网保护方式

分组网的保护方式分为单板级保护和网络级保护，单板级保护前面MSTP和DWDM部分都有介绍，下面对网络层保护进行说明：

BFD（双向转发检测）：

SDH的保护是基于站点基于SDH帧结构的检测，SDH每秒8000帧，每一帧都包含了对于通道、复用段的工作情况的信息，因此能够很快发现故障。

对于IP网来说，路由器之间也有着类似的机制，叫做慢HELLO机制。为什么叫做“慢hello”呢？因为它比较慢。本身IP数据网就是定位于承载公用业务的，基于“秒”级的故障检测、重路由机制是可以接受的，可是现在要承载TDM等“澳门威尼斯人app下载级业务”了，秒级就真的太慢了，要让它快起来。

BFD的原理就是网络对等体之间通过互联接口每隔一定时间的互相握手，这个接口可以是物理的，比如是一个以太网口，也可以是逻辑的，比如一条PW或者LSP的两端，通过三次互相打招呼，确定这个路由是可用的，也就是”UP”状态，一旦“DOWN”了，就说明出现了问题，就需要触发倒换保护。

比如张三和李四是对等体，他们之间的接口目前属于“DOWN”状态，也就是不可用。张三给李四发一个“我这里显示你是断的”，李四回复张三“我这里显示你也是断的”，这是第一回合。张三接因为接收到李四的信息，又对李四说“我们好像通了”，李四也给张三回复“是的，我们好像是通了”。然后张三又给李四说“我确定我们通了”，李四也回复张三“是的，我们确实通了”。

这就是BFD的原理，很简单，可是作用非常重要。基于这个简单的协议，使IP网、MPLS网能够承载“澳门威尼斯人app下载级业务”。BFD（双向转发检测）是一套用来实现快速检测的国际标准协议，提供轻负荷、持续时间短的检测。

BFD不是一种保护，但是是所有保护的前提， BFD能够在系统之间的任何类型通道上进行故障检测，这些通道包括直接的物理链路、虚电路、隧道、MPSL LSP 、多跳路由通道。 在IPRAN网络中，不管是隧道层面、业务层面、物理链路层面，均可采用BFD进行快速的故障检测。

BFD是IPRAN中使用的协议，在PTN中使用的协议是Y.1731。

隧道保护：

LSP保护和SDH的通道保护原理大致相同。

无论PWE3还是L3VPN，每一条业务都在网络中经过了一条隧道 (LSP)，我们在配置隧道的时候，像SDH那样配置一主一备两条隧道，并指定两者是互为备份的关系，就实现了隧道1+1和1：1的保护。

1+1保护就是主备通道同时传送业务，接收端择优接受，无需启用APS协议。1：1保护平时保护通道可以传送额外业务，当工作通道故障时，业务切换到保护通道，如果保护通道带宽不足，保护通道上原来传送的额外业务被丢弃，需要启用APS协议。实际应用中一般配置的是1:1保护。

LSP1：1保护是IP RAN网络中基本的保护方式，分为恢复式和非恢复式两种，恢复式是指倒换之后迅速进行原主用LSP的再次协议建链，若能建立成功，将在一段时间后，将流量再倒回原主用LSP上，这个动作为倒回。

LSP保护能够对链路和途径节点的故障实现保护倒换，但对于业务的源宿节点的故障，无法实现保护。

网关保护：

分组网络采用HVPN的分层结构时，接入层双上联的两个汇聚节点作为PW的终结和二三层桥节点，是二层VPN网络到三层VPN网络的网关，在中心局侧，中心局内的2台设备也作为BSC、RNC等设备进入三层网络的网关，在网关设备故障或者网关至用户侧设备链路失效的时候，用户侧设备是不支持自动重路由寻找备用网关的，所以网关之间需要启用VRRP保护已防止这种情况下导致的业务中断。

VRRP(VirtualRouterRedundancyProtocol,虚拟路由冗余协议)是一种容错协议。 VRRP 将局域网的一组路由器（包括一个Master 即活动路由器和若干个Backup 即备份路由器）组织成一个虚拟路由器，称之为一个备份组。这个虚拟的路由器拥有自己的IP 地址。当缺省路由器down掉(即端口关闭)之后，这时，虚拟路由将启用备份路由器，从而实现全网威尼斯人官方网站。

VRRP保护在PTN中叫做双节点子网保护。

业务保护：

PW保护

对于PWE3业务来说，配置两条一主一备的PW可以实现对PW的保护，两条PW是同源不同宿的，如果PW的终点是HVPN中的二三层桥节点，还需要配合VRRP保护。

VPN FRR保护

对于L3VPN来说， CE（如BSC、RNC）和2台PE相连， 当一台PE或者CE和PE之间的链路故障时，CE可以通过VRRP切换至备用PE上，同时远端CE通过预先在远端PE中设置指向主用PE和被用PE的主备用转发项，启用VPN FRR保护自动切换备用路由至备用PE，防止业务的中断。

PTN环网保护

环网保护是PTN特有的保护机制，IPRAN不支持此保护方式。环网保护即创建一个环形的保护隧道为工作隧道的保护通道。当网络上节点检测到网络失效时，故障相邻节点通过APS协议向相邻节点发出倒换请求，当某个节点检测到失效或接收到倒换请求时，转发至失效节点的业务将倒换至另一个方向。

环网保护分为Wrapping和Steering两种组网方式，这两种方式组网方式相同，也都需要启动APS协议，差别是倒换机制，Wrapping模式下，业务在故障相邻的两侧节点进行换回，Steering模式下，业务在源宿节点进行反向。

小雨哥

分组网部分结束

小雨哥

第四章  传送网设计应用4.1    理论实践结合

巴拉巴拉写了有几万字，传送网的基础知识就大体介绍完了，呼~~（长出一口气），写到这里，对于传送网也只能算介绍了一点皮毛，虽然不够深入，也已然是我的全部，这些也就差不多可以应付基本的工作了。

在工作中，我给大家做培训的时候，总有些人会有一个疑惑：学习这些东东有什么用？的确，相比较概预算培训、机房勘察流程培训等内容，这些纯理论的东西乍一接触感觉不是那么接地气，所以从这一部分起，我们把之前介绍的知识和具体的工作内容逐渐结合起来。

首先我想占用一点篇幅，来探讨一下理论和实践的关系，一个学习方法的问题，因为作为一个新人，能够迅速的提升自己，尽快脱颖而出承担重要的工作岗位，能够为个人的发展、晋升奠定一个重要的基础。提高技术水平无非就是两种渠道，理论学习和工作实践，也就是看技术资料和跟着老鸟实战。

首先说理论学习，现如今是信息高度发达时代，网上的资料从专业广度、技术深度、研究角度来说可谓无所不有、包罗万象，新手们面临这个资料库就像大海里的一只小鱼一样找不到方向，一个很现实的问题就是--看不太懂，这无疑是很影响积极性和上进心的。其实实际上这并没什么，很多资料是没有必要深究的，比如就算同样是传送网的资料，先不说具体哪个知识模块，单纯就作者角度来说也分面对产品开发、技术普及、网络建设、工程设计、运营维护等等太多不同，而我们只需要在资料的海洋里找到适合我们的，剩下相关度不高的虽然写的很好也可以做个记号以后慢慢看，所以对于资料的筛选就是一个关键的问题。

再说工作中的实践，工作中我们接触到的又是另外一个天地，不仅包含了技术、经验和技能被具体化了的一个个的问题，又包含了心理学、营销学等更多的方方面面，职场就像一个被社会化了的大经验池，这又是一个更漫长的学习历程。

如果我们不去实践，单凭看技术资料，经过一段时间之后很遗憾的告诉你，你的进步几乎是零，因为职场去定义你的水平是不管你看了多少本技术书籍，考核你的只有一条，你能干什么工作。可是我们如果不去研究理论而仅仅凭借实践，比如你刚毕业，迅速的掌握了如何绘制图纸、文本表格编辑，熟练掌握各种工作的流程，只能说做到迅速上手，但到了一定的阶段你会发现你再也难以突破自己。

工程实践是基础，有实战的机会一定积极参与，多多益善。在工作实践前后进行针对性的知识补充，就是上学时老师的经典语录：课前预习，课后复习。

比如师傅要带你去机房看一下，去之前就找一些关于机房内设备、机房工艺、勘察流程等资料了解一下，到了机房就不至于大脑空白。在机房的时候多拍些照片多问些问题，这样师傅会觉得你孺子可教也，你就成了重点培养的对象。回来之后再看些资料，和见到的实物对照一下，这一次小小的经历也会有不错的收获。如果不做准备，去了就只是看热闹，回来师傅问你看机房感觉怎么样，你总不能说：机房很好！很大！很凉快！

技术理论可以使你从熟练工提升到专家，就像唱歌一样，不懂音乐也能唱，那最多就是歌手，如果精通音乐理论就是音乐人。从实际工作中接触到的一些问题，通过理论学习，将接触到的东西梳理、总结，形成一个逐渐完整的知识结构，而不是一个个凌乱的知识点。

技术要学到什么深度？个人建议，至少要比工作中能够用到的稍微深入一点，要适当的拔高，这样我们就会轻松完成工作，在公司才会有更大的上升空间。这就像两个举重选手，张三最好抓举成绩100公斤，李四最好抓举成绩110公斤，那么两者抓举100公斤的感觉不同，后者一定更游刃有余、淡定从容。当然深度也是适可而止的，作为网络设计人员，了解设备参数、配置原则，了解组网原则是根本，了解设备工作原理是拔高，去深究协议的细节就没必要了，每个人时间是有限的，用在知识面的广度拓展上效果会更好。

小雨哥

4.2    走进机房看一看

本部分内容属于一些机房初级概念介绍，传输老鸟们可以自动跳过。

4.2.1走进基站

作为一个传输新人，参加工作后的某一天，师傅过来跟你说，走，和我到站上看看去，具体任务可能是去抢修、勘察、巡检，无论是什么目的，这是不错的一次机会，让我们与威尼斯人官方网站设备终于有了第一次亲密接触。

进入机房，第一印象最深的一定是嗡嗡嗡的声音，伴随着机器烦闷的轰鸣，自己的头也开始渐渐的膨胀开来，一方面看到基站机房内的形形色色的机架、设备、交错的连线，一下子感觉信息量好大，另一方面也看过很多威尼斯人官方网站技术的资料，但是感觉不到这两者有什么关系，理论和实践像是不相干的两个世界，在大脑里一时间没有找到结合点。

没关系我们一步一步来，首先我们把握住要点，我们是传输人，我们要锁定那个屹立在一排机柜中的Mr.right：传输机柜。打开及柜门能看到一根根细细的黄线（尾纤）从设备上接出来，还可能有一根根灰色的细线（2M线）和网线，最关键的是设备的标牌上写着我们认识的一款传输设备型号，OK就是它了。

接着我们蹲下来凑近去看，每一块板子上都有一个单板型号，我们拿出手机对照着百度一下设备资料，就知道这个站的传输设备的具体配置，比如一端PTN 1900设备业务单板配置为：2*10GE光口、8*GE光口、8*FE电口、8*E1电口。其中光口使用的线缆都是尾纤，E1接口对应E1电缆，FE、GE电接口对应网线，除了电源线我们能用到的线缆就这么多。尾纤比光缆轻便柔软可以灵活的弯曲，一般作为基站内的连线使用，与无线基站的7/8馈线作用一样。

这些光接口中，主线路侧接口一定是速率最高的，比如有10GE和GE，那么线路侧就是10GE速率，而低速接口GE也有可能是线路侧接口，用来接入下一层的环或者链，也有可能是支路接口。

我们去看10GE光口尾纤上面的标签，如果没有标签那谁也无能为力，就当做是有吧。尾纤都是一对一对的使用，两条尾纤对应一个接口的收和发，也就是我们说的一个光方向，上面有着同样去向的标签。这2个10GE光口上就有2对4条尾纤代表本站的两个光方向，分别为上下游站点名称，于是我们便知道这个基站在网络上有两个邻居，比如“人民医院”、“市一中”，本站很可能是在一个10GE环上，也有可能是10GE链上的一个中间节点。对于GE光口也同样，标签上写着其他站点名字的，代表线路光接口，如果是写着“LTE”“无线”“3G”这样的标签就代表是本站的业务接口，而没有连线的接口是空余的，可以后期使用。

传输设备和光缆之间不会直接对接，中间经过一个ODF（光纤配线架），ODF原理和水管对接用的法兰一样，作为传输设备和线路专业的分工界面。ODF一侧熔接光缆，另外一侧通过尾纤与传输设备的光口连接，在建设基站时进站光缆熔接到ODF上，该基站需要使用第几芯，就用尾纤连接到ODF对应的端子上，这样规范的安装方式便于后期维护工作。

ODF每一排端子（熔纤盘）后面也都贴着标签，代表光缆的对端站点，这个标签就可以和设备上线路接口的标签对应上，如果设备上有“人民医院”、“市一中”，ODF标签上也应该能找到通往对应站点的光缆。

FE是支路侧接口，一般不经过配线架，直接用网线连接到业务侧设备上。

E1接口同光口一样需要经过DDF（数字配线架），作用和ODF相同，DDF一侧连接传输设备，一侧连接业务侧设备，作为传输和其他专业的分工界面，新建基站时传输设备将所有E1全部连接到DDF的传输侧，业务设备需要使用E1就连接到DDF对应端子上，每个DDF端子上面也有标签，表示本端子是被什么业务占用。

ODF、DDF在汇聚、核心节点都是独立的ODF架，而一般的基站的设备尺寸较小，ODF和DDF配线的容量也较小，所以为了节省机房空间，很多都是传输设备和ODF、DDF安装在一个机柜中，叫做综合配线柜。

为了机房布线的整洁美观，不同机柜之间的线缆都是通过走线架布放的：

    总结一下，通过一个基站的学习，我们了解到了什么内容：

1、认识了一款型号设备的外观和其部分单板，了解了单板型号和对应的接口；

2、通过设备接口标签、ODF和DDF标签了解了基站的线路、支路侧接口的去向，知道了基站的上下游站点和本站的业务侧接口；

3、通过对所见信息的整理，脑子里就有了一个整个基站的连线图，如下图所示：

我们再去到网管上打开我们去过的这个基站的传输设备界面，会看到这些单板的配置、使用情况，和我们在基站中实地考察的结果相同，所以今后如果是要了解这些信息，就不必跑下去一个一个的看，在网管上就可以一目了然。但是如果要了解机房和机柜内空间使用情况，或者要了解光缆芯数的使用情况、电源端子占用情况等网管上看不到的信息，就需要逐站实地勘察。

看过了一个基站之后，回到办公室，我们发现这些设备资料和网络拓扑图已经不再是纯粹的概念了，再去看时也多了几分亲切，也知道了有些东西有必要记在心里，而不至于“书到用时方恨少”，临场手忙脚乱的百度了。其实这些东西和道理都不复杂，“世上无难事，只怕有心人”，稍微用点心，如果能在一个机房中能够掌握了这些知识，就已经很可以了，因为很多人最初都没有这么用心，至少我没有，干了几个月之后才恍然大悟。

4.2.2走进中心局

又有一天，师傅过来说，走，我带你去中心局看一看，有了前面的经历，我们于是信心满满、兴高采烈的跟着去见识一番。到了地方套上鞋套踩在高大上的防静电地板上，看见一排排机柜的那一刻，是不是有了一种迷失的感觉？还是脑子又嗡的一声迅速大了好几圈，就像从一个小镇子来到首都一样，心里一直重复一句话“这是什么情况”？

没关系，从基站到中心局其实就是个量变，本质都是一样的，我们耐下心来一点一点的去寻找我们要的线索，而且，基本上作为一个威尼斯人官方网站人，能够接触见识到的阵容也就不过如此了，世界就那么大一点，我们得去看一看。

基站的业务侧设备一般就是一两个机柜，而中心局业务侧设备要将全网的所有业务汇集到局端进行交换，所以每个网的阵容足有几排机柜甚至是独立的“无线机房”、“固网机房”、“数据机房”；中心局的DDF架和ODF架也是一排排一列列，就像***广场阅兵一样整齐庄严；基站的传输设备一般就是一个柜子，而中心局的传输设备要下挂各个本地网MSTP、分组网、波分环路之外，还有一干二干的环路，所以至少需要一两排柜子。

有了前面基站的经历，我们在去中心局之前应该对组网结构有所了解的，本地网市区环1环2……郊县东南西北环……一干二干各种环，应该将组网图打印出来拿在手里。中心局传输设备位置摆放是分类的，本地网的柜子都是挨着的，干线的柜子可能在另外一头或者另起一排，这样对应着这些柜子上的标签和手里的图纸，耐下心来就能够一一的对号入座。

以前一进入中心局传输机房，中心局的传输机房几乎都是被一排排的DDF占据了大半面积，因为中心局无线语音业务落地使用E1接口，每个E1都是一个端子，所以柜子的数量巨大，现在逐步在进行光接口改造，将E1接口改为155M接口，或者IP化改造为GE接口，可以将很多个DDF系统缩减为1个ODF端子对接，逐渐DDF会用的越来越少直到消失。

对于ODF，中心局除了进局光缆数量、芯数巨大，光缆成端的ODF架数量剧增之外，还多了一类的ODF，叫做调度ODF架，也就是不同专业设备之间跳纤经过的中转站。普通基站的传输和业务侧也就那么几根尾纤，直接从走线架就“飞”过去了，可是现在面临的是几十上百条的尾纤，这样飞来飞去的可不好，需要在传输侧和业务侧分别使用调度ODF，去将这些连线规范一下。

对于2G业务，分组网和MSTP都通过E1接口或者STM-1接口和BSC互联；对于3G业务，语音业务使用STM-1接口，IP化改造之后使用GE接口，对于数据业务传输设备和无线局端设备RNC之间以太网业务通过CE相连，使用GE或10GE接口。CE是一台路由器，将传送网发来的业务进行带宽汇聚、端口收敛之后发送给RNC，分组网有的也通过CE转接，有的则是核心设备充当了CE的角色。下图中的实线是物理连接，虚线是逻辑连接。

接下来说波分设备，波分设备最显眼的就是合分波板了，尾纤密集不说，而且不是收发成对的，所有波道的收和发都分别连接到合波板和分波版上。波分细说起来突然又没有什么可说的，因为波分也没什么特别的，无非是波分的线路支路速率很高，波分的支路侧是我们MSTP、分组网的线路侧，也就仅此而已，速率再高也就是一对尾纤，外观上看都没什么区别，其实还是看标签。老说标签标签，因为所有的这些连接关系，就要实地去看就要看标签，没有标签难道让我们爬到走线架上、地板底下去顺藤摸瓜？可是实际中标签有和没有、规范和不规范都很常见，这是一个安装工艺的问题。

小雨哥

Dazhan 发表于 2015-6-15 12:28
是否已经结束?

没有结束，快了还有几节，结束我肯定会说的:)

小雨哥

4.3 接入工程，小试牛刀

日子刚刚平静下来，还没来得及去整理这些信息、资料，师傅又来了，甩给你一个站表，说“新批下来几百个基站，你给做一下立项报告”，你心里又说“what？什么情况？”。别急，我们来解读一下这个任务，这么多基站要接入进我们现有的网络里来，我们要买多少设备，建多少光缆，扩容多少个光板以及相关的配套？这些就是建设规模，我们最终要的结果是需要花多少钱，就是工程造价或者总投资。我们做的这个事情就是一个基站传输接入工程，是我们传送网最基本的工程，满足新建基站的接入需求。传输接入类工程还有室分接入、WLAN接入等工程，模式都差不多。

做这个事之前，首先我们要收集一些基础资料，我们传送网现网的拓扑图，设备的配置情况，这些可以在网管上导出表格或者逐站去查看，还需要每个站点的具体位置（经纬度），还需要知道这些新建基站的经纬度、站型配置（不同站型对于不同带宽需求）。我们就拿一个新建基站举例子，将新建站和原有站的经纬度分别用不同颜色的图标导入到地图里。

导进地图之后，我们发现这个新建基站周围这么多老大哥，小弟和大家打个招呼：”HI大家好我是新来的“西大街”，很高兴即将加入你们这个大家族”。周边的邻居也非常友好的欢迎这个即将加入的新成员，不过首先一个问题，大家都是混“光纤威尼斯人官方网站界”的，要加入进来好歹你得有一条光缆和我们互通吧？

“西大街”这时应该和谁互通呢？如果没有特殊的原因（比如物业纠分），基本就两个原则，一是尽量选环上的节点，二是就近接入的原则，这个近不是指直线距离，而是光缆距离，我们光缆毕竟不能飞过去，得沿着街道去走管道或者杆路吧。西大街选了一个上家叫做“金苑酒店”的环上节点，说“哥，今后我就跟你混了”。新建光缆需要多长？我们在地图上用测量工具沿着街道量过去，300米，给点余量400米光缆就差不多。如果新建基站要纳入环中，还要在环上选另一个和“金苑酒店”相邻的基站，要再建一条光缆，不管一条还是两条，光缆这事算是搞定了。

有了光缆就有了基础，大哥“金苑酒店”说，你是要什么接口啊，是纯光的还是要电的？要是光口，哥这给你直接拉过去，要是电口，哥管不了你那么远，你得自己有个设备啊。

我们就当是需要FE和E1电口吧，这时我们就需要新购一台设备，什么设备呢？把新建站的线路、支路接口统计一下，你是要接入环路还是单链，下面还要不要再挂“小弟”？环路就是2个GE/10GE接口，和原环路的速率一致，单链就是1个GE；支路呢，你是2G、3G、4G？分别需要什么接口，要几个，一统计就有个总的需求出来了，基本上末端基站的设备也就那么几种配置模型，选一个能满足需求的模型，设备选型也就完成了。接下来相关配套的综合配线柜、DDF单元、ODF子框和配套的各种电缆、尾纤这些也要考虑进来，一个也不能少。

新建站这头是完事了，可是你要GE或者10GE拉到上游站“金苑酒店”，人家有没有口给你接呢？有空余光口自然万事大吉，没有口是要扩光模块还是光板，你也得给人家考虑进去，万一没槽位光板都没得扩，就得换个大一点的设备，还有，上游站也需要熔接新建光缆的ODF模块，没有空余的话也要新增，这些东西都是咱得买单的。整个需要我们考虑的东西都在下面这张图里，用红颜色表示：

接入工程就是这样简单而繁琐，几百个站需要多少光缆、多少设备、多少板件，那就一个一个站的按部就班做下来，按照采购单价估算一下，总共要花多少钱也就出来了。最后计算出平均每站花了多少钱，用了多少光缆，和前期工程比较一下看一下指标是否合理，如果不合理，需要看看偏高或者偏低是有什么原因，还是计算过程有误。

至于这么多站接入进来之后，带来的环路流量的增长，接入环、汇聚环能否满足业务需求，这些还有另外的工程去考虑，也就是我们要讲的下一节—网络优化。

小雨哥

4.4    我给网络当医生

就像我们人会生病一样，传送网每隔一定的时间会出现各种问题，有问题就需要解决，没有问题也可以对网络进行调整，使网络更加健壮，这些工作统称为网络优化。如果把接入类项目比作吃饭穿衣，那么网络优化就是定期体检、看医生，有病就要治病调理，没病也要预防保健，而我们每一个网络建设管理、设计、维护人员就充当了网络的医生的角色。

医生看病开方需要病历、化验单，需要望闻问切，我们网络医生也需要收集网络的相关数据、基础资料作为参考，需要掌握网络的组网图、业务配置、单板配置这些情况，还要知道网络的哪部分出现了什么“症状”。接下来我们就MSTP/分组网和OTN分别说明。

MSTP/分组网优化

首先我们给网络做一个“血常规化验”，也就是针对一些共性问题，包括容量问题和安全问题。

MSTP/分组网容量问题：

网络没有容量就接入不了业务，所以容量问题是硬伤，是必须解决的。我们对于网路容量给带宽利用率设定一个门限值，一般是70%左右，对于MSTP在网管上进行时隙利用率统计，对于分组网需要一段时间的流量监测，就能得出一个当前的利用率，在此基础上还要考虑到一段时间内的业务预留，一般是指本年度的新建基站和其他一些可预见的带宽占用，得出的最终利用率如果超过门限值就说明带宽不够用了，需要调整。

如何调整，在前面第一章1.7节--MSTP保护和组网部分有介绍，包括新建环路、拆环、整环升级、部分升级等，这里不再重复。

上面说的只是理论上的方法，实际上目前对于MSTP容量不足的问题，我们从开始大力建设分组网之时，已经开始控制MSTP的建设投入，随着分组网的部署，MSTP需要承载的业务已经少量增长甚至下滑，基本上也就是新增一些大客户的专线需求，对于原来在MSTP上承载的3G数据业务，可以逐步割接到分组网上承载。也就是说MSTP这张网我们不再作为重点去建设，只是尽可能的发挥它目前的能力和价值，出现问题尽量采用其他办法去解决。

另外，设备的能力不足、槽位不足也属于容量问题范畴之内，这类问题只能是更换更高级别的设备去解决。

MSTP/分组网安全问题：

安全问题包括超大环、同缆环、超长链等等。

超大环是指环上节点过多，比如超过8个或者10个，首先需要有一个标准去衡量，超大环既影响单站带宽又不安全，怎么改造？拆呗！

超长链，一般是指链上节点5个以上的，怎么改造，新建一条光缆把链改造成环。同缆环是特殊的一种环，我们常说逻辑成环，是一种不得已的组网手段，也就是在网管上看逻辑上组网是个环，实际上是个链，也就是光缆实际上是单路由的。

同缆环能够保护的仅仅是设备、单板层面，比如图中B站设备瘫了，A和C还可以正常威尼斯人官方网站。但是同缆环保护不了光缆线路，因为光缆就一条，要是断也十有八九是全部纤芯都断了，比如A和B之间光缆中断，那么B和C的业务也就中断了。事实上多数的故障原因都来自于光缆线路，所以同缆环也就是形同虚设。

同缆环怎么改造呢？新建第二路由光缆，也就是把上例中的3-4芯光缆用另外一条光缆去承载，这里建设可行性和难度我们不讨论，就说纯理论，具体实施难度肯定是相当大的，否则当初为什么要去建同缆环呢？

很多建不了光缆的地方只能使用微波，微波的稳定性比较差，所以有条件了就要建光缆改造成光纤威尼斯人官方网站；还有一些在网运行多年的厂家已经停产的设备，设备性能较差而且厂家也无法提供正常的技术服务，有条件就要换成新的。

这些是常见的问题，对于其他的问题我们具体问题具体分析：

比如一些汇聚节点存在低阶交叉容量不足的问题，多数是因为一些历史原因，导致对低阶交叉的使用不合理造成的，还是举物流的例子，这么大一车的货物运到西安中心，需要每个箱子都打开重新去分拣、装箱，这本可以在其他节点完成业务打包整理的，所以是不合理的，需要依靠业务调整的手段去解决。

还有个别的环路，由于光缆经常2处以上中断导致业务丢失，传输俗称开环，这是纯物理线路的问题，也就只能从光缆层面去解决，要么找个安全的路由，要么只能考虑拆环、纤芯租用、纤芯置换这些方式去解决。

波分系统优化

同样，我们分容量和安全问题去说。

波分系统安全问题：

波分系统也有单链/同缆环的问题，这里就不说超长链了，因为波分系统容量大业务重要，一个节点的单链对于波分就是迫不得已的，或者说不允许的，长和超长就更说不过去了，改造方式同上，建光缆，链改环。

波分安全问题还有和上面一样的开环的问题，光缆线路不稳定的段落超过1段，对于传送网来说是致命的灾难。我们可以在问题段落使用OLP进行重点保护，但也需要两点间的不同路由的光缆。其实传送网的安全问题归根结底就是光缆的问题，所以解决问题也要从光缆上去落实，没有光缆路由，什么保护都是白说。

波分系统容量问题：

对于波分系统容量，多数时候我们面临的不是容量不足的问题，如果一个80波的OTN系统，80波全部用的满满的无法满足后期业务需求，这个问题不需要讨论，只能是新建系统，在干线传送网上业务量巨大，建几个平面都是业务驱动所使然。

而对于一个本地网，一个80波的系统用了可能只有几波、十几二十波，看起来容量还有很大空间，貌似容量没问题，可我们要重点说的，是资源利用是否合理的问题，也就是波道优化、整合的问题。这个问题一般指的是子速率波道，也就是单波10G系统中的GE、2.5G业务。

在网络建设的早期，GE、2.5G的需求占主要地位，各种业务需求的带宽比较小的时候，我们一个环上几个节点共享一个10G波道，这样去开通业务是无可厚非的，这种情形下，每个站点2块线路板一块支路板这是标配。后期业务量增大，ABCD四个点一个子波道已经不够用，又面临扩容，我们又扩了第二波，和第一波的建设方式一样。

对于这个例子我们算一笔账，比如这一组板件（2线路+1支路）造价是20万，我们这2波就需要5*2*20万=200万，实现的总带宽是20G，也就是10万/G的单位带宽造价，给每个站点带来的带宽是5G。

而如果我们下图的方式，中心局到每个点开通一个10G波道，造价就是40万*4=160万，实现总带宽是40G，单位带宽造价为4万/G，每个站点独享10G带宽，波道配置如下图：

上下两张图一对比，后者单站带宽大一倍，而投资却小于共享波道的方式，单位带宽的造价后者也节省了60%，这投资效果的差距是非常大的，这也是我们要讨论的问题的关键所在。而另一方面，前者只占用了2个波道资源，而后者占用了4个，不过这不是问题，就像原本一个车位卖10万，现在10万可以买两个车位，那多占了一个车位资源是问题吗？

波分的波道资源和无线的频谱资源是不同的，无线的频谱是运营商斥资多少个亿买来的，而且无线信号都是在空气中传播，互相是可能有干扰的，所以要加以合理规划、分配、使用。而波分的一个系统搭建起来的成本很低，只有占用的两芯光缆可能比较宝贵，波分的波道资源又是每个环路相互独立的可以重复使用，所以一般空波道不需要去过分的纠结（注意这是“一般”，不绝对，如果光线资源紧缺，波道配置率又较高，节省波道资源也是重点考虑），只有配置了线路板的波道才是有价值的，是可用的。而这些线路板、支路板却是花了昂贵的价钱购买来的，才是宝贵的资源。

前者的波道配置方式可能在建设初期是合理的，是有历史原因的，但是随着业务量的逐渐增大，合理的规划波道配置非常重要。有时我们面临的是这些即成的事实，钱已经花了省不下了，我们做这些优化工作的结果就是可以节省很多单板或者用这些单板去实现更多的价值，就需要去进行波道整合。

波道整合的思路就是上面讲的，去按照各节点的带宽需求、业务发展预留去综合考虑，去算账，然后制定合理的方案之后去调整波道。现实应用中的业务需求和波道配置五花八门不尽相同，这里举的例子是一个典型情况，可能有些站点需求可能5G就足够了，我们可以将2个点共享一波，投资效果也是优于多点共用一波的，要具体问题具体分析。

支路板是可以通用的，而线路板可能是可调的或者非可调的，如果是可调的，优化之后结余下来的单板可以灵活调配；但如果是非可调的，我们就拆下来很多多比如λ1-4的单板，这些单板到了其他系统也是无用的，因为我们都是从λ1开始建设网络的，你这富裕几块λ1-4的板子，对不起我这也不缺，这些单板就只能用于新建系统中使用。有时原来GE需求的站点直接升级为10GE，原GE波道的线路板、支路板也就空余出来了，也面临同样的问题。

针对这个问题又引出了一个新的问题，可调的线路板的价格是高于非可调线路板的，我们不建议全网都购买可调的线路板。现网中多数OTN网络的波道配置都是从1开始的，如果在网络新建时，如果一个本地网有N个环路，各个环路分别从1、11、21、31、41……号波道开始配置，后期波道调整的时候，大家都可以互通有无，所以我们节省这些资源能否得到再利用，就取决于我们的一个建设思路和习惯，这个在后期是有很大区别的。

小雨哥

各位亲，有没有吉林大学在校生，求个吉大BBS的账号，好怀念!