網絡技術專業(yè)教學資源庫,網絡工程規(guī)劃與設計,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,IP,城域網規(guī)劃設計,IP,地址和路由規(guī)劃,IP城域網規(guī)劃設計IP地址和路由規(guī)劃,引入,隨著MPLS VPN、NGN、IPTV、3G等新業(yè)務的不斷成熟和規(guī)模商用城域網也由單一的寬帶Internet訪問業(yè)務向能夠接入并可靠承載數據分組語音/視頻和流媒體等的多業(yè)務綜合IP城域網發(fā)展新的城域網規(guī)劃已不再是簡單的寬帶接入網，城域網的規(guī)劃設計也再是簡單的Dslam+BAS接入設計、vlan id、vpi/vci和ip地址規(guī)劃新的IP城域網的設計規(guī)劃需要綜合考慮寬帶用戶接入、各類多媒體業(yè)務承載對網絡的嚴格要求，綜合使用MPLS、QoS、組播、Mp-bgpTE等新技術保障多業(yè)務的綜合承載和傳輸2,引入隨著MPLS VPN、NGN、IPTV、3G等新業(yè)務的不,IP地址規(guī)劃重要性,IP,地址的合理規(guī)劃是網絡設計中的重要一環(huán)，,IP,地址規(guī)劃的好壞，直接影響網絡路由協議算法的效率和路由收斂的快慢，直接關系網絡的穩(wěn)定性、整體性能和可擴展性，影響到網絡的管理，也必將直接影響到網絡應用的進一步發(fā)展。

因而合理的,IP,地址規(guī)劃是保證網絡順利運行和網絡資源有效利用的關鍵IP,地址規(guī)劃要和網絡結構規(guī)劃、路由協議規(guī)劃、流量規(guī)劃、業(yè)務規(guī)劃等結合起來考慮IP,地址的規(guī)劃應盡可能和網絡層次相對應，應該是自頂向下的一種規(guī)劃IP,地址規(guī)劃的目標：,易管理、易擴展、利用率高,3,IP地址規(guī)劃重要性IP地址的合理規(guī)劃是網絡設計中的重要一環(huán)，,IP地址規(guī)劃原則,唯一性：,一個,IP,網絡中不能有兩個主機采用相同的,IP,地址即使使用了支持地址重疊的,MPLS/VPN,技術，也盡量不要規(guī)劃為相同的地址連續(xù)性：,連續(xù)地址在層次結構網絡中易于進行路由匯總，大大縮減路由表，提高路由計算的效率、加速路由收斂4,IP地址規(guī)劃原則唯一性：4,IP地址規(guī)劃原則,擴展性：,地址分配在每一層次上都要有合理的預留，在網絡規(guī)模擴展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性避免網絡擴展造成的地址、路由重新規(guī)劃結構化、業(yè)務相關性：,地址規(guī)劃與網絡拓撲結構和網絡承載業(yè)務結合起來，便于路由規(guī)劃和,QoS,部署好的,IP,地址規(guī)劃使每個地址具有實際含義，看到一個地址就可以大至判斷出該地址所屬的設備和對應的業(yè)務5,IP地址規(guī)劃原則擴展性：5,城域網IP地址分配策略,優(yōu)先使用公有,IP,地址，核心和匯接層網絡設備全部采用公有,IP,地址、設備本身使用的,IP,地址（,loopback,管理地址、互聯鏈路地址等）均使用公有,IP,。

IP,地址的分配必須采用,VLSM,、,CIDR,技術，業(yè)務地址在接入層設備上至少以一個,0.5C,類,IP,地址為塊進行分配應該盡量使,BRAS,和,AR,上的地址連續(xù)，以便于在這些設備上進行路由匯聚對公有地址不足的地市，建議城域網采用公私網地址混合編址，在城域網出口或匯接層統(tǒng)一進行,NAT,轉換業(yè)務地址分配策略（公有,IP,不足時）：,需要訪問,IP,電信業(yè)務骨干網的業(yè)務建議全部分配公有,IP,；,專線用戶建議全部分配公有,IP,，避免出現二次,NAT,問題；,VIP,用戶地址段建議分配公有地址，方便多業(yè)務的部署；,普通寬帶接入用戶（撥號、,DHCP,）建議分配私有,IP,；,內部,MPLS VPN,業(yè)務（,NGN,、,3G,等）地址按照省公司規(guī)劃分配；,其它,MPLS VPN,大客戶互聯業(yè)務,PE-CE,間互聯地址分配私有,IP,；,從,Internet,骨干網轉網過來但仍使用原有地址空間的專線客戶地址不變；,6,城域網IP地址分配策略優(yōu)先使用公有IP地址，核心和匯接層網絡,城域網IP地址劃分方法,Loopback/,管理地址：按核心匯接,/,接入,/,接入網設備,/,其它分成幾塊,(,每塊至少,1/4 C),；每塊中按設備重要程度從小到大分配。

設備互聯地址：按各按核心,/,匯接,/,接入,/,其它分成幾塊,(,每塊至少,1/4 C),；各層設備均從對應塊中分配同層互聯及下行鏈路地址，每臺設備上下行鏈路地址分配盡量連續(xù)以便聚合業(yè)務地址：根據各業(yè)務容量分配不同的地址段，每個業(yè)務段按每臺接入設備接入的業(yè)務量順次連續(xù)分配（每個設備上應有一定預留）IP,電信業(yè)務：對所有需要訪問,IP,電信業(yè)務骨干網的業(yè)務分配一個大的地址段，各類業(yè)務再從中劃分寬帶撥號用戶盡量分配大的地址池，提高利用率,寬帶,VIP,用戶分配獨立的地址段,7,城域網IP地址劃分方法Loopback/管理地址：按核心匯接,城域網IP地址規(guī)劃NAT部署,公有地址不足時，需要使用,NAT,功能，由于,NAT,可能造成部分新應用無法使用，所以,NAT,設備選擇和部署一定要考慮對城域網承載業(yè)務的支持程度和影響：,普通寬帶接入業(yè)務：是最消耗,IP,地址的業(yè)務，也是對,QoS,要求最低的業(yè)務，一般,NAT,設備對這類,Internet,應用的,ALG,也支持的最好因而是公網,IP,不足時最優(yōu)先考慮部署,NAT,的業(yè)務NAT,設備部署方式：,出口集中部署：適合中小城域網或私有,IP,使用較少的情況,優(yōu)點：節(jié)省公有,IP,；內部互訪無需,NAT,轉換；,NAT,設備升級維護成本低。

缺點：城域網內部公、私網,IP,混用，給路由管理、控制帶來困難接入層分布式部署：適合大規(guī)模使用私有,IP,的情況,優(yōu)點：接入設備直接做,NAT,，城域網內部無私網,IP,路由，路由管理簡單；無需購置昂貴的專用高性能,NAT,設備，投資低；不會出現單點故障缺點：私網用戶內部互訪需要做二次,NAT,，效率低；,NAT,設備升級維護較困難8,城域網IP地址規(guī)劃NAT部署公有地址不足時，需要使用NAT,路由協議設計,路由協議作為IP網絡的神經系統(tǒng)，其規(guī)劃的好壞直接決定整個網絡的穩(wěn)定程度和運行效率，以及網絡維護的工作量，所以一個完善的路由規(guī)劃是網絡規(guī)劃的重中之重路由協議的設計包括兩部分：IGP、EGP,動態(tài)IGP協議中，標準化且能較好支持大規(guī)模網絡的只有OSPF和ISISEGP協議目前最通用的是BGPv4,城域網的出口點是城域網與骨干網之間內、外路由信息交互的集散點，也是城域網路由策略、路由控制和流量引導的關鍵點，因而是城域網路由系統(tǒng)設計最重要的環(huán)節(jié)9,路由協議設計路由協議作為IP網絡的神經系統(tǒng)，其規(guī)劃的好壞直接,路由設計的原則,網絡的可靠性：通過動態(tài)路由協議的實施，在網絡拓撲的配合下避免網絡中出現的單故障點，提高網絡的生存能力。

流量的負載分擔：必須使網絡的流量能夠比較合理地分布在各條電路上，提高網絡資源利用率和系統(tǒng)可靠性網絡的擴展性：使得網絡的擴展可以在現有的網絡的基礎上通過簡單的增加設備和提高電路帶寬的方法來解決對業(yè)務流量模型變化的適應性：未來網絡的業(yè)務流量模型將會隨業(yè)務的發(fā)展而不斷發(fā)生變化，因此路由策略可以根據流量變化方便進行調整降低管理復雜程度：路由協議應使得故障定位和流量的調整的難度和復雜性降低10,路由設計的原則網絡的可靠性：通過動態(tài)路由協議的實施，在網絡拓,路由規(guī)劃的要點,路由策略：路由協議規(guī)劃的核心是路由策略，一個好的拓撲結構,+,精確合理的路由策略才是一個好的網絡路由策略設計應使得路由可控、路徑可預測，采用清晰、明確、簡單的路由策略，擯棄過于復雜和精細的設計，避免給運營部署帶來的困難路由引入,/,重分布：盡可能避免路由引入（尤其是動態(tài)路由協議），路由引入不當是造成路由環(huán)路的主要原因同時，路由引入也是造成整網路由振蕩的罪魁禍首之一路由聚合,/,匯總：盡可能使用路由聚合以減少路由振蕩、提高路由收斂速度、減輕設備路由計算的負載但一定要注意聚合環(huán)路問題及聚合導致次優(yōu)問題的避免還要注意有些路由千萬不能聚合。

負載分擔：實現網絡流量負載分擔和整網流量相對均衡是路由設計的重要目標之一基于等值路由的分擔是最常用的方法之一，建議使用基于流的分擔方式，可以更好的支持多業(yè)務承載默認路由：默認路由是路由規(guī)劃的難點，不當的設計極易造成路由環(huán)路增加維護負擔；應避免大規(guī)模部署靜態(tài)默認路由11,路由規(guī)劃的要點路由策略：路由協議規(guī)劃的核心是路由策略，一個好,城域網IGP協議的選擇,OSPF和ISIS兩種協議在目前的大規(guī)模網絡中都有大規(guī)模的應用在網絡規(guī)劃時到底選取哪種做為IGP協議？,維護方面,OSPF協議在城域網中得到了廣泛的應用，尤其是早期的網絡維護人員對OSPF協議相當熟悉；而最近幾年，在各大運營商的骨干網絡中大量使用了ISIS協議，而網絡維護人員對協議的了解對后期的網絡維護有很大影響,延續(xù)性,在選取協議時，需要考慮原有網絡中運行的是何種協議，如目前某些運營商在骨干層次采用ISIS，而在城域網內部采用OSPF協議，為了保護網絡的延續(xù)性，在選取協議類型時需要予以考慮,12,城域網IGP協議的選擇 OSPF和ISIS兩種協議在目前的大,城域網IGP協議的選擇,協議特點,1,、,OSPF,協議是基于,IP,層的，所以其只能支持,IP,網絡，且網絡上一些基于,IP,的攻擊會影響到,OSPF,的正常運行。

ISIS,是直接運行在鏈路層上的，其可以承載多種網絡類型，且在預防網絡攻擊方面也有一些天然的優(yōu)勢2,、,OSPF,、,ISIS,都有網絡分層的概念，也都有區(qū)域的概念，,OSPF,有骨干區(qū)域,0,和分支區(qū)域，,ISIS,有相應的,Level2,、,Level1,的概念OSPF,有普通區(qū)域、,Stub,區(qū)域、,Total Stub,區(qū)域、,NSSA,區(qū)域等區(qū)域類型，而,IS-IS,從功能上看它就是一個,OSPF,的簡化版本，只實現了骨干區(qū)（,LEVEL2,）和,STUB,區(qū),(LEVEL1),，由于其,LEVEL1,訪問其他區(qū)域網絡是采用到最近的,L1/L2,路由器方式，容易產生路由次優(yōu)化問題,這樣某些組網時就需要借助其他的方法來實現某些功能，如：在構建,MPLS VPN,的過程中就需要采用路由滲透，造成實現和維護復雜13,城域網IGP協議的選擇協議特點13,城域網IGP協議的選擇,3,、由于,ISIS,計算路由的時候采用,PRC,計算，,ip,前綴作為最短 生成樹的葉子節(jié)點，而,OSPF,是圍繞鏈路建立的，在相同大小的區(qū)域，,ISIS,比,OSPF,更加穩(wěn)定且消耗資源少，相比,OSPF,支持的網絡規(guī)模更大。

4,、,OSPF,協議比較靈活，協議是基于接口的，支持的網絡類型全面，且技術成熟，,ISIS,結構嚴謹，運行穩(wěn)定，,IS-IS,路由器只能屬于一個區(qū)域，并且不提供對,NBMA,、,P2MP,接口的直接支持5,、,ISIS,可擴展性更好：,ISIS,能支持多種網絡層協議（,OSPF,僅支持,IP,協議）；,ISIS,區(qū)域能平滑地平移、分割、合并，流量不中斷；,ISIS,是基于,TLV,的協議本身擴展容易城域網中，使用,IGP,用來傳播用戶路由，組網設備雜，關注的是協議的靈活性兼容性，以及能否滿足大量用戶復雜路由控制的需求，這些是,OSPF,的強 項，建議使用,OSPF,對于新建的網絡，如果所有設備都支持,ISIS,，可以考慮,ISIS,14,城域網IGP協議的選擇3、由于ISIS計算路由的時候采用PR,城域網流量負載分擔的實現,常用的負載分擔方案：,按流量分擔,根據中繼鏈路分布情況，實現流量分擔及備份，屬于基本的組網要求；在采用非對稱網絡結構的情況下，很難做到“流量均衡”外網業(yè)務,/,內網業(yè)務,實現了基于外網業(yè)務,/,內網業(yè)務的流量分擔，有一定意義縱向業(yè)務,/,橫向業(yè)務,實現了基于縱向業(yè)務,/,橫向業(yè)務的流量分擔，由于縱向業(yè)務以用戶和,ICP,之間的業(yè)務（基礎型,Internet,業(yè)務）為主，橫向業(yè)務以用戶和用戶之間的業(yè)務（增值類業(yè)務，如,MPLS VPN,、,VoIP,、,NGN,等）為主，所以比較有意義。

基礎型,Internet,業(yè)務,/,增值類業(yè)務（如語音、視頻類業(yè)務）,基。