基于VPLS技术的IP城域网接入层优化方案研究

基于VPLS技术的IP城域网接入层优化方案研究

论文摘要

进入二十一世纪后,宽带接入技术和电信新业务的发展使得原有的、主要针对窄带数据业务市场的电信城域网面临严峻的考验。虽然在城域网核心层已经找到了比较理想的解决方案,但接入层的汇聚依然缺乏全面解决方案。尽管业界已经提出了MPLS、RPR和Q-in-Q等技术方案,但是它们不是对网络缺乏有效的保护措施,就是需要通过复杂的系统进行管理,无法完全满足一个大型多业务的城域网运营要求。VPLS技术是一种全新以太网传输技术,它结合了以太网和MPLS优点,为城域网提供了一种新的、扁平化的和低成本的融合架构,对未来城域网组网模式将造成很大改变。本文试图提出一种基于VPLS技术的解决方案来实现城域网接入层组网,并结合该技术在上海电信城域网实际使用情况,探索出一套能够适应未来城域网需求的组网解决方案。本文的研究对象是电信级以太网技术VPLS,着重分析了VPLS技术的各个方面,包括其技术演进、原理和特点、实现方式和类似技术的比较等,并对上海电信某局利用VPLS技术组建新一代城域网的情况进行了说明,就该网络的目的、意义、需求分析、组网方案和实际应用情况进行了阐述,还讨论了VPLS技术不足之处和未来发展的趋势。通过半年多的设计和建设,该网络已经正式投入商用,一共有4个VPLS环和20个边缘节点,承载的业务主要有NGN中的AG回传业务、IPTV和宽带VPN专线业务。该网络是世界上率先使用VPLS技术构建的环形城域以太网之一,在业务规模和多样性上属于很有代表意义的试商用网络。从目前的运行情况来看,该网络各项指标均达到了预期要求。相对于之前,该区局完全基于三层交换机作为汇聚层的城域网来说,新建设的网络实现了50ms的冗余保护和点对点的VPN业务,在节省光纤资源的同时,没有对带宽造成过大影响,由此充分证明了基于VPLS技术的环形城域以太网已经能够满足开展电信业务的要求,对今后运营商部署类似网络具有重要的参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 引言
  • 1.1 背景及问题的提出
  • 1.2 研究的主要内容
  • 1.3 研究的目标
  • 1.4 本文的组织结构及其章节编排
  • 第二章 传统城域网接入技术面临的问题
  • 2.1 传统城域以太网接入技术业务背景
  • 2.1.1 城域以太网技术业务需求
  • 2.2 传统城域网的以太接入技术分析
  • 2.2.1 以太接入技术原理分析
  • 2.2.2 以太接入技术面临的现状
  • 2.3 传统城域网下MPLS 接入技术分析
  • 2.3.1 L3VPN 技术分析
  • 2.3.2 L2VPN 技术分析
  • 2.3.3 MPLS 技术面临问题
  • 2.4 城域网接入技术面临问题的解决对策
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 VPLS 转发模型分析
  • 3.1 VPLS 技术演进
  • 3.2 VPLS 技术背景
  • 3.3 VPLS 技术实现分析
  • 3.3.1 VPLS 技术实现方式
  • 3.3.2 PW 的创建
  • 3.3.3 LDP 信令协议创建
  • 3.3.4 BGP 信令协议
  • 3.3.5 报文封装方式
  • 3.3.6 MAC 地址管理方式
  • 3.3.7 环路避免
  • 3.3.8 报文转发过程
  • 3.3.9 QinQ 配置和PW 上的报文封装
  • 3.4 VPLS 技术优化H-VPLS
  • 3.4.1 H-VPLS 的接入方式
  • 3.4.2 H-VPLS 冗余保护
  • 3.4.3 H-VPLS 环路避免方法
  • 3.4.4 H-VPLS 的QinQ 接入方式
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 上海电信郊县城域网的VPLS 实施架构技术设计
  • 4.1 城域网环境下VPN 和NGN 核心业务需求分析
  • 4.1.1 时延要求
  • 4.1.2 抖动要求
  • 4.1.3 丢包率要求
  • 4.1.4 带宽要求
  • 4.1.5 承载网可靠性要求
  • 4.1.6 承载网安全要求
  • 4.1.7 需求分析总结
  • 4.2 城域以太网环境下VPLS 业务模型设计和配置实现
  • 4.2.1 VPLS 接入VPRN 业务
  • 4.2.2 VPLS 接入IES 业务
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 城域网环境下VPLS 接入技术的部署实现及现网测试
  • 5.1 试点目的
  • 5.2 城域以太网环境下VPLS 部署的网络结构
  • 5.3 上海电信VPLS 组网结构
  • 5.3.1 VPLS 接入IES 业务
  • 5.3.2 试点网的组网结构
  • 5.4 业务部署加载
  • 5.4.1 NGN 业务的加载方式
  • 5.4.2 大客户VPN 的接入
  • 5.4.3 IPTV 业务接入
  • 5.5 系统测试及测试结果
  • 5.5.1 NGN 业务可靠性测试
  • 5.5.2 IPTV 业务可靠性测试
  • 5.5.3 QoS 测试
  • 5.5.4 测试结论
  • 5.6 上海电信城域网接入层优化结构
  • 5.7 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 本文工作回顾
  • 6.2 成果及意义
  • 6.3 存在的问题及进一步的工作
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者攻读学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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