鑒于互聯網的突飛猛進的發展與應用,IP網絡已成為我國電信網絡的重要組成部分,與傳統的通信網絡并駕齊驅。IP網絡與傳統的通信網絡不同,它采用分組方式、IP地址尋址等,有其獨有的網絡傳輸特點,其網絡的組網結構和組網要求應與其特點相適應。在我國的相關標準中對我國IP網絡的結構及組織要求做出了相關規定。
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一、YD/T 1170標準的技術要求
在2001年我國發布的YD/T 1170《IP網絡技術要求--網絡總體》通信行業標準中,對我國IP網絡的結構及組織要求首次提出了技術要求。它規定:
1、網絡組織結構
我國IP網絡的網絡結構組織根據運營、管理和地理區域等因素可以分為三級:一級骨干網(全國網)、二級網(省網)和IP城域網三層,如圖1-1(a)所示。視各地的不同業務需求、競爭和線路情況,出于網絡扁平化的考慮,可以將二級網和IP城域網合二為一,形成兩級結構,如圖1-1(b)所示。IP網絡分為三級自治域,一級骨干網、二級網和IP城域網各為一級自治域。
圖 1-1:我國IP網絡的網絡結構示意圖
一級骨干網:一級骨干網即國家骨干網,其骨干節點的設置要求詳見下表1-1。一級骨干網與各二級網直接相連,負責轉接(匯接)各二級網的業務。一級骨干網節點主要提供的職能詳見下表1-2。IP網絡可以設置多個國際出口,出于業務量考慮以及地理位置考慮,可以設置在北京、上海和廣州。國際出口帶寬可以根據網絡流量要求確定,并根據發展不斷擴充。
表1-1:各級網骨干節點的設置要求
表1-2:各級網節點提供的職能要求
二級網:二級網即省網,由位于各城市和地區的多個節點組成,其節點的設置要求也列于表1-1中。二級網節點包括匯接節點和普通節點,匯接節點和普通節點應完成的職能也列于表1-2中。
IP城域網:在省內城市和地區可根據業務需求組建IP城域網。根據業務流量、流向和管理等因素,也可以在某些區域內聯合組織規模較大(省內跨地區的)的IP城域網,即省內區域網;也可以組織省內地區性(在省內一個地區范圍中)的IP城域網。IP城域網由IP城域網內的多個節點組成,其節點的設置要求也見表1-1。IP城域網節點包括匯接節點和普通節點IP,城域網節點可以分為城域核心節點和匯聚節點,其應完成的職能也見表1-2。
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總之,二級網節點通過其匯接節點與一級骨干網節點相連接。在IP網絡建設初期,若業務量不大,一級骨干網節點和二級網匯接節點可以合為一體;隨著業務需求的不斷增長,再分開設置。IP城域網節點通過其匯接節點與二級網相連接(若不設置匯接節點,則可直接接入二級網)。在建設初期,可將兩者合為一體,隨業務的增長再分開設置。
2、組網原則
我國IP網絡的組網原則,在YD/T 1170-2001中給出了7條基本原則,詳見下表1-2-1;同時,還要求我國IP網絡建設還應遵循一些特性原則,即開放性、可運營性、可管理性、可增值性、可擴充性和安全可靠性,具體詳見下表1-2-2。
表 1-2-1:我國IP網絡的組網原則
表 1-2-2:我國IP網絡具有的組網“6特性”
3、路由協議
路由協議為IP網絡內各節點提供IP數據包的路由選擇機制,路由協議分為內部路由協議和外部路由協議。其網內和網間所采用的路由協議要求詳見下表1-3。一級骨干網內區域劃分:核心節點組成AREA0,其他節點可以考慮地理位置以及相互之間通信量就近組成多個AREA。
表 1-3:IP網絡的路由協議要求
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二、YD 5037標準的工程建設要求
2005年我國通信行業工程建設標準YD 5037《公用計算機互聯網工程設計規范》,也對我國IP網絡的結構及組織提出了相關要求,它是從網絡工程建設的角度提出的,但它是遵循YD/T 1170-2001標準的相關要求的。如網絡層次為三級,依據實際可采用二級網絡。同圖1-1一樣,可用下圖2示意。其具體建設要求可詳見下表2,包括結構層次要求、網絡組織要求及路由協議要求。
圖 2:我國IP網絡結構示意
表 2:我國IP網絡結構及組網的建設要求
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三、YD/T 2395標準的技術要求
顯然,上述YD/T 1170標準和YD 5037標準提出的要求,是針對IPv4互聯網的。自1999年起,第6版本的互聯網協議(IPv6)網絡開始在全球大規模部署,我國同樣進行了大力的部署。于是,在2012年我國就頒布了YD/T 2395《基于IPv6的下一代互聯網體系架構》,對基于IPv6的下一代互聯網的網絡結構與實現技術做出了基本的技術要求。
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1、網絡結構
基于IPv6的IP網絡是寬帶互聯網;是可以高效支撐移動互聯網、物聯網、云計算、大數據和人工智能等業務的承載平臺,其網絡結構和實現技術將直接影響著傳統互聯網業務的可持續發展和未來新業務的拓展。其網絡結構應達到網絡層次清晰化、網絡結構扁平化、網絡質量差異化、管理控制集中化等要求。從層次清晰化和結構扁平化的角度來講,基于IPv6的IP網絡結構采用三層結構組成,即:骨干網、城域網和接入網,如下如3-1所示。從網絡質量差異化和管理控制集中化的角度來講,IP網絡應具備服務質量、網絡可靠、移動性和安全性等的能力。
圖 3-1:基于IPv6的IP網絡結構示意圖
2、網絡組織要求
YD/T 2395標準對其骨干網架構、城域網架構和接入網架構的基本技術要求詳見下表3-2。
表 3-2:基于IPv6的IP網絡架構的基本技術要求
需要指出的是:實際上YD/T 2395標準關于基于IPv6的下一代互聯網網絡結構,與YD/T 1170標準關于互聯網結構的要求基本上是一致的,只是下一代互聯網更突出了接入網的架構。但其網絡組織基本技術要求有所不同,下一代互聯網要求突出了IPv6協議的技術特性。
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四、GB/T 51375標準的工程建設要求
1、網絡結構
在2019年發布的GB/T 51375《網絡工程設計標準》國家工程建設標準中,對我國公用互聯網網絡結構做出了與YD 5037標準一樣的要求,如下圖4-1所示。公用互聯網網絡的層次應根據規模、運營、維護管理等因素確定。網絡層次可分為骨干網、城域網兩級。可根據業務需求在省內城市和區組建城域網,根據業務、流向和管理等因素可組織跨地區的區域城域網。在城域網之上組建骨干網,接入匯聚來自各個城域網的流量并轉接疏通。規模較小的網絡可僅由一級層次構成,可不區分骨干網和城域網。
圖 4-1:我國公用互聯網的網絡結構示意圖
2、網絡組織要要求
此時的互聯網應是IPv6網絡與IPv4網絡并存的網絡,對于網絡組織要要求應突出網絡過度要求和適應IPv6網絡的技術特征。GB/T 51375從工程建設角度給出公用互聯網的網絡組織要求,具體詳見下表4-2。
表 4-2:GB/T 51375給出的網絡組織要求
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