GB/T 51375-2019 网络工程设计标准
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保障各类网元设备正常运行,保证信息在IP网络上安全 保障网络的运营维护管理安全,保障业务安全的有关系统。
workmanagementsystem
保障网元及网络正常运行,实现配置管理、资源管理、故障 生能管理等功能的系统。
在服务器或路由器、交换机等网络设备中同时支持IPv4和 IPv6双协议栈的技术。
通过IP网络传送数据的分组,是IP网络端到端的传输单元
城域范围内的IP网络,位于骨干网与城域接入网之间,是IP 骨十网在城域范围内的延伸和覆盖,是覆盖城市、郊区及其所辖的 县市和地区,提供多种业务在城域内的互联、接入及用户接入的 网络。
connectivity
断开一对节点之间所有通路所需要去掉的最少节点数
断开一对节点之间所有通路所需要去掉的最少节点
通过转发数据包来实现网络互联、工作在IP层的网络设备。 路由器可以支持多种协议,本标准中主要指支持TCP/IP协议族 和(或)MPLS相关协议。
在一天业务最忙的一个小时内,每个统计粒度下的电路带 率的算术平均值。
包含一组由一系列路由器等网络设备互联而成的子网 网络拓扑一个可连接的分段。这些子网和路由器等网络设备
都由一个单一的操作维护管理组织来控制,拥有单一和明确的路 由政策,并使用一个自治域号来标识。
使用IP协议把多个IP网络连接起来,在网络层提供相互转 发IP包和路由信息服务,使一个IP网络中的用户能够与所连接 的IP网络中的用户相互通信或者能够使用所连接的IP网络中的 各种业务应用资源
2.1.17 转接方式
transfer mode
提供方互联单位向客户方互联单位提供必要的路由信息,并 提供IP数据包转发服务,使客户方互联单位可以访问提供方互联 单位P网络内的业务与应用资源,并通过提供方互联单位的IF 网络实现对其他IP网络的访问
两个互联单位之间进行平等互联,交换双方IP网络的路由信 息并实现双方IP网络内用户与业务应用的互访,不转接与第三方 互联单位之间的流量
一种协议封装到另外一种协议中的技术,通过在荷载数据报 文前封装传送数据报头建立点到点的传送通道,实现荷载数据在 传送报文网络中传送
将一种数据包中的每个字段与另一种数据包中的每个字具 起一一映射的关系,从而在两个网络的互联处实现数据报文 的技术。
将IP数据包头中的IP地址转换为另一个IP地址的过程
2. 1. 22 IP 地址
IP address
按照IP协议分配的固定长度数字标识符,用于标识数据发送 的源和且的地,包括IPv4地址和IPv6地址
domainnamesystem
域名系统是一种将域名映射为某些预定义类型资源记录的分 布式IP网络服务系统,网络中域名服务系统间通过相互协作实现 域名到相应资源记录的解析。
2.1.24IP包传输时延
IP数据包从网络一个节点进入到离开网络另一个节 要的传输时间
错误IP包传送结果与成功IP包传送加错误IP包传送结果 之和的数量比值
quality of service
IP网络承载业务所需要的资源保证。服务质量采用折 表征,可包括丢包率、时延、时延变化、链路传输码率及其精厂 2.1.29接人连接建立成功率 accessconnectionestablis
successration 有线接入方式下为在用户账号、密码正确的前提下,接人服务 器的接通次数与用户申请建立连接的总次数之比;无线接入方式 下为无线终端发起分组数据连接建立请求并成功建立连接的次数 与无线终端发起分组数据连接建立请求总次数之比。
2.1.30用户接入认证平均响应时间
averageresponsetime
有线接入方式下为用户请建立网络连接时,从用户提交完 账号和密码起,至接入服务器完成认证并返回响应止的时间平均 值:无线接入方式下为从用户提交完数据连接建立请求时起,至网
这回连接响应时止的时间平均
2.1.31有线接入速率
3.1.1公用互联网网络应由网络节点、中继电路、业务接入控制 系统和运行维护支撑系统组成。 3.1.2公用互联网网络的运行维护支撑系统可包括安全系统和 网管系统等
3.2.1公用互联网网络应具备同时转发IPv4和IPv6数据包能 力及向下一代互联网平滑过渡能力,可采用双栈方式。 3.2.2公用互联网网络应具备动态路由机制功能,建立维护数据 包转发路由表。
3.2.6公用互联网网络应
素确定,应符合下列规定: 1网络层次可分为骨干网、城域网两级; 2可根据业务需求在省内城市和地区组建城域网,根据业务 流量、流向和管理等因素也可组织跨地区的区域城域网: 3在城域网之上组建骨干网,接入汇聚来自各个城域网的流 量并转接疏通; 4规模较小的网络可仅由一级层次构成,可不区分骨干网和 城域网。
4.1.2公用互联网骨干网可包含省际骨网和省内骨干网两
子层次,在维护管理条件允许时,宜采用扁平化设计方式,不 省际、省内子层次。
4.1.3公用互联网城域网的子层次应根据规模等因素确定,可
为核心层、业务接入控制层和汇聚层。汇聚层应通过城域接 城域传送网接人用户和业务。
4.1.5公用互联网在有国际业务需求时,可设置国际互联互通
4.2.1公用互联网的网络节点设置应综合考虑节点间
公用互联网的网络节点设置应综合考感节点间业务流量
网络覆盖和运营维护等因素,根据业务发展需要确定。未设置网 络节点的区域,可通过传送网延伸
互联互通节点及国际互联互通出人口节点组成。
规模以及维护管理边界的不同,汇接节点可覆盖至省会级或地市 级。节点设置应符合下列规定: 1汇接节点覆盖至省会级时,可设置核心汇接节点和一般汇 接节点,并应符合下列规定: 1)核心汇接节点用于汇聚、转接一般汇接节点的流量,数量 不宜多于30个; 2)一般汇接节点接入疏通城域网的流量,数量不宜多于70 个,每个省内的一般汇接节点数量不宜少于2个。 2汇接节点覆盖至地市级时,可设置核心汇接节点、汇聚汇 接节点和一般汇接节点,并应符合下列规定: 1)核心汇接节点用于转接汇聚汇接节点的流量,数量不宜 多于30个; 2)汇聚汇接节点用于汇聚、转接一般汇接节点的流量,数量 不宜多于70个,每个省内的汇聚汇接节点数量不宜少于 2个; 3)一般汇接节点接入疏通城域网的流量,数量不宜多于 350个。 4.2.4区分省际、省内子层次的公用互联网骨十网,在省际骨十 网内和省内骨干网内可分别设置核心汇接节点和一般汇接节点, 并应符合下列规定: 1省际骨十网的核心汇接节点用于汇聚、转接省际骨十网的 般汇接节点的流量,数量不宜多于30个;一般汇接节点用于接 入蔬通省内骨十网,数量不宜多于70个,每个省内的一般汇接节 点数量不宜少于2个;
4.2.4区分省际、省内子层次的公用互联网骨干网,在省
2省内骨十网的核心汇接节点用于蔬通省间流量,汇聚、转 接省内骨干网一般汇接节点的流量,一般汇接节点用于接人疏通 城域网流量。每个省内骨干网的核心汇接节点数量宜为2个~4 个,一般汇接节点数量不宜多于30个。
功能应为转接与国内其他公用互联网之间的流量,实现国内 互联。
4.2.6骨干网国际互联互通子层应设置国际出入口节点,主要
4.2.7城域网可由核心节点、业务接入控制节点、汇聚节点组成,
1城域网的核心节点应用于汇聚、转接业务接入控制节点的 流量,与骨干网互联;根据城域网规模的不同,核心节点的数量宜 为2个~4个; 2城域网的业务接入控制节点应实现城域网业务的接入及 制、转接汇聚节点的流量,节点数量应综合考虑业务发展、网络 建设成本、故障影响面、光纤资源、传输资源和机房条件等因素进 行核算; 3城域网汇聚节点应用于汇聚来自城域接入网的流量,节点 数量应基于接入节点的数量,根据业务需求取定适当的收敛比 核算; 4城域接入网的主要功能应为通过各种接入技术和线路资 源实现对用户的覆盖,应提供多种方式的用户接入,必要时可配合 完成用户流量控制功能。 4.2.8国际网络部分可根据业务需要设置国外节点,由国际流量
4.3.1公用互联网网络节点之间可采用直达中继电路
公用互联网网络节点之间可采用直达中继电路或转接方
式实现业务流量蔬通,电路组织应符合业务流量流向特点,并应根 据节点间的业务流量需求规划疏通方式、设定各级电路组织阀值
4.3.2公用互联网骨干网整体上可采用不完全网状结构进行中 继电路组织,并应符合下列规定: 1骨千网内设置核心汇接节点、汇聚汇接节点和一般汇接节 点时,汇接节点之间的中继电路组织应符合下列规定: 1)一般汇接节点应和2个以上(含2个)的汇聚汇接节点之 间设置中继电路,汇聚关系宜为在同一业务运营维护管 理域内; 2)汇聚汇接节点应和2个以上(含2个)的核心汇接节点之 间设置中继电路,汇聚关系应综合考传输路由方向和 本级电路组织阀值确定; 3)同一业务运营维护管理域内的汇聚汇接节点之间宜设置 直达中继电路; 4)业务流量大、超过本级电路组织阀值时,不同业务运营维 护管理域内的部分汇聚汇接节点之间可设置高效直达中 继电路,该电路宜只用于蔬通局部流量。 2骨干网内设置核心汇接节点和一般汇接节点时,汇接节点 之间的中继电路组织应符合下列规定: 1)一般汇接节点应和2个以上(含2个)的核心汇接节点之 间设置中继电路,汇聚关系应综合考虑传输路由方向和 本级电路组织阀值确定; 2)业务流量天、超过本级电路组织阀值时,部分一般汇接节 点之间可设置高效直达中继电路,该电路宜只用于疏通 局部流量; 3)包含省际、省内子层次的骨干网中,省内骨干网的核心汇 接节点应和2个以上(含2个)的省际骨十网的一般汇接 节点之间设置中继电路。 3核心汇接节点之间的中继电路组织应符合下列规定:
1)可采用不完全网状结构或完全网状结构进行电路组织, 应综合考虑传输路由方向和本级电路组织阀值确定拓扑 结构; 2)核心汇接节点间的连通度不宜小于3。 4互联互通节点、国际出入口节点应和核心汇接节点间设置 直达中继电路。 4.3.3公用互联网城域网节点间的电路组织应符合下列规定: 1核心节点之间可采用完全网状结构进行电路组织; 2业务接入控制节点宜和2个以上(含2个)的核心节点之 间设置中继电路; 3汇聚节点宜和2个以上(含2个)的业务接入控制节点之 间设置中继电路,连接方式可选择星形、双星形、口字形等; 4接入网络出入口节点宜和2个以上(含2个)的汇聚节点 之间设置中继电路,汇聚关系应根据传输路由方向确定; 5城域网的核心节点与骨千网的一般汇接节点之间应设置 中继电路。 4.3.4若存在国际网络部分,电路组织应符合下列规定: 1国际流量交换节点应和2个以上(含2个)的国际出入口 节点之间设置国际中继电路: 2国际流量交换节点、国际业务接入节点的中继电路可参照 国内网络部分电路组织规定设置,应根据业务需求确定。 4.3.5公用互联网的中继电路组织应保障网络的可靠性,中继方 向可按重要性分级,具体规定如下: 1中继方向重要性可分为R1级、R2级和R3级。R1级为 最重要级中继方向,该中继方向所属中继电路的中断将导致较大 面积网络路由迁回、流量拥塞,或流量疏通能力明显下降。R2级 为重要级中继方向,该中继方向所属中继电路的中断将导致部分 网络路由迁回、增加流量拥塞可能性,或流量疏通能力明显下降。 R3级为一般级中继方向,该中继方向所属中继电路的中断将导致
少量网络路由迁回、增加流量拥塞可能性,或流量疏通能力下降; 2R1级重要性中继方向的中继电路的可用性不宜低于 99.999%,R2级重要性中继方向的中继电路的可用性不宜低于 99.99%,R3级重要性中继方向的中继电路的可用性不宜低于 99.9%; 3具备条件时,R1级、R2级中继方向的中继电路可采用 MPLSTEFRR等技术配置逻辑备份电路,备份电路和被保护电 路的中间路由不应相同,备份电路应能实现在50ms内倒换; 4核心汇接节点间的中继方向、互联互通的中继方向可为 R1级重要性; 5一般汇接节点至汇聚汇接节点或核心汇接节点、汇聚汇接 节点至核心汇接节点的中继方向可为R2级重要性; 6汇聚汇接节点之间、一般汇接节点之间、城域网内的中继 方向可为R3级重要性。 4.3.6公用互联网的中继电路组织应满足网络性能的要求,宜符 合下列规定: 12个城域网经由骨干网转接业务时,经过的骨干网汇接节 点数量不宜超过8个; 2用户在骨干网内到达互联互通节点、国际出入口节点所经 过的骨十网汇接节点数不宜超过4个。 4.3.7公用互联网的中继电路组织应和传输网络进行联合优化: 宜符合下列规定: 1中继电路组织应结合传输网络路由情况,减少业务流量在 传输网络物理路径上迁回; 2源自一个节点不同方向的中继电路宜采用不同的传输系 统开通,并采用不同的光缆路由; 3R2、R3级中继方向的中继电路,在可用性符合第4.3.5 条第2款要求且IP网络层面已经配置有一定可靠性措施时,可不 要求传输网络为该中继电路提供保护机制。
4.4.1公用互联网网络中继电路带宽计算可采用
4.4中继电路带宽计算
4.4.1公用互联网网络中继电路带宽计算可采用以下步骤: 1 预测网络流量; 2 估算网络节点间流量矩阵; 3元 根据中继电路组织结果以及网络路由策略计算每条中继 电路方向的流量: 4 配置中继电路带宽,并进行优化调整
某类用户网络流量一该类用户设计业务带宽文用户数× 用户使用网络并发系数文统计复用系数
式中,用户使用网络并发系数应通过分析业务统计数据结合业务 预测取定,一般范围在0.2~0.9;统计复用系数应通过分析业务 统计数据结合业务预测取定,一般范围在0.2~0.9。
网络节点间流量矩阵估算可采用以下方法:
1可根据网络流量预测结果结合历史统计流向数据推算; 2缺之流向统计数据时也可采用吸引系数法估算,并根据网 络路由策略和网络中内容源分布适当调整。吸引系数法估算可按 下式计算:
式中:S(i.) 节点i到节点i的流量; Sk—节点k的出流量; n一节点数; a() 调整系数。
S, X S, + S
3宜估算网络稳态情况下的流量矩阵。对于服务质量有 要求的,流量矩阵可叠加网络部分中继电路中断时的迁回流 逻辑备份电路的流量
和逻辑备份电路的流量。 4.4.4中继电路带宽应以计算得出的流量为基础,综合考虑网络 设备端口带宽颗粒、传输网络带宽颗粒进行配置,宜符合下列 规定: 1稳态下中继电路的带宽平均峰值利用率可为45%~ 80%; 2路由器和中继电路单点故障下中继电路的带宽平均峰值 利用率不宜超过90%; 3有特定服务质量需求的中继电路可采用轻载方式,带宽平 均峰值利用率可为10%~40%; 4同局向中继电路宜采用同类型端口,可采用链路捆绑 ECMP等技术进行配置以实现链路的负载均衡; 5同局向中继电路流量需求超过3条155Mb/s电路时,宜 直接配置2.5Gb/s带宽; 6同局向中继电路流量需求超过2条2.5Gb/s电路时,宜 直接配置10Gb/s带宽,超过4条GE电路带宽时宜直接配置 10GE带宽; 7同局向中继电路流量需求超过8×10Gb/s带宽时,宜直 接配置100Gb/s带宽
5.1.5公用互联网网络配置的路由协议应具备同时支持IPv4和
路由策略设计应符合下列规定: 1 1 路由策略的实施应实现正确的路由信息接收与宣告;
2路由策略的实施在保证网络结构的前提下,应避免网络中 出现单故障点,提高网络的生存能力; 3路由策略的实施应实现预期的路由选择方案,使网络业务 流量合理分布在各条中继电路上; 4路由策略应保证网络具有可扩展性,使得网络扩展后全部 资源可以被优化利用; 5路由策略应简洁、便于维护管理,对业务流量流向的变化 应具有适应性,能够根据流量流向变化方便、快速地进行调整
1采用域内路由协议承载网络拓扑路由信息,并确定域间路 由的下一跳信息; 2可采用域间路由协议BGP承载外部网络路由信息及用户 路由信息; 3根据与其他网络的互联互通协议以及对用户的服务协议 要求,正确地接收对方网络的路由信息及用户的路由信息,向对方 网络正确宣告本网络的路由信息及用户的路由信息,并可采用 BGP控制实现对接收、宣告的内容控制:宣告路由时应采用CIDR 等方式进行路由聚合;接收路由时应控制外网路由信息的分布 范围; 4在域内和域间两类路由协议之间不宜互相注入路由信息
4在域内和域间两类路由协议之间不宜互相注入路由信
导,当接入汇接节点之间存在直连的时候,应优先选择直 连电路疏导流量: 4)根据所承载的业务情况,多条可选路由间可采用主备方 式或分担方式规划流量疏通方案。 2路由选择规则应与流量流向规划相匹配,可依据就近原则 或指定路径原则制定。 3路由选择规则的设计实现可采用下列方式: 1)合理设计域内路由协议的链路权值; 2)合理设计使用域间路由协议的各种属性赋值; 3)采用MPLSTE技术。 4网络路由宜进行聚合。 5F 网络中不应存在路由选择循环,并不应存在路由黑洞。 5.2.4 路由协议应正确进行运行参数属性设计,并应符合下列 规定: 1 合理设计域内路由协议的分级或分区域: 2合理确定网络中运行BGP协议的节点范围; 3可采用BGP路由反射器技术,路由反射器可根据网络规 模、管控需求分级、分区成组几余设置; 4合理运用路由协议的快速收敛技术; 5 可采用BFD快速故障检测技术: 6 可采用不间断转发、不间断路由技术。 5.2.5 网络可通过域SDN技术,根据用户需求和全网的链路
6.1.1不同经营者的公用互联网应在国内实现网间互联,可通过 国内NAP或者网间直连电路实现互联。 6.1.2互联地点不应少于3个不同城市,宜实现不同互联地点之 间互联流量的疏通备份,互联设备应设置在骨十网的国内网间互 联互通子层内。
间互联流量的疏通备份,互联设备应设置在骨于网的国内网间互 联互通子层内,
6.1.3根据业务需要,可设置省内网间互联电路用于疏通
6.1.3根据业务需要,可设置省内网间互联电路用于疏通省内网 间业务。
6.1.4国内网间互联带宽应满足互联业务需要并保证
6.1.5国内网间互联应支持对来去流量进行计费或根拥
6.2.1有国际业务需求时,公用互联网可与国外公用互联网互 联。互联应通过批准的国际出入口节点实现。 6.2.2具备条件时,公用互联网可和2家或2家以上的国外公用 互联网互联,实现互联网国际业务的疏通备份或分担。 6.2.3国际网间互联带宽应根据业务需求双方协商确定,带宽应 满足业务互通需要。
6.3网间互联路由策略
6.3.1根据业务需求,网间互联可采用转接方式或对等方
根据业务需求,网间互联可采用转接方式或对等方式。 应合理设计网间互联路由策略,实现互联业务疏通的路由
6.3.2应合理设计网间互联路由策略,实现互联业务疏通的路由
优化,尽量减少不合理的互联业务路由走向,并有效利月 带宽。
网间互联可对入网流量进行控制,主要可通过控制
对方网络宣告的路由信息内容、通过配置调整相应BGP路由的有 关属性参数,引导入网流量。
路由的有关属性参数、与互联对方网络协商有关BGP路由有关属 性参数赋值含义及方式,引导出网流量
7.1.1公用互联网的网管体系结构可采用三级结构
7.1.1公用互联网的网管体系结构可采用三级结构或两级结构, 并宜符合下列规定: 1采用两级网管体系时可设置骨于网网管中心和城域网网 管中心,并宜符合下列规定: 1)骨干网网管中心负责管理骨干网,可采用集中管理、省级 分级操作的管理方式,同时在各省设置省级操作维护 中心; 2)骨干网网管中心可在异地设置备用网管中心; 3城域网网管中心负责管理城域网,城域网网管中心也可 在省内全省集中设置: 4)城域网网管中心与骨干网网管中心之间通过接口实现信 息交互。 2采用三级网管体系时可设置一级网管中心、二级网管中心 和城域网网管中心,并宜符合下列规定: 1)一级网管中心全国设置1个,负责省际骨网络的管理: 2)二级网管中心每省设置1个,负责省内骨十网络的管理: 3)城域网网管中心负责管理城域网; 4)各级网管中心之间通过接口实现信息交互。 7.1.2网管中心与被管设备之间的网管信息通道宜优先采用带 内方式,并应保证网管数据流的可靠传输,可同时提供带外网管通 道作为应急备份。
合的资源、故障、性能等管理功能,也可通过接口与其他支
7.2.1网管中心与被管设备之间的接口协议应符合下列规定: 1应具备SNMP接口,提供配置、性能、故障管理等功能; 2应具备流量流向统计接口,实现网络性能的监测、安全管 理和计费管理等功能; 3宜能详细记录系统活动日志,实现系统运行评估; 4宜支持远程登录和虚拟终端功能; 5宜支持远程主机之间的文件传输; 6宜提供XML接口及配置模板,实现网管中心对被管设备 的配置; 7应支持IPv4单协议栈及IPv6单协议栈场景下接口通信 应同时支持IPv4,IPv6双协议栈场景下接口通信。 7.2.2被管网络设备应支持通用的公有信息模型,应符合网管接 口功能要求,可提供动态资源配置信息、实时告警信息、准实时性 能信息、计费和安全信息、流量流向信息、QoS和LSP管理信息、 VPNL管理信自
口功能要求,可提供动态资源配置信息、实时告警信息、准实时性 能信息、计费和安全信息、流量流向信息、QoS和LSP管理信息、 VPN管理信息等。
7.3.1配置管理实现功能应符合下列规定:
1可提供单点接入、日志采集与管理、自动巡检、局数据制作 等功能; 2应支持网元配置和管理,创建、删除、查询网络设备,查询 设备内部的物理状态信息; 3可支持业务配置和管理,支持有关业务相关参数的创建和 修改; 4应支持配置数据管理,支持对配置数据的合法性检查,目 动生成配置数据,支持数据备份和恢复能力
1应支持拓扑管理功能,支持拓扑编辑,支持拓扑自动发现、 监视与浏览,支持不同层次的拓扑视图展示,实现基于拓扑的流量 显示、资源显示、配置显示和故障显示等; 2宜提供设备管理、电路管理、IP地址管理、自治域号管理 软件版本管理等功能; 3宜支持路由管理功能,可对网络中的路由实体进行监测 对网络路由信息及其变化情况进行分析; 4宜提供资源报表统计、资源预警等功能。 7.3.3故障管理实现功能应符合下列规定: 1应支持告警的收集与显示、屏蔽与过滤、转发、确认与升 级、存储与清除、查询与统计; 2应支持对告警分类,可按严重等级划分; 3J 应支持告警相关性抑制和故障定位。 7.3.4 计费管理实现功能应符合下列规定: 1 可通知用户所承担的费用或所消耗的资源; 可设置计费限量并使费率安排与资源的使用联系起来; 3可把为获得一种给定的通信目标而调用多个资源的费用 组合起来; 4计费原始数据保存时限不应小于5个月。 7.3.5性能管理实现功能应符合下列规定: 1应支持大规模网络性能监控,支持设备监控、链路监控、服 务质量监控,能及时了解设备健康状况、链路的资源利用情况和故 障情况、监控分析业务质量; 2应支持性能数据存储、查询,支持性能趋势分析,支持性能 统计数据报表输出; 3应支持性能门限管理,支持性能指标值告警。 7.3.6安全管理实现功能应符合下列规定:
故障管理实现功能应符合下列规定:
7.3.5性能管理实现功能应符合
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