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目  錄
1 概述 4
1.1 項目背景 4
1.2 ip技術與光技術的結合應用 4
1.3 上海有線網絡現狀 6
1.4 業務開展的需求 7
2 IP交換網 8
2.1 機房標識 8
2.2 設備命名規則 11
2.3 網絡結構 11
2.3.1 IP交換核心 12
2.3.2 POP點結構 12
2.3.3 分中心網絡現況 13
2.3.4 分中心新的網絡結構 16
2.3.5 分中心的端口配置 18
2.3.6 分中心的IP地址配置 19
2.4 TRUNK、VTP和STP 19
2.5 路由策略 20
2.5.1 全網OSPF結構 20
2.5.2 OSPF核心 21
2.5.3 分中心OSPF結構 23
2.5.4 OSPF的安全 26
2.6 網絡互連IP地址規劃 27
2.6.1 總體規劃 27
2.6.2 LOOPBACK地址分配 27
2.6.3 IP交換骨干地址分配 29
2.6.4 分中心IP地址分配 29
2.7 網管 29
3 MSTP 32
3.1 核心MSTP 32
3.1.1 網絡結構 32
3.1.2 網管 33
3.2 接入層MSTP 34
3.2.1 網絡結構 34
3.2.2 網管 37
4 IP骨干優化 37
4.1 路由規劃 38
4.2 BGP路由結構 39
5 業務規劃 40
5.1 接入手段 40
5.1.1 E1/155M電路 40
5.1.2 FE 41
5.1.3 HFC 41
5.2 業務 41
5.2.1 MPLS VPN 42
5.2.2 因特網 44
5.2.3 透明鏈路 45
5.3 VLAN規劃 50
5.4 物理端口規劃 51
5.4.1 CISCO3550端口規劃 51
5.4.2 MSTP端口規劃 52
5.4.3 CISCO4507端口規劃 52
5.4.4 CISCO15454端口規劃 53

1 概述
1.1 項目背景
從2000年正式開展業務至今，“有線通”寬帶業務已經發展到了10萬戶居民用戶的規模，CMTS寬帶接入服務器超過45臺。根據公司的業務發展規劃，預計在一兩年內新增5－10萬戶居民用戶，并大力發展企業用戶的VPN和專線業務，使公司業務種類更加豐富和完善，提供全方位的高品質的服務。
隨著網絡規模和用戶流量不斷增大，現有的骨干已經不能滿足業務進一步發展的需要，因此決定對現有的網絡骨干進行調整和擴容，建立上海有線IP城域網。

1.2 IP技術與光技術的結合應用
對于互聯網經濟中的服務供給商來說，他們面臨的基本挑戰是如何在任何時間和任何地點，為用戶提供高質量的網絡連接。隨著越來越多的企業將網絡和信息業務外包給服務供給商，企業用戶以及應用服務供給商（asp）等全新市場領域的成長，將越來越多地依靠于服務供給商透明接入互聯網協議（IP）應用的能力。
光技術被普遍認為是面對這一挑戰的理想解決方案。逐漸趨向成熟的密集波分復用（DWDM）技術通過在單一光纖上傳輸數量不斷增多的波長，可望為人類帶來了幾乎取之不盡的帶寬資源以及對各類業務在傳輸層的透明支持。然而，光網絡以及外包服務的發展，同時也進一步擴大了人們對虛擬專網（VPN）和基于IP的區別化服務等新興IP服務的需求。
面對激烈的市場競爭，服務供給商對網絡性能提出了前所未有的要求。他們需要在靈活擴展網絡規模的同時，快速推出新型服務，以便有效面對瞬息萬變的市場；他們并未因網絡成本的降低而感到滿足，而是希望提供能夠真正盈利的區別化服務；他們不僅要求網絡能快速移動信息，而且要求針對IP分組優化網絡，從而獲得提供增值服務所需的智能。
顯然，為滿足這些需求，僅靠充裕的帶寬是遠遠不夠的，人們還需要以智能方式部署和分配帶寬的能力，也就是IP網絡。換句話說，服務供給商只有將光技術與IP技術相結合，才能真正實現光網絡的最終價值。

許多設備供給商目前都將產品開發重點單純局限于IP交換機/路由器或光傳輸領域。思科公司以其在IP領域長期確立的領導地位和由此帶來的對互聯網未來無人可及的深刻理解為基礎，開發出綜合性的“IP+光”產品系列，通過針對IP業務提供智能化駕馭光網絡的能力，幫助服務供給商推出帶來盈利性的服務，以此推動互聯網經濟發展并確保自身的競爭優勢。
當今的互聯網基礎設施主要由城域網、服務供給點（POP）以及核心網等三部分組成。核心網提供POP之間的互連，而城域網則用于用戶與POP之間的連接。用戶借助多種不同的接入手段通過城域網與POP連接；這些連接將匯聚在一起，隨后交換到高速核心網，并傳輸到相應的目的地。
用戶對高速IP服務需求的不斷增長要求服務供給商將POP變為一個集語音、數據、視頻于一體的動態服務中心。未來的POP將不僅僅為各類網頁提供緩沖服務，而且將為應用服務供給商（ASP）和存儲服務供給商（SSP）面對本地企業用戶提供的應用提供緩沖服務，從而帶來分布式的本地化內容訪問。
傳統核心網采用的同步數字體系（SDH）傳輸體制主要針對語音業務。借助其雙通路設計，SDH環可以提供非常高的可靠性，但同時也付出了高昂的成本代價，因為傳統的SDH傳輸節點相當昂貴，而互連多個SDH環路通常需要若干個節點。SDH網絡的擴充也相當耗時，原因很簡單，同步升級所有相關環路所需過程相當復雜。
面對這一挑戰，領先的運營商開始將網絡從環路轉變為網狀體系結構。隨著越來越多的運營商開始意識到網狀結構帶來的運行和競爭優勢并相應地改變了網絡結構，這種轉變導致核心互聯網出現重大變化，并帶來對波長交換、光波路由、以及更高的網絡智能等的巨大需求。
傳統的城域網同樣也主要以SDH技術為基礎。SDH環路在性能監視、恢復及可靠性方面有著獨特的優勢，但卻是一個以復雜的集中式供給和有限的擴展性為特征的體系結構。隨著POP作為服務供給中心扮演著越來越重要的角色，服務供給商在通過城域網為最終用戶提供服務時，將面臨巨大的挑戰，他們迫切希望超越傳統的SDH技術，而采用具備多服務功能的高度可擴展的體系結構。針對這一需求，思科公司開發了一系列產品和技術，旨在最大限度地保護服務供給商現有的投資，同時為其帶來更快的傳輸速度、更多的網絡智能、以及更靈活的服務供給能力。
在不遠的將來，人們也許就會看到，無論處于世界的哪個角落，都可以直接從POP獲得眾多的高速服務，而無需使用互聯網的核心部分。由于POP將以電子而不是光的形式提供這些服務，并在可以預見的將來繼續如此，“端到端光網”仍然只是一個美好的概念。
換句話說，現實世界中的服務供給商真正需要的是，在充分利用光網絡巨大優勢的同時，可以提供這些區別化服務并充分保護其現有投資的解決方案，也就是思科的“IP+光”網絡解決方案。
1.3 上海有線網絡現狀
下圖為上海有線現有IP網絡狀況。
 
上海有線IP城域網有四個DPT環組成，共計2個核心機房、19個分中心機房。其中，核心機房分布位于浦西的廣電中心和張江核心機房；核心機房各有2臺GSR 12016，相互采用2.5G POS全網狀互聯形成IP城域網的核心；四個核心路由器同時采用GE端口連接到張江核心機房的兩臺Internet出口GSR路由器上。目前核心GSR上尚有一個空置的GE端口。
四個骨干DPT環上一共有7臺Cisco GSR路由器和12臺Cisco 7576系列路由器。其中GSR采用622M SRP卡連接到DPT環，配置了8端口FE LineCard提供下連的用戶接入；7576采用622M SRP卡連接到DPT環，采用2個兩端口FE的PA提供下連的用戶接入。
上海有線IP城域網目前主要存在如下一些方面的問題，影響到對用戶的服務：
面向企業和個人的服務混雜：分布層每個分中心只有一個核心接入設備(GSR或者7576)，因此不能將普通用戶和企業用戶的流量有效的分割開，這導致了某些增值服務（MPLS、QoS等）不能在分布層進行規劃和部署；
缺乏專有的面向企業用戶的接入設備；企業用戶主要通過Cisco 3548兩層交換機上連到GSR，手段比較單一，產品線單調；不能提供企業用戶所需要的個性化的產品的支持；
 目前的分節點的GSR和7576等設備上直接采用FE等端口進行用戶的接入下連，性價比相當低。缺乏大容量的下連接口對用戶的流量進行匯聚；
 目前的DPT環網上的流量已經達到60%以上(其中90％以上是個人用戶產生的流量)，已經接近DPT環的性能的保和容量。由于大部分流量被個人用戶所使用，導致企業用戶的服務質量(QoS)等不到保證，導致無法順利開展企業用戶的市場。同時，流量過大導致網絡服務質量的下降，降低了用戶滿足率，影響到上海有線的企業形象；
 DPT環上面的Cisco 7576路由器的性能無法支持622M DPT卡的線速轉發，造成DPT環的容量無法充分發揮。

1.4 業務開展的需求
上海有線目前的主要業務是CMTS接入和企業VPN接入。分前端機房內有線通居民用戶接入通過CMTS（CISCO的uBR7246）實現接入，企業用戶通過交換機（CISCO的35xx）實現接入。
光的網絡將是此次設計的主要基礎網絡, 上面將部分的承載以下業務：
 IP網絡的業務, 匯接IP網絡的業務
 Layer3的交換網絡的業務, 備份線路
 本身提供的SDH 業務和MSTP的業務, Layer2-3交換業務

2 IP交換網
2.1 機房標識
上海有線網絡目前擁有張江和廣電兩個核心機房；建國、滬閔、水城、龍南、定西、桂巷、中北、昌平、南山、廣靈、開魯、黃興、聞喜、浦南、崮山、永壽、尚文、徐家匯、上南等19個分中心機房；寶山、嘉定、青浦、江書、松江、金山、閔行、豐賢、南匯等9個郊縣機房。預計將來隨著業務的開展，還有大量的遠端機房用于用戶接入。

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