高崇科技
产品销售培训
MPLS VPN
(图文描述第五版)
设计设计::王金龙王金龙(Ivan Wong)(Ivan Wong)
2010年3月
目目 录录
一、太平洋电信公司简介一、太平洋电信公司简介
二、太平洋电信的服务二、太平洋电信的服务
三、三、MSTP(多业务传输平台)/MPLS
四、太平洋电信和太平洋宽频骨干网络图四、太平洋电信和太平洋宽频骨干网络图
五、企业跨区域组网业务五、企业跨区域组网业务
六、服务等级和服务质量(六、服务等级和服务质量(CoS/QoS) CoS/QoS)
七、服务标准协议(七、服务标准协议(SLASLA))
八、八、MRTGMRTG流量报告流量报告
九、客户在线实时监控九、客户在线实时监控
十、语音网关产品培训十、语音网关产品培训
太平洋电信简介太平洋电信简介
Pacific InternetPacific Internet((Hong KongHong Kong))Ltd.(Ltd.(太平洋宽频香港有限公司太平洋宽频香港有限公司))为亚太区最大电讯独立互联
网通讯服务提供商Pacific Internet Limited(纳斯达克股票代码:纳斯达克股票代码:PCNTFPCNTF)之全资附属公司,
Pacific Internet Limited业务遍及香港、新加坡、菲律宾、澳洲、印度、泰国及马来西亚。
亚太环通是亚洲最大的独立电信服务供应商, 亚太环通通信服务领先的秘诀,在于公司独立拥
有亚洲最大的EAC-C2C海底光缆设施,全长36,800公里,设计容量为。
我们在全球建立了超过75个网络接入点(PoP),通达亚洲以外全世界数百个城市。
数以万计的客户,包括主要运营商、40%以上的财富500强企业和中小企业,对我们的先进IP、
数据、话音和托管解决方案等服务都非常满意。
公司总部设在亚洲中心城市香港和新加坡,1,400名雇员遍布13个国家和地区的27个办事处,包
括澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚、日本、韩国、马来西亚、菲律宾、中国台湾、泰国和
北美。。
太平洋电信可提供的服务太平洋电信可提供的服务
支持服务标准协议(支持服务标准协议(SLASLA))
提供服务等级和服务质量(提供服务等级和服务质量(CoS/QoS)CoS/QoS)
提供提供MRTGMRTG流量监控报告和在线实时监控流量监控报告和在线实时监控
提供提供100%100%的互联网接入服务的互联网接入服务--Premium InternetPremium Internet
VoIPVoIP业务业务
IDCIDC业务业务
域名注册域名注册
企业邮局企业邮局
增值服务
跨区域专网互联跨区域专网互联
主要服务
高级服务
互联网接入业务互联网接入业务
MPLS VPNMPLS VPN
Global EthernetGlobal Ethernet
IP VPNIP VPN
PPTP VPNPPTP VPN
IPSec VPNIPSec VPN
SSL VPNSSL VPN
DM VPNDM VPN
单出口单出口
双出口双出口
三出口三出口
InternetInternet
IP TransitIP Transit
Domestic InternetDomestic Internet
Internet ExpressInternet Express
Split InternetSplit Internet
Transit ExpressTransit Express
Split TransitSplit Transit
ExVPN TransitExVPN Transit
IPLCIPLC
MSTP/MPLS骨干网络图
Pacific Internet Ltd Pacific Internet Ltd 骨干网络图骨干网络图
N x DS3
N x 100M
N X 34M
N x E1
N x 155M
N x 622M
N x 1G
N x
惠州
中山
广州
河源
东莞
北京
苏州
CNC CT
NTT
MCI
HKIX
Reach
T-System
HGC
香港II
连接新加坡
及世界各地
香港I
澳大利亚泰国
印度
马来西亚
菲律宾
新加坡上海
深圳II
ANC
深圳I
太平洋宽频太平洋宽频骨干网络图骨干网络图-- -- 国际国际
台湾台湾
太平洋电信太平洋电信 MSTP/MPLSMSTP/MPLS骨干网络图骨干网络图
ZhangMuTou 樟木头
FengGang 凤岗
TangXia 塘厦
QingXi 清溪
POP-DG
POP-SZ1
POP-SZ2
POP-HK1
POP-HK2
622M
SDH
622M SDH
155M
SDH
45M
SDH
622M SDH
100M
FIBRE
100M Backup
POP-SH
155M
SDH 100M Backup
34M
Backup
POP-BJ
POP-GZ
SDH
155M
SDH
POP-ZS POP-HZ POP-HY
155M
SDH
MSTP/MPLS MSTP/MPLS 覆盖地域覆盖地域
有据点有据点 ( (POP) POP) 的城市:的城市:
•中国华南城市 - 广州,深圳,东莞,中山,惠州、河源
•中国华东城市 - 上海
•中国华北城市 - 北京
•香港、台湾
•国外 - 菲律宾,马来西亚,新加坡,泰国,澳洲,印度
•即使在以上城市范围外,仍然可借助长途线路提供服务
•在其它国家,亦可借助国际伙伴或国际专线(IPLC)提供服务
企业跨区域组网业务企业跨区域组网业务第二部分
MPLS VPNMPLS VPN产品概述产品概述
MPLS VPNMPLS VPN产品概述产品概述
Pacific MPLS VPN产品
是构建于Pacific MPLS网络构架基础之上,
主要采用先进的多协议标签交换 (MPLS)技
术,结合服务质量保证(QoS)、流量控制
技术(CoS),为企业用户构建企业内部专用
网,实现企业跨境(跨区域)多个分支机构之
间内部数据、语音、图像等多种业务通信的
服务,并提供多种增值服务。
什么是MPLS?
● MPLS (Multi-Protocol Label Switching) 即多协议标记交换。属于第三代网络架构,是新
一代的IP高速骨干网络交换标准。MPLS的核心思想:边缘的路由,核心的交换边缘的路由,核心的交换。
● MPLS整合了第三层路由和第二层转发为统一的系统,通过对数据包进行标记交换,从而缩短
传送的延迟时间,加快网络传输的速度。
● MPLS最大技术特色为可以指定资料包传送的先后顺序,提供优质增值服务,如:差别服务(Diff
-serv)、服务级别(CoS)和服务质量(QoS)等。
● MPLS VPN是构建在MPLS基础上的虚拟专网。
MPLS VPNMPLS VPN相关术语相关术语
•• MPLSMPLS(multi-protocol label switching) ---多协议标签交换;MPLS是一种面向连接的分类转发技术,通
过转发等价类(FEC)的划分和标签的分配,在MPLS网络中将为每一个FEC建立起一条虚电路。此后,
标签分组将在这一链路上传送。
•• LabelLabel(标签)(标签),固定长度,只具有本地意义,用于唯一地表示一个分组所属的转发等价类(FEC),
决定标签分组的转发方式。
•• PEPE(provider edge router)---运营商边缘路由,运营商网络的一部分,运营商和用户网络的接口;
•• CECE(customer edge router)---用户边缘路由,用户网络的一部分,是用户网络和运营商的接口;
•• PP router---运营商的核心路由器,对VPN信息一无所知;
•• LSRLSR(label swithing router)---标签交换路由,支持MPLS协议的路由器,由控制单元和转发单元组成,
能够转发带有标签的包的路由器。采用标签交换方式交换包,分为边界LSR(PE router)和核心LSR(P
router);入口边缘 LSR收到包,执行第三 层服务并对包加标签,在出口的边缘LSR去掉标签并传送包。
•• FECFEC(forwarding equivalence class)---转发等价类,以相同方式、通过相同的路径、以相同的转发处
理方式转发的一组IP分组;FEC是MPLS技术的基础,它依据目的地相同、使用的转发路径相同、或者具
有相同的服务等级等将分组进行分类,属于相同转发等价类的分组在网络中将获得完全相同的处理。
•• LDPLDP(label distribution protocol)---标签分发协议,MPLS的控制协议,建立标签与目的网络之间的影射,
负责FEC的分类、标记的分配以及分配结果的传输、LSP的建立与维护等一系列操作,用于标签的分配
及标签信息在LSR之间的交换。
•• LERLER( label edge router )边 缘 标 签 交 换 路 由 器。
MPLS 是使用标签 (Label) 去分辨及传送封包,当客户端路由器将流量(即封包)传送至 MPLS 网络,MPLS 网络器材就会
在封包前加进一个标签,再送到下一级的MPLS路由器。这个标签包括客户的VPN身分、来源地址、目标地址、流量等级等等,
而下一级的 MPLS 路由器,只需要根据标签上的资料,就可以再传送至下一级,而不需要再检查每一个封包上的IP地址,因此
传送效率大大提高,而相对的传送延迟亦会很低。
MPLS 是使用标签去识别客户的VPN,而每一个客户联机至 MPLS 网络,网络器材会根据连接的端口去编写客户的 VPN 号码至
标签,而每一个客户的 VPN 号码是独一无二的,因此 MPLS 只会把流量传送至所属的 VPN,而不会传送至其它的 VPN。
至于 MPLS 网络的安全性,因为 MPLS 网络是使用标签去识别及分隔客户的 VPN,而第二层网络,例如 ATM 及 Frame Relay
是使用 VPI/VCI 或 DLCI 去识别,因此 MPLS网络的安全性,是等同于 ATM 及 Fram Relay的.
VPN1 IP
IP MPLS
IP VPN1
IP MPLS
MPLS IP-VPN
IP
MPLS
IP 数据包
MPLS 标签
MPLSMPLS使用标签去分辨及传送封包使用标签去分辨及传送封包
VPN1
Table
VPN2
Table
VPN1专用的路由表
VPN2专用的路由表
不同的虚拟网络会使用不同的不同的虚拟网络会使用不同的 MPLS MPLS 标签标签
VPN1
PEPE P
IPIP MPLSIP
VPN1
VPN2VPN2
IP IPIP MPLS
VPN1
Table
VPN2
Table
多协议标签交换多协议标签交换 (MPLS) (MPLS) 技术技术
虚拟专用网络之进化虚拟专用网络之进化
多协议卷标交换 (MPLS) IP虚拟专用网络(VPN)
国际专线
(IPLC)
异步传输(ATM) / 帧中继(FR) 互联网
国际专
线线路
PVC,
DLCI
IPSec,
PPTP
多协议卷
标交换
(MPLS)
MPLSMPLS虚拟专用网络之由来虚拟专用网络之由来
Public
IP
Private
IP
可
扩
展
性
可
扩
展
性
安全性安全性//质量保证(质量保证(QoSQoS))
ATM/
Frame
Relay
IP灵活性、可扩展性
ATM的保密性和QoS
MPLS:
多协议标记交换,位于
第二层和第三层之间。
一般客户网络一般客户网络
6条点到点的线路,
12 个路由器接口
4条接入线路
4个路由器接口
设有特定的频寛作连接
频寛有效地分派以
连接各地点
主动的网络管理
自动再递送至
其它网络
当连接发生问题,
不能再递送至其它网络
国际专线(IPLC) IP虚拟专用网络
没有监控系统
IPIP虚拟专用网络服务比较虚拟专用网络服务比较
双边营商协议的双边营商协议的 IPIP虚拟专用网络虚拟专用网络
没有统一的网络管理
服务水平参差不齐
技术支持协调不足
责任机制混乱
完善的完善的 IPIP虚拟专用网络虚拟专用网络
网络管理专业、统一
国际级标准服务水平
强而有力的大陆电信关系脉络
统一完善管理服务
网络管理一体化
网络端面相接
IP虛擬專用網絡IP虛擬專用網絡 A IP虛擬專用網絡B
SITE 4SITE 4
SITE 6SITE 6
国际专线构建的专用网络国际专线构建的专用网络
- 每一连接均有一个(WAN)端口及接驳线
- 以CPE为主的路由选择
- [N*(N-1)]/2数量的联机
- 多端口的路由器
- 租用多条的国际专线
- 复杂的路由设定及管理
- 每条点对点连接都是全占带宽,用户应用都是自由争夺
带宽的。带宽利用率低,线路租金昂贵。
- 用户须仔细规划网络结构和流量走向,同时,在设备上
必须有充分的预留,以便今后增加新的节点
MPLSMPLS网网络络上建构的上建构的MPLS VPNMPLS VPN
- 每个地点只有一个(WAN)端口及一条联机
- 安全性:等同ATM/FR,不同加密
- 简单性:把流量送给MPLS网络,网络自动处理路由选择
- 可以设定为对不可延迟的,实时的流量级别作出优先传送,可
以为每种应用分配适当的带宽,不再是自由争夺带宽。带宽利用
率高,线路租金低廉。
- 增加新的节点时,用户只要接入新的节点,并提供新点与其它
点之间的的通信规则,用户无须考虑其它节点设备上的预留,这
无形中也节省了用户的设备投入
可扩展性比较(一)可扩展性比较(一)
SITE 1SITE 1
SITE 2SITE 2
SITE 5SITE 5
SITE 6SITE 6
SITE 3SITE 3
SITE 3SITE 3
SITE 1SITE 1
SITE 2SITE 2
SITE 4SITE 4
SITE 5SITE 5
Pacific InternetPacific Internet
MPLS VPNMPLS VPN
可扩展性比较(二)可扩展性比较(二)
DDN每扩容一个点,都需要
专用终端设备投入
新增点至其它所有要进行连接点之间增加的多条DDN物理线路投入
可能需要对已有每个点的设备进行升级,以满足(WAN)埠增加的需求
进行大量复杂的设置,以实现新增点与原有点的互连
FR每扩容一个点,都需要
新增点至其它所有要进行连接的点之间增加的多条PVC电路投入
扩容各点的端口,以容纳新增的PVC
可能需要由于原有埠不足而导致的设备扩容
进行一系列复杂的设置,以实现新增点与原有点的互连
Pacific MPLS VPN
直接申请新的端口,由Pacific Internet提供所有点之间的互连
MPLS VPNMPLS VPN特点和优势(一)特点和优势(一)
灵活的网络拓扑结构
MPLS可在客户的节点间创建星形、全网状或其它的逻辑拓扑,拓扑的改变十分灵活。
构建于Pacific MPLS网络上的VPN可以多个并存,相互独立,互不影响。MPLS VPN
网络默认的拓扑结构为全网状。
网络组建、维护、升级简单
基于MPLS的VPN在增加节点和客户数量方面有较强的可扩展性,客户端路由器只与
网络运营商本地POP点的路由器相连,而不是与该客户网络每一个其它的地点相连。
VPN的信息是保存在运营商的路由器上的,由运营商进行管理,客户不必进行特别
的维护和管理。
可保持客户原有网络规划
服务对于客户端设备没有特殊要求,一般路由器都适用,因此客户可以继续使用原设备。MPLS-VPN支持使
用私有地址,客户不必改变地址规划方案。
此项优势对于已有局域网,已做私有地址规划的用户比较有吸引力。且可以有效保护用户投资。
MPLS VPNMPLS VPN特点和优势(二)特点和优势(二)
能够提供服务质量保证
依靠Cisco路由器提供的强大的QoS能力,通过提供不同的服务级别来保证关键通信的质量。另外,MPLS-VPN
核心层只对IP数据包做第二层交换,加快了数据包的转发速度,减少了时延和抖动,增加了网络吞吐能力,
大大提高了网络的质量保证。
支持多种业务的融合
客户只要申请MPLS VPN一种业务,就可以支持数据、语音、视频等多种业务。对于语音、视频等实时性强的
业务,运营商的网络通过提高其优先级,保证服务质量。
价格低廉,企业运营成本低
该产品可为客户节约的费用包括线路费、设备费、通信费和管理费。另外, MPLS VPN对于客户端设备没有
特殊要求,一般路由器(具有IP路由功能的交换机也可以)都适用,因此客户可以继续使用原设备。MPLS
VPN支持使用私有地址,客户不必改变地址规划方案。
安全可靠
采用先进的MPLS作为通道机制实现透明报文传输,与ATM、FR等传统类型VPN具有同等的安全级别。承载在
Pacific MPLS之上,Pacific MPLS本身作为IP网络可以在发生故障时自动的将流量迂回故障点,具备较高的
可靠性。
IPLC国际专线是采用时分复用技术
(TDM),利用数字信道提供永久或半
永久性的以数字信号为主的数字网络。
它是一种纯物理层、半永久性的网络,
也就是说它只负责把数据从A点传送到B
点,而不管数据被封装成何种形式。
虽然用户是独享这条专用线路,但
是用户的语音/视频,ERP数据和FTP/ E
-mail/Web等应用却都是自由争夺带宽
的。带宽利用率低,线路租金昂贵。
MPLS VPN是在第二层和第三层媒质
上进行多协议标签交换和传送封包的网
络技术,它的交换路径可以是点到点、
多到一、一到多和多到多等。它能够提
供独有的流量等级服务(CoS) 和服务质
量(QoS)。
可以设定为对不可延迟的,实时的
流量级别作出优先传送,可以为每种应
用分配适当的带宽,不再是自由争夺带
宽。带宽利用率高,线路租金低廉。
关键数据封包流量,需要提供高可靠性和低延时的服务(如:MRP/ERP/CRM)IP MPLS
IP MPLS
普通数据封包流量,需要提供尽力而为的服务(如:E-mail/FTP/OA/Web)IP MPLS
实时数据封包流量,需要提供高优先级、实时、低丢包率和无抖动的服务(如:Voice/Video)
-mail
FTP/Web MPLS
Router
IP
CE Router
3. ERP
IP
IP
IP
CE
Router
IP
Traffics
首先传送高优先级
和实时的数据封包
IP MPLS
IP
MP
LS
IPIPIP IPIP
MPLS
Router
CE RouterMPLS
Router
MPLS
Traffics
IP MPLSIP MPLS IPIP IPIP
MPLS Traffics
IP
Email
FTP
Voice
Video
ERP
SAP
Email
FTP
MPLS MPLS
VPNVPN
ERP
-mail
FTP/OA
Email
FTP
Voice
Video
ERP
SAP
Email
FTP
IPLCIPLC
DDN/FRDDN/FR
ERP
-mail
FTP/OA
MPLS VPN:MPLS VPN:
在传送话音及影像时可确保最少的延误及最少的封包遗失在传送话音及影像时可确保最少的延误及最少的封包遗失
重要的数据重要的数据((如话音如话音//影像影像))在流量挤塞时仍会得到优先的传送权在流量挤塞时仍会得到优先的传送权
IPLC Vs. MPLS VPN (Data Traffics CoS/QoS)
•为企业专用网络而设
•在MPLS IP VPN 通讯协议基建上建立专用网络
•覆盖中国国内、香港、菲律宾,马来西亚,新加坡,泰国,澳洲,印度
•经合作伙伴覆盖全世界
•3层服务级别(CoS),多种服务质量(QoS)组合
•在同一的网络上结合话音, 视像及数据
•各种崭新应用
•相比IPLC, 价格更优惠/表现更理想
•一站式服务
•24x7管理网络及支持
MPLS VPN MPLS VPN 服务概要服务概要
CE
CE
CE
中国国内
香港
台湾
本地线路类型:本地线路类型:
- DDN, FR 或 2Mbps 数字电路 (中国国内)
- DDN 或ATM, MetroEthernet (香港)
- 光纤或更高带宽则特别处理
本地线路距离本地线路距离((中国中国))::
- 市内(Inner)
- 区间(Outer)
- 长途(Long Distance)
MPLS VPNMPLS VPN网用户接入方式网用户接入方式
- 用户需求带宽小于2M:采用DDN/FR或SDH接入,提供接口
- 用户需求带宽为2M:采用DDN或2M数字电路接入,提供
- 用户需求带宽超过2M:采用SDH,城域网或ATM接入,提供RJ-45/光口
本地线路
GAOCOGAOCO
MPLS VPNMPLS VPN
PE
PE
PE
本地线路
本地线路
MPLS VPNMPLS VPN服务组成服务组成((电路电路))和接入方式和接入方式
MPLS VPNMPLS VPN用户典型组网应用用户典型组网应用
典型应用一(星形拓扑)典型应用一(星形拓扑)
– 公司总部+各地分支机构
– 分支机构主要访问公司总部
– 分支机构间经过总部彼此互访
典型应用二(全网状拓扑)典型应用二(全网状拓扑)
– 公司总部+各地分支机构
– 分支机构间互访需求较大
– 分支机构间直接彼此访问
典型应用三(MPLS/VPN+因特网访问)
– 在以上一、二情况下,
公司总部同时需要因特网访问。
典型应用四(国际典型应用四(国际MPLS/VPNMPLS/VPN业务)业务)
– 境内:地区性总部、分支机构
– 境外:总部、地区性总部、分支机构
– 境内、境外互访
中人新电信中人新电信
MPLS VPNMPLS VPN
中人新电信中人新电信
MPLS VPNMPLS VPN
中人新电信中人新电信
MPLS VPNMPLS VPN
ChinaNet
Internet
MPLS VPN-MPLS VPN-客户端客户端组网设备组网设备
Hong Kong
Switch
Dongguan
Switch
PBX
PBX
4 Ports
VoIP
512K
4 Ports
VoIP
ERP & E-mail
Server
CISCO
1751
CISCO
1751
ERP & E-mail
Users
MPLS VPN客户可以取用CISCO1750、1800、2600、3600系列的路由器+语音模块
来连接LAN和PBX系统,设备平均每端口需要花费3000至8000元。
GAOCO GAOCO
MPLS Network
HK IDCDG IDC
512K
((CISCOCISCO路由器路由器++语音模块)语音模块)
MPLS VPN-MPLS VPN-客户端客户端组网设备组网设备
Hong Kong
Switch
Dongguan
Switch
PBX
PBX
8 Ports
VoIP GatewayERP & E-mail
Server
CISCO
1721
CISCO
1721
ERP & E-mail
Users
8 Ports
VoIP Gateway
MPLS VPN客户也可以取用路由器+VoIP语音网关(VoIP Gateway)来连接LAN
和PBX系统, VoIP语音网关设备平均每端口需要花费1100至2500元。
1M
HK IDCDG IDC
1M
CISCOCISCO路由器路由器+VoIP Gateway+VoIP Gateway
GAOCO GAOCO
MPLS Network
MPLS VPNMPLS VPN服务组成服务组成((资费资费))
MPLS VPN产品按照资费模式,由本地接入段(Local Loop)和MPLS VPN接入端口(MPLS Access
Port)组成
全部资费全部资费==本地电路(本地电路(Local Loop)Local Loop)月租费用月租费用 + + MPLS VPNMPLS VPN端口端口月租费用月租费用++国际长途国际长途(PoP to PoP)(PoP to PoP)费用费用
1.本地电路(Local Loop)费用为从Pacific MPLS VPN PE(PoP)至客户端的电路费用。
2.如Pacific有PE(PoP)的城市按市区/区内(Inner City)或者镇区/区间(Outer City) 电路计费,否则按
照长途LD(Long Distance)计费。
VPN端口费用与MPLS VPN的路由通达方向、QoS服务模式以及地理位置相关。
Local
LoopCE CE
GAOCOGAOCO
MPLS VPN MPLS VPN
DSU/CSU
MPLS VPN
Access port
DSU/CSU
Local
Loop
MPLS VPN
Access port
PE PE
MPLS VPN MPLS VPN 可选服务可选服务
•互联网连接可选服务
- 利用同一条本地电路加进互联网连接功能
- 互联网连接的带宽是独立于VPN的带宽
- VPN + 互联网的带宽是少于本地电路的带宽
•优先地址设定选择
- 给某些客户的话音/视像装备不能输出 Prec. 5的封包
- 给第二流量组的服务器不能输出Prec. 3的封包
- Pacific提供的客户端路由器根据来源/终点 IP地址,重写
封包的Prec.值至5或3
DG IDC
香港
Switch
东莞
Switch
HK IDC
8 Ports VoIP
8 Ports VoIP
512Kbps
ChinaNet
Internet
T1/1Gbps
512K PN+
T1 Internet
GAOCO GAOCO
MPLS Network
MPLS VPN MPLS VPN 备份方案备份方案
•双线后备接驳
- 客户端路由器有双线接驳局端(PE)路由器
- 当其中一线故障,另一线继续提供服务
•ADSL 后备接驳
- 用 ADSL 服务作为后备接驳
- 后备接驳最高带宽为ADSL的512kbps/1Mbps
- 需要升级路由器软件至(1a) IP/ADSL Plus
•ISDN后备接驳
- 当主线故障,客户端路由器会自动连接往ISDN
- 局端(PE)路由器亦有一个ISDN接口(每一用户一个)
- 后备接驳最高带宽为ISDN的128kbps
MPLS VPN MPLS VPN 备份方案备份方案
双线后备接驳
CE PE正常线路
客户点
正常流量
后备线路
正常线路故
障时的流量
CEGAOCOGAOCO
MPLS VPNMPLS VPN
客户的其它接点
PE
MPLS VPN MPLS VPN 备份方案备份方案
Taiwan
China
Switch
ERP, E-mailHong Kong
Switch
ERP, E-mail
1Mbps
1Mbps
Gaoco InternetGaoco Internet
MPLS Network
TW IDC
HK IDC
Switch
SZ IDC
1Mbps
Switch
DSL Modem
Switch
Switch
FE:
FE:
WAN:
LAN:
WAN:
LAN:
DSL Lease
Line
Pacific MPLS VPN Backup Diagram-ADSL
MPLS VPN MPLS VPN 备份方案备份方案
ISDN后备接驳
CE 正常回路
ISDN
ISDN 128K basic
rate 线路
客户点
ISDN路由器
CE
客户的其它接点
正常流量
正常回路故
障时的流量
正常回路故
障时的流量
GaocoGaoco
MPLS VPNMPLS VPN
PE
PE
PE
高级服务第一部分
服务级别服务级别(CoS)/(CoS)/服务质量(服务质量(QoS)--QoS)--概述概述
QOS技术是MSTP/MPLS网络内部资源分配的手段,从资源占用的角度看,是将统一的
MSTP/MPLS网络逻辑上分为不同的资源子网。比如IPLC、Global Ethernet、MPLS VPN等都
可以单独建网,现在采用IP/MPLS技术建设一个网络,容量是所有网络的叠加,通过QOS
技术分配资源给不同的业务。如Global Ethernet和MPLS VPN中的语音/视频流量最大可占
用90%带宽资源,重要数据(例如ERP)流量最大可占用30%带宽资源,而Internet应用流
量最大允许占用带宽资源小于20%。
QOS技术是网络故障或者拥塞情况下,实现业务等级区分的手段,保证高等级业务提供
充足的带宽和优先传输。
QOS技术是提高网络资源利用效率的手段。充分利用IP网络统计复用的优势,在保证各等
级业务分配资源的前提下,充分利用部分剩余资源。比如语音/视频流量最大可占用90%带
宽资源,如果实际的语音/视频业务流量只有20%,剩下的70%可以被重要数据(例如
ERP)流量和Internet应用流量等其他业务占用。
中人新电信的MPLS网络能够为客户提供端对端全程(End-to-End)的服务等级Class of
Service(CoS)和服务质量Quality of Service(QoS)。
MSTP/MPLSMSTP/MPLS网络中网络中QOSQOS技术的定位技术的定位
服务级别服务级别(CoS)--(CoS)--概述概述
CoS(Class of Service)服务级别,是二层ISL或者数据帧的优先级标记,3个bit,范围0-7,是
基于DiffServ架构的QOS技术体系,基于IP Precedence和MPLS EXP标记位最大支持8个业务等级分类,是对于
流量的传输优先级,是关于如何将客户的流量归入不同的服务等级。
在中人新电信的MPLS网络内,客户的流量是IP封包,网络器材会根据不同的流量(IP封包)作出不同的
优先级处理,以达到不同的服务质量要求。
目前中人新电信SMTP/MPLS网络对客户支持金、银、铜三个业务等级。流量等级是当流量进入中人新电信
的客户端路由器(CE Router)时,根据IP标头内的IP Precedence Bits(3位,0~7)来区分流量等级的。
流量等级 IP Precedence值 描述
最高[金] 5
实时数据,对时延敏感应用,要求实时传送,主要包括视频会议和IP
电话。可以设定为最高优先等级,特别是在网络拥塞时,减低时延。
对带宽要求,需根据应用的具体要求进行配置。
重要[银] 3
重要数据没有实时性要求,但均为关键型应用,例如ERP,CRM等系
统。可以设定具有一定优先等级及数据丢失保证的方式传送,特别是
在网络拥塞时,有预定的带宽可用。对带宽要求,需根据不同应用的
具体配置和规模情况,协商确定。
普通[铜] 0
普通数据没有实时性要求,例如FTP,E-mail等,可以采用Best Effort
(尽力而为)方式传送,故没有带宽要求,请客户根据公司业务需要,
员工人数等进行配置。
互联网[铜] 0 所有往返互联网的流量。
服务级别服务级别(CoS)--(CoS)--概述概述
- CE路由器会根据流量类别去把流量放进不同的处理队列和配置相应的带宽,以达到相应的QoS要求。
- 大部分语音设备及视像器材都可传出(最高、实时)的封包(可归入最高流量等级)。
- 大部分服务器或PC机是传出(普通)的封包(可归入普通流量等级)。
- CE路由器可根据IP地址(协议或TCP/UDP端口)将客户端设备的封包重写为或。
通过CoS,用户可以实现穿过整个网络的端对端的优先级配置和传输。对于专用网络来说,由于服务提供
商拥有整个网络,因此可以保证整个网络的优先级实施。
标准以太网可以全面支持CoS, 通过为每个数据包分配不同的权限。这样交换机和路由器就可以根据数
据包的重要性决定是继续传送还是丢弃它们。例如,语音数据包就拥有更高的优先权,这将确保它们到达目
的地并维持通话质量。
严格的说,CoS与ToS只是QoS的一种标记机制。
ToS是三层数据包的服务类型标记,也是3个bit,范围0-7,同样可当作优先级标记,另外5个实际指示Delay
,Throughput,Reliability等特性的bit位一般没有使用;现在为了更好的控制数据流分类,使用
DSCP(Differential Services Code Point),扩展了ToS的后三个bit,因此,范围从0-63。
在实施QoS策略时,CoS与ToS或DSCP之间通常要做映射机制。
服务等级(服务等级(CoS)--CoS)--带宽选择原则带宽选择原则
BC[银]
DC[铜]
Weighted
Fair
Queuing
RC[金]
IP
B
an
dw
id
th
RC
BC
DC
LLQ
优先级位选择原则
1)客户端规格:
- 协议
- 源/目的IP地址
- TCP/UDP 端口
2) 优先级位由CE设置
排队和整形流量 带宽选择原则
实时数据,时延敏感应用,要求
实时传送,主要包括会议电视和
IP电话。可以采用最高优先级,
对带宽要求,需根据应用的具体
要求进行配置。
重要数据没有实时性要求,但均为
关键型应用,比如ERP,CRM等系统。
可以采用具有一定优先级及资料丢
失保证的方式传送,对带宽要求,
需根据不同应用的具体配置和规模
情况,协商确定。
普通资料没有实时性要求,可以采
用best effort方式传送,故没有带
宽要求,请客户根据公司业务需要,
员工人数等进行配置。
用IP标头的IP Precedence
(3位,0~7)去将流量分类?
流量类别 IP Precedence
实时(最高) 5
重要 3
普通 0
互联网 所有往返互联网流量
CE路由器会根据流量类别去把流量放进不同的处理队列
大部分语音设备及视像器材都可传出(最高、实时)的封包
大部分服务器是传出(普通)的封包
CE路由器可根据IP地址将“重要”服务器的封包重写为
服务级别服务级别 目标应用目标应用
RC(金)
(Real-time Class)
(实时级别)
3类应用:
-实时应用方案如语音或视像会议,它们需要给
最高的流量排序处理。
-商务重要及时延敏感的应用方案,如SAP或ERP
等,它们需要给予特定的带宽配给。
-其它普通的数据应用,如电邮,档案传送,内
联网等,它们可以另外给予带宽配给。
BC(银)
(Business Critical
Class)
(商务级别)
2个流量组给不同的应用方案,例如:
-商务重要及时延敏感的应用方案,如SAP或ERP
等;它们需要给予特定的带宽配给。
-其它普通的数据应用,如电邮,档案传送,内
联网等,它们可以另外给予带宽配给。
DC(铜)
(Data Class)
(数据级别)
简单的数据连接,可接受一些延迟,亦不需作出
流量分组。
例如内部FTP,内部E-Mail应用
服务级别服务级别(CoS)--(CoS)--目标应用目标应用
Voice
Video
Email
FTP DCDC铜铜
ERP
SAP
Email
FTP
BCBC银银
ERP
SAP
Email
FTP
RCRC金
服务级别服务级别(CoS)--(CoS)--支持流量类别支持流量类别
RC金 BC银 DC铜
应用
时延敏感应用,主要包括电
视会议和IP电话
重要数据,如企业商务数
据传递、ERP/CRM等
普通数据, 如email, 互联网
访问,普通档传送等
优先级
别
保障服务、最优先服务
超出设定带宽部分丢弃
保障服务,超出设定带宽
部分降级服务
Best-effort尽力而为
最多支持4种流量类别:
最高:最少封包延迟及遗失,适合语音及视像流量
重要:配给带宽给重要的服务器及流量 (例如:ERP)
普通:配给带宽给普通的服务器及流量 (例如:内联网、档案复制)
互联网:配给带宽给互联网流量 (只适用于选择了互联网存取的客户端)
最高流量的封包,当网络出现挤塞时,享有传送优先权
最高流量只适用于语音及视像流量
重要、普通、互联网流量有“带宽配给”
-“带宽配给”确保不会被某种高流量(例如档案复制)占用了所有带宽
- 亦确保重要的服务器及流量(例如:ERP) 有足够带宽可用
-每种应用有适当带宽配给,不再是自由争夺带宽
-分级主要用于支持不同的应用
-差别服务模式:提高重要应用的相对优先级
-不同等级对应不同价格,实现差异化服务
服务级别服务级别(CoS)-- (CoS)-- 带宽配给带宽配给
服务级别服务级别 带宽配给带宽配给
RC (金) (Real
-time Class)
(实时级别)
- 可设定实时带宽(real-time bandwidth),以实际需要带宽数值,
最高至接驳带宽,例如:64kbps, 128kbps, 256kbps,….等等。
- 数据带宽部分根据 BC 级别的选择(可选择一个或二个流量组…等
等)。
- 若实时带宽选择等于接驳带宽,其实最高约90%可实际使用。另外,
数据部分亦因此而只可选择一个流量组。
BC (银)
(Business
Critical
Class)
(商务级别)
- 可选择一个或二个流量组。
- 若选择二个流量组,可再选择第一组/第二组的带宽配给比例如下
30%/70%; 50%/50%; 70%/30%
- 若某个流量组没有流量,另外一个可以使用所有的带宽。
DC(铜)
(Data Class)
(数据级别)
- 所有数据流量是同一个流量组。
- 不需作出流量排序(上传方向) 。
****所有级别都可以接收由其它级别传送过来的流量所有级别都可以接收由其它级别传送过来的流量
服务质量(服务质量(QoS)--QoS)--概述概述
QoS(Quality of Service)服务质量,是指通过采用MPLS技术,对网络传输的数据进行控制,从而实现网络传
输的高质量服务,来满足客户的多种需求。是关于如何对不同等级的流量作出不同处理以达到不同的服务质量
要求。中人新电信的MPLS网络的QoS可以对语音和视频流量作出优先传送,对其他流量作出相应的带宽配置,可
以根据客户的要求对线路的带宽资源用出最的控制和安排。
当流量归入不同的等级,客户端的CE(CE Roter)及MPLS 骨干网络路由器(PE)将对不同流量作出不同的处理。
最高(实时)等级的流量会得到优先传送,而其他流量则根据其带宽的配置共享线路的带宽。也就是说如果没
有QoS,所有流量就会以“先入先出”方式作同样的处理,因此如果流量拥塞时,那些对时延比较敏感的流量
(例如:语音和视频)将受到影响甚到不能正常使用。另外,就数据应用而言,某些应用可以比其他的应用更
加重要,如果没有QoS,所有的应用将是自由争用线路的带宽的,从而会使那些重要的应用可能很缓慢。
QoSQoS可以用一系列可度量的参数来描述:可以用一系列可度量的参数来描述:
业务可用性:业务可用性:用户到线路业务之间连接的可靠性。
延迟:延迟:也称为时延(Latency),指两个参照点之间发送和接收数据包的时间间隔。
可变延迟:可变延迟:也称为抖动(Jitter),指在同一条路由上发送的一组数据流中数据包之间的时间差异。
吞吐量吞吐量((带宽带宽))::网络中发送数据包的速率,可用平均速率或峰值速率表示。
丢包率:丢包率:在网络中传输数据包时丢弃数据包的最高比率。数据包丢失一般是由网络拥塞引起的。
带宽
时延
抖动
丢包率
应用 QoS保障
重要性
可感知
成本
用户
要求
QoS
保障
应用要求应用要求 用户要求用户要求
要求
服务质量(服务质量(QoS)--QoS)--为什么需要为什么需要 QoS QoS
任何家用和商用的技术必须安全可靠,具有可靠的质量并且易于管理,以满足不同用户的需要。
用户需求的快速增长,使得网络无法满足增长速度。
我们为用户提供的网络,也需要一种机制来避免拥塞。
可适用的服务质量 (QoS)根据客户最高带宽的一点:
–64kbps, 128kbps : 只可选用 2QoS (最高及普通)
–256kbps, 384kbps : 客户可选用 3QoS 或 2QoS
–512kbps 或以上 : 客户可选用 4QoS, 3QoS 或 2QoS
–若任何一点有选用3QoS或4QoS而有重要(Demand)流量,而其它
点需要与这重要(Demand)流量沟通,则一定要一起选择3QoS或
4QoS
互联网流量只适用于选择了“互联网存取”的客户端
3QoS 可以是 “最高、重要、普通” 或 “最高、普通、互联网”
4QoS 只可以是 “最高、重要、普通、互联网”,即只适用于选
择了互联网存取的客户端客户若经过VPN于另一客户端去存取互联
网,则这些流量将会视作 VPN 的流量,所以根据 IP Precedence
它们可能成为最高、重要、普通流量。为免影响真正 VPN 的流量,
客户端互联网存取网关应小心设定所有流量均为Precedence
服务质量(服务质量(QoS) --QoS) --带宽配置比例带宽配置比例
QoS 类别 代号 最高 [金] 重要 [银] 普通 [铜] 互联网 [铜]
2QoS 2Q9010 90% - 10% -
3QoS, 只有 VPN
3Q8110 80% 10% 10% -
3Q7210 70% 20% 10% -
3Q6220 60% 20% 20% -
3Q5320 50% 30% 20% -
3QoS, VPN+互联网
3Q8011 80% - 10% 10%
3Q7021 70% - 20% 10%
3Q6022 60% - 20% 20%
3Q5032 50% - 30% 20%
4QoS, VPN+互联网
4Q7111 70% 10% 10% 10%
4Q6211 60% 20% 10% 10%
4Q5221 50% 20% 20% 10%
4Q4321 40% 30% 20% 10%
4Q3322 30% 30% 20% 20%
4Q2332 20% 30% 30% 20%
•预先设定了一些常用的带宽配置,共有 15 种组合,由10迎合客户的不同要求
•客户端的语音+视像总流量不可超过“最高”流量的带宽配置
•最高流量一定要低于其设定的带宽,否则它可能占用其他带宽,从而使其他应用不能正常操作
•带宽百分比可能有 + 5% 误差
服务质量(服务质量(QoS)--QoS)--带宽计算带宽计算
• 若是RC级,实时带宽是根据某一点的可能使用的语音及视像会议流量去计算,例如:
- 4个语音信道及256kbps视像会议=4x16+256=320kbps
- 需要设定384kbps的实时带宽
- 需要租用384kbps或以上的VPN服务
• 若是BC级,则第一组/第二组的带宽配给比例是根据客户的应用方案及使用者多少来决定:
- 第二组通常给予ERP, SAP,等的重要流量
- 第一组通常给予其它的流量
- 客户自己设定P1/P2的带宽配给比例
- P1/P2的带宽配给比例于上传方向比较准确;而下传方向则视乎其它的接点
如何选择语音、视频带宽如何选择语音、视频带宽
- 语音、视频应优先选择RC服务
- 分析客户有几种应用
- 确定每种应用所需带宽,参考带宽见下表
- 根据应用程序的类别、数量计算RC带宽
*由于语音压缩有多种
标准和配置,客户提出
的各种带宽(64K以下)
都是可能的,但16K是
建议的最小带宽,低于
此值质量较差。视频则
建议512K。
高配置 低配置
一路语音 32K* 16K
256K 视频 384K 256K
384K 视频 512K 384K
512K 视频 768K 512K
768K 视频 1024K 768K
服务质量(服务质量(QoS)--QoS)--带宽表现带宽表现//规格规格//保证保证
上传上传 ( (客户端客户端服务点服务点))
“最高”流量只可限于设定带宽,若超过,封包可能丢失;
若“最高”流量达到设定带宽,其它流量会根据带宽配给的百分比
若“最高”流量低于设定带宽,其它流量会分享富余带宽
每一种流量(“最高”流量除外),当没有其它流量时,都可用尽接驳带宽
下传下传 ( (服务点服务点客户端客户端 ) )
“最高”流量可高于设定带宽,因多点流量可能同时流向一点
若“最高”流量达到设定带宽,其它流量会根据带宽配给的百分比
若“最高”流量低于设定带宽,其它流量会分享富余带宽
若“最高”流量高于设定带宽,其它流量会少于设定带宽
每一种流量(“最高”流量除外),当没有其它流量时,都可用尽接驳带宽
服务级别服务级别(CoS)(CoS)和服务质理(和服务质理(QoS)--QoS)--流量优先化处理过程流量优先化处理过程
流量优先化处理流量优先化处理
在传送话音及影像时可确保最少的延误及最少的封包遗失
重要的数据(如话音/影像)在流量挤塞时仍会得到优先的传送权
流量
优先处理
流量
优先处理
流量
优先处理
关键数据封包流量,需要提供高可靠性和低延时的服务(如:MRP/ERP/CRM)IP MPLS
IP MPLS
普通数据封包流量,需要提供尽力而为的服务(如: E-mail/FTP/OA/Web)IP MPLS
实时数据封包流量,需要提供高优先级、实时、低丢包率和无抖动的服务(如:Voice/Video)
-mail
FTP/Web MPLS
Router
IP
CE Router
3. ERP
IP
IP
IP
CE
Router
IP
Traffics 首先传送高优先级
和实时的数据封包
IP MPLS
IP
MP
LS
IPIPIP IPIP
MPLS
Router
CE RouterMPLS
Router
MPLS
Traffics
IP MPLSIP MPLS IPIP IPIP
MPLS Traffics
IP
Email
FTP
Voice
Video
ERP
SAP
Email
FTP
MPLS MPLS
VPNVPN
ERP
-mail
FTP/OA
高级服务第二部分
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----概述概述
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----概述概述
SLA服务:是指大平洋宽带为线路用户指定的电路提供在网络可用率 (Network Availability)
、数据包传输成功率 (Packet Success) 、延迟时间 (Latency)、抖动量 (Jitter)、故障受
理时间等指标方面的承诺,为用户提供高质量的电路及服务,并以协议的形式规范双方的权利
和义务。
对可靠性的测量对可靠性的测量
●平均无故障时间MTBF
总运行时间除以故障数量
●平均修复时间MTTR
进行维护以替换系统中的故障单元恢复所有功能的时间
MTBF
可用性 =———————
MTBF + MTTR
对可靠性的量化对可靠性的量化
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----网络可用率网络可用率
网络可用率网络可用率 ( (Network Availability)Network Availability)
太平洋宽频「跨境网络方案」的两个接入点之间的服务可用使率高达%。每年平均
中断时间总计不能超过100分钟,每月平均中断时间总计不能超过9分钟。
测算方法测算方法
每月的服务可用使率计算方法如下:
∑(承诺点对点 - 点对点运作时间) - ∑(意外中断)ⅹ100%
——————————————————————————— = 网络可用率
∑(承诺点对点 -点对点运作时间)
数据包传输成功率数据包传输成功率 (Packet Success) (Packet Success)
数据包传输成功率是指通过我们的接入点成功地传送数据包的比率。我们「金」、「银」两个
服务等级的数据包传输成功率如下:
测算方法测算方法
数据包成功率是由资料包的丢失量测算得来,根据连续每5分钟内的测量值准确测定出相关连
接站点之间每月的实际传输量。
丢包率是指未能成功传送的数据包所占的比率,这些数据包在进入接入点之前就因传送失败或
是路由器超负荷而丢失了。
∑(每月未返回的数据包数量)%
—————————————— = 丢包率
每月传送数据包的总量
成功率成功率 (%) = 1 – (%) = 1 – 丢包率丢包率 (%) (%)
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----数据包传输成功率数据包传输成功率
延迟时间延迟时间 (Latency) (Latency)
测算方法
延迟时间是指网络每月平均的往返延迟时间,根据连续每5分钟内的测量值准确测定出相关的接入点之间每月平均的延迟时间。
两个接入点之间的延迟时间是由每五分钟内56字节因特网控制讯息协议 (ICMP)查验(ping)中20个往返传送抽样测算得出。
就不同服务等级,太平洋宽带在亚太国家及中国各大城市接入点之间的承诺延迟时间如下:
亚太区域亚太区域 ( (除中国大陆以外除中国大陆以外) ) 的承诺延迟时间的承诺延迟时间
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----延迟时间延迟时间
中国各大城市和香港之间的承诺延迟时间中国各大城市和香港之间的承诺延迟时间
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----延迟时间延迟时间
抖动量抖动量 (Jitter) (Jitter)
我们承诺为选择服务等级为「金」等级的企业,提供以下的服务水平保证:
测算方法测算方法
接入点之间的抖动量值是根据每日每5分钟以内56字节的数据包延迟时间抽样数据测算而来。
每日以20个样本延迟时间的标准偏差值,测算出每日抖动量值。同时每月的抖动量是以每日
抖动量值的平均数得出。抖动量越低即表示该网络的数据传输性能越好。
以下情况不列入于抖动量测算范围:
无效的抽样;
在太平洋宽带定期维修期间发生的数据传输延迟时间
服务标准协议(服务标准协议(SLASLA))----抖动量抖动量
高级服务第三部分
MRTGMRTG流量监控服务流量监控服务
客户在线实时监控服务客户在线实时监控服务
MRTG(Multi Router Traffic Grapher)是一个监控网络链路流量负载的工具软件,通过Perl脚
本利用SNMP(Simple Network Management Protocol)协议从设备获得设备的流量信息,并用C程
序记录处理数据,并将流量负载以包含PNG格式的图形的 HTML文文件方式显示给用户,以非常
直观的形式显示流量负载。
MRTG不仅能够生成当天的流量图,还能生成过去一周、一个月、一年的流量图(更长的数据记录
需要用RRDtool,一种专用数据库),这是因为MRTG将所有取得的信息保存到了一个日志文件,这
个日志文件通过一定处理,使得它不会一直增长,但仍能保存过去两年的信息。 MRTG不仅限于
监视网络流量,它能监视任何SNMP OID(Object Identifier)。它能够配合外部程序监视磁盘空
间,CPU温度,系统负载等等数字信息。
MRTGMRTG流量监控概述流量监控概述
MRTG具有以下特色:
可移植性:目前可以运行在大多数Unix系统和Windows NT之上。
源码开放:Mrtg是用perl编写的,源代码完全开放。
高可移植性的SNMP支持:Mrtg采用了Simon Leinen编写的具有高可移植性的SNMP实现模 块,
从而不依赖于操作系统的SNMP模块支持。
支持SNMPv2c:MRTG可以读取SNMPv2c的64位的记数器,从而大大减少了记数器回转次数。
可靠的接口标识:被监控的设备的接口可以以IP地址、设备描述、SNMP对接口的编号及 Mac
地址来标识。
常量大小的日志文件:MRTG的日志不会变大,因为这里使用了独特的数据合并算法。
自动配置功能:MRTG自身有配置工具套件,使得配置过程非常简单。
性能:时间敏感的部分使用C代码编写,因此具有很好的性能。
PNG格式图形:图形采用GD库直接产生PNG格式。
可定制性:MRTG产生的web页面是完全可以定制的。
MRTGMRTG流量报告流量报告-01-01
日报表
周报表
采样频率采样频率:5:5分钟分钟
采样频率采样频率:30:30分钟分钟
MRTGMRTG流量报告流量报告-02-02
月报表
年报表
采样频率采样频率:2:2小时小时
采样频率采样频率:1:1天天
客户在线实时监控客户在线实时监控
*实时监控还可以做到监控CPE的CPU使用率,甚至客户服务器的CPU的使用率,随时发出预警提示,
并可根据客户要求进行二次开发。
客户在线实时监控客户在线实时监控
客户在线实时监控客户在线实时监控
*实时监控还可以做到监控CPE的CPU使用率,甚至客户服务器的CPU的使用率,随时发出预警提示
增值服务
语音网关产品培训
(图文描述第五版)
2010年03月
VoIP(Voice over Internet Protocol)指的是将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后,以数据封包的形式
在IP Network的环境进行语音讯号的传输。
传统电话特点
传统的电话是透过PSTN(Public Switched Telephone Network)网络,通过电信局做电路交换(Circuit
Switched)的工作来传送讯号。所谓电路交换如同字面所述,就是使用交换机(PBX)或是局线(CO)把两点或是
多点之间通路接起来。在通话的同时,这条通路是"专门" 且"持续"的,因此频宽的使用效率较差,加上国际
间电信业者昂贵的拆帐费用及设备成本,使得国际电话资费一直居高不下。
传统电话的缺点
传统的基于TDM的PSTN 话音网,虽然可以提供64 kbps的业务,但业务和控制都是由交换机来完成的。
这种技术虽然保证语音有优良的品质,但对新业务的提供需要较长的周期,面对日益竞争的市场显得力不从
心。
VoIP的基本原理
通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理,然后把这些语音数据按TCP/IP标准进行打包,经过
IP网络把数据包送至接收地,再把这些语音数据包串起来,经过解压处理后,恢复成原来的语音信号,从而
达到由互联网传送语音的目的。
VoIP的基本传输过程
传统的电话网是以电路交换方式传输语音,所要求的传输宽带为64kbit/s。而所谓的VoIP是以IP分组交
换网络为传输平台,对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理,使之可以采用无连接的UDP协
议进行传输。
1、 语音-数据转换
2、 原数据到IP转换
3、 传送
4、 IP包-数据的转换
5、 数字语音转换为模拟语音
VoIPVoIP概述概述
VoIP分层架构
表示层 、、、、、、…
会话层 、SIP、…
传输层 RTP、RTCP、UDP
网络层 IP、QoS
链路层 ATM、Frame Relay、PPP
编解码 类型 位率 (kbps) 编码延迟 质量 (MOS)
PCM 64 <1ms
ADPCM 32 <1ms
CELP 16 2 ms
GSM RPE-LTP 2ms
CELP 8 5ms
CELP
VoIP常用语音编解码
VoIPVoIP信令协议信令协议
RTCPRTP
IP
MGCP
呼叫控制和信令 信令和网关控制 媒体
TCP
RAS
UDP
Audio/
Video
RTSP
Megaco
什么是网关?
网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,
仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域
网互连,也可以用于局域网互连。
什么是VoIP Gateway?
VoIP Gateway意指VoIP与传统PSTN网络界接并转换相关协议的设备。
什么是Gatekeeper
Gatekeeper(网守)是一种Soft Switch,负责VoIP网路上的讯号交换及控制功能。其功能类似传统PSTN上的
交换机。是对网络端终(如电话)网关等呼叫和管理功能,它是VoIP网络系统的重要组成部分。
Soft Switch概念
在传统电路交换网中,呼叫控制、业务提供以及交换矩阵均集中在一个交换系统中,而软交换的主要设计思
想是业务/控制与传送/接入分离,各实体之间通过标准的协议进行连接和通信,以便在网上更加灵活地提供
业务。具体地讲,软交换是一个基于软件的分布式交换/控制平台,它将呼叫控制功能从网关中分离出来,
开放业务、控制、接入和交换间的协议,从而真正实现多厂家的网络运营环境,并可以方便地在网上引入多
种业务。
采用软交换技术的设备称之为软交换机,它位于控制层,提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、
计费、认证等功能。软交换机与各种媒体网关、终端、应用服务器、其他软交换机之间采用标准协议相互通
信。
VoIPVoIP的相关术语的相关术语
FXO、FXS、E&M三种都是模拟信令
FXSFXS英文全称为Foreign Exchange Station,外部交换站。它是一种话音接口,是数字电话交换系统和POTS
电话之间的一个线路端连接。它模拟PABX的分机接口(或中心局的用户接口),可实现一部普通电话机与一
部多路复用器的连接。简单的说它是直接与普通模拟电话机、传真机、IP电话相连的接口。
FXOFXO英文全称是Foreign Exchange Office,外部交换局。它是一种话音接口,是中央交换局交换机和数字电
话交换系统之间的一个中继端连接。相对于中心局而言,它模拟一台PABX分机,可实现一部普通电话机与一
部多路复用器的连接。也就是直接以模拟方式与电话局的程控交换机相连的接口。
简单的说,在模拟(Analog)线路上,FXS的设备会对Station端送出铃流,而FXO的设备会接收来自CO端(例
如:局用交换机,或商用交换机… )的铃流。
不同信令方式对控制信号的分类识别都不同,应用场合也不同。
如果PBX上配置了E&M接口板当之无愧采用E&M接口
FXSFXS接口用于连接电话机,连接PBX的普通中继线也可以,用CISCO设备的FXS接口向PBX中继线提供馈电信
号;
FXOFXO接口用于连接PSTN(直接接外线/街线),汇线通(Centrex),用于连接PBX内线分机(PBX内线分机板)
也可以,由PBX向FXO接口提供馈电信号。
在实际使用中还发现,在使用FXO连接分机线是存在不挂机现象(实验结果是,在时为FXO接口对
FXO接口通信不正常;在时FXO接口对所有接口的呼入可以自动挂断,但需要至少3~5分钟,用户
不可能接受)。
根据各用户使用情况,小型的VOIP网络(不采用E1接口),采用FXS连接PBX普通中继线方式最佳,使用方
便,而FXO接口不成熟,E&M接口对PBX有特殊要求,在PBX上另配E&M接口价格不低。
VoIPVoIP的相关术语的相关术语
VoIP的关键技术包括:
(1)信令技术,包括和IETF会话初始化协议SIP[4](Session Initation Protocol)两套标准体系,
还涉及到进行实时同步连续媒体流传输控制的实时流协议TRSP。
(2)媒体编码技术,包括流行的、,话音压缩编码算法和MPEG-II多媒体压缩技术
(3)媒体实时传输技术,主要采用实时传输协议RTP。
(4)业务质量保障技术,采用资源预留协议RSVP和用于业务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络
拥塞,保障通话质量。
(5)网络传输技术,主要是TCP和UDP。
此外还涉及到分组重建技术和时延抖动平滑技术、动态路由平衡传输技术、网关互联技术(包括媒体互通
和控制信令互通)、网络管理技术(SNMP)以及安全认证和计费技术等等。
VoIPVoIP的关键技术的关键技术
提高话音质量的常用技术提高话音质量的常用技术
• 回声抵消;
• 静音检测及消除、舒适背景噪声产生;
• 丢帧的重建与补偿;
• 动态调节Jitter Buffer,防止时延抖动
t
t
发送
接收
A B C
A B C
D1 D2 = D1 DD3 3 <> D<> D22
缓冲A B C
t
D’1 D’D’2 2 <> D’<> D’11
VoIPVoIP的关键技术的关键技术 -- 控制信令技术
Call Control and SignalingData/Fax/ModemMedia
IP
UDP
RTP
Audio
Codec
Video
Codec
RTCP
RAS
TCP TCPUDPTCP
协议簇协议簇
是由ITU制定的通信控制协议,描述终端和其它实体,用于在分组交换网中提供多媒体业务。呼叫
控制是其中的重要组成部分,它可用来建立点到点的媒体会话和多点间媒体会议。
标准协议簇 是国际电信联盟(ITU)的一个标准协议栈,该协议栈是一个有机的整体,根据
功能可以将其分为四类协议,也就是说该协议从系统的总体框架()、视频编解码()、音频编
解码()、系统控制()、数据流的复用()等各方面作了比较祥细的规定。为网络电
话和可视电话会议系统的进一步发展和系统的兼容性提供了良好的条件。其中系统控制协议包括、
、和,和RTP/RTCP是的主要组成部份。系统控制是终端的核心。整个系统
控制由控制信道、呼叫信令信道和RAS(注册、许可、状态)信道提供,音频编解码协议包括
协议(必选)、、、、等协议。编码器使用的音频标准必须由协议协
商确定。终端应由对本身所具有的音频编解码能力进行非对称操作。如以发送,以接收。
视频编解码协议主要包括协议(必选)和协议。系统中视频功能是可选的。数据会议功能
也是可选的,其标准是多媒体会议数据协议。
SIPSIP((Session Session Initiation Initiation ProtocolProtocol))会会话话初初始始协协议议是由IETF定义,基于IP的一个应用层控制协议。定义多
媒体呼叫的建立、修改和终止。
由于SIP是基于纯文本的信令协议,可以管理不同接入网络上的会晤等。会晤可以是终端设备之间任何类型
的通信,如视频会晤、既时信息处理或协作会晤。该协议不会定义或限制可使用的业务,传输、服务质量、
计费、安全性等问题都由基本核心网络和其它协议处理。SIP得到了微软、AOL、等厂商及IETF和3GPP等标
准制定机构的大力支持。支持SIP的网络将提供一个网桥,以扩展向互联网和无线网络的各种设备提供融合
业务能力。这将允许运营商为其移动用户提供大量的信息处理业务,通过SMS互通能力与固定用户和2G无线
用户交互。SIP也是在UMTS3GPP R5/R6版本中使用的信令协议,因此可以保护运营商目前的投资而及具技术
优势和商业价值。
MGCP(Media Gateway Control Protocol)MGCP(Media Gateway Control Protocol)媒体网关控制协议媒体网关控制协议
MGCP是Media Gateway Controller或者Call Agent 用来控制VoIP Gateway的一种协议。MGCP协议是
1999年由Internet工程任务组(IETF)制定的媒体网关控制协议,MGCP协议定义的连接模型包括端点
(endpoint)和连接(connection)两个主要概念。
MGCP采用文本协议,协议消息分为命令和响应,每个命令需要接收方回送响应,采用三次握手方式证实。
命令消息由命令行和若干参数行组成,响应消息带有 3位数字的响应码。MGCP采用媒体描述协议(SDP)向网
关描述连接参数。为了减小信令传送时延,MGCP采用用户数据报协议(UDP)传送。
MGCP协议与 H.223和SIP不同,和SIP提出两套IP电话体系结构,二者完全独立,不能互相兼容,
只能互通。MGCP不涉及IP电话的体系结构,只涉及网关分解问题,因而不仅可用于 H.323 IP电话系统,也
可用于SIP IP电话系统。网关可分解成媒体网关(MG)和媒体网关控制器(MGC),MG在 MGC(或软交换)的控制
下,实现跨网媒体业务。从逻辑上看很简单,网关由 MG和MGC组成。从物理上看就不那么简单了,到目前
为止,网关的分解还没有确定的方式,可根据不同的需求进行分解。
VoIPVoIP的关键技术的关键技术–– SIP SIP与与MGCPMGCP协协
议议
协议基本概念协议基本概念
H.248协议是 2000年由 ITU-T第 16工作组提出的媒体网关控制协议,它是在早期的 MGCP协议基础上改进
而成。/ MeGaCo协议是用于连接MGC与MG的网关控制协议,应用于媒体网关与软交换之间及软交换
与 H.248/ MeGaCo终端之间,是软交换应支持的重要协议。协议定义的连接模型包括终端
(termination)和上下文(context)两个主要概念。终端是 MG中的逻辑实体,能发送和接收一种或多种媒体,
在任何时候,一个终端属于且只能属于一个上下文,可以表示时隙、模拟线和RTP(real time protocol)流等。
终端类型主要有半永久性终端(TDM信道或模拟线等)和临时性终端(如RTP流,用于承载语音、数据和视频信
号或各种混合信号)。用属性、事件、信号、统计表示终端特性,为了解决屏蔽终端多样性问题,在协议中
引入了包(package)概念,将终端的各种特性参数组合成包。一个上下文是一些终端间的联系,它描述终端
之间的拓扑关系及媒体混合/交换的参数。朗讯公司(Lucent)在MGCP协议中首次提出 context概念,使协议
具有更好的灵活性和可扩展性,/MeGaCo协议延用了这个概念,它可用 Add命令创建,用Subtract或
Move命令删除。
MGCPMGCP与与的区的区别别
MGCP与最大的区别在于MGCP控制下的Gateway完全是被动的,一旦用户端拿起或是拨了什么号
码,这些信息都会传送给Call Agent.由Call Agent决定这些信息代表的意义,以产生相应的动作。
MGCP类型的网关优势在于集中化的管理控制,可以方便通过SNMP跟踪网关状态,升级及附加功能只需
要在服务器端设置即可,呼叫建立迅速可靠。
VoIPVoIP的关键技术的关键技术---- 协议协议
SIPSIP和和协议比较协议比较
是由国际电联提出,更多的是将原有电信级电话网络中的电路线路转换为IP线路。
而SIP侧重于将IP电话作为Internet上的一个应用
SIPSIP
• 面向公众基础业务运营的设计。
• 除了增加 RAS以外,几乎完全
保留了电信协议的特点:严谨的层次
化结构,通信建立过程严格受控,适
合计费等运营需求
• 基于bit位的协议
• 通过定义新业务,业务关注互通
性。严格的另一面是留给厂商发挥的
空间小。
• 面向internet应用的设计。
• 同HTTP、SMTP等internet应用协议一
样,最求实现简单、开放、灵活。
• 采用文本协议
• 可扩展性好:通过在报文头域增加新
的消息类型来支持新的业务。给厂商
留下了足够的扩展空间,但相应的带
来了互通上的困难,标准有待成熟。
目前,话音和图像压缩技术发展十分迅速,已经研究开发出很多高效率的压缩编码技术。如先进的以码
本激励线性预测(CELP)原理为基础的、()话音压缩编码技术。以为例,它可
将经过采样的64kb/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kb/s。话音压缩编码技术是IP电话技术的一个重要组成
部分。图像编码方面有IP网络会议系统采用的(活动图像编码)和(低速率活动图像编码)。
由于在分组交换网络中,业务质量不能得到很好保证,因而需要话音和图像的编码具有一定的灵活性,
也就是说编码速率、编码尺度的可变可适应性。在图像编码方面,采取了多种方式使得图像编码的尺
度可变(分层编码、多精度编码),即根据不同的信道质量可以对码流进行调整,以保证所需的业务质量。
在话音编码方面,近年来的研究得出中一种很好的算法。原来是8kb/s的话音编码标准,现在经
进一步的研究和实践将其工作范围扩展至~
话音质量好,但是处理时延较大,它是目前已标准化的最低速率的话音编码算法。在目前接入网速度普遍较
低的情况下,话音编码也大量运用于会议系统中。
编码方法 表1 几种话音编解码方法的性能对比
编码方法
比特率
帧长度 30ms 10ms 10ms
处理时延 30ms 10ms 10ms
观看时延 5ms 5ms
帧字节数 20/24 10 10
DSP MIP 16 20
RAM 2200 3000 2000
相关的话音技术还包括静音检测技术和回声消除技术。有研究结果表明,人们在打电话时约有50%为聆
听对方讲话的静默时间,10%为讲话时短暂停顿的静默时间。静音检测技术可以有效剔除静默信号,从而使
话音信号占用的带宽要求进一步降低到
响很大回声干扰,保证通话质量。这点在时延相对较大的分组网络环境中尤为重要。
VoIPVoIP的关键技术的关键技术---- 媒体编码技术媒体编码技术
在IP网中传输层有两个并列的协议:TCP和UDP。TCP是面向连接的,它提供高可靠性服务;UCP是无连
接的,它提供高效率的服务。高可靠性的TCP用于一次传输要交换大量报文的情况,高效率的UDP用于一次
交换少量的报文或实时性要求较高的信息。
实时传输协议RTP提供具有实时特征的、端到端的数据传输业务,可以用来传送声音和活动图像数据,
在这项数据传输业务中包含了装载数据的标识符、序列号、时戳以及传送监视。通常RTP的协议数据单元是
用UDP分组来承载的。而且为了尽量减少时延,话音净荷通常都很短。
由图3以可看出,这种IP话音分组的开销很大,约为66%~80%。于是有人提出了组合RTP分组的概念
采用这种组合复用方法的确可以大大提高传输效率,但是目前尚无标准。
如果支持RTP的网络能提供组播功能,则它也可用组播方式将数据送给多个目的用户。
RTP本身没有提供任何确保及时传送的机制,也没有提供任何传输质量保证的机制,因而业务质量完全
由下层网络的质量来决定。同时,RTP不保证数据包按序号传送,即使下层网络提供可靠性传送,也不能保
证数据包的顺序到达。包含在RTP中的序列号就是供接收方重新对数据包排序之用。
与RTP相配套的另一个协议是RTCP协议。RTCP是RTP的控制协议,它用于监视业务质量并与正在进行的
会话者传送信息。
VoIPVoIP的关键技术的关键技术 -- --话音分组传输技术话音分组传输技术
EGW804/S/A/B/C VSP-2510
传真 所有接口都有自动侦测语音或传真讯号
语音信道 4 语音信道网关选择:
EGW804 : 4 FXO
EGW804S : 4 FXS
EGW804A : 2 FXS + 2 FXO
EGW804B : 1 FXS + 3 FXO
EGW804C : 3 FXS + 1 FXO
4至16 语音信道网关:
-可安装最多4个组件,每个组件提供4口:
VM-402 : 4 FXO 组件
VM-401S : 4 FXS 组件
VM-442S : 2 FXS + 2 FXO 组件
编码器 , , @ , @*
EGW804/S/A/B/C (4口) VSP-2510 (4, 8, 12, 16口)
* 建議採用 @
Antek Antek 语音网关语音网关 ::EGW804/S/A/B/C EGW804/S/A/B/C 及及 VSP-2510VSP-2510
备注:备注:Antek Antek 语音网关语音网关目前已停产。目前已停产。
* 建議採用 @
模块:
4 (FXO) + 4 (FXS)
8 (FXO)
8 (FXS)
4616+
4608+
2 (FXO) + 2 (FXS)
4 (FXS)
4 (FXO)
1 (FXO) + 3 (FXS)
4604A+
4604B+
4604C+
4604D+
1 (FXO) + 2 (FXS)
3 (FXS)
4603A
4603B
MOSAMOSA语间网关语间网关4600 PLUS4600 PLUS型号说明型号说明
–可用小端口数(2、4、8、16)之设备,任意堆叠
MOSAMOSA语间网关语间网关4600 PLUS4600 PLUS型号说明型号说明
型号
模拟内线口、汇
线通、PSTN线
(FXO)
模拟中继口、
电话/传真机
(FXS)
SIP
分机数
SIP
中继数
同时通话
最大并发数
MOSA 4603 Plus 1 2 2/722/72 0/240/24 9090
MOSA 4604A Plus 2 2 2/722/72 0/240/24 3636
MOSA 4604B Plus 0 4 2/722/72 0/240/24 3636
MOSA 4604C Plus 4 0 2/722/72 0/240/24 3636
MOSA 4604D Plus 1 3 2/722/72 0/240/24 3636
MOSA 4608 Plus 8 2/722/72 0/240/24 4848
MOSA 4616 Plus 16 2/722/72 0/240/24 4848
*可用小端口数(2、4、8、16)之设备,任意堆叠
*SIP分机数:可支持SIP电话机联入MOSA,默认2个SIP话机许可,最大可购买72个许可SIP话机用户
*SIP中继数:最大允许汇聚24路SIP话务流量
端口的连接端口的连接
PSTN
中继线中继线((端口端口))
模拟内线模拟内线 ( (端口端口))
FXSFXS FXOFXO
传真机传真机
电话机电话机
公共电话线公共电话线
汇线通汇线通 Centrex
FXO – 连接客户电话交换机(PBX)的模拟内线(analog extension),公共电话
线(PSTN line) ,汇线通(Centrex line)。
FXS – 连接客户电话交换机(PBX)的中继线(CO-trunk),电话机或传真机。
PBXPBX
PBXPBX
带宽要求带宽要求
用 @编码 = 每一通话
用 packet time = 60ms
IP Header = 54 bytes (每 60ms)
加 IP Header ~ ?总共 14kbps
加 WAN header (.帧中继)及其它 overhead,
例 16 bytes = 2kbps ?总共 16kbps
例如:某一个客户点要使用8个端口的语音网关,这个客户
点一定要租用RC级别并设定 8x16=128kbps 的实时带宽
(real-time bandwidth)。
通常的拨打方法通常的拨打方法
<<VG Code> <Ext.>#VG Code> <Ext.>#
<<VG Code> 9yyy<PSTN no.> #VG Code> 9yyy<PSTN no.> #
至远方内线至远方内线
至远方政公共电话线至远方政公共电话线
((密码密码 = 9 = 9yyy)yyy)
<<VG Code> xxx #VG Code> xxx #
至远方传真机至远方传真机
PSTN
PBXPBX
PBXPBX
与 PBX 连接的常见例子
模拟内线模拟内线
中继线中继线 FXSFXS
FXOFXO
方法方法1 (1 (PBXPBX提供中继端口提供中继端口((CO-trunk) CO-trunk) 及及 模拟内线模拟内线 ( (Analog Extension)Analog Extension)
打出电话
打入电话
PSTN/Centre
x
PBXPBX
FXSFXS
FXOFXO
打出及打入电话
PSTN
or
Centrex
PBX需要传送双音多频(DTMF)信号
PBX需要提供合适的挂线音
PBX 需要提供 自动应答( Auto
Attendant)配件以连接打入电话
PBX 需要提供 DISA配件以打出公
网电话
**只用只用 FXO FXO 连接比较简单及多数客户采用。连接比较简单及多数客户采用。
与与 PBX PBX 连接的常见例子连接的常见例子
打出及打入电话
DISA(Direct Inward System Access):是PBX的直接向内系统接入(直接拔入)功能,允许一个外线发
话人接入具体PBX系统功能,好象发话人就是PBX系统中的分机。例如:
1、将一个内线电话接给一个分机,话务员,调制解调器或者全部寻呼。
2、呼叫一个外线用户。
**需要租用一些汇线通或电话线以连接这语音网关。需要租用一些汇线通或电话线以连接这语音网关。
FXOFXO
Centrex/PST
N
拨打方法:拨打方法:<<先拨打先拨打 FXOFXO连接的号码连接的号码> <> <第二拨号音第二拨号音> < > < VG Code> + <VG Code> + <对方电话号码对方电话号码> #> #
与公共电话线/汇线通连接的常见例子
Pacific Internet Pacific Internet
MPLS VPNMPLS VPN
~ 产品培训完成 ~
谢谢!