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CiTRANS R8000-5产品描述-烽火

CiTRANS R8000-5产品描述-烽火

CiTRANS R8000-5 IP RAN设备

产品描述

烽火通信科技股份有限公司

二〇一五年五月

CiTRANS R8000-5产品描述-烽火

目录

1CITRANS R8000-5概述 (3)

2设计依据与执行标准 (3)

3设备体系结构及产品功能特性 (9)

3.1系统架构 (9)

3.2功能特性 (9)

3.3组网互通能力 (11)

3.4IP特性 (11)

3.5路由功能 (11)

3.6MPLS特性 (12)

3.7VPN特性 (12)

3.8组播功能 (13)

3.9Q O S特性 (13)

3.10OAM特性 (13)

3.11时钟特性 (14)

3.11.1物理层时钟同步 (14)

3.11.2IEEE 1588V2时钟同步 (15)

3.12可靠性 (16)

3.12.1访问控制列表ACL (17)

3.12.2流量监管 (17)

3.12.3抗攻击能力 (17)

4系统硬件、软件结构 (18)

4.1系统硬件 (18)

4.1.1设备外形与尺寸机柜 (18)

4.1.2以太网业务卡 (19)

4.1.3TDM业务卡 (19)

4.1.4主控交换板 (19)

4.2软件结构 (20)

5CITRANS R8000-5设备保护能力介绍 (21)

5.1设备级保护 (21)

5.2网络级保护 (21)

5.3协议级的可靠性 (22)

6管理控制功能和安全机制介绍 (22)

6.1管理控制功能 (22)

6.2网络安全 (22)

7系统参数介绍 (22)

7.110GE光接口性能 (22)

7.2GE光接口指标 (23)

7.3电气性能 (23)

7.4功耗及熔丝标准 (23)

7.5尺寸及承重 (23)

7.6工作环境 (24)

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1 CiTRANS R8000-5概述

CiTRANS R8000-5为烽火通信科技股份有限公司(以下简称烽火通信)研制的高端IP (Internet Protocol,网际协议)/MPLS(Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换)增强路由器产品,主要应用在各种大型IP网络的边缘汇聚节点。在IP承载网、IP城域网以及IP骨干网,与CiTRANS R800系列IP RAN等产品配合组网,形成结构完整、层次清晰的IP网络解决方案。

CiTRANS R8000-5采用动态的路由协议、信令建议建立隧道和业务,业务配置和故障定位快速、调整灵活,通过可视化的网管大幅提升分组网络的运营能力。

CiTRANS R8000-5作为高端增强路由器,具备强大的IP业务处理能力的同时,融合了三层以太网交换能力,具有丰富的IP边缘业务特性,包括以太网交换处理、隧道和流队列等,可实现IPv4(Internet Protocol Version4,网际协议版本4)向IPv6 Internet Protocol Version6,网际协议版本6)的平滑过渡。

CiTRANS R8000-5采用分布式的路由架构,CiTRANS R8000-5端口容量为500Gbps。

2 设计依据与执行标准

CiTRANS R8000-5系统的设计遵循以下标准/规范:

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3 设备体系结构及产品功能特性

3.1系统架构

CiTRANS R8000-5的功能模块包括业务处理模块、管理接口模块、时钟与时间控制模块、路由控制模块、散热模块和电源模块,各功能模块如图3-1所示:

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图3-1 CiTRANS R8000-5功能模块框图

3.2功能特性

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CiTRANS R8000-5 主要由下面几种类型的板卡组成:电源板、业务接口板、交换时钟板、控制管理板。业务板按照接入的速率分为:STM-1接口板、FE接口板、GE接口板、10GE 接口板,主要功能如下:

◆接口和链路特性:可通过FE、GE、10GE等接口接入IP化的网元和终端,通过

cSTM-1等TDM接口接入语音业务和L2专线业务。

◆IP特性:支持基本的TCP/IP 协议栈,包括ICMP、IP、TCP、UDP、ARP、DHCP。

◆路由功能:支持静态和动态路由,对报文进行基于路由的转发。动态路由协议包括

RIP、OSPF、IS-IS 和BGP。

◆MPLS特性:支持手工配置的静态LSP隧道,和由LDP或RSVP-TE协议根据路由信

息动态建立的LSP隧道。

◆VPN功能:支持基于Martini协议的MPLS L2 VPN功能,包括VLL、VPLS模型,可

通过由Martini协议拓展的PWE3来仿真不同介质的业务。支持基于MPLS、MBGP

协议的L3VPN,VPN的隧道建立、标签分配和路由信息交互等由协议动态实现。

◆网络保护和可靠性:通过关键部件冗余备份、Ethernet-Trunk技术提供设备硬件级

的保护,通过LSP保护、IP FRR、TE FRR、VLL FRR、L3 VPN FRR、VRRP等

提供网络级的保护,通过协议级GR技术和设备级的GR技术提供NSF(无间断转

发),业务保护倒换时间<50ms。

◆OAM功能:支持BFD、802.3ah以太网业务OAM、Y.1731+GACH的MPLS OAM、

兼容MPLS-TP的故障检测OAM。BFD联动路由协议可加快协议的收敛速度,BFD

可联动保护倒换机制可加快故障的恢复速度。

◆QoS功能:提供完善的DiffServ QoS机制,支持基于报文优先级的简单流分类和基

于ACL、报文的五元组、优先级的复杂流分类,支持基于CAR的流量监管,支持基

于FIFO、PQ、WFQ的队列调度,支持基于WRED的拥塞避免机制,支持HQOS、

MPLS QOS。

◆时间和频率同步功能:通过同步以太网、ACR提供时钟同步,通过1588v2提供时

间同步,提供带外的时间/时钟接口。

◆组播功能:可支持基于IGMP、PIM(包括PIM-DM、PIM-SM)组播路由协议、MSDP

组播源发现协议、MBGP 协议的三层组播和基于IGMP-Snooping的二层组播。

◆网络安全:可通过ACL过滤报文,支持对协议报文和网管接口进行安全验证,本机

攻击防范功能可抵御基于IP、MAC、TCP/UDP等类型的网络攻击,支持黑名单,

支持单播反向路径查找URPF。

◆网管功能:图形化的网管,支持配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等网络

管理能力。

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3.3组网互通能力

设备具备灵活的组网能力,以10GE或GE、FE速率组成多种网络拓扑结构,适用于点到点、链形网、环形网、MESH网等各种网络拓扑环境。

在骨干汇聚层或核心层提供10GE的组网能力,利用GE接口接入3G RNC/BSC,提供STM-N接口接入2G BSC,实现2G/3G分组语音业务的汇聚和落地。与PTN、MSTP设备的同速率接口对接时,可实现业务和保护方面的互通。

CiTRANS R8000-5设备作为PE,利用FE、GE接口和对接政企大客户数据设备、城域网P路由器或IP骨干承载网的PE路由器,开展本地或跨域的MPLS L2VPN/L3VPN专网业务。也可作为P路由器,承载MPLS L2VPN/L3VPN专网业务。

提供10GE/GE接口接入SR/BRAS设备,提供对大客户L2/L3专线上网业务的汇聚和承载。

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图3-2 烽火CiTRANS R8000-5组网图

3.4IP特性

◆支持基本的TCP/IP 协议栈,包括ICMP、IP、TCP、UDP、ARP。

◆支持静态DNS 和指定DNS 服务器。

◆支持FTP Server/Client、TFTP Client,可上传和下载配置文件、操作系统文件、

日志等。

◆支持DHCP Relay、DHCP Server、支持DHCP Snooping。

◆支持IP 策略路由,可基于流指定转发下一跳,支持基于IP 策略路由的负载分担。

3.5路由功能

◆支持IPv4路由协议:RIP、OSPF、IS-IS和BGP-4。

◆支持IPv6路由协议:RIPng(RIP Next Generation,下一代RIP)、OSPFv3、IS-ISv6

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和MP-BGP。

◆支持路由信令和控制协议:RSVP(Resource Reservation Protocol,资源预留协

议)和LDP(Label Distribution Protocol,标签分发协议)。

◆具有大容量的路由表项,有效支撑城域网的运营。

◆支持BGP下一跳分离和按组打包。

◆支持BFD for静态路由、BFD for VRRP、BFD for OSPF、BFD for ISIS、BFD for

BGP。

◆支持静态、动态路由的的ECMP。

◆支持OSPF/ISIS/BGP的平滑重启。

◆支持策略路由、路由策略和IP FRR。

◆通过完备的路由策略功能决定最佳路由。

◆支持引入其他路由协议的路由信息。

◆支持发布和接收路由时应用路由策略,通过应用路由属性而过滤路由。

◆支持负载分担及配置最大等价路由条数。

◆支持密码验证和MD5 验证,提高网络的安全性。

◆支持通过命令行手动重启协议进程。

3.6MPLS特性

支持MPLS 的基本功能和转发业务。支持手工配置的静态LSP隧道,和由LDP或RSVP-TE协议根据路由信息动态建立的LSP隧道。

◆通过LDP协议分发标签、建立LSP 并传递LSP 建立过程中需要的参数。拓展的

TLV用于支持Martini方式的MPLS L2VPN。

◆支持MPLS OAM,一个协议同时提供端到端的故障检测和1:1的LSP倒换。

◆可提供MPLS TE功能,支持RSVP-TE、ISIS-TE、OSPF-TE协议和CSPF算法,

可提供端到端的隧道保护和MPLS TE FRR保护,通过设置带宽、链路颜色、显

示路径建立约束性的CR-LSP。

◆隧道可采用LDP LSP和MPLS TE的CR-LSP。

◆支持LDP平滑重启。

3.7VPN特性

◆支持基于MPLS L2 VPN功能。支持CCC、Martini方式的点对点的VLL和Martini

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方式的点对多点的VPLS业务。支持VLL FRR。

◆支持用PWE3仿真CES业务。支持结构化仿真模式CESoPSN(Structure-aware

TDM Circuit Emulation Service over Packet Switched Network)和非结构化仿真

模式SAToP(Structure-Agnostic TDM over Packet)业务。

◆支持基于RFC4364定义的MPLS/BGP L3 VPN的功能,提供单域、跨域的VPN

服务。允许PE-CE连接使用以下路由协议:BGP/OSPF/ISIS/静态路由。对PE节

点提供VPN FRR的保护。

3.8组播功能

◆支持IGMPv2、IGMPv3协议,可提供IP指定源组播(SSM)业务。

◆通过支持IGMP Snooping、IGMP Proxy在二层广播网络中控制组播数据的分发。

◆可支持基于IGMP、PIM(包括PIM-DM、PIM-SM)组播路由协议、MSDP组播

源发现协议、MBGP 协议的三层组播。

◆支持静态配置组播组。

◆支持组播策略处理,包括组播路由协议和组播转发的策略处理。

3.9 QoS特性

CITRANS R8000-5提供完善的DiffServ QoS机制,支持基于报文优先级的简单流分类和基于ACL、报文的五元组、优先级等信息的复杂流分类。

CITRANS R8000-5支持8组PHB(BE、AF1、AF2、AF3、AF4、EF、CS6、CS7),来区分对时延、带宽等不同要求的业务,提供不同的服务策略。支持基于CAR的流量监管,以64K为最小颗粒,设置每类业务的CIR、PIR/EIR,具有CAC(连接允许控制)机制,来控制接入业务的速率。采用T ail-Drop、WRED丢弃等机制来实施拥塞控制。支持FIFO、PQ、WFQ等优先级调度机制。在保护倒换时实施优先级抢占机制。

CITRANS R8000-5支持HQoS,可对最小用户提供灵活有保证的差异化服务,提供精细化的流量调度和整形。

CITRANS R8000-5支持MPLS QoS,支持IP 报文从ToS 域到MPLS 报文EXP 域的映射,并且支持MPLS Uniform、Pipe 和Short Pipe 三种模式。

3.10OAM特性

CiTRANS R8000-5支持BFD、Y.1711的MPLS OAM。

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利用BFD提供一套全网统一的检测机制,用于快速检测、监控网络中链路或者IP 路由的转发连通状况。BFD联动协议可加快协议的收敛速度,CiTRANS R8000-5支持BFD for 静态路由、BFD for ISIS、BFD for OSPF、BFD for BGP、BFD for PIM。BFD可联动保护倒换机制可加快故障的恢复速度。通过BFD对LSP、TE 隧道和PW 三种逻辑链路故障的快速检测和传递,可以实现VPN FRR、TE FRR、VLL FRR 等各种MPLS 业务的快速倒换。

支持IP PING/Traceroute、MPLS PING/Traceroute等检测手段。

支持MPLS OAM 基本检测功能,通过向待检测LSP 和其反向通道发送CV/FFD 和BDI 报文检测连通性。

支持层次化OAM功能,提供了最多8个MEG层(0~7),并且每层支持独立的OAM功能,来应对不同的网络部署策略。

提供与故障管理相关的OAM功能,实现了网络故障的自动检测、查验、故障定位和通知的功能。在MPLS网络内部可实现VC层面端到端故障管理能力。

提供与性能监视相关的OAM功能,实现了网络性能的在线测量和性能上报功能。在MPLS网络内部可实现VC层面的端到端性能测量能力。

提供用于日常维护的OAM功能,包括环回、锁定等操作,为操作人员在日常网络检查中提供了更为方便的维护操作手段。

CiTRANS R8000-5还支持以太网OAM,包括:

EFM OAM(Ethernet in the First Mile OAM,最后一公里以太网OAM)。EFM OAM针对两台直连设备之间的链路,提供链路连通性检测功能、链路故障、监控功能、远端故障通知功能、远端环回功能。在城域网中,EFM OAM技术多应用在CE(Customer Edge,用户边缘)设备和PE(Provider Edge,运营商边缘)设备之间,用于保证用户网络和运营商网络之间连接的可靠性和稳定性。

CFM OAM(Connectivity Fault Management OAM,连通性故障管理OAM)。CFM OAM 针对网络实现端到端的连通性故障检测、故障通告、故障判定和故障定位功能。CFM OAM 技术多应用在接入汇聚层网络中,用于监测整个网络的连通性,定位网络的连通性故障,并可与保护倒换技术相配合,提高网络的可靠性。

3.11时钟特性

CiTRANS R8000-5 支持物理层时钟同步机制,使用1路时钟输入/输出接口实现物理层时钟同步,支持IEEE 1588V2时间同步协议。

3.11.1 物理层时钟同步

物理层时钟同步是从传输链路物理通道的信号中提取时钟信息,从而完成频率同步的技

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术。

CiTRANS R8000-5 支持从以下传输链路中提取时钟信息。

◆FE接口提取时钟。

◆GE同步以太网接口提取时钟。

◆10GE同步以太网接口提取时钟。

◆CSTM-1接口提取时钟。

CiTRANS R8000-5 支持2路外时钟源输入和输出,可选择采用75Ω时钟接口或120Ω时钟接口,可向外提供2048kHz或2048kbit/s(HDB3)编码的三级时钟源。

CiTRANS R8000-5支持锁定、保持和自由振荡三种时钟工作模式,可以处理和传递SSM(Synchronization Status Message,同步状态信息)。

3.11.2 IEEE 1588V2时钟同步

IEEE 1588V2是一种时间同步协议,精度可以达到纳秒级,满足3G基站的要求。CiTRANS R8000-5 支持IEEE 1588V2的以下特性。

◆支持采用IEEE 1588V2协议实现时钟同步和时间同步。

◆支持三种时钟模式,每个端口可以根据需要配置成不同的模式。

边界时钟模式。

普通时钟模式。

透传时钟模式。

◆支持时钟源保护倒换。

IEEE 1588V2的基本功能是使分布式网络内的最精确时间与其他时间保持同步。它定义了一种PTP(Precision Time Protocol,精确时间协议)协议,用于对标准以太网或其他采用多播技术的分布式总线系统中的传感器、执行器以及其他终端设备中的时钟进行亚微秒级同步。IEEE 1588协议通过四种报文(Sync、Follow up、Delay_Req和Delay_Resp)完成时间对齐和延时补偿。1588V2时间同步实现原理图如图3-2所示。

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图3-3 IEEE 1588V2时间同步实现原理图

由图3-3可以得到(1)式和(2)式:

t1 + T_Slaveoffset + T_Delay(m->s) = t2;(1)

t3 – T_Slaveoffset + T_Delay(s->m) = t4;(2)

(1)+(2)得到:T_Delay(m->s)+ T_Delay(s->m) = (t2 - t1) + (t4 - t3)

令T_Delay(m->s) =T_Delay(s->m)=T_Delay,得到主、从端口间的延迟计算公式如下:

T_Delay = [(t2- t1) + (t4- t3)]/2

Master和Slave间不断发送PTP协议报文,Slave端根据TDelay修正本地时间值,使本地时间与Master的时间保持同步。IEEE 1588V2时间同步技术同步精度高,可达亚微秒级。遵循业界统一标准,利于互联互通。适用于网络的时间同步。

3.12可靠性

CiTRANS R8000-5的各关键部件冗余热备份,所有组件支持热插拔;提供热补丁技术,实现软件平滑升级。提供IP/MPLS/VPN 快速重路由、虚拟路由冗余协议(VRRP)、IP TRUNK链路分担备份、BFD 链路快速检测等保护机制,有效保证了全网运行的高速可靠,可以实现99.9999%的系统可用性。

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3.12.1 访问控制列表ACL

ACL(Access Control List,访问控制列表)是一系列允许或拒绝语句组成的顺序列表,应用于地址或上层协议。ACL常被用于控制进、出网络的流量。

ACL执行以下任务:

●限制网络流量以提高网络性能。

●提供流量控制。

●提供基本的网络访问安全性。

●决定在路由器接口上转发或阻止哪些类型的流量。

●控制客户端可以访问网络中的哪些区域。

●屏蔽主机以允许或拒绝对网络服务的访问。

CiTRANS R8000-5 支持标准的五元组(源/目的IP地址、IP协议字段、源/目的端口)的ACL 访问控制列表功能,还提供基于MAC地址(包括源和目的地址)的ACL访问控制策略手段。ACL 访问控制列表可定制为在设备全局生效或者在端口生效。

3.12.2 流量监管

CiTRANS R8000-5 支持多层次的CAR(Commit Access Rate,承诺访问速率)功能,采用两种染色模式:Color-Blind和Color-Aware。

CiTRANS R8000-5 支持流量限速的默认处理规则为:红色报文丢弃,黄色、绿色通过。支持的流量控制层次包括:

●支持基于接口、子接口的流量策略统计功能。

●支持用户流队列的统计,包括8个优先级的转发报文数、字节数和丢弃报文数。

●支持用户组的转发报文数、字节数和丢弃报文数。

●支持端口队列8个优先级的转发报文数、字节数和丢弃报文数。

●在L2VPN和L3VPN网络中,CiTRANS R8000-5作为PE设备时,可以对接入用户的出、

入流量以及Tunnel隧道的出、入流量进行统计。

●支持Tunnel隧道内每个PW的流量统计。

CiTRANS R8000-5 支持DiffServ,在MPLS网络上完整实现了标准中定义的PHB(Per-Hop Behavior,每跳转发行为),使网络运营商可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证。

CiTRANS R8000-5 在进行数据转发时,支持将收到报文中的用户优先级、PW层优先级向PHB映射,以及将发出报文中的PHB向PW/LSP层的优先级映射。

CiTRANS R8000-5 可以对VPWS通道和VPWS流,以及VPLS-VS和VPLS仿真LAN口进行PHB设置。可选择使用已有PHB与PW优先级的映射表,也可指定为一个具体的PHB服务等级。

3.12.3 抗攻击能力

CiTRANS R8000-5 具备多种抵抗网络攻击的能力。

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当网络拥塞发生或加剧时,CiTRANS R8000-5 通过采用特定的队列缓存管理策略,确保高优先级业务的QoS。

设备支持两种队列缓存的管理策略:

●队尾丢弃

在队列满时直接丢弃后面到达的报文。

●WRED

输出缓冲区内的数据包数目到达Start门限前,没有数据包被丢弃;

输出缓冲区内的数据包数目在End门限之上,所有数据包被丢弃;

输出缓冲区内的数据包数目在Start和End门限之间,丢弃的速率是平均队

列长度的一个函数。

电信级管理功能

CiTRANS R8000-5采用OTNM2000子网级网管系统(以下简称OTNM2000网管系统)实现网络管理,该网管系统是电信管理网TMN的子网,按照国际标准化组织ISO的开放系统互连OSI标准设计。

OTNM2000网管系统由烽火通信开发和研制,可以在一个平台下对烽火通信的传输和接入等多种设备进行统一的管理,方便用户的操作,降低用户的维护成本。

CiTRANS R8000-5支持通过PPPoE(Point to Point Protocol over Ethernet,在以太网上承载点到点协议)登录网管。

电源和环境监测

CiTRANS R8000-5提供2路-48V电源输入,通过主控交换板对电源状况及各板卡上报的温度值进行监测,并根据设置的温度门限,自动控制风扇系统工作。

CiTRANS R8000-5通过主控交换板的外部监测接口,对机房的环境进行实时监测和数据上报。

4 系统硬件、软件结构

4.1系统硬件

4.1.1 设备外形与尺寸机柜

CiTRANS R8000-5,6U结构,尺寸为:443mm(宽)*267mm(高)*730mm(深),外形尺寸如图4-1所示。

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CiTRANS R8000-5

图4-1 设备外形尺寸图

CiTRANS R8000-5可安装在:19英寸800mm深机架。

4.1.2 以太网业务卡

CiTRANS R8000-5的以太网业务卡可分为40GE、10GE、GE、FE四种接口卡。

10GE卡支持5路/4路/2路10GE信号接入处理。GE卡支持40路/20路GE信号接入处理,支持1000Base-LX、1000Base-SX类型的接口,支持GE/FE自适应。

单板信号在卡内先对数据流进行包分类、标签处理、队列整理、流量整形等处理通过核心交换单板,从背板经交换卡和其它接口板相连接,同一接口板或不同接口板的任意端口业务可以实现无阻塞交换。不同端口的业务可汇聚到某一接口板的10GE或GE端口以实现高速长距传输。

4.1.3 TDM业务卡

CiTRANS R8000-5的TDM业务接口为STM-1,将STM-1 数据流仿真进在分组传送网络,实现在PSN网络上的传送。提供低延时传送,满足实时业务需求。并支持结构化和非结构化两种仿真方式。

STM-1接口卡实现4路STM-1信号的接入,实现STM-1信号的电路仿真。

4.1.4 主控交换板

◆CiTRANS R8000-5 主控交换板板支持交换容量为双向2.21Tbps;

◆实现隧道1:1保护、LAG保护、IP FRR、VPN FRR、MPLS、TE FRR、VRRP保

护;

◆支持4层OAM功能,包括链路层、VP层、VC层、以太网业务层;

◆采用1+1保护方式,可实现主、备SCUR1板的自动或网管切换;

◆支持板内温度敏感区温度采集上报,支持负温度上报;

◆支持可控的板卡掉电再上电的冷启动功能;