❶ 移动网络分接入层,汇聚层,核心层,其中各层的主要设备是什么啊
核心层:核心层是网络的高速交换主干,对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性:可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。在核心层中,应该采用高带宽的千兆以上交换机。
因为核心层是网络的枢纽中心,重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的,也可以使用负载均衡功能,来改善网络性能。
汇聚层:汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”,就是在工作站接入核心层前先做汇聚,以减轻核心层设备的负荷。
汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网(VLAN)之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中,应该选用支持三层交换技术和VLAN的交换机,以达到网络隔离和分段的目的。
接入层:接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中,减少同一网段的工作站数量,能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。
(1)中国移动网络云三层一域扩展阅读
三层网络结构基于性能瓶颈和网络利用率等等的原因,资深的网络设计师都在探索新的数据中心的拓扑结构。
三层网络结构数据中心网络传输模式是不断地改变的。大多数网络都是纵向(north-south)的传输模式---主机与网络中的其它非相同网段的主机通信都是设备-交换机-路由到达目的地。同时,三层网络结构在同一个网段的主机通常连接到同一个交换机,可以直接相互通讯。
然而,三层网络结构现代数据中心的计算和存储基础设施,主要网络流量模式从已经不止是单纯的不同网段之间通讯。三层网络结构内外网的通讯、网络段分布在多个接入交换机,要求主机通过网络互连等这些环境。这些三层网络结构网络环境的变化催生了两种技术趋势:网络收敛和虚拟化。
网络收敛:三层网络结构中,储存网络和通信网络在同一个物理网络中。主机和阵列之间的数据传输通过储存网络来传输,在逻辑拓扑上就像是直接连接的一样。如ISCSI等。
虚拟化:将物理客户端向虚拟客户端转化。虚拟化服务器是未来发展的主流和趋势,它将使三层网络结构的网络节点的移动变得非常简单。
横向网络(east-west)在纵向设计的三层网络结构中传输数据会带有传输的瓶颈,因为数据经过了许多不必要的节点(如路由和交换机等设备)。如果三层网络结构上主机需要通过高速带宽相互访问,但通过层层的uplink口,会导致潜在的、而且非常明显的性能衰减。
三层网络结构的原始设计更会加剧这种性能衰减,由于生成树协议会防止冗余链路存在环路,双上行链路接入交换机只能使用一个指定的网络接口链接。
虽然增大内部交换层的带宽有助于改善三层网络结构的传输阻塞,但这样受益的只是一个节点。E-W模式中主机之间的的数据传输并非同一时间只是存在两个节点之间。相反,三层网络结构数据中心中的主机之间在任何时间都有数据传输的。因此,三层网络结构增加带宽这种高成本低效率的投资只是治标不治本。
参考资料来源:网络-三层网络结构
参考资料来源:网络-汇聚层
参考资料来源:网络-接入层
❷ 新华三安全产品方案全面护航运营商5GC云网安全
当前,我国已建成了全球规模最大、技术最为领先的5G独立网络;同时,5G已经融入到工业、能源、医疗、金融、教育等各个行业,为经济社会数字化转型,开辟了新路径、提供了新搏滑扮引擎。在5G产业蓬勃发展的同时,我们也应该清醒地认识到,作为赋能百行百业数字化转型的关键基础设施,5G控制中枢的核心网需要更加智能、高效、可靠的安全能力。
作为运营商可信赖的合作伙伴,紫光股份旗下新华三让雀集团全面参与运营商5G网络基础设施建设,凭借云、网、安融合的全栈安全技术能力以及强大的交付运维能力,在运营商市场取得全面突破。针对5GC云网安全,新华三以电信级安全产品及解决方案,全面助力三大运营商5GC网络安全建设。
5G走向云化,安全挑战全面升级
5GC即5G核心网,包含众多的5G核心网网元是5G网络的核心控制中枢及与外网连接的业务数据转发接口。随着5G云化技术的应用,核心网网元采用NFV化部署在云资源池中。三大运营商采用不同模式进行5GC云网安全建设:中国移动采用8大区模式建设,中国联通采用“6大区+2节点(北京、上海)“模式建设,中国电信采用分省建设模式。预计到2025年,运营商5GC资源池的服务器规模会达到40-50万台。
5G网络开放性高,不仅需要保障用户与网络自身安全,还需要为垂直行业应用提供安全能力。随着5G网络架构的演进,核心网形态从传统的专用设备向通用型云化基础设施演进,网元间的接口也在向服务化架构演进,从而引入了更多的安全挑战,从而导致系统漏洞需要及时发现并消除、版本升级补丁更加频繁、网络纵深防御挑战难度增大、管理合规要求更高等实际需求。
运营商5GC云化资源池内网络安全按照分区分域进行安全部署,安全防护工作包括互联网出口安全、专线出口安全、云基础设施安全、云内业务网络安全、和云内管理网安全等。按照一个中心三重防护的原则,又可分为安全管理中心、安全区域边界、安全通信网络和安全计算环境四大领域。5GC云化资源池面临着从云平台及租户侧的安全威胁,在出口边界,面临外界恶意入侵攻击的风险;资源池内部各安全域之间,面临着业务及租户的安全隔离问题;为了保障资源池内部安全的通信及计算环境,如何对流量进行有效的安全甄别、对病毒进行针对防范以及对全网的态势感知和风险预控等任务;除此之外,如何对整网的安全资产、安全服务链做统一的纳管、运维及编排,安全管理运维也是不可或缺的一环。
新华三为 5GC 云网安全 保驾护航
面对种种挑战,依托在网络安全领域的领先优势,新华三从安全区域边界、安全网络、安全云计算环境到安全管理中心,打造了电信级5GC云网安全方案,全面保障5G网络高性能和高可靠的业务需求。
安全区域边界: 在5GC资源池出口边界处部署外层防火墙和抗DDoS设备,对外界安全威胁进行防护;在资源池内部,部署管理防火墙和内层防火墙,对东西向流量进行安全域隔离。
安全网络及计算环境: 在关键链路上旁路分光部署入侵防御、全流量威胁探针、沙箱等安全设备,对基灶相关流量按需实施安全监测;在各区域接入交换机旁挂漏洞扫描,对资源池内服务器系统定期做安全扫描,同时,在终端服务器上部署终端安全系统,对服务器进行安全加固。
安全管理中心: 在资源池管理域部署安全管理中心,远端联动态势感知中心及云安全管理中心,对整网的安全服务进行统一纳管运维,实现主动安全。
新华三电信级安全 产品 全面保障运营商 5GC 云网安全
新华三电信级网络安全产品具备支持5G网络高性能、高可靠业务需求的能力,在三大运营商集采中取得优异的成绩,并全面应用于三大运营商5GC网络安全建设。
在中国移动 ,新华三获得2020年高端防火墙、入侵防御集采第一名,超过300台高端防火墙、入侵防御产品应用于中国移动8大区超过30个5GC资源池。 在中国移动网络云项目中 :新华三防火墙承担EPC防火墙、外层防火墙、网管防火墙等多个角色,在5G核心网NFV化部署中发挥了重要作用。诸多项目的落地,进一步展现了新华三的电信级防火墙产品在运营商行业的领先地位。
在中国电信 ,新华三高端防火墙、入侵防御产品服务于全国近20个省会城市,保护5GC管理、计费、信令流量安全。 在某 省 电信 5GC NAT 防火墙项目中: 新华三M9010高端防火墙部署于电信5G核心网节点,承载近百万5G SA用户需求,实现该市两个重要局点的5G媒体流量的处理。
在中国联通 ,新华三获得2020年通信云防火墙集采第一名,上百台高端防火墙服务于全国近20个省市,承载包括5GC、vEPC、vBRAS等业务在内的通信云场景。 在联通某大区通信云防火墙项目中: 新华三在通信云出口部署高端防火墙M9000,保证客户5G业务稳定运行。此外,在该项目中新华三实现了网络、存储、服务器、安全等多产品的规模落地,成为联通5G通信云建设的主要合作伙伴。
经过在运营商5G核心云网充分的实践应用,新华三专门为运营商行业打造的M9000系列电信级多业务安全网关已经在性能和可靠性上的通过考验,为运营商5GC云化资源池网络安全保驾护航。新华三5GC云网安全产品的技术研发水平、运行稳定性、高品质服务能力得到了运营商的充分认可,展望未来,作为运营商云网安全产品核心供应商的新华三将为运营商的5G网络建设添砖加瓦,实现运营商5G在公众市场与政企行业市场的快速业务发展,助力“数字中国”与“网络强国”建设的蓬勃发展。
❸ 移动网络与联通构造原理
移动网络和联通网络构造原理都属于移动通信网络体系架构:网络架构,该架构可分为三大模块:网络部署场景、接入网和核心网。
具体的构造原理和试验如下:
3.1.1中国移动黑龙江公司网络部署场景设计方案
1.室外借助分布式天线(distributedantennasystem,DAS)和大规模MIMO(multipleinputmulti-pleoutput)配备基站,天线元件分散放置在小区,且通过光纤与基站连接。移动事物(如终端)部署Mo-bileFemtocell,可以动态地改变其到运营商核心网络的连接。同时,部署虚拟蜂窝作为宏蜂窝的补充,提升了室外覆盖率。
2.室内用户需要与安装在室外建筑的大型天线阵列的室内AP进行通信,这样就可以利用多种适用于短距离通信的技术实现高速率传输,比如60GHz毫米波通信,可以解决频谱稀缺问题。
3.1.2 中国移动黑龙江公司接入网设计方案
5G通信网络接入网部署中,采用新型的分布式基站进行组网把宏基站的部分载波通过标准的CPRI接口拉远实现分布式组网,也就是将传统基站的基带处理部分(BBU)和射频收发信机部分(RRU)设计成单独的模块。分布式基站不仅带来快速、便捷的网络部署,而且有利于大幅降低运营商建网的成本。由于无线频谱资源的高价格、高频通信技术的使用,使原有基站覆盖密度越来越大,因此必须对无线接入侧的网络做相应的调整,才能保证5G网络下的无线带宽及物联需求的应用。
CoP(CPRI over Packet)承载技术是承接5G通信网络接入网中的研究和部署重点。为满足业务需求和基站承载,需要建立一种新的承载技术架构来满足云通信的需求,现通过以下几点方案进行接入网部署:
在RRU增加的情况下使其满足免机房需要,新的CoP FO 设备能跟RRU供址部署,建立成一个新的前传网络(Fronthanl),通过CoP FO 设备将RRU进行汇聚传给接入侧的A设备。该方式针对现有IP RAN设备基本无需改动,只需要在原有的设备中插入带有CRPI协议的新增板卡就可以工作。
对于Fronthanl接入侧的保护机制有CPRI接口和ETH接口;网络侧保护机制可以采用线性“1+1”保护或环网Wrapping、Steering保护。
对于无线侧RRU的接入点模块FO是全室外模式,易部署、省机房,满足于大网络容量要求。
在组网类型上,优先选用环型拓扑结构,可以实现RRU任意的部署,实现接入设备A无源CWDM解决方案。
3.1.2 中国移动黑龙江公司核心网设计方案
1.现有核心网网元由传统平台向云平台演进
(1)RCS在互联网基地部署应用,IMS AS、CSCF/BGCF等网元进行技术试点;
(2)控制类网元(MME、PCRF)、数据类网元(HSS、HLR)、信令转接网元(DRA)等正在研究设计阶段,成熟后马上推动现网引入;
(3)媒体转发面网元(MGW/SBC),根据SDN技术进行进行部署;
(4)2G、3G电路域相关网元正逐步融合、替换和退网,不再考虑运化升级。
构建以DC为中心的网络云化平台,部署基于云化架构的NFV(网络功能虚拟化),引入跨DC部署与无状态设计,并将传统核心网业务搬迁至此云化平台;
2.控制面网元功能重构
(1)业务处理节点:承接传统核心网GW/SBC等媒体接入处理类网元的功能;
(2)融合控制接节点:承接传统核心网MME/CSCF/HSS等管理控制类网元和HSS的等用户数据类网元的功能;
(3)业务能力节点:承接传统核心网应用服务AS/业务平台类网元的功能层次,同时支持提供网络能力开放和网络拓扑设置功能。
3.引入C/U分离,并利用MEC技术构建分布式网络,保障低时延业务应用。
4.引入SBA架构、网络切片Slicing、接入无关技术Access Agnostic,为各式各样差异化需求提供on demand服务,以支撑5G业务。
3.2 5G关键技术
3.2.1 CoP(CPRI over Packet)承载技术
CoP承载技术是集成前传承载和后传承载的中心枢纽模块,采用的是高效装载技术,其由于CRPI结构化和非结构化是的数据成帧灵活,便于整个网络调节,采用光承载,继承了原有波分承载的有点,也能进一步节省传输光缆。CPRI over Packet的NGFI承载方案,具体对比指标比较如下:
3.2.2 网络功能虚拟化(net-workfunctionvirtualization,NFV)
NFV(网络功能虚拟化)利用软硬件解耦及功能抽象,以虚拟化技术降低昂贵的设备成本费,根据业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离等步骤,让运营商可通过此极速将承载各种网络功能的通用硬件与云计算虚拟化技术相结合,实现网元虚拟化和虚拟网络可编程,简化网络升级的步骤和降低购买新专用网络硬件的成本,把网络技术重点放到部署新的网络软件上。
3.2.3 基于OFDM优化的波形和多址接入
5G NR设计过程中最重要的一项决定,就是采用基于OFDM优化的波形和多址接入技术,因为OFDM 技术被当今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系统广泛采用,因其可扩展至大带宽应用,而具有高频谱效率和较低的数据复杂性,因此能够很好地满足 5G 要求。 OFDM 技术家族可实现多种增强功能,例如通过加窗或滤波增强频率本地化、在不同用户与服务间提高多路传输效率,以及创建单载波 OFDM 波形,实现高能效上行链路传输。
不过OFDM体系也需要创新改造,才能满足5G的需求:
1. 通过子载波间隔扩展实现可扩展的OFDM参数配置;
2. 通过OFDM加窗提高多路传输效率。
3.2.4 灵活的框架设计
5G NR灵活的框架设计:
1. 可扩展的时间间隔(Scalable Transmission Time Interval (TTI))
相比当前的 4G LTE网络,5G NR将使时延降低一个数量级。目前LTE网络中,TTI(时间间隔)固定在1 ms(毫秒)。为此,3GPP在4G演进的过程中提出一个降低时延的项目。尽管技术细节还不得而知,但这一项目的规划目标就是要将一次傅里叶变换的时延降低为目前的1/8(即从1.14ms降低至143µs(微秒)。
2. 自包含集成子帧(Self-contained integrated subframe)
自包含集成子帧是另一项关键技术,对降低时延、向前兼容和其他一系列5G特性意义重大。通过把数据的传输(transmission)和确认(acknowledgement)包含在一个子帧内,时延可显着降低。
3. 先进的新型无线技术(Advanced wireless technologies)
5G必然是在充分利用现有技术的基础之上,充分创新才能实现的,而4G LTE正是目前最先进的移动网络平台,5G在演进的同时,LTE本身也还在不断进化(比如最近实现的千兆级4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先进技术,如载波聚合,MIMO技术,非共享频谱的利用等等。
大规模MIMO:
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是目前无线通信领域的一个重要创新研究项目,通过智能使用多根天线(设备端或基站端),发射或接受更多的信号空间流,能显着提高信道容量;而通过智能波束成型,将射频的能量集中在一个方向上,可以提高信号的覆盖范围。
毫米波:
全新 5G 技术正首次将频率大于 24 GHz 以上频段(通常称为毫米波)应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。但毫米波的利用并非易事,使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与损耗(信号衍射能力有限)。通常情况下,毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体,此外,它还面临着波形和能量消耗等问题。