城域网原理培训
局域网和城域网讲课PPT
局域网和城域网讲课PPT一、引言在当今数字化的时代，网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们在家中浏览网页、观看视频，到企业内部的信息共享和业务处理，网络都发挥着至关重要的作用。
而局域网（Local Area Network，LAN）和城域网（Metropolitan Area Network，MAN）作为网络的重要组成部分，了解它们的特点、工作原理和应用场景对于我们更好地理解和利用网络技术具有重要意义。
二、局域网（LAN）（一）定义和范围局域网是一种在较小地理范围内（如一个办公室、一栋建筑物或一个校园）将计算机、打印机、服务器等设备连接在一起的网络。
它通常覆盖的距离在几千米以内。
（二）拓扑结构1、星型拓扑这是最常见的局域网拓扑结构，其中所有设备都连接到一个中心节点，如交换机。
优点是易于管理和故障诊断，缺点是中心节点一旦出现故障，整个网络可能会瘫痪。
2、总线型拓扑所有设备都连接在一条总线上，数据沿着总线进行传输。
这种结构成本较低，但如果总线出现故障，会影响整个网络。
3、环型拓扑设备连接成一个环形，数据在环中单向传输。
可靠性相对较高，但扩展不太方便。
（三）传输介质1、双绞线是最常用的传输介质之一，价格便宜，易于安装。
2、同轴电缆曾经广泛使用，现在逐渐被双绞线取代。
3、光纤具有高速、远距离传输和抗干扰能力强的优点，但成本较高。
（四）网络设备1、网卡计算机与网络连接的接口设备。
2、交换机用于连接多台设备，实现数据交换。
3、路由器在不同网络之间进行数据转发和路由选择。
（五）局域网的优点1、高速数据传输在较小范围内，数据传输速度快，能够满足大量数据的快速交换。
2、安全性较高由于范围有限，相对容易控制访问和保障数据安全。
3、成本较低组建和维护成本相对较低，适合小型组织和单位。
（六）应用场景1、办公室网络实现文件共享、打印机共享和协同工作。
2、家庭网络连接多台电脑、智能设备，实现互联网接入和资源共享。
11-MSTP基础培训-城域网
PTN
• OAM能力不足 • 网络保护机制和保护倒换时间需要改进 • 投资成本高 IPRAN
需要重新定义真正符合多业务、全IP化网络发展需求的新型电信级传送网
第24页
宽带城域传输网的技术及解决方案
-MSTP的应用定位
• 提供传统SDH网络所能实现的各种TDM业务。 • 利用MSTP部分取代IP城域网中的二层交换网络部分，包括交换以 太网和ATM/FR/DDN等。 • MSTP独立组网提供高质量的以太网专线业务 • 在IP城域网的核心层和汇聚层，利用MSTP提供以太网透传承载链 路
第6页
宽带城域传输网的基本概念
-城域光网络的定位
• 城域光网络主要覆盖城市、郊区及其所辖的所有县市和地区，为城域 多业务提供综合传送平台的网络。 • 城域光网络既要向上与一级和二级干线相连，还要向下与基站及用户 的综合业务引入相连，为交换局和基站提供电路、为城域数据网提供 传输带宽和多种业务接口，同时为集团客户提供光纤、电路和以太网 接口，在整体网络中起着承上启下的作用。
MSTP
WDM＋以太网
需要重新定义真正符合多业务、全IP化网络发展需求的新型电信级传送网
第23页
宽带城域传输网的技术及解决方案
-目前常用的城域网传送技术
网络需求 • 接入上行 GE口增加 • QoS要求增 加 • 可靠性 • 可扩展性 • 多业务需求 • 3G、4G IPTV 现有传送模式 存在的问题 • 暂不支持L3 VPN业务，后续可演进 • 静态配置方式给网络调整带来复杂度 • 环网保护倒换时间较长，Wrapping倒换有时会丢包
第17页
宽带城域传输网的基本概念
-运营商面临的承载网络关键问题
传送网络需要转型以支持基于IP协议的业务的迅速发展，例 如triple play 依据不同的商业模式，业务提供等因素 ，网络建设可以采用两种方案
城域数据网基础知识培训
城域数据网基础知识培训一、城域数据网的定义和组成城域数据网是一种覆盖城市范围的高速数据通信网络，主要用于连接大型企业、政府机构和重要公共设施。
城域数据网通常由光纤、微波通信和其他传输技术构成，具有高速、大容量和可靠性等特点。
城域数据网通常包括以下几个基本组成部分：1.核心网：城域数据网的核心是由高速光纤、微波通信等技术构建的数据传输网络，负责城域数据网内各个地区之间的数据传输和交换。
2.接入网络：城域数据网的接入网络是连接用户终端设备和核心网的部分，通常采用光纤接入、以太网接入等技术，负责连接用户终端设备和城域数据网。
3.用户终端设备：城域数据网连接的各种终端设备，包括计算机、服务器、路由器等，是城域数据网中最基本的组成部分。
二、城域数据网的特点和优势城域数据网相比于局域网和广域网具有以下几个显著的特点和优势：1.覆盖范围广：城域数据网的覆盖范围通常在几十到几百公里之间，可以满足城市范围内不同地区的数据通信需求。
2.数据传输速度快：城域数据网采用了先进的传输技术，具有高速、大容量的数据传输能力，可以满足大规模数据传输的需求。
3.高可靠性：城域数据网采用了多种冗余和备份机制，可以有效保障网络的可靠性和稳定性。
4.灵活扩展：城域数据网可以根据实际需求进行灵活扩展和升级，可以满足不同规模和性能的需求。
三、城域数据网的应用场景城域数据网广泛应用于城市的各个领域，包括政府机构、企业、教育、医疗、金融等。
城域数据网的主要应用场景包括以下几个方面：1.政府机构：城域数据网可以为政府机构提供高速、安全、稳定的数据通信服务，实现政务信息化和数字化办公。
2.企业网络：城域数据网可以为企业提供高速、大容量的数据传输网络，支持企业内部的信息共享和协同办公。
3.教育和医疗：城域数据网可以为学校、医院等机构提供高速、稳定的数据通信网络，支持教育教学和医疗服务的信息化。
4.金融领域：城域数据网可以为银行、证券等金融机构提供安全、可靠的数据传输网络，支持金融业务的高效运行。
教育城域网培训计划
教育城域网培训计划一、培训目标通过教育城域网培训，使教育工作者更深入理解城域网的概念和原理，掌握城域网的应用和管理技术，提高教育信息化水平，推进教育信息化建设。
二、培训对象1. 中小学教师2. 教育管理人员3. 教育技术支持人员4. 教育信息化推进组成员三、培训内容1. 城域网概念及原理a. 城域网的定义b. 城域网的组成c. 城域网的工作原理d. 城域网的优势和应用2. 城域网的构建与组网a. 城域网的规划和设计b. 城域网的设备选型c. 城域网的布线和连接d. 城域网的安全设置3. 城域网的管理与维护a. 城域网的配置与管理b. 城域网的故障排除与维护c. 城域网的性能监测与优化4. 教育城域网的应用实践a. 教育城域网的应用场景b. 教育城域网的教学应用c. 教育城域网的管理应用5. 城域网与教育信息化a. 城域网与教室智慧化b. 城域网与学校数字化c. 城域网与教育资源共享6. 城域网安全知识a. 网络安全基础知识b. 城域网安全防护策略c. 城域网安全事件处理四、培训方式1. 线上培训课程a. 采用视频教学课程、网络直播等方式，方便教育工作者在自己的时间和地点进行学习。
b. 每个培训课程设置专门的课程论坛，方便学员之间的交流和学习互动。
2. 线下培训交流a. 定期举办线下培训交流会，邀请学科专家和技术专家对城域网技术进行深入解析。
b. 同时邀请教育局领导和学校校长参与，推动教育城域网在学校的应用和推广。
五、培训时间安排根据不同学员的实际情况，培训时间可选择在假期或闲暇时间进行，也可以采用分段式的培训方式，灵活调整培训安排，确保培训效果。
六、培训效果评估通过期末考试和实际操作考核，对学员的学习成果进行评估。
同时，可邀请学员撰写培训心得体会，从不同角度对培训效果进行评价，为下一次培训提供参考。
七、培训资源需求1. 培训教材和课件a. 准备城域网基础教材和课件，以及实际操作辅导资料，供学员参考学习。
CMNET城域网基础培训
• •
MAC地址与IP地址
MAC地址
MAC（Medium/MediaAccess Control, 介质访问控制）地址 是烧录在NetworkInterfaceCard(网卡,NIC)里的.MAC地址,也 叫硬件地址,是由48比特/bit长(6字节/byte,1byte=8bits),16进 制的数字组成.0-23位叫做组织唯一标志符(organizationally unique，是识别LAN（局域网）节点的标识。
2*10G端口互联，目前共40G出城域网带宽，流量负载分担，链路冗余保护；
核心路由器下行与汇聚层设备通过GE链路互联
2.
NAT防火墙（华为E1000E）
私网地址：在TCP/IP协议中，专门保留了三个IP地址区域作为私有地址供企
业局域网内部试用，如：192.168.0.0/16，此部分ＩＰ需要翻译为公网IP后 才能访问互联网，由于IPV4公网地址资源的匮乏，许多用户使用私网地址 方式上网；
相当于无线局域网与传送网之间的网关，将来自不同AP的数据进行业务汇聚， 反之将来自业务网的数据分发到不同AP 此外还负责用户的接入认证功能，执行AAA代理功能 。 设备举例：华为MA5200G、ME60，中兴
AP
无线AP，即Access Point，也就是无线接入点。简单来说就是无线网络中的无
烽火OL-100光纤收发器：
9
目 录
1
计算机网络基础 CMNET城域网网络结构
2
3
CMNET城域网承载业务
4
CMNET城域网网管系统 常见故障处理
10
5
CMNET城域网拓扑结构
11
CMNET城域网组网架构
12
分组化城域传送网PTN技术培训资料
PTN组网方案与规划
01
组网原则
PTN组网应遵循分层、分区、模块化的原则，以提高网络的扩展性和可
维护性。同时，应充分考虑网络的可靠性和安全性，采取相应的备份和
保护措施。
02
组网方案
根据实际需求和网络规模，制定合适的组网方案。常见的组网方案包括
接入层组网、汇聚层组网和核心层组网，各层之间通过高速数据链路相
03
PTN设备与组网
PTN设备介绍
PTN设备类型
PTN（分组传送网）设备主要包括核 心路由器、汇聚路由器和接入路由器， 分别实现高速数据传输、汇聚收敛和 接入控制等功能。
设备硬件结构
设备性能参数
PTN设备性能参数包括吞吐量、包转 发速率、延时等，以满足不同规模和 不同要求的网络传输需求。
PTN设备硬件结构主要包括主控模块、 交换模块、接口模块等，各模块协同 工作实现数据传输和路由控制等功能。
演进路径二
向切片分组传送网（SPTN）演进， 实现网络切片和虚拟化，满足5G 和未来网络对灵活性和可扩展性的 需求。
PTN在5G网络中的应用前景
01
5G网络的快速发展对传送网提出 了更高的要求，PTN技术作为传 送网的重要组成部分，将在5G网 络中发挥重要作用。
02
PTN技术将支持5G网络的切片和 虚拟化，提供低时延、高带宽、 高可靠性的传送服务，满足5G网 络对各种业务的需求。
的数字封装方式。
调度方式
PTN主要针对分组业务进行调 度，而OTN适用于大颗粒业
务调度。
保护机制
PTN支持端到端保护，而 OTN支持多种保护方式。
PTN与以太网比较
总结词
PTN和以太网都是传输数据的技术， 但它们在数据封装、服务质量和管理 方式方面有所不同。
MSTP培训教程(2024)
交叉连接板
实现VC级别和更低级别的交叉连接功能，提供灵活 的电路调度和保护功能。
时钟板
提供高精度时钟源，保证设备的稳定运行和各种 业务的同步传输。
电源板
为设备提供稳定可靠的电源供应，保证设备的正常运行 。
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MSTP业务配置与实
03
现
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业务需求分析
01
02
03
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MSTP技术特点与优势
多业务支持能力
MSTP能够在一个平台上实现多 种业务的接入、处理和传送， 包括TDM、ATM、以太网等。
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灵活的带宽分配
MSTP采用虚级联技术，可以灵 活地分配带宽，满足不同业务 的需求。
高可靠性
MSTP继承了SDH技术的优点 ，具有高可靠性和强大的网络 管理能力。
仪、光功率计等。
故障处理流程与经验分享
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收集故障信息
了解故障现象、发生时间、地点 等。
分析故障原因
根据收集的信息分析可能的故障 原因。
2
定位故障点
通过诊断方法和工具确定故障发生的具体位置。
处理故障
根据故障类型和原因采取相应的处理措施。
3
验证处理结果
对处理后的设备进行测试和验证，确保故障已经 解决。
MSTP培训教程
2024/1/27
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contents
目录
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• MSTP技术概述 • MSTP基本原理与关键技术 • MSTP业务配置与实现 • MSTP网络规划与优化 • MSTP故障诊断与处理技巧 • MSTP发展趋势及挑战应对
2
MSTP技术概述
网通培训教案-IP城域网
城域网技术
• RPR独立设备组网能力弱，适于城域传送网的接 入，支持混合型业务量，特别是以数据业务量为 主，TDM业务量为辅的情况。插卡式设备组网 能力灵活，适于城域数据网的汇聚、骨干，支持 数据业务 • DWDM/CWDM适合光纤紧缺的环境，主要用于 城域核心层，在中短距离范围内对业务进行透明 传输。
城域网概述
– 宽带IP城域网是根据业务发展和竞争的需要 而建设的城市范围内（可能包括所辖的县区 等）的宽带多媒体通信网络，是宽带骨干网 络（如中国电信IP骨干网络、联通骨干ATM 网络、网通宽带IP网络等）在城市范围内的 延伸，并作为本地的公共信息服务平台组成 部分，负责承载各种多媒体业务，为用户提 供各种接入方式，满足政府部门、企事业单 位、个人用户对基于IP的各种多媒体业务的 需求。
IP城域网技术
• 网络连接链路技术
– G比特以太网技术
• （前面已经讲到）
– POS技术
• （前面已经讲到）
– RPR技术
IP城域网技术
– RPR技术
• RPR是一项基于分组的全新的传输技术，它综合了以太网 和SDH的优点，将IP路由技术对带宽的高效利用、丰富的 业务融合能力和光纤环路的高带宽及自愈能力结合起来， 更好地满足城域网的多业务需求。 • RPR一般采用双环结构，由两根反向光纤组成环形拓扑结 构。其中一根顺时针，一根逆时针，节点在环上可从两个 方向到达另一节点。每根光纤可以同时用来传输数据和同 向控制信号，RPR环双向可用。利用空间重用技术实现的 空间重用，使环上的带宽得到更为有效的利用。RPR技术 具有空间复用、环自愈保护、自动拓扑识别、多等级QoS 服务、带宽公平机制和拥塞控制机制、物理层介质独立等 技术特点 。
城域网技术
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第一部分——城域网基础理论知识提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术基本概念IP城域网（IP Metro Area Network ），介于局域网和广域网之间，在城市（包括郊区）范围内实现信息传输与交换的一种网络。
IP城域网一般是由通信运营商或者Internet服务提供商（ISP）以城域为范围建设的城市IP骨干网络。
IP城域网是以IP技术为基础的，集数据、语音、视频各位业务为一体的高带宽、多业务接入的通信网络。
提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术承载业务目前城域网承载的主要业务类型有：宽带业务：包括家庭客户，个人客户，企业客户等；专线业务：主要为企业，事业单位等，承载方式为基础数据专线（DDN、FR）、传输专线（MSTP、SDH）等。
近年来VPDN虚拟专用拨号业务，MPLS VPN也快速发展。
视频业务：典型应用如VOD，IPTV、视频监控等。
可视为基于宽带基础业务的标准化增值业务。
语音业务：典型应用如VOIP等。
各类增值业务：如主机托管，带宽出租，VPN等等。
不同的业务种类对于网络的时延，抖动，丢包率，误码率均有不同的要求，因此城域网需要具备多业务承载能力和区分服务质量能力。
提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术层次结构根据目前的技术现状和发展趋势，一般将城域网分为三大层次：城域网骨干网（三层路由网络）、宽带接入网（二层交换网络）以及宽带驻地网三个网络层面。
其中，城域骨干网又可细分为两个层次：核心层和业务控制层；宽带接入网又可细分为2个层次：汇聚层和接入层。
层次结构核心层：为数据业务控制出提供数据的高速转发，与骨干网互联，提供城市Internet业务的高速出口，是宽带IP城域网的核心部分。
核心层设备一般采用高端路由器。
业务控制层：对汇聚层接入的业务进行汇聚，提供流量控制和用户管理功能,是宽带IP城域网实施业务管理的主要层面。
前文提到的多业务承载和区分服务质量能力就是在本层次完成的。
典型设备有宽带接入服务器（BRAS）和业务路由器（SR）等。
在业界的典型应用中，BRAS主要用于拨号用户的认证、地址管理、计费等，SR主要用于专线用户的业务控制、服务质量管控等。
层次结构汇聚层：主要对接入层流量进行初步归纳梳理，进行流量收敛分发。
此外，汇聚层往往还用于光纤资源的汇聚收敛，节省中继光缆资源。
典型的设备为三层汇聚交换机。
接入层：下接宽带驻地网，提供各种类型用户的就近接入，要求接入设备具有多种接入手段和良好的扩展能力。
传统的接入层设备为各类二/三层交换机。
近年来随着PON技术的发展，OLT 的性能已与传统交换机相似，因此OLT也可归类为接入层设备。
宽带驻地网：常用的宽带接入技术包括XDSL，HFC，XPON，无线宽带接入等等。
随着技术的发展，网络扁平化是未来的发展趋势，今后汇聚层功能将逐步淡化，而采用接入层直连业务控制层的方式。
层次结构宽带上网业务实现示意图层次结构大客户业务实现示意图提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术网络组织网络组织应充分考虑网络流量规划和路由选择方案的要求：核心层：核心层节点之间应采用网状或半网状连接。
业务控制层：业务控制层至核心层节点的连接应实现双归属，可根据传输情况采用双星型、环型等组网方式。
汇聚层：业务控制层至业务控制层节点的连接应实现双归属，可根据传输情况采用星型、双星型、环型等组网方式。
接入层：接入层由于节点分布广，数量多，应根据传输情况灵活组网，可选择星型、双星型、环型等组网方式。
对于上述各类组网方式，应根据节点设置情况，中继资源情况等灵活采用，建议尽量采用星型结构，少用环型结构，以避免二层或者三层环路。
网络组织网络组织应充分考虑各种安全的要求：硬件：路由引擎、交换板、电源等的备份冗余和故障处理。
软件：软件的模块化、使用复杂度、稳定性。
网络可靠性：路由和节点的故障快速检测，利用二层、三层的快速重路由实现故障的快速恢复，以及对不同业务（语音、数据、信令等）的可保证的差分服务。
提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术路由协议从路由选择方式上均有两种：静态路由和动态路由。
静态路由是在路由器中设置固定的路由表，其优点是简单、高效、可靠。
其缺点是不能对网络的改变作出自动反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。
在此不做讨论。
根据是否在一个自治域（自治域是指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络）内部使用，城域网动态路由协议分为内部网关协议（IGP，自治域内部采用）和外部网关协议（EGP，自治域之间用来进行路由选择）。
路由协议内部网关协议：根据算法不同，可分为链路状态协议（如IS-IS，OSPF）及距离矢量协议（如RIP）。
RIP：早期的路由协议，由于其机制的问题，只适用于小型的同构网络。
无法适应大规模异构网络的互联，不做具体讨论。
OSPF：目前应用广泛的一个协议，其专门为IP而开发，提出了将自治系统分区的概念，适合网络的层次化结构，分区的方法使得网络开销减少，稳定性高，维护方便。
IS-IS：最早是为了OIS模型开发的，后来引入了对IP的无缝支持，较之OSPF，其适用于异构网络的互联，且收敛速度较之OSPF更快。
此外，其Level的概念较之OSPF虽然类似，但更为合理，更利于大规模网络内部的使用。
在IPV4过渡到IPV6后，其优势将更为明显，是今后内部网关协议的首选。
路由协议外部网关协议：用于自治系统间的路由选择，目前最常用的是BGPV4版本的协议。
BGP主要是为自治系统之间提供一种无环路的路由选择协议。
其是在TCP的协议上传输的。
BGP是一个功能强大的协议，其定义了各种可选参数，通过各种参数的配置来定义灵活的路由策略。
在实际的工程设计中，网络中继带宽应根据网络流量规划等因素确定，同时应注意同局向多条同带宽电路的数量必须小于路由协议的相关功能限制。
提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术路由策略路由策略的实施是一个复杂的工作。
在此仅浅谈应注意到的几点：1）通过路由策略的实施，配合网络拓扑，尽量避免网络的单点故障，提高网络的生存能力。
2）通过路由策略的实施，使网络业务流量能实现均衡负载。
3）合理利用城域网内部网关路由协议的分级或者分区技术，实现结构的扁平化，结合CIDR（无类域间路由）技术，最大化的实现路由聚合。
4）无论对于骨干网（如163、169、CN2、CMNET等等）还是用户网络，将其路由导入城域网内时均应注意实施控制，原则上，域内和域间的路由信息不得互相注入。
提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术网络管理网管系统与被管设备之间的网管信息通道一般可采用带内方式，也可采用带内带外相结合的方式。
网管系统与被管设备之间主要采用SNMP的接口。
提纲一、基本概念二、承载业务三、层次结构四、网络组织五、路由协议六、路由策略七、网络管理八、传送技术传送技术IP城域网中经常用到的传送技术有：光纤直连、IP over SDH，IP over WDM，IP over MSTP等。
IP城域网中经常使用的物理端口由：POS（Packet Over SDH）系列端口，以太网系列端口。
实际应用中，POS系列端口主要用于路由器广域网侧出口；以太网系列端口主要用于各种城域网侧链路端口。
第二部分——网络流量规划网络流量规划网络流量规划是网络性能分析、网络优化的重要基础。
在网络流量规划中，往往采取自下至上的分析法。
重点：统计汇聚层/业务控制层汇聚的端口/用户数，建模计算链路带宽；核心层（CR/BR）业务控制层（SR/BRAS）汇聚层（SW/OLT）接入层（SW/DSLAM/OLT）用户数/端口用户数/端口用户数/端口网络流量规划BRAS/SR下行GE计算原则如下所示：BRAS下行GE汇聚端口数＝(650×1024K)/350K/(1/1.7)×1，其中650×1024K为GE可用带宽；350K为每用户忙时平均带宽；1/1.7为用户在线比；1为区域不平衡系数；备注；各参数的取值范围应根据用户进行分析后取定网络流量规划BRAS/SR上连链路扩容计算原则为：上连GE端口数＝（下连GE端口数*1000＋下连STM-1端口数*155）*收敛系数/1000其中收敛系数：0.8~1，参考下行链路的分散系数。
网络流量规划出口路由器接入流量计算原则为：接入流量=公众用户流量+专线用户流量+IDC流量+WLAN流量+IPTV流量+视频监控流量。
备注：上述各种流量试运营商业务开展情况而定。
出口/核心路由器扩容原则：出口/核心路由器往骨干网流量=接入流量*出城域网比例出口/核心路由器往骨干网带宽=出口/核心路由器往骨干网流量/链路冗余率/带宽可用率。