應(yīng)對(duì)全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)中國(guó)移動(dòng)打造全國(guó)性IP承載網(wǎng)

中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)部 | 盧煜 孔令山 賴(lài)小龍

IP承載網(wǎng)覆蓋全國(guó)，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位于同一個(gè)域內(nèi)；采用扁平化分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分為核心層、匯聚層、接入層；全網(wǎng)開(kāi)通MPLS VPN，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離。

近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，業(yè)務(wù)越來(lái)越豐富，物理承載技術(shù)突飛猛進(jìn)（3G、4G），新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)向All over IP的方向發(fā)展。隨著業(yè)務(wù)和技術(shù)的發(fā)展，對(duì)IP網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求不斷增加，體現(xiàn)在業(yè)務(wù)的IP化、網(wǎng)絡(luò)的IP化。軟交換IP化已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)，以及3G電路域和信令網(wǎng)也具有IP化趨勢(shì)。

如何在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)營(yíng)電信業(yè)務(wù)，是電信運(yùn)營(yíng)商必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。新的電信業(yè)務(wù)要求具有以下特點(diǎn)，封閉性，內(nèi)部通信比較多，不需要或很少訪問(wèn)Internet；高服務(wù)質(zhì)量要求；高安全性和可靠性要求。

中國(guó)移動(dòng)IP承載網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃

單一互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足中國(guó)移動(dòng)業(yè)務(wù)需求的變化，需要建設(shè)IP專(zhuān)網(wǎng)來(lái)承載不適合在互聯(lián)網(wǎng)上承載的IP業(yè)務(wù)。根據(jù)業(yè)務(wù)需求和技術(shù)發(fā)展情況，《中國(guó)移動(dòng)技術(shù)發(fā)展路標(biāo) 2004，2005，2008年版》提出在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)需要兩種IP電信業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，互相補(bǔ)充共同滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的需要。

專(zhuān)用IP承載網(wǎng)，承載高要求、高價(jià)值、可控性高的具有封閉特性的電信業(yè)務(wù)。

公眾互聯(lián)網(wǎng)，承載安全要求不高的電信業(yè)務(wù)。作為全球互聯(lián)網(wǎng)的一部分，繼續(xù)提供傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

因此，中國(guó)移動(dòng)專(zhuān)用IP承載網(wǎng)是中國(guó)移動(dòng)新一代面向多種業(yè)務(wù)的、能夠同時(shí)支持語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等多業(yè)務(wù)的核心承載網(wǎng)絡(luò)，是中國(guó)移動(dòng)新的全國(guó)性IP網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)移動(dòng)IP專(zhuān)網(wǎng)主要面對(duì)中國(guó)移動(dòng)自身業(yè)務(wù)系統(tǒng)和大客戶(hù)，IP專(zhuān)網(wǎng)所承載的業(yè)務(wù)系統(tǒng)要求具有封閉或半封閉特性，IP專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)提供對(duì)業(yè)務(wù)的較高服務(wù)質(zhì)量和安全可靠性保證。IP專(zhuān)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)互相補(bǔ)充共同提供對(duì)中國(guó)移動(dòng)業(yè)務(wù)的承載，IP專(zhuān)網(wǎng)定位于高價(jià)值和高要求的電信業(yè)務(wù)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)定位于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和中低要求的電信業(yè)務(wù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)應(yīng)考慮多網(wǎng)合一的可能。

根據(jù)IP承載網(wǎng)建設(shè)思路，IP承載網(wǎng)總體組網(wǎng)要求如下。

滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求，保證專(zhuān)網(wǎng)承載業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；面向高價(jià)值業(yè)務(wù)，保障網(wǎng)絡(luò)擁有完善的保護(hù)機(jī)制，具有電信級(jí)高可靠性；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮業(yè)務(wù)特性，尤其是3G網(wǎng)的業(yè)務(wù)模型；在滿(mǎn)足業(yè)務(wù)QoS和可靠性要求的基礎(chǔ)上，盡量節(jié)省資源占用，降低建網(wǎng)成本；網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)盡量減少規(guī)劃、運(yùn)維和管理的難度；IP專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)必須充分考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)業(yè)務(wù)需要，具備可擴(kuò)展性；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化、清晰。

IP承載網(wǎng)覆蓋全國(guó)，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位于同一個(gè)域內(nèi)；采用扁平化分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分為核心層、匯聚層、接入層；全網(wǎng)開(kāi)通MPLS VPN，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離。

POS接口IP承載優(yōu)勢(shì)較大

目前IP承載網(wǎng)使用的路由器網(wǎng)絡(luò)接口類(lèi)型比較少，主要是以太接口和POS接口。以太接口包含F(xiàn)E、GE、10GE，POS接口包含155M、2.5G、10G。

由于IP承載網(wǎng)對(duì)于各種接入業(yè)務(wù)采用VPN隔離，業(yè)務(wù)接入的設(shè)備接口必須綁定到VPN中。當(dāng)某個(gè)物理接口上承載兩種以上的業(yè)務(wù)形式時(shí)，必須將該物理接口分成子接口形式，將子接口綁定到VPN中。

以太網(wǎng)接口采用802.1Q VLAN技術(shù)劃分子接口，但以太網(wǎng)接口帶寬跳躍大，從GE直接到達(dá)10GE，對(duì)于總帶寬需求為2G的多個(gè)業(yè)務(wù)共用一個(gè)物理接口的要求無(wú)法直接滿(mǎn)足?，F(xiàn)在部分廠商可以通過(guò)2個(gè)GE接口捆綁劃分子接口實(shí)現(xiàn)，但是采用GE接口捆綁有比較明顯的缺點(diǎn)。不是所有廠商目前都支持該能力，而且兼容性不高；捆綁接口中一個(gè)接口故障，易導(dǎo)致鏈路擁塞。

而POS接口具有2.5G的帶寬能力，可以解決2G帶寬需求的用戶(hù)接入。但目前IP承載網(wǎng)上尚沒(méi)有在POS接口上劃分子接口的規(guī)范形式，故沒(méi)有正式應(yīng)用。從技術(shù)上看，對(duì)于POS接口劃分子接口有以下兩種方式。對(duì)于CPOS接口，使用通道化時(shí)隙技術(shù)劃分子接口；對(duì)于POS接口，使用幀中繼技術(shù)劃分子接口。

對(duì)于CPOS接口通過(guò)通道化時(shí)隙技術(shù)實(shí)現(xiàn)子接口，主要的缺點(diǎn)如下。對(duì)于2.5G以上POS接口的通道化時(shí)隙技術(shù)，部分廠商不支持；通道化時(shí)隙技術(shù)帶寬分配固定，不易動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

對(duì)于POS接口通過(guò)幀中繼技術(shù)實(shí)現(xiàn)子接口，理論上是可行的。幀中繼（Frame Relay）是較新的一種準(zhǔn)寬帶數(shù)據(jù)通信方式，是在X.25技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的一種快速分組交換技術(shù)。其利用幀對(duì)變長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)使之在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，可使多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用一條線路的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，動(dòng)態(tài)分享網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)和可用帶寬。因此，利用幀中繼，在POS端口上支持虛鏈路，可使多個(gè)用戶(hù)共享同一物理介質(zhì)。

采用幀中繼技術(shù)實(shí)現(xiàn)POS子接口的測(cè)試方案

通過(guò)在POS鏈路上封裝FR并支持POS子接口，首先解決了POS鏈路多VPN接入的需求，其次解決了POS鏈路多用戶(hù)跨域VPN的需求。

測(cè)試內(nèi)容包括：POS子接口不同封裝方式的基本轉(zhuǎn)發(fā)，L3VPN OP-A方式場(chǎng)景下POS子接口應(yīng)用，針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用，測(cè)試POS子接口接入L3 VPN，轉(zhuǎn)發(fā)及路由學(xué)習(xí)，POS子接口應(yīng)用IP FRR基本功能測(cè)試，異廠商的互通情況。

測(cè)試產(chǎn)品

廠商 測(cè)試時(shí)間 型號(hào) 配套測(cè)試的配套版本起始時(shí)間 結(jié)束時(shí)間 產(chǎn)品名稱(chēng)與版本號(hào)華為 2009-07-27 2009-07-31 NE80E V300R003C02B697阿爾卡特 2009-07-27 2009-07-31 7750SR TiMOS-C-4.0.R20 Juniper 2009-07-27 2009-07-31 M320 Junos 9.0 Cisco 2009-07-27 2009-07-31 12000 12.0(32)SY2

測(cè)試過(guò)程

幀中繼使用的封裝格式主要有兩種：IETF、Cisco，IETF封裝形式各廠商都支持，Cisco是思科定義的格式，主要廠商都支持。

幀中繼接口類(lèi)型有兩種：DCE和DTE。

幀中繼的接口信令稱(chēng)為本地管理接口(LMI)，交換機(jī)使用LMI來(lái)確定哪一些DLCI已被定義以及它們的當(dāng)前狀態(tài)，類(lèi)型有三種：ANSI、Cisco、Q933。

兩臺(tái)路由器的接口使用幀中繼協(xié)議進(jìn)行連接時(shí)，基本要求包括三個(gè)方面。

其一，幀中繼的封裝格式要一致，都是IETF，或都是Cisco。

其二，一個(gè)接口采用DCE，另一個(gè)接口采用DTE。

其三，幀中繼的LMI類(lèi)型要一致。

根據(jù)幀中繼技術(shù)的工作原理和IP承載網(wǎng)的組網(wǎng)形式，設(shè)計(jì)如下測(cè)試用例，采用華為設(shè)備進(jìn)行了全面測(cè)試，并使用阿爾卡特設(shè)備、Cisco設(shè)備、Juniper設(shè)備進(jìn)行了互通性測(cè)試。

根據(jù)上述測(cè)試方案和測(cè)試用例，采用多廠商設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明在POS子接口上使用幀中繼技術(shù)實(shí)現(xiàn)子接口劃分是完全可行的。