建造高可靠IP化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)承載

【摘要】電信業(yè)務(wù)的IP化對于承載網(wǎng)絡(luò)提出了高的要求，為滿足業(yè)務(wù)端到端的服務(wù)質(zhì)量，保障網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)的業(yè)務(wù)基本無損，需要高可靠的網(wǎng)絡(luò)。本文介紹了可靠性保證的主要技術(shù)，并針對城域網(wǎng)的電信業(yè)務(wù)提出網(wǎng)絡(luò)可靠性的部署方案。

【關(guān)鍵詞】IP承載網(wǎng)絡(luò)

1概述

隨著電信業(yè)務(wù)的發(fā)展，電信網(wǎng)絡(luò)向IP融合是必然趨勢，各種業(yè)務(wù)將在統(tǒng)一的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)上承載。而對于NGN/3G、IPTV流媒體、大客戶專線和VPN互聯(lián)等重要的電信級業(yè)務(wù)，對IP承載網(wǎng)的QoS、可靠性、安全性等提出了很高的要求。如NGN/3G的實(shí)時(shí)語音和信令要求端到端時(shí)延小于150ms，抖動(dòng)小于20ms，丟包率小于0.1%，這就需要IP骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)能夠?yàn)殡娦艠I(yè)務(wù)提供端到端嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量保證，并且在網(wǎng)絡(luò)異常情況下也能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)基本無損，因此要求網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性。

傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)基于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或者鏈路故障時(shí)，主要采用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議進(jìn)行收斂，一般會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷幾秒到分鐘量級，這種指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電信級的要求，無法滿足實(shí)時(shí)話音、視頻業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求。

傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)和IP網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)積累，除提供電信級高可靠性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外，還可提供業(yè)界領(lǐng)先的高可靠性技術(shù)和方案，包括路由快速收斂、故障快速檢測、快速重路由和備份等能力，從而實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)的高可靠承載。

2可靠性關(guān)鍵技術(shù)

隨著NGN、VPN、IPTV等電信業(yè)務(wù)向城域網(wǎng)發(fā)展延伸，IP城域網(wǎng)的可靠性越來越重要。電信級業(yè)務(wù)對于IP網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求主要包括幾個(gè)方面：1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性：設(shè)備可靠性達(dá)到99.999%以上；2）鏈路可靠性：具有快速的鏈路故障檢測能力和鏈路保護(hù)能力，鏈路保護(hù)時(shí)間小于50ms，保證鏈路故障過程中用戶業(yè)務(wù)基本無影響；3）網(wǎng)絡(luò)可靠性：全網(wǎng)避免鏈路、設(shè)備的單點(diǎn)故障，具備路由備份能力和快速路由收斂，能夠快速處理故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性大于99.9%。通過采用不同級別的可靠性技術(shù)，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)時(shí)間，從而從整體上提高業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。

設(shè)備可靠性：建議選擇可靠性高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)、冗余性設(shè)計(jì)，例如關(guān)鍵部件冗于備份、熱拔插、無源背板等技術(shù)，支持不間斷轉(zhuǎn)發(fā)NSF/平穩(wěn)重啟技術(shù)GR，保證控制系統(tǒng)主備切換不中斷轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。

鏈路可靠性：通過BFD、OAM等技術(shù)，為鏈路提供故障的快速檢測，建議優(yōu)選POS鏈路；通過鏈路備份和捆綁技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鏈路的快速保護(hù)。

網(wǎng)絡(luò)可靠性：提高網(wǎng)絡(luò)冗余度，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)備份；建議采用快速路由收斂，提高故障恢復(fù)時(shí)間；對于關(guān)鍵鏈路或者節(jié)點(diǎn)（故障概率大，影響范圍大），通過TE FRR/LDP FRR/IP FRR，采用備份機(jī)制提高網(wǎng)絡(luò)可靠性；接入網(wǎng)可選擇RPR/MSTP等環(huán)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障快速切換；對于MPLS VPN的PE備份，采用VPN FRR，降低端到端故障恢復(fù)時(shí)間；對于VRRP，采用VRRP增強(qiáng)，大大減小主備節(jié)點(diǎn)切換時(shí)間。

3電信級業(yè)務(wù)高可靠性保證方案

（1）NGN軟交換信令和語音業(yè)務(wù)

傳統(tǒng)PSTN的網(wǎng)絡(luò)智能化，主要通過軟交換改造來實(shí)現(xiàn)，由于IP端到端的尋址能力使核心交換網(wǎng)具備扁平組網(wǎng)能力，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯蟠蠛喕?，同時(shí)IP技術(shù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，可大大提高線路利用率，降低傳輸帶寬，因此軟交換和TG/AG網(wǎng)關(guān)之間采用IP承載是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。隨著PSTN端局化改造，以及AG接入的發(fā)展，NGN軟交換需要IP城域網(wǎng)提供語音和信令業(yè)務(wù)的支撐。

NGN軟交換對于IP城域網(wǎng)的可靠性要求主要是能夠快速處理故障，具有快速的鏈路保護(hù)能力，以及為NGN業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供可靠接入，在網(wǎng)絡(luò)任意節(jié)點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)能夠保證用戶業(yè)務(wù)基本不受影響，從而實(shí)現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)的QoS要求。

NGN軟交換承載網(wǎng)的可靠性主要采用如下方案：

全網(wǎng)部署IGP/LDP/BGP快速收斂，BFD實(shí)現(xiàn)鏈路故障快速檢測，城域網(wǎng)重要節(jié)點(diǎn)和鏈路部署IP/LDP FRR；

業(yè)務(wù)系統(tǒng)雙歸屬接入業(yè)務(wù)路由器，部署VPN FRR實(shí)現(xiàn)PE的備份

對于NGN業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入，通過VRRP增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)可靠性接入；通過BFD和IP FRR技術(shù)用來保護(hù)TG/AG和業(yè)務(wù)接入路由器之間的鏈路故障

通過在城域網(wǎng)中部署可靠性技術(shù)，可以保證重要鏈路和節(jié)點(diǎn)故障恢復(fù)時(shí)間小于50ms，PE的故障切換和收斂時(shí)間在200ms左右，連接軟交換和TG的主備節(jié)點(diǎn)的切換時(shí)間小于200ms，完全可以滿足信令和語音的承載要求。

（2）大客戶專線和VPN互聯(lián)業(yè)務(wù)

隨著IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，大客戶IP專線接入和大客戶VPN互聯(lián)是運(yùn)營商后續(xù)重要的業(yè)務(wù)，其高帶寬、靈活的配置和價(jià)格，必將取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)專線。而通過一根線進(jìn)行綜合接入數(shù)據(jù)、語音、視頻是大客戶接入的趨勢，因此對于IP承載網(wǎng)，除了需要在骨干網(wǎng)上保證 QoS和可靠性外，還需要為大客戶提供高可靠的接入。

大客戶業(yè)務(wù)承載網(wǎng)的可靠性主要采用如下方案：

網(wǎng)絡(luò)采用雙歸屬雙上行連接，全網(wǎng)部署IGP/LDP/BGP快速收斂，BFD實(shí)現(xiàn)鏈路故障快速檢測，城域網(wǎng)重要節(jié)點(diǎn)和鏈路部署IP/LDP FRR；

重要大客戶直接雙歸接入到業(yè)務(wù)路由器，對于VPN的PE通過部署VPN FRR實(shí)現(xiàn)PE節(jié)點(diǎn)的快速備份；

大客戶接入可采用RPR/MSTP接入或在以太網(wǎng)接入時(shí)采用RRPP，通過以太環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的高可靠性。

通過在城域網(wǎng)中部署可靠性技術(shù)，可以保證重要鏈路和節(jié)點(diǎn)故障恢復(fù)時(shí)間小于50ms，連接大客戶的PE的故障切換和收斂時(shí)間在200ms左右，大客戶接入網(wǎng)的故障切換時(shí)間小于200ms，完全可以滿足大客戶綜合接入的要求。

4結(jié)束語

在多業(yè)務(wù)IP承載網(wǎng)絡(luò)中，可靠性對于電信級業(yè)務(wù)而言是非常重要的。一般來說，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性高于鏈路可靠性，本地鏈路可靠性高于長途鏈路可靠性；并且不同層次的故障對電信級業(yè)務(wù)的影響程度不同，長途鏈路、核心節(jié)點(diǎn)影響范圍大。因此在設(shè)計(jì)IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性時(shí)，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況區(qū)別考慮，選擇不同的可靠性技術(shù)和方案。華為公司在長期的實(shí)踐中，提供業(yè)務(wù)領(lǐng)先的可靠性解決方案，滿足電信業(yè)務(wù)對IP網(wǎng)絡(luò)高可靠性的要求。