摘要：本文针对国内各运营商IP城域网目前承载的业务情况，重点讨论城域网内业务控制层设计的高可靠性，提出适合IP城域网的网络层可靠性解决方案。
关键词：城域网 业务控制层 可靠性 QoS
1、网络现状
城域网按网络层次来分，从上到下可分为城域骨干网、业务控制层、汇聚层、接入层等，有的直接分为骨干层和接入层，本文按照第一种分层概念来论述。
城域网骨干层：主要进行数据包的高速转发，地市连接互联网的出口；经过近几年的城域网优化改造工作，城域骨干层基本都改造成以路由器为主的网络，设备较新，功能性能都比较强，具备高可靠性的条件，目前已大规模开启。
业务控制点：（BRAS＋SR）
BRAS：作为宽带拨号接入网关、为DSLAM提供PPPoE终结、承载普通ADSL宽带数据业务、商客ADSL宽带数据业务和IPTV业务。通过下行GE端口队列调度保证各种业务的服务质量。近两年来符合改造要求的BRAS已经全部改为物理直挂出口/汇聚路由器；设备数量已基本满足目前宽带发展的需求；
SR：作为MPLS VPN PE、提供有用户接入控制的二、三层MPLS VPN和大客户专线业务；对数据流进行分类、标记、队列调度、流量限速、整形等，保障其服务质量。近年来通信运营商在业务量大的地市均设置独立的业务路由器，并在重点地市进行了大量业务的迁移、中等地市进行部分业务的迁移；小的地市也通过原有设备升级，有了相应的设备兼作业务路由器，只是在业务迁移上相对滞后。
宽带接入网：宽带接入网目前还不具备高可靠性的条件，需要进一步改造。目前的宽带接入网以太网为主，传统以太网还存在较多缺点，不具备高可靠性的条件，目前实际问题较多，暂不在本课题内专门探讨。
2、业务发展对网络需求
随着城域网内业务的不断扩展，传统级的网络结构及可靠性已经不能满足ITV、视频、VOIP等新业务的开展，城域网应该至少具备如下方面的能力：
■在带宽、用户和业务的规模和容量上具备高度灵活的扩展性。
■具备快速保护恢复能力，满足软交换和视频等实时类业务的运营需求；
■具备严格QoS保障能力，从用户和业务两个维度提供差异化服务；
■提供完善的OAM手段，具备严格的流量和业务准入控制能力，满足高价值封闭业务的安全运营。
3、城域网高可靠性解决方案
本文将主要针对城域网核心层、业务控制层存在问题及可靠性解决方案进行研究。
3.1 城域网核心层高可靠性方案
城域网核心路由器设备已经基本具备mpls、组播和策略路由等网络能力，但路由器的mpls转发能力、策略路由的分流能力但仍需验证及优化。
城域网核心层的可靠性可以通过IP/MPLS技术来实现，如IP路由快速收敛、端到端LSP备份、MPLS快速重路由、BFD快速故障检测、路由平稳重启等。
综合考虑业务对可靠性要求的迫切程度、技术的成熟度、部署的成本和代价等因素，在现阶段建议通过IP路由快速收敛技术来实现核心层的快速收敛，同时对其它各种技术进行密切关注，在适当的时候可逐步引入。
3.2业务控制点的可靠性方案
业务控制点分为BRAS和SR（业务路由器），在目前宽带接入网汇聚交换机的保护能力不足、故障率较高的情况下，为降低普通宽带用户的拨号故障率，提高商业、专线客户的等级体验，通过一些技术手段进行业务控制层自身的保护就显得更为迫切，下边将分别讨论：
3.2.1 BRAS保护方案
保护方案一：N+1方式冷备份。采用冷备N+1方式实现板卡和设备的保护。
单机保护：
■增强设备自身的健壮性
■通过单台设备的板卡N+1备份保护，用一块备份板卡保护本机其余板卡
■当用户板卡故障时，不用通过物理操作，BRAS自动将本板卡终结用户改至备份板卡保护
图3.1 BRAS接入方式图
多机保护：
■通过N+1方式实现BRAS的冷备份
■用一台BRAS做为其余N台设备的冷备设备
■当被保护BRAS故障时，通过手动方式将用户改至备份BRAS实现备份
保护方案二：两台BRAS随机响应拨号请求。所有拨号请求同时发送到两个BRAS，BRAS随机响应。（见左下图3.2）
图3.2 BRAS保护方案二
3.2.2SR保护方案
图3.3 SR接入实现方式
保护方案一：配合普通以太技术/环网技术实现承载的宽带接入网，采用VRRP+BFD实现
参考文献：
1、《MPLS和VPN体系结构 CCIP版》 [美]Ivan Pepelnjak等 2003.4
2、《CCIE路由与交换技术》[美]BaerWolf公司 2003.1
3、《IP承载网相关课题研究》中国电信广州研究院 2006.12
作者简介：周勇 工程师，从事通信工程建设多年，主要负责有线专业的管理工作。
论文作者:周勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/11
标签：业务论文; 城域网论文; 板卡论文; 可靠性论文; 路由论文; 备份论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第15期论文;