IP RAN承载政企业务部署方案研究
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【摘 要】从ip ran承载政企专线业务组网需求出发，通过对业务实现、开放、日常运维等多方面进行部署方案研究，提出了采用端到端一体化组网方式，通过主备PW（双路由）方式来提供类似MSTP的稳定性和安全性，并在端到端业务发放、OAM方面进行了优化，希望为电信运营商推进IP RAN网络进行政企专线业务融合承载提供参考。
【关键词】IP RAN 政企以太专线 点到点业务 点到多点业务 业务质量测试
doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.015 中图分类号：TN915.6 文献标志码：A 文章编号：1006-1010（2016）12-0070-04
引用格式：孙嘉琪，杨广铭，尹远阳，等. IP RAN承载政企业务部署方案研究[J]. 移动通信， 2016，40（12）： 70-73.
1 引言
随着高清视频会议、数据共享等大带宽应用的增多，用户接入带宽需求逐年增长，带宽粒度由传统的E1向FE、GE变化。由于传统的SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）/MSTP（Multi-Service Transfer Platform，多业务传送平台）主要用于语音业务、2G业务等较小颗粒的专线业务承载，且缺乏统计复用能力，不能很好地适应IP大颗粒数据业务的发展，因此为了更好地满足大带宽业务的增长需求，各大运营商积极推进通过最新的主流承载网络IP RAN（Radio Access Network，无线接入网络）进行政企专线业务的融合承载。
2 IP RAN承载政企业务组网重点
IP RAN承载政企专线组网方案的设计重点需要考虑能否满足业务的承载要求，如端到端业务的发放、快速的故障定界、精准的SLA（Service-Level Agreement，服务等级协议）报告及灵活方便的可视化管理等。
（1）端到端业务的发放
实现真正意义上端到端业务的发放，缩短业务上市时间。
（2）快速的故障定界
快速定界故障，保证故障的快速恢复并有效避免纷争。
（3）精准的SLA报告
提供业务的在线测量能力，定期提供SLA报告，以提升客户的满意度。
（4）灵活方便的可视化管理
在业务开通、日常维护、故障处理等环节提供端到端的业务视图，以提升维护效率。
3 IP RAN承载政企专线部署方案
3.1 基础方案设计
业务实现重点关注方案的通用性及简洁性，实现业务端到端的传送。IP RAN承载政企专线方案考虑通过主备PW（Pseudo Wire，伪线）（双路由）方式来提供类似MSTP的稳定性和安全性。
根据应用场景的不同，政企专线通常可以分为点到点、点到多点等多种业务模型。
（1）点到点业务的实现
点到点业务实现如图1所示：
点到点适用于不同分支间点到点业务互通。在用户之间配置主备两条MS-PW，用户U-接入POP之间配置主备静态PW（保证运营商网络的稳定性和安全性），POP-B之间配置主备动态PW，B-ER-省会ER-ER-B之间配置主备动态PW；在跨PW的节点（POP、B）实现PW粘贴。
保护倒换：采用主备PW（双路由）方式，并配置端到端BFD for PW（3×10 ms），当中间链路或节点故障时，快速切换到备用PW平面，实现业务50 ms快速倒换保护。
（2）点到多点业务的实现
点到多点可适用于政企总部与分支、分支之间的业务互通场景。考虑到政企总部的可靠性，通常配置两台网关设备，可通过传输光缆直接相连或者通过电信网络远程互联。根据分支之间是否允许直接互通，点到多点的技术实现可分为H-VPLS和E-TREE方案。
1）H-VPLS方案
H-VPLS方案在IP RAN域内同点到点方案，如图2所示，在分支U1与总部U3-1/U3-2间分别配置主备PW，根据分支的部署情况，可部分分支选择U3-1作为主用PW节点、部分分支选择U3-2作为主用PW节点，以实现流量的负载均衡；总部U3-1与U3-2间运行VPLS（Virtual Private Lan Service，虚拟专用局域网业务）实现互通，分支之间可直接通过VPLS域实现二层互通。总部CPE3、CPE4之间配置VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议），实现网关节点主备保护。
保护倒换：IP RAN网内，同点到点场景，分支与总部U之间配置端到端BFD for PW（3×10 ms）。
当分支与总部间主用链路故障时，分支U切换到备用PW，通过总部U3-1与U3-2间VPLS域转发，实现业务的保护倒换；
当U3-1或CPE3主用节点故障时，触发VRRP倒换，CPE4变为主用VRRP节点，并发送免费ARP，触发各VPLS节点MAC地址迁移，配合PW冗余保护，实现业务的保护倒换。
2）E-TREE方案
E-TREE方案分支之间互通需通过总部CPE三层互通，如图3所示，分支U1、U2通过分段PW进入总部U3-1设备（主用PW节点），U3-2作为分支U1、U2的备用PW节点，分支之间不能直接互通，只能通过总部CPE设备实现三层互通。用户CPE之间配置VRRP，实现网关节点主备保护。
保护倒换：
当分支与总部间主用链路故障时，触发U1切换到备用PW，VRRP倒换，CPE4变为U1主用VRRP节点（U3-1与U1间BFD for PW关联到U3-1与CPE3间的VRRP检测机制上），CPE1通过CPE4与总部互通，分支之间通过CPE3、CPE4三层路由转发；
当U3-1或CPE3主用节点故障时，触发VRRP倒换，U1与U2主用VRRP节点都变为CPE4，分支通过CPE4与总部互通，分支之间通过CPE4三层互通，实现业务的保护倒换。
E-TREE在分支之间同网段（同网关）情况时，由于分支间需通过同一网关实现三层互通，所有分支需终结到同一总部U3设备，因此这时无U3设备节点保护。
3.2 端到端业务发放
端到端业务开通效率一直以来都是运营商的重要关注点，目前通过组网方案的标准化及统一的第三方综合网管（一套网管实现全省链路的端到端管理），有效地加快了业务的开放速度，可实现全省业务端到端业务发放及业务视图。但网管系统通过直接下CLI到设备，实现端到端业务贯通，对新业务的开发需对网络设计、规划及厂家设备配置全流程深入理解，新业务响应速度还有待提高。
NETCONF+YANG架构以编程的方式实现网络配置的自动化，从而简化及加快网络设备和服务的部署。NETCONF是基于XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）的网络配置协议，而YANG作为一种数据模型语言，用来描述与NETCONF配置相关的数据模型。YANG本身并不是数据模型，而是定义数据模型的语言，运营商可根据自身需求进行业务数据模型的定义。
随着IP RAN SDN（Software Defined Network，软件定义网络）的推进，通过统一的资源编排器，实现基于标准的模型驱动（YANG）的业务编排建模、跨域资源分配及策略定义下发，并将统一资源编排器与OSS（Operation Support System，运营支撑系统）的业务激活系统进行对接，参与到工单流转中，实现业务快速端到端开放。如图4所示：
3.3 业务质量测试
完成网络及业务的部署，开局前的验收交付测试、日常运行中定期的SLA报告提供及故障时快速的故障排查测试同样是IP RAN政企专线承载需要关注的重点。由于政企接入设备一般部署于客户机房，因此测量需考虑到尽量不使用仪表，这里推荐使用设备自发包，远端环回方式。
政企专线的业务质量测试分为验收交付、在线测量及故障排查3种场景，具体如下：
（1）验收交付
验收交付测试基于RFC2544标准，一端U设备自发包，远端U进行自环包，测量指标包括网络吞吐量、丢包率、时延等。
（2）在线测量
在线测量基于Y.1731标准，测量指标U-U点到点PW的丢包率（LM）、时延（DM）等。
（3）故障排查
基于点到点PW的ping和traceroute方式进行故障的排查及定位。
4 结束语
政企专线的多样化、宽带化、IP化的演进趋势，促使了传送网的IP化，基于IP/MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）协议族的IP RAN网络采用IP化内核与分组化的以太接口，弹性管道，与政企专线的演进趋势完美地契合。本文提出的IP RAN政企专线部署方案通过端到端一体化组网、统一资源编排器的引入及免现场测量等方案的优化，使IP RAN网络在政企专线业务的开放效率及运营管理方面较传统网络更具优势，同时也提升了网络的智能化程度。电信运营商应利用自身的优势，通过广覆盖的IP RAN网络资源，实现政企专线业务的高质量承载，从而提升网络的价值及用户感知。
参考文献：
[1] 易昀，杨广铭，黄卓君，等. 全业务运营环境下的IP RAN组网技术与部署方案研究[J]. 移动通信， 2010（17）： 20-24.
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[4] 孙嘉琪，杨广铭，卢泉. IP RAN SDN的研究与实践[J]. 互联网天地， 2014（9）： 44-49.
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[10] IETF RFC6374. Packet Loss and Delay Measurement for MPLS Networks[S]. 2011.
作者简介
孙嘉琪：工程师，硕士毕业于中山大学，现任职于中国电信股份有限公司广州研究院，主要从事IP技术研究和SDN WAN（DCI）相关工作。
杨广铭：高级工程师，硕士，现任职于中国电信股份有限公司广州研究院，主要从事IP技术研究和SDN WAN（DCI）相关工作。
尹远阳：硕士，现任职于中国电信股份有限公司广州研究院，主要从事IP技术研究和SDN WAN（DCI）相关工作。