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传输技术
分组传送网与传统传输网混合组网的研究与应用
文章来源:本站原创  发布时间:2014-10-28  浏览次数:884
作者:杜轶
(中国联合网络通信有限公司辽宁网络公司网络管理中心 10013)
摘 要:本文主要是介绍中国联合网络通信有限公司辽宁网络公司网络管理中心通过对辽宁联通二级干线及各地市本地传输网现状的细致分析,制定节约成本、省时省力兼顾长远发展的可行性方案,将传统传输网络、IPRAN分组传送网络、数通路由器设备混合组网,顺利通过实验网测试,并最终圆满完成了“十二运”通信保障工作。
关键词: IPRAN   QinQ VLAN 
ABSTRACT
This paper?mainly introduces?the?network management?center of China United Network Communications Corp?Liaoning Network Company,through to the Liaoning?Unicom?two?lines?all over the city and? local transmission network?situation?analysis,?mixed traditional?transmission network,?IPRAN?packet transport network,?a number of ?router?equipment networking,?realize the?"Twelfth Session of National Games"?communication security, for cost saving,?time-saving and labor-saving,?the?feasibility of?long-term development.
KEY WORDS:  IPRAN   QinQ VLAN
1  概述
      2011年沈阳联通本地传输网选用IPRAN分组传送网络替代传统的SDH传输网络。但是在IPRAN分组传送网络规模建设应用的背景下,“十二运”期间辽宁联通二级干线传输网和其他地市传输网仍然使用传统SDH传输网络承载大量网络业务。为此,辽宁联通网络管理中心通过对辽宁联通二级干线及各地市本地传输网现状的细致分析,制定了节约成本、省时省力兼顾长远发展的可行性方案,将传统传输网络、IPRAN分组传送网络、数通路由器设备混合组网,顺利通过实验网测试,并最终圆满完成了“十二运”通信保障工作。
2  研究背景
      2013 年,第十二届全国运动会将在辽宁举办,全运会的组织工作是一项涉及面广、难度大、要求高的系统工程。全运会的顺利召开,通信保障和服务起着关键性的作用。辽宁联通作为第十二届全运会场馆、组委会配套等通信服务唯一中标运营商,承担全部赛事系统、视频转播系统传输电路的提供与保障工作。
      随着移动业务的带宽需求不断提升,传统的SDH传输网络有着成本较高、可获取性较差、带宽资源有限等瓶颈,在很大程度上限制了移动宽带的发展。为了满足现有传输承载的2G/3G业务,又面向未来LTE网络发展,充分考虑了移动宽带的网络需求,使得传送成本匹配移动宽带发展战略,实现移动宽带盈利。2011年沈阳联通本地传输网选用IPRAN分组传送网络替代传统的SDH传输网络。但是在IPRAN分组传送网络规模建设应用的背景下,全运会期间辽宁联通二级干线传输网和其他地市传输网仍然使用传统SDH传输网络承载大量网络业务。根据辽宁联通本着"服务全运,兼顾长远"的原则,按照安全、稳定运行的要求,对赛事场馆做到光缆物理双路由接入,重要节点双设备备份保障的工作部署。如何确保两张网络平稳过渡,各自发挥优点,最大限度地利用网络资源、保证网络稳定运行、网络间无缝对接、混合组网下业务零阻断保护倒换显得尤为重要。
      因此沈阳联通网管中心开展《分组传送网与传统传输网混合组网的研究与应用》项目研发,研究通过将传统传输网络、IPRAN分组传送网络、数通路由器设备混合组网试验,验证该场景下业务运行状态及多级保护方案的可行性。保障全运会通信畅通,为提升全IP业务运营竞争力夯实基础。
3  详细科学技术内容
3.1 总体方案设计
      辽宁联通公司在实现全运会业务承载方案中,在传统SDH设备、IPRAN设备组网中引入数通设备三种网络混合对接组网部署方式,设计了全运业务模型图(见图一),通过沈阳IPRAN网络及省干传输网络承载业务,实现组委会数据中心路由器设备与各地市场馆路由器设备之间的业务互通。
3.2 技术实现方案
3.2.1对接组网
(1)数通设备层面:数通路由器设备分别使用2个Eth网口与SDH设备、IPRAN对接,2个接口分属不同单板,实现单板间的主备保护能力。(2)SDH网络层面:SDH设备使用2个Eth网口与数通路由器设备,使用2个光口与IPRAN设备对接。(3)IPRAN网络层面:IPRAN设备使用2个Eth网口与数通路由器对接,使用2个光口与SDH设备对接。
3.2.2 业务部署
(1)数通设备层面:如(图3-2)两端数通设备划分多个子接口,每个子接口设置1个VLAN号,两端同VLAN的子接口下配置同网段IP地址,建立基础互联关系。(2)SDH网络层面:设置业务透传VLAN号,将业务需求VLAN号设置为透传。(3)IPRAN网络层面:网络内部建立一条PWE3专线业务,类型设置为QinQ VLAN透传,并设置VLAN号,将业务需求VLAN号纳入业务接口下。
3.2.3保护机制
(1)业务保护:各网络内部建立主、备业务路径。数通设备可通过设置路由开销区分主备业务路径,并部署OSPF快收敛或主备路由方式,从路由协议层面具备主备保护及快速倒换能力;SDH网络中可通过VLAN方式区分主备,将主备业务分通道传输;IPRAN网络中可通过部署主备PW方式,同源同宿节点建立2条PW,中间穿越不同节点,并部署BFD快速检测机制,实现网络内部的故障快速感知及零阻断倒换。
(2)对接保护:各网络对接均采用多链路保护对接方式。IPRAN设备及数通设备均采用Eth-trunk捆绑技术、SDH设备采用DLAG捆绑技术,将跨单板的两个接口进行捆绑后对接,保证接口、单板、单链路的故障保护倒换能力。
3.3具体应用实现:
3.3.1数通设备层面
      每个场馆新建1套数通路由器设备,每台设备使用2个Eth网口与场馆传输设备对接。其中1号网口配置不同vlan承载“竞赛”业务的主用和“视频”业务的备用;2号网口配置不同vlan承载“竞赛”业务的备用和“视频”业务的主用。从而实现接口的高效利用以及业务的主备保护能力。
      省中心组委会机房,新建2套路由器设备,分别与IPRAN网络2套ATN设备,使用跨单板Eth-trunk捆绑链路方式对接,实现单板间保护。2套设备之间互为主备,实现设备级的主备保护。
3.3.2传输网络层面
      每个场馆新建1套传输设备,每台设备使用2个Eth网口与场馆数通设备对接。采用vlan透传方式将场馆业务通过传输省干网络,将业务传递至沈阳市府、滑翔2台传输设备落地。
      沈阳市府、滑翔2台传输设备,分别与IPRAN网络2台ATN设备,采用跨单板DLAG捆绑链路方式对接,实现单板间的保护。2台设备之间互为主备,实现设备间的主备保护。
3.3.3 IPRAN网络层面
      省中心组委会机房,新建2套ATN设备,使用跨单板Eth-trunk捆绑链路方式与路由器对接,实现单板间保护。2套设备之间实现设备间的主备保护。
      市府、滑翔新建2套ATN设备,使用跨单板Eth-trunk捆绑链路方式与传输设备对接,实现单板间保护。2套设备之间实现设备间的主备保护。
      IPRAN网络内部,使用PWE3业务方式,从省中心组委会机房,分别向市府、滑翔建立2条业务,依据规划透传不同vlan,实现互为主备的业务承载方式。
3.3.4数通层面的保护
      地市场馆竞赛业务主用NE40E-1,备用NE40E-2,视频业务主用NE40E-2,备用NE40E-1。地市场馆SRG路由器分别通过2根网线连接到地市场馆传输设备上,SRG路由器上行接口分别为G0/0/0口和G0/0/1口,其中G0/0/0口为竞赛的主用,G0/0/1口为竞赛的备用;G0/0/1口为视频的主用,G0/0/0口为视频的备用。SRG的竞赛和视频业务在逻辑上分别上行到省核心的NE40E-1和NE40E-2上。SRG与省中心的NE40E之间运行ospf协议,当SRG与NE40E的主用逻辑通道中断时,业务可切换到另一逻辑通道上进行承载。如下图所示,竞赛业务的逻辑链路为红色线条,视频业务的逻辑线路为兰色线条,竞赛和视频业务与省中心的NE40E-1和NE40E-2构成双归属组网,当其中一条逻辑线路故障时,业务可自动切换到另一条逻辑线路上,从而切换到省中心的另一台NE40E上。若数据中心NE40E或者NE40E与IPRAN连接的线路故障,则业务自动切换到另一台数据中心NE40E上。目前各场馆都是一台SRG路由器和一台防火墙,存在单点故障的隐患,建议各场馆再增加一套SRG路由器和防火墙。另数据中心NE40E与IP-RAN之间只有一根线路,建议再增加一根线路,做eth-trunk,增加链路的可靠性。
3.3.5 IPRAN层面的保护
(1)整个IPRAN网络部分可视为A、B两个平面,两个平面互为主备、流量负载分担;
(2)A平面内的链路故障,触发A平面内部,环保护倒换或捆绑双链路间倒换。B平面同; 
(3)A平面内的设备故障(整机故障,如图中节点1、2、3故障),触发平面间保护倒换,业务流量全部切换至B平面。B平面同。 
3.3.6传输层面保护
      SDH传输网网络层面配置多种保护,如波分的OLP和SDH层面的MSP保护。可以保证网络层面运行正常。板级保护方面是EGS4单板和ATN设备组DLAG保护,可以解释为1+1保护,当一个单板或线路故障时,自动倒换到另一个单板上。
3.4验收测试及运行
      针对全运会业务场景进行应用测试,测试组网如下:
3.4.1测试业务部署方式:
(1)省中心NE40E路由器设备Eth-trunk1.6接口下配置VLAN 6,配置IP地址1.1.1.1;
(2)地市A场馆路由器设备Eth-trunk1.6接口下配置VLAN 6,配置IP地址1.1.1.2;
(3)IPRAN网络及SDH网络中部署PW业务支持VLAN 透传,设置VLAN 6。
(4)完成部署后,两端路由器ping测通过。
3.4.2保护测试
(1)两端使用大包持续ping测;
(2)模拟网络故障,查看ping测状态的持续性。模拟故障点包括:单节点设备中模拟单纤故障、整端口故障;主备节点设备模拟整机设备故障;故障恢复后的回切状态。
(3)经测试,以上故障产生瞬间丢包,并立即恢复,业务层面无感知。
4  项目的主要技术创新点:
4.1 混合组网
      本项目首次采用数通设备、传统SDH设备、IPRAN设备三种网络混合对接组网。该场景组网方式将不同协议,不同承载方式的网络联合对接,通过不同原理实现同一种业务的连通。在传统SDH网络已相对成熟、IPRAN分组传送网络初步建立的时期,将新老两种网络对接使用,验证了两种网络共存时期,能够平滑过渡并稳定兼容。该场景的成功验证,能够确保单一网络资源无法满足业务需求的情况下,可以通过多网络对接方式,充分利用各网络资源来实现业务需求。
4.2对接保护
(1)传统SDH网络与IPRAN分组传送网络采用链路捆绑方式对接;
(2)IPRAN设备支持跨单板建立Eth-trunk组方式,将不同单板的两个接口捆绑使用;SDH设备支持DLAG方式,将不同单板的两个接口捆绑使用。但两种方式的对接使用尚属首次,该种对接方式能够实现接口级、单链路级和单板级的故障保护,实现故障零阻断倒换。
4.3业务汇聚
      在IPRAN分组传送网络内部,通过建立1条PW业务路径,承载多条接入业务。首次部署QinQ VLAN技术,将接入的多VLAN业务汇聚到同1条PW业务中承载。该种方式大大提高了业务部署效率及网络资源、设备资源的利用率。
5  结论
      项目的成功研制获得了全运会组委会的一致好评,有效支撑了辽宁联通作为第十二届全运会场馆、组委会配套等通信服务唯一中标运营商,承担全部赛事系统、视频转播系统传输电路的提供与保障工作。

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