建造高可靠IP化網絡實現電信業務承載

【摘要】電信業務的IP化對于承載網絡提出了高的要求，為滿足業務端到端的服務質量，保障網絡故障時的業務基本無損，需要高可靠的網絡。本文介紹了可靠性保證的主要技術，并針對城域網的電信業務提出網絡可靠性的部署方案。

【關鍵詞】IP承載網絡

1概述

隨著電信業務的發展，電信網絡向IP融合是必然趨勢，各種業務將在統一的IP/MPLS網絡上承載。而對于NGN/3G、IPTV流媒體、大客戶專線和VPN互聯等重要的電信級業務，對IP承載網的QoS、可靠性、安全性等提出了很高的要求。如NGN/3G的實時語音和信令要求端到端時延小于150ms，抖動小于20ms，丟包率小于0.1%，這就需要IP骨干網和城域網能夠為電信業務提供端到端嚴格的服務質量保證，并且在網絡異常情況下也能實現業務基本無損，因此要求網絡具有高可靠性。

傳統的IP網絡基于互聯網設計，當網絡節點或者鏈路故障時，主要采用動態路由協議進行收斂，一般會導致業務中斷幾秒到分鐘量級，這種指標遠遠達不到電信級的要求，無法滿足實時話音、視頻業務的服務質量需求。

傳統電信網絡的經驗和IP網絡的技術積累，除提供電信級高可靠性的網絡設備外，還可提供業界領先的高可靠性技術和方案，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，從而實現電信業務的高可靠承載。

2可靠性關鍵技術

隨著NGN、VPN、IPTV等電信業務向城域網發展延伸，IP城域網的可靠性越來越重要。電信級業務對于IP網絡可靠性的要求主要包括幾個方面：1）網絡設備可靠性：設備可靠性達到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能力，鏈路保護時間小于50ms，保證鏈路故障過程中用戶業務基本無影響；3）網絡可靠性：全網避免鏈路、設備的單點故障，具備路由備份能力和快速路由收斂，能夠快速處理故障，整個網絡的可靠性大于99.9%。通過采用不同級別的可靠性技術，提高整個網絡的故障恢復時間，從而從整體上提高業務服務質量。

設備可靠性：建議選擇可靠性高的網絡設備，包括設備模塊化設計、冗余性設計，例如關鍵部件冗于備份、熱拔插、無源背板等技術，支持不間斷轉發NSF/平穩重啟技術GR，保證控制系統主備切換不中斷轉發業務。

鏈路可靠性：通過BFD、OAM等技術，為鏈路提供故障的快速檢測，建議優選POS鏈路；通過鏈路備份和捆綁技術，實現鏈路的快速保護。

網絡可靠性：提高網絡冗余度，實現網絡節點備份；建議采用快速路由收斂，提高故障恢復時間；對于關鍵鏈路或者節點（故障概率大，影響范圍大），通過TE FRR/LDP FRR/IP FRR，采用備份機制提高網絡可靠性；接入網可選擇RPR/MSTP等環網技術，實現故障快速切換；對于MPLS VPN的PE備份，采用VPN FRR，降低端到端故障恢復時間；對于VRRP，采用VRRP增強，大大減小主備節點切換時間。

3電信級業務高可靠性保證方案

（1）NGN軟交換信令和語音業務

傳統PSTN的網絡智能化，主要通過軟交換改造來實現，由于IP端到端的尋址能力使核心交換網具備扁平組網能力，網絡拓撲大大簡化，同時IP技術的統計復用功能，可大大提高線路利用率，降低傳輸帶寬，因此軟交換和TG/AG網關之間采用IP承載是網絡發展的趨勢。隨著PSTN端局化改造，以及AG接入的發展，NGN軟交換需要IP城域網提供語音和信令業務的支撐。

NGN軟交換對于IP城域網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能力，以及為NGN業務系統提供可靠接入，在網絡任意節點或鏈路出現故障時能夠保證用戶業務基本不受影響，從而實現端到端業務的QoS要求。

NGN軟交換承載網的可靠性主要采用如下方案：

全網部署IGP/LDP/BGP快速收斂，BFD實現鏈路故障快速檢測，城域網重要節點和鏈路部署IP/LDP FRR；

業務系統雙歸屬接入業務路由器，部署VPN FRR實現PE的備份

對于NGN業務系統的接入，通過VRRP增強實現可靠性接入；通過BFD和IP FRR技術用來保護TG/AG和業務接入路由器之間的鏈路故障

通過在城域網中部署可靠性技術，可以保證重要鏈路和節點故障恢復時間小于50ms，PE的故障切換和收斂時間在200ms左右，連接軟交換和TG的主備節點的切換時間小于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互聯業務

隨著IP網絡的發展以及技術的進步，大客戶IP專線接入和大客戶VPN互聯是運營商后續重要的業務，其高帶寬、靈活的配置和價格，必將取代傳統的數據專線。而通過一根線進行綜合接入數據、語音、視頻是大客戶接入的趨勢，因此對于IP承載網，除了需要在骨干網上保證 QoS和可靠性外，還需要為大客戶提供高可靠的接入。

大客戶業務承載網的可靠性主要采用如下方案：

網絡采用雙歸屬雙上行連接，全網部署IGP/LDP/BGP快速收斂，BFD實現鏈路故障快速檢測，城域網重要節點和鏈路部署IP/LDP FRR；

重要大客戶直接雙歸接入到業務路由器，對于VPN的PE通過部署VPN FRR實現PE節點的快速備份；

大客戶接入可采用RPR/MSTP接入或在以太網接入時采用RRPP，通過以太環網實現接入網的高可靠性。

通過在城域網中部署可靠性技術，可以保證重要鏈路和節點故障恢復時間小于50ms，連接大客戶的PE的故障切換和收斂時間在200ms左右，大客戶接入網的故障切換時間小于200ms，完全可以滿足大客戶綜合接入的要求。

4結束語

在多業務IP承載網絡中，可靠性對于電信級業務而言是非常重要的。一般來說，網絡設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務的影響程度不同，長途鏈路、核心節點影響范圍大。因此在設計IP網絡的可靠性時，需要根據網絡實際情況區別考慮，選擇不同的可靠性技術和方案。華為公司在長期的實踐中，提供業務領先的可靠性解決方案，滿足電信業務對IP網絡高可靠性的要求。