淺談河北聯通IP城域網扁平化建設

摘 要：本文首先簡要介紹了扁平化網絡的概念、優缺點，并針對河北聯通現狀、扁平化原則、扁平化目標、風險分析，提出了建設方案及相關建議。

關鍵詞：扁平化；IDC；MPLS VPN；流量監控系統；DNS；China169骨干網

中圖分類號：H36 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、扁平化網絡的定義

扁平化網絡功能相對集中，設備性能要求較高，層次不清晰，歸屬模糊。采取骨干網+城域網架構，不存在設備背靠背現象。

二、扁平化網絡的優缺點

（一）網絡結構和設備投資。優點：背靠背路由器的減少，降低了整體網絡互聯成本和出省流量轉發成本。缺點：通常需要更換或者升級設備以滿足扁平化的需求。

（二）路由策略控制。優點：網絡層次減少，策略控制點相對比較集中，方便操控。缺點：扁平化后對于控制平面的資源消耗要比扁平化前大，且骨干網路由波動的概率增加。

（三）業務開通。優點：消除省網，減少AS層級，跨域網絡業務開通簡化，同時降低網絡時延，改善跨域業務質量。缺點：原有省內業務需要重新規劃，包括IDC、MPLS VPN、流量監控系統、DNS等需調整。

（四）網絡運營維護。優點：網絡層次減少，在網絡層面會節省Opex。缺點：網絡扁平化與現有三級維護體系不匹配（集團網管-省級網管-地市網管），設備的維護管理界面不清晰，需要成熟的規章制度來保證。

三、河北聯通扁平化概述

河北聯通根據集團對China169省骨干網及扁平化建設的要求，將各城域網采用私有AS域號，通過EBGP協議， 取消背靠背路由器連接，直連國干A路由器，弱化省網作用。將省網作為省內交互中心使用，用于開展省內業務，承載省內流量的轉發。

四、河北聯通扁平化前的網絡結構

目前，河北省IP骨干網以石家莊和唐山節點為核心，在石家莊二樞紐和唐山信息港節點各設置1套CRS-1 2+3多機箱設備。核心節點之間通過8×10Gbit/s POS和2×40Gbit/s POS鏈路連接。同時石家莊、唐山CRS-1設備各通過26×10Gbit/s和6×40Gbit/s POS鏈路與China169骨干網A路由器互聯，出口總帶寬為1000Gbit/s。

省內所有地市IP城域網均設有兩臺核心設備，分別通過10Gbit/s或40Gbit/s鏈路上聯石家莊和唐山省干核心設備。

（一）自治域劃分及路由策略。目前全省自治域劃分以市為單位，每個地市為一個AS域，省骨干為一個AS域，自治域號碼均為私有號碼。

河北省各地市IP城域網域內設備采用OSPF協議互聯；城域網與省網及省骨干網設備與China169 A路由器之間也通過EBGP協議互聯，省網設備之間采用OSPF協議互聯。即域內采用OSPF協議，域間采用EBGP協議。

（二）網絡管理。河北聯通IP骨干網由省公司網管中心對全網進行管理。在配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等方面配備了相應的軟硬件設備。

各地市公司對IP城域網設備進行監管，主要包括城域網核心層路由器、城域網匯聚層路由器、BRAS、SR、交換機等設備。

（三）MPLS VPN部署。目前河北聯通已開通大量的域內、域間MPLS VPN業務，為河北財政廳及河北省農村信用社聯合社兩個行業用戶開通了省內跨域MPLS VPN業務。

五、扁平化的原則

按照省內各地市IP城域網規模，按照先小后大的順序，逐步進行扁平化改造。先調整網絡結構，實現網絡互通、匯聚保護等基本構架。然后根據城域網網絡規模、技術準備等成熟情況再逐步實施全網、全業務的動態部署。先調整城域網，再調整骨干網，由易到難，減少技術部署復雜度及業務割接量，降低用戶業務割接風險。

六、扁平化的目標

扁平化后，省骨干網只負責承載省內互通業務流量，各地市出省業務流量直接經國干轉接。省骨干網只負責石家莊IDC中心業務流量至國干的轉發，其他地市IDC業務流量經本地城域網至國干轉發。

七、扁平化的風險分析

（1）項目實施的主要風險來源于技術風險與管理風險。技術風險是指工程實施過程中進行設備替換、割接等工作時，可能會長時間影響用戶業務的感知效果，降低用戶對聯通服務質量的評價。 管理風險主要是指項目管理單位在實施過程中沒有制定出科學的、切實可行的管理方案，導致項目管理的其他風險。

（2）防范和降低風險措施防范和降低技術風險，主要是在工程實施中，通過合理的安排，周密的事前準備，及時完善的應對措施，將對用戶的影響降到最低。同時，為保證項目保質保量，按期完成，應成立項目實施小組，選擇可靠的設計、施工、監理單位，保證項目的順利實施。

八、扁平化的建設方案

河北省進行China169省內IP骨干網扁平化改造后各地市IP城域網分別上聯至國干路由器和省骨干路由器，各地市IP城域網的出省業務流量直接進入國干，不再經過省干節點；省骨干路由器保留至國干240G鏈路，用于石家莊IDC中心出省流量轉發至國干，并對各地市IP城域網的省內互訪流量進行轉發。

（1）省骨干網及城域網出口擴容。由于中國聯通河北China169省內IP骨干網扁平化到國干擴容完成后才能實施，為滿足此間河北省寬帶流量承載及扁平化割接業務承載需求，省骨干網需要進行擴容，石家莊、唐山需要升級到2+4系統，并對設備板卡進行擴容。

同時，對城域網上行端口進行擴容，以滿足城域網扁平化后，各城域網上聯國干及省干的帶寬需求。

（2）IP城域網業務割接。扁平化改造后，各IP城域網原上行省骨干網絡鏈路部分割接至國干路由器，并將IP城域網出省流量直接牽引至國干路由器。IP城域網與省干、國干間通過EBGP協議互通，IP城域網內設備通過OSPF協議互通。業務割接后，弱化省骨干網功能，主要負責承載省內各城域網間互訪流量及省內跨域互通MPLS VPN業務流量。

（3）IDC中心業務割接。中國聯通河北China169省內IP骨干網扁平化后，只負責石家莊IDC中心出省流量至國干的轉發，原廊坊省級IDC中心與其它市級IDC中心上行鏈路，均割接至本地城域網核心路由，由地市城域網核心負責本地IDC出省流量至國干的轉發。

同時，根據對IDC客戶行為及業務流量分析，為保障河北聯通公司的利益，限制IDC客戶非正常業務入方向流量對城域網帶寬的占用，并根據省公司運維、網管等相關部門的意見，對IDC中心出入流量進行限制。

參考文獻：

[1]何政.南陽聯通IP城域網優化設計[J].北京郵電大學，2012.