虛擬化技術在IP城域網優化中的運用分析

林忠陽

【摘要】 IP城域網就是CHINA169在各本地的眼神，是承載本地寬帶、窄帶等IP業務的一個平臺，運營商所包含的所有IP業務都是在城域網內接入和開展的。但在幾年內就快速成長起來的IP城域網，暴露出了很多的問題，這就要求人們要尋求新的技術來解決這些問題，從而就提出了虛擬化技術的應用。

【關鍵詞】 虛擬化技術 IP城域網 虛擬交換機 優化

為了能夠更好的適應業務發展的需要，順應社會發展的潮流，中國電信、中國聯通、中國移動以及有線網絡，每年都在對寬帶IP城域網不斷的進行擴容建設。而當前，隨著虛擬化技術的發展，對于大容量的虛擬交換機產品已經相對成熟，并且在IP城域網中也逐漸得到了應用。

一、IP城域網的現狀

1、核心路由層。IP城域網核心路由層主要負責的是高速轉發城域網的各類進出流量，出口路由器分別與公用IP骨干網以及專用IP骨干網互聯，公用IP骨干網主要是用于承載一般的互聯網流量，而專用IP骨干網主要是用于承載運營商自有業務的流量，比如VPN、3G中繼電路等等。另外，根據傳輸資源以及業務規模等各方面的情況，部分節點也設置了匯接路由器，從而對城域網的流量分片區的進行匯聚。

2、業務控制層。①業務控制層主要是用于實現對用戶及流量的控制和管理，由SR以及BRAS組成，從而覆蓋到主要的匯聚節點，以便能夠給用戶提供更好的業務控制能力和業務提供能力。②各地市根據業務片區，部署了大容量的BRAS，從而給用戶量的快速增長提供了更多的保障，并且支持精確化的綁定功能。③現網的ME60-X16/8系列和7750BAS（采用IOM3），兩者都能夠作為綜合承載的多業務網關MSE來使用。④用于專門承載IPTV、VPN專線以及封閉類自營性業務的BRAS。⑤用于專門承載IPTV、VPN專線以及封閉類自營性業務的SR。

3、寬帶接入層。寬帶接入層包含很多中接入方式，比如LAN、xDSL、GPON、EPON等，從而形成了一個覆蓋廣泛、接入方式多樣化的寬帶接入網。當前，大型城域網的POP點結構基本包括3種類型：①PPPOE上網類流量和專線VPN類流量分離，BRAS同時接入PPPOE類流量和專線VPN類流量，通過不同的端口或鏈路捆綁組，從而實現流量分離。②三類城域網匯聚局（匯聚交換機組網角色），A類匯聚交換機完全偏平化直連BRAS/SR；B類PPPOE鏈路扁平化，VPN專線有通過A類SW轉接的主用或者備用鏈路；C類JSW二級匯聚。③三類POP點組網模型，PPPOE類流量和專線VPN類流量，能夠基本的實現兩類流量的雙通道備份和保護。

二、IP城域網中存在的問題

1、網絡結構不合理，設備功能定位不清晰。網絡功能的層次模糊，二三層網絡重疊在一起，BRAS旁掛三層交換機，從而導致網絡結構的復雜化，使業務的開展增加了很大的難度。另外，由于以太接入網絡所匯聚的層次過多，囿于802.1Q協議固有的4096個VLAN ID的限制，從而使相應的VLAN區分和識別無法實現，最終導致其城域網無法提供差異化的服務。

2、設備功能和性能不足。對于現有的實現業務，所提供的三層交換機其功能較差，從而無法提供差異化業務所需的差分轉發和復雜的接入控制，還不支持MPLS、組播等功能。使交換機的三層轉發機制和性能成為了網絡發展的瓶頸。

3、缺乏業務幾種接入和控制。除了寬帶撥號接入業務是由BRAS來集中控制以外，其他的專線接入點比較分散，一般都是就近接入二三層交換機，其業務控制的能力比較薄弱，不方便對其進行管理和業務的提供。

三、虛擬化技術在IP城域網優化中的應用

1、引入“虛擬匯聚層”。新增兩個交換機框虛擬成一臺邏輯主機，從而作為城域網的虛擬匯聚層，使用高寬帶端口上聯業務控制層設備。通過虛擬匯聚層的統一匯接、調度以及收斂接入流量，從而能夠有效的簡化業務控制層的接入復雜性。

2、業務控制層的規劃。①組網接口邏輯化：將BRAS下聯端口進行邏輯化標識，能夠屏蔽物理接口的變動對于業務層的影響，有效減少鏈路變動對于資源和業務開通系統的影響，從而提高網絡管理和業務開通的便捷性。②匯聚層提供跨機框的保護：業務控制層同設備和不同設備之間提供不同的捆綁組間的業務備份和分流，從而能夠是匯聚層能夠提供跨機框的保護。

3、接入匯聚局規劃。部分局點取消設置接入匯聚交換機，OLT等接入設備可以通過多鏈路分別與虛擬交換機的不同機框對接做鏈路捆綁，其他業務直接接入虛擬匯聚交換機。

三、結語

對于當前IP城域網中存在的問題，從而提出了引入“虛擬匯聚層”的網絡結構，能夠有效的解決IP城域網中出現的問題，也就是說，虛擬化技術能夠有效的促進IP城域網的發展。

參 考 文 獻

[1]周振勇. 虛擬化技術在IP城域網優化中的應用研究[J]. 現代電信科技，2013，04：57-60.

[2]汪凱峰. 虛擬交換機技術及在IP城域網中的應用[D].浙江工業大學，2015.