新型城域網運維方案研討

冉崇書

（中國電信股份有限公司廣東公司，廣東 廣州 510080）

0 引言

為了適應業務發展需要，運營商需要新建新型城域網，在原有的電信城域網絡結構上，通過引入Fabric網絡架構和華為CU分離系統，對現網傳統MSE業務進行城域網絡重構和業務部署，端到端進行了網絡的劃分，為后續網絡網業分離提供了驗證支撐。但新的網絡注入新的硬件設備，引入了CU分離NFV網絡架構，以及EVPN/SRV6等新協議，對運維能力有了新的需求。運維人員要積極面對新的運維挑戰，及時制定新的運維方案，保證網絡具備可維性、易維性、高容錯、高效率的維護能力。

1 新型城域網方案簡介

新型城域網以打造融合、敏捷、簡潔、云化、智能、安全的網絡為目標，以云為核心組網，采用“積木式”模塊化架構，實現架構彈性擴展、云網標準化對接、用戶集中式處理，滿足固移融合、云網融合發展需求。新型城域網模塊化組件包括城域POD、云網POP、出口功能區[1]。

圖1 新型城域網拓撲總覽

（1）城域POD：區域內全業務融合承載，采用Spine-Leaf架構組網，實現流量快速疏導與橫向彈性擴展。A-Leaf提供固定/移動用戶、邊緣云等全業務的就近接入；Spine實現Leaf匯聚與流量轉發。Leaf-Leaf之間通過SRv6+EVPN實現入云、云間等流量快速轉發。

（2）云網POP：部署DC-Leaf/S-Leaf實現網絡與云資源池標準化對接，接入Spine設備。

（3）出口功能區：由Spine和Super-Spine/B-leaf組成，與骨干網、業務平臺/核心網等對接，實現業務差異化服務。出口功能區目標實現國內互聯網流量通過Spine直連骨干，Super-Spine轉發多POD間互聯流量。考慮演進復雜度，初期可通過Super-Spine匯聚Spine統一直連骨干。

（4）轉控分離vBRAS池：由云化控制面（vBRASCP）、池化轉發面（vBRAS-UP）組成，實現光寬帶等固網業務；vBRAS-CP按城域網部署，vBRAS-UP按POD集中部署。

2 新型城域網網絡運維難點

（1）網絡復雜，全新引入了CU分離的網絡架構，顛覆了原城域網的MSER-CR的網絡架構，整個新型城域網包括數百臺數通設備，缺乏有深度的全局網絡數據視圖，出現故障無法快速定界定位。

（2）協議復雜，在原有ISIS、BGP等協議基礎上新增了EVPN、SRV6、網絡切片等新協議及特性。

（3）配置復雜，上萬條配置運維命令，網絡涉及多個廠商設備對接，特性、配置均存在差異。

（4）故障來源復雜，包括配置錯誤、軟件故障、鏈路故障、硬件問題、協議問題等。設備之間聯系緊密,存在故障擴散現象。

（5）無明確業務指標，網絡只承載業務，但業務故障無法第一時間發現，故障處理被動，經常依賴業務側現象支撐。

（6）海量告警日志信息，無法快速從告警日志中獲取有用信息。

3 新型城域網網絡運維方案介紹

如何保障新網絡穩定可靠是運維轉型的核心問題。

3.1 網絡智能分析

對網絡健康度實時評估和異常檢測，快速發現網絡隱患。

（1）推動網管優化，網絡具備多維可視，快速發現網絡瓶頸及隱患。一是通過報表呈現網絡TOPN，快速發現網絡瓶頸；二是網管設備性能拓撲，質量劣化清晰可見；三是網管呈現區域流量/質量地圖，逐層下鉆分析；四是網管通過環比、對比、同比分析，提前發現網絡隱患。

（2）網管實現網絡健康度實時評估和異常檢測。一是轉發類：監控設備端口/NP/TM等，輸出端口流量/NP丟包等指標；二是協議類：監控設備OSPF/ISIS/BGP等，輸出Peer數/路由數變化等指標；三是系統類：監控設備CPU/內存/消息隊列等，輸出CPU/內存利用率等指標；四是管理類：監控設備SSH/NetConf等，輸出狀態/登陸數等指標；五是業務類：監控設備L3VPN/L2VPN等，輸出狀態/流量等指標；六是安全類：監控設備黑名單/白名單等，輸出非法訪問數等指標；七是用戶類：監控設備在線用戶等，輸出用戶在線數等指標；八是資源類：監控設備標簽、license等，輸出設備剩余資源等指標。

3.2 告警日志分類聚合，避免海量告警

圖2 運維方案的核心問題及應對方法

在現網網絡中，由于網絡設備量大，每天網絡會產生海量的告警日志信息，無法快速從告警日志中獲取有用信息。為了避免此問題，需要在網管上進行告警分類和聚合，減少日志告警數量。

（1）基本原則。一是文本挖掘分類；二是類別可事先制訂，分配不同權重。

（2）方法。一是對于一條日志告警，對日志告警文本進行分詞獲取其詞匯集合；二是對照垃圾詞匯字典，去除垃圾詞匯，獲取有用詞匯；三是排序形成日志向量，對日志告警進行分類。

（3）日志告警分類頻度表。一條具體日志告警，會歸屬到具體類別；將單位時間內不同類別的告警日志出現數量，構成一個頻度表。

（4）聚合級別。一是設備級別和網絡級別日志告警頻度表；二是網絡級別分類頻度表變化超過智能閾值，可以懷疑網絡有故障發生，根據告警日志分類信息可以得知大致故障類型；三是分析設備級別頻度表對網絡級別頻度表變化的貢獻程度，排名TOP3 之內的設備，故障可能性最大。

3.3 網管實現多個目的

網管實現業務分析保障，實現專線SLA可視，實現故障主動發現，實現自動定界。

3.3.1 當前痛點

（1）在網路規模巨大的場景下，業務經過的網絡設備網元數量多，路徑長，逐段排查，流程冗長。

（2）在故障發生后，可能涉及接入設備、傳輸設備、及其他網絡設備，定界手段不足，無法快速定界。

（3）故障經常投訴驅動，定界定位時間長，客戶感知差。

3.3.2 解決方案

解決方案為網絡使用網管控制器部署隨流檢測功。通過業務數據報文染色，融合檢測信息，使問題檢測率>90%時，對故障逐跳診斷，精準定位網絡故障點；結合SRV6 POLICY自動調優能力，出現故障快速調整業務路徑，快速恢復業務。

圖3 隨流檢測功能示意圖

3.3.3 方案優點

（1）基于真實業務流檢測。

（2）高靈敏度：每包統計檢測。

（3）中間/尾節點一次部署，頭節點按需使能進行E2E/逐跳檢測。

（4）兼容現網，中間節點不支持，默認透傳轉發。

3.4 業務配置自動下發

在網絡故障中，由于人為配置導致網絡故障，影響業務的事情時有發生，聯合網管服務器，提前做好業務下發規范腳本編排，通過網管進行業務自動下發，提升業務開通效率，保證配置規范性，減低操作引起網絡故障的風險。

整體部署方案：一是為新型城域網部署城域控制器，實現設備管理及業務配置下發；二是將控制器北向與編排器進行對接，使編排器對接OSS服開系統及CRM系統，在客服前端完成業務受理后，編排器形成工單相關信息，返回城域控制器，城域控制器將其翻譯為廠家設備配置后，自動下發配置到相關設備，完成業務自動下發。

圖4 廣東電信新型城域網專線業務開通流程圖

3.5 制定網絡應急預案，保證故障業務快速恢復

在網絡出現重大故障的時候，完善且有效的應急預案的應急預案可以顯著縮短故障定位及恢復的時長，新型城域網的應急預案旨在當網絡出現用戶無法上網、業務受損時，用戶維護工程師能快速進行故障定位和業務緊急恢復。由于新型城域網網絡剛完成建設，本章節將對應急預案的場景進行簡單分析。

故障的處理要以盡快恢復業務為主，應本著先搶通后搶修的原則，優先搶通業務，最大限度地降低對用戶感知的負面影響。當發生重大故障時，首先應按已批準的應急措施和方法盡快恢復通信，在影響業務的情況下不得以查找故障原因為由延長故障歷時。

3.5.1 應急措施總則及快速定界方法

當網絡發生重大事故時，采用及時通報、快速定位以及快速恢復的原則。及時通報，即嚴格遵照公司的通報流程；快速定位，即快速從業務、網絡層面的故障申告，快速確定承載網絡故障的位置；快速恢復，即通過調整網絡配置參數、割接業務、復位單板、更換故障單板等方式，快速恢復業務。

3.5.1.1 快速定位應急措施

根據故障現象快速定位方法。

（1）在CU側確認故障現象，以利于承載網準確配合。由CU側根據提供的故障用戶信息確認故障現象是用戶上線失敗、異常下線還是用戶在線但上網異常等，同時根據提供的故障用戶確認故障范圍和接口，之后對承載網有針對性的在對應的接口、VLAN進行排查定位，確保完全匹配，避免出現故障定位方向跑偏情況。

（2）故障定界方法。一旦確定故障現象后，若故障為用戶上線失敗或異常下線，根據上線失敗原因或下線原因確認是二層鏈路故障還是服務器故障；若故障現象為用戶在線但上網異常，則可以通過ping測試、流量統計、鏡像抓包完成故障定界。

3.5.1.2 根據告警快速定界方法

當從網管系統、監控平臺等處收集到異常告警時，應優先處理緊急和重要的告警，根據告警處理步驟，盡快恢復告警。針對每條告警，系統定義了默認的告警級別，網管接收到設備上報的告警信息后，可以設置過濾條件選擇只查看某一級別的告警，以方便過濾篩選。告警級別定義如下：

（1）Critical：緊急級別。指已經出現了影響業務的情況并且需要立即采取修復措施。

（2）Major：重要級別。指正在形成影響業務的故障并且需要盡快采取修復措施。

（3）Minor：次要級別。指存在一個非業務影響的故障，為避免更為嚴重（影響業務）的故障，應該采取修復措施。

（4）Warning：警告級別。指在感知到任何明顯因素之前，檢測到潛在的或即將發生的一個影響業務的故障。

通過告警定界故障點的操作如下：收集網絡設備中的告警信息登錄網絡設備，使用命令查看設備告警，如CP和UP可使用命令display alarm active來查看設備當前告警。請根據告警信息內容來定界故障，優先定界緊急、嚴重級別的告警。根據告警信息中的具體信息來進一步定界故障，根據不同的告警類型分別處理。

3.5.1.3 應急處理思路

（1）通過監控設備異常告警，快速發現可能的故障點，并按照應急預案進行業務恢復。

（2）明確故障現象。在CP上查詢上、下線原因統計，明確故障現象和范圍。

（3）檢測鏈路連通性和路由發布情況。

4 結束語

隨著數字化全聯接時代的逐步到來，連接日趨廣泛，用戶體驗需求也開始逐步轉變并進行互聯網化重塑，用戶體驗成為未來的新方向，運營商業務從傳統通信業務向內容業務、數字業務及物聯網等新業務演變。新的業務和網絡需要運維模式從以網元為中心的手工模式走向以業務為中心的自適應的ICT運維新模式。本文對新型城域網的一些運維模式做了部分探討，隨著網絡和業務的發展，運維方案也要與時俱進，從以網元為中心的手工模式走向以業務為中心的自適應模式，保證網絡具備可維護、易維護，高容錯、高效率的運維能力。