呂曉明

一、可靠性概述

隨著無線網(wǎng)絡(luò)從2G→3G→4G的演變，傳統(tǒng)的承載網(wǎng)技術(shù)已無法滿足無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求，所以新技術(shù)的承載網(wǎng)隨著業(yè)務(wù)需求的推進也逐漸應(yīng)運而生。

隨著新技術(shù)的承載網(wǎng)的建設(shè)使用，相對于原傳統(tǒng)承載網(wǎng)（SDH）的IPRAN網(wǎng)絡(luò)的可靠性也被越來越關(guān)注。電信級運營網(wǎng)絡(luò)對可靠性需求可分為三個層面：設(shè)備可靠性、網(wǎng)絡(luò)可靠性和業(yè)務(wù)可靠性。

在承載網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的可用性要求達到99.999%（這相當于設(shè)備在一年的連續(xù)運行中，因各種可能原因造成停機維護的時間少于5分鐘），高可靠性是電信運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)運營的基本要求。

IPRAN承載網(wǎng)定位于綜合承載，實現(xiàn)2G、3G、LTE移動業(yè)務(wù)、固定業(yè)務(wù)的綜合接入，業(yè)務(wù)的多樣化使得網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)變得錯綜復(fù)雜，對網(wǎng)絡(luò)的高可靠性要求成為必然。

LTE業(yè)務(wù)對時延要求更加嚴格，對于LTE承載網(wǎng)——IPRAN網(wǎng)絡(luò)來說，無法控制無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)的時延，只能控制承載網(wǎng)絡(luò)的時延，如何保證LTE業(yè)務(wù)時延滿足要求關(guān)系到LTE業(yè)務(wù)是否能夠正常運營，可靠性部署勢在必行。

對于應(yīng)用層來說，TCP的滑動窗口和其三次握手接收數(shù)據(jù)確認機制，導(dǎo)致TCP 連接的吞吐量與端到端時延成反比。當TCP傳輸路徑發(fā)生故障時，TCP啟用重傳機制，如果長時間得不到倒換路徑，會導(dǎo)致連接中斷。

LTE時代數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激增，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的端口從GE到10GE、100GE不斷增加，當數(shù)據(jù)速率到Gbit數(shù)量級時，長時間不能切換代表著大量數(shù)據(jù)的丟失，對于語音、視頻等業(yè)務(wù)來說，這幾乎是致命的。

可靠性技術(shù)可以分為快速檢測和保護倒換技術(shù)兩個方面來進行部署，二者相輔相成共同為網(wǎng)絡(luò)高可靠性提供保證。

二、IPRAN網(wǎng)可靠性技術(shù)

2.1 IPRAN承載網(wǎng)可靠性技術(shù)

中國電信的LTE承載網(wǎng)目前主要采用IPRAN的承載方式（即PW+L3VPN），只是非省會城市需要途徑CN2省干網(wǎng)絡(luò)到省會或者大區(qū)的EPC機房落地業(yè)務(wù)。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），RAN ER直接上聯(lián)至EPC CE設(shè)備即可；對于非省會城市（沒有EPC），RAN ER設(shè)備需要和CN2的本地落地PE設(shè)備相連，由CN2調(diào)度到EPC CE設(shè)備然后到EPC進行業(yè)務(wù)落地。

PW+L3VPN方案的設(shè)計理念為接入層通過一種技術(shù)PW實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)的接入，降低接入層的維護復(fù)雜度，以及維護人員的技能要求，到達匯聚路由器后再進入L3VPN轉(zhuǎn)發(fā)。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），接入層建立二層管道PW，匯聚路由器以上起L3VPN，通過內(nèi)部環(huán)回接口實現(xiàn)PW與L3VPN的橋接。通常一個接入環(huán)會雙掛兩臺匯聚路由器，匯聚路由器作為基站的三層網(wǎng)關(guān)，此時需要為兩臺匯聚路由器三層內(nèi)部環(huán)回接口設(shè)置相同的MAC和IP，實現(xiàn)雙網(wǎng)關(guān)保護。

PW+L3VPN同時采用二層PW及三層VPN技術(shù)，相應(yīng)的保護方案也是兩種技術(shù)保護方案的組合。

按照保護模式可以分為隧道保護、業(yè)務(wù)保護及網(wǎng)關(guān)保護三類保護方式。

2.2快速檢測技術(shù)

雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測BFD（Bidirectional Forwarding Detection）用于快速檢測系統(tǒng)之間的通信故障，并在出現(xiàn)故障時通知上層應(yīng)用。

BFD for PW是一種對PW進行故障檢測的機制，用于觸發(fā)所承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到業(yè)務(wù)保護的目的。利用BFD完成隧道或PW故障的快速檢測，從而引導(dǎo)所承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到業(yè)務(wù)保護的目的。

BFD For TE是MPLS TE中的一種端到端的快速檢測機制，用于快速檢測隧道所經(jīng)過的路徑（包括鏈路和節(jié)點）中所發(fā)生的故障。

TE傳統(tǒng)的檢測機制包括RSVP Hello或者RSVP刷新超時等檢測，都具有檢測速度緩慢的缺點。BFD檢測機制很好的克服了這些缺點，它采用快速收發(fā)報文的機制，完成這些隧道路徑故障的快速檢測，從而觸發(fā)承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到保護業(yè)務(wù)的目的。

在LSP隧道上建立BFD會話，利用BFD檢測機制快速檢測LSP隧道的故障，可以提供端到端的保護。BFD可以用來檢測MPLS LSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑上數(shù)據(jù)平面的故障。使用BFD檢測單向LSP路徑時，反向鏈路可以是IP鏈路、LSP。

三、總結(jié)

為了建設(shè)一張高可靠性的LTE網(wǎng)絡(luò)，IPRAN設(shè)備針對各種業(yè)務(wù)提供了端到端的可靠性保護方案，保證業(yè)務(wù)順暢，同時在故障發(fā)生后能以最快的速度進行保護倒換，盡可能把運營商損失降到最低。

在快速檢測方面，目前的IPRAN設(shè)備實現(xiàn)了BFD for everything，可以針對端口、鏈路、LSP、TE-LSP、VPN、PWE3等等進行快速檢測，保證在故障發(fā)生的第一時間通知相關(guān)模塊進行快速倒換。

在故障倒換方面，IPRAN設(shè)備通過配合快速檢測，推出了針對LTE場景的各種保護技術(shù)，如PW冗余、VPN FRR、混合FRR、TE HSB、VRRP等，已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，通過多手段融合來為運營商的無線和有線業(yè)務(wù)提供高可靠的IPRAN網(wǎng)絡(luò)。

一、可靠性概述

隨著無線網(wǎng)絡(luò)從2G→3G→4G的演變，傳統(tǒng)的承載網(wǎng)技術(shù)已無法滿足無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求，所以新技術(shù)的承載網(wǎng)隨著業(yè)務(wù)需求的推進也逐漸應(yīng)運而生。

隨著新技術(shù)的承載網(wǎng)的建設(shè)使用，相對于原傳統(tǒng)承載網(wǎng)（SDH）的IPRAN網(wǎng)絡(luò)的可靠性也被越來越關(guān)注。電信級運營網(wǎng)絡(luò)對可靠性需求可分為三個層面：設(shè)備可靠性、網(wǎng)絡(luò)可靠性和業(yè)務(wù)可靠性。

在承載網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的可用性要求達到99.999%（這相當于設(shè)備在一年的連續(xù)運行中，因各種可能原因造成停機維護的時間少于5分鐘），高可靠性是電信運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)運營的基本要求。

IPRAN承載網(wǎng)定位于綜合承載，實現(xiàn)2G、3G、LTE移動業(yè)務(wù)、固定業(yè)務(wù)的綜合接入，業(yè)務(wù)的多樣化使得網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)變得錯綜復(fù)雜，對網(wǎng)絡(luò)的高可靠性要求成為必然。

LTE業(yè)務(wù)對時延要求更加嚴格，對于LTE承載網(wǎng)——IPRAN網(wǎng)絡(luò)來說，無法控制無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)的時延，只能控制承載網(wǎng)絡(luò)的時延，如何保證LTE業(yè)務(wù)時延滿足要求關(guān)系到LTE業(yè)務(wù)是否能夠正常運營，可靠性部署勢在必行。

對于應(yīng)用層來說，TCP的滑動窗口和其三次握手接收數(shù)據(jù)確認機制，導(dǎo)致TCP 連接的吞吐量與端到端時延成反比。當TCP傳輸路徑發(fā)生故障時，TCP啟用重傳機制，如果長時間得不到倒換路徑，會導(dǎo)致連接中斷。

LTE時代數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激增，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的端口從GE到10GE、100GE不斷增加，當數(shù)據(jù)速率到Gbit數(shù)量級時，長時間不能切換代表著大量數(shù)據(jù)的丟失，對于語音、視頻等業(yè)務(wù)來說，這幾乎是致命的。

可靠性技術(shù)可以分為快速檢測和保護倒換技術(shù)兩個方面來進行部署，二者相輔相成共同為網(wǎng)絡(luò)高可靠性提供保證。

二、IPRAN網(wǎng)可靠性技術(shù)

2.1 IPRAN承載網(wǎng)可靠性技術(shù)

中國電信的LTE承載網(wǎng)目前主要采用IPRAN的承載方式（即PW+L3VPN），只是非省會城市需要途徑CN2省干網(wǎng)絡(luò)到省會或者大區(qū)的EPC機房落地業(yè)務(wù)。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），RAN ER直接上聯(lián)至EPC CE設(shè)備即可；對于非省會城市（沒有EPC），RAN ER設(shè)備需要和CN2的本地落地PE設(shè)備相連，由CN2調(diào)度到EPC CE設(shè)備然后到EPC進行業(yè)務(wù)落地。

PW+L3VPN方案的設(shè)計理念為接入層通過一種技術(shù)PW實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)的接入，降低接入層的維護復(fù)雜度，以及維護人員的技能要求，到達匯聚路由器后再進入L3VPN轉(zhuǎn)發(fā)。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），接入層建立二層管道PW，匯聚路由器以上起L3VPN，通過內(nèi)部環(huán)回接口實現(xiàn)PW與L3VPN的橋接。通常一個接入環(huán)會雙掛兩臺匯聚路由器，匯聚路由器作為基站的三層網(wǎng)關(guān)，此時需要為兩臺匯聚路由器三層內(nèi)部環(huán)回接口設(shè)置相同的MAC和IP，實現(xiàn)雙網(wǎng)關(guān)保護。

PW+L3VPN同時采用二層PW及三層VPN技術(shù)，相應(yīng)的保護方案也是兩種技術(shù)保護方案的組合。

按照保護模式可以分為隧道保護、業(yè)務(wù)保護及網(wǎng)關(guān)保護三類保護方式。

2.2快速檢測技術(shù)

雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測BFD（Bidirectional Forwarding Detection）用于快速檢測系統(tǒng)之間的通信故障，并在出現(xiàn)故障時通知上層應(yīng)用。

BFD for PW是一種對PW進行故障檢測的機制，用于觸發(fā)所承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到業(yè)務(wù)保護的目的。利用BFD完成隧道或PW故障的快速檢測，從而引導(dǎo)所承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到業(yè)務(wù)保護的目的。

BFD For TE是MPLS TE中的一種端到端的快速檢測機制，用于快速檢測隧道所經(jīng)過的路徑（包括鏈路和節(jié)點）中所發(fā)生的故障。

TE傳統(tǒng)的檢測機制包括RSVP Hello或者RSVP刷新超時等檢測，都具有檢測速度緩慢的缺點。BFD檢測機制很好的克服了這些缺點，它采用快速收發(fā)報文的機制，完成這些隧道路徑故障的快速檢測，從而觸發(fā)承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到保護業(yè)務(wù)的目的。

在LSP隧道上建立BFD會話，利用BFD檢測機制快速檢測LSP隧道的故障，可以提供端到端的保護。BFD可以用來檢測MPLS LSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑上數(shù)據(jù)平面的故障。使用BFD檢測單向LSP路徑時，反向鏈路可以是IP鏈路、LSP。

三、總結(jié)

為了建設(shè)一張高可靠性的LTE網(wǎng)絡(luò)，IPRAN設(shè)備針對各種業(yè)務(wù)提供了端到端的可靠性保護方案，保證業(yè)務(wù)順暢，同時在故障發(fā)生后能以最快的速度進行保護倒換，盡可能把運營商損失降到最低。

在快速檢測方面，目前的IPRAN設(shè)備實現(xiàn)了BFD for everything，可以針對端口、鏈路、LSP、TE-LSP、VPN、PWE3等等進行快速檢測，保證在故障發(fā)生的第一時間通知相關(guān)模塊進行快速倒換。

在故障倒換方面，IPRAN設(shè)備通過配合快速檢測，推出了針對LTE場景的各種保護技術(shù)，如PW冗余、VPN FRR、混合FRR、TE HSB、VRRP等，已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，通過多手段融合來為運營商的無線和有線業(yè)務(wù)提供高可靠的IPRAN網(wǎng)絡(luò)。

一、可靠性概述

隨著無線網(wǎng)絡(luò)從2G→3G→4G的演變，傳統(tǒng)的承載網(wǎng)技術(shù)已無法滿足無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求，所以新技術(shù)的承載網(wǎng)隨著業(yè)務(wù)需求的推進也逐漸應(yīng)運而生。

隨著新技術(shù)的承載網(wǎng)的建設(shè)使用，相對于原傳統(tǒng)承載網(wǎng)（SDH）的IPRAN網(wǎng)絡(luò)的可靠性也被越來越關(guān)注。電信級運營網(wǎng)絡(luò)對可靠性需求可分為三個層面：設(shè)備可靠性、網(wǎng)絡(luò)可靠性和業(yè)務(wù)可靠性。

在承載網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的可用性要求達到99.999%（這相當于設(shè)備在一年的連續(xù)運行中，因各種可能原因造成停機維護的時間少于5分鐘），高可靠性是電信運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)運營的基本要求。

IPRAN承載網(wǎng)定位于綜合承載，實現(xiàn)2G、3G、LTE移動業(yè)務(wù)、固定業(yè)務(wù)的綜合接入，業(yè)務(wù)的多樣化使得網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)變得錯綜復(fù)雜，對網(wǎng)絡(luò)的高可靠性要求成為必然。

LTE業(yè)務(wù)對時延要求更加嚴格，對于LTE承載網(wǎng)——IPRAN網(wǎng)絡(luò)來說，無法控制無線側(cè)和核心網(wǎng)側(cè)的時延，只能控制承載網(wǎng)絡(luò)的時延，如何保證LTE業(yè)務(wù)時延滿足要求關(guān)系到LTE業(yè)務(wù)是否能夠正常運營，可靠性部署勢在必行。

對于應(yīng)用層來說，TCP的滑動窗口和其三次握手接收數(shù)據(jù)確認機制，導(dǎo)致TCP 連接的吞吐量與端到端時延成反比。當TCP傳輸路徑發(fā)生故障時，TCP啟用重傳機制，如果長時間得不到倒換路徑，會導(dǎo)致連接中斷。

LTE時代數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激增，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的端口從GE到10GE、100GE不斷增加，當數(shù)據(jù)速率到Gbit數(shù)量級時，長時間不能切換代表著大量數(shù)據(jù)的丟失，對于語音、視頻等業(yè)務(wù)來說，這幾乎是致命的。

可靠性技術(shù)可以分為快速檢測和保護倒換技術(shù)兩個方面來進行部署，二者相輔相成共同為網(wǎng)絡(luò)高可靠性提供保證。

二、IPRAN網(wǎng)可靠性技術(shù)

2.1 IPRAN承載網(wǎng)可靠性技術(shù)

中國電信的LTE承載網(wǎng)目前主要采用IPRAN的承載方式（即PW+L3VPN），只是非省會城市需要途徑CN2省干網(wǎng)絡(luò)到省會或者大區(qū)的EPC機房落地業(yè)務(wù)。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），RAN ER直接上聯(lián)至EPC CE設(shè)備即可；對于非省會城市（沒有EPC），RAN ER設(shè)備需要和CN2的本地落地PE設(shè)備相連，由CN2調(diào)度到EPC CE設(shè)備然后到EPC進行業(yè)務(wù)落地。

PW+L3VPN方案的設(shè)計理念為接入層通過一種技術(shù)PW實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)的接入，降低接入層的維護復(fù)雜度，以及維護人員的技能要求，到達匯聚路由器后再進入L3VPN轉(zhuǎn)發(fā)。

對于省會或者大區(qū)城市（EPC所在地），接入層建立二層管道PW，匯聚路由器以上起L3VPN，通過內(nèi)部環(huán)回接口實現(xiàn)PW與L3VPN的橋接。通常一個接入環(huán)會雙掛兩臺匯聚路由器，匯聚路由器作為基站的三層網(wǎng)關(guān)，此時需要為兩臺匯聚路由器三層內(nèi)部環(huán)回接口設(shè)置相同的MAC和IP，實現(xiàn)雙網(wǎng)關(guān)保護。

PW+L3VPN同時采用二層PW及三層VPN技術(shù)，相應(yīng)的保護方案也是兩種技術(shù)保護方案的組合。

按照保護模式可以分為隧道保護、業(yè)務(wù)保護及網(wǎng)關(guān)保護三類保護方式。

2.2快速檢測技術(shù)

雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測BFD（Bidirectional Forwarding Detection）用于快速檢測系統(tǒng)之間的通信故障，并在出現(xiàn)故障時通知上層應(yīng)用。

BFD for PW是一種對PW進行故障檢測的機制，用于觸發(fā)所承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到業(yè)務(wù)保護的目的。利用BFD完成隧道或PW故障的快速檢測，從而引導(dǎo)所承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到業(yè)務(wù)保護的目的。

BFD For TE是MPLS TE中的一種端到端的快速檢測機制，用于快速檢測隧道所經(jīng)過的路徑（包括鏈路和節(jié)點）中所發(fā)生的故障。

TE傳統(tǒng)的檢測機制包括RSVP Hello或者RSVP刷新超時等檢測，都具有檢測速度緩慢的缺點。BFD檢測機制很好的克服了這些缺點，它采用快速收發(fā)報文的機制，完成這些隧道路徑故障的快速檢測，從而觸發(fā)承載業(yè)務(wù)的快速切換，達到保護業(yè)務(wù)的目的。

在LSP隧道上建立BFD會話，利用BFD檢測機制快速檢測LSP隧道的故障，可以提供端到端的保護。BFD可以用來檢測MPLS LSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑上數(shù)據(jù)平面的故障。使用BFD檢測單向LSP路徑時，反向鏈路可以是IP鏈路、LSP。

三、總結(jié)

為了建設(shè)一張高可靠性的LTE網(wǎng)絡(luò)，IPRAN設(shè)備針對各種業(yè)務(wù)提供了端到端的可靠性保護方案，保證業(yè)務(wù)順暢，同時在故障發(fā)生后能以最快的速度進行保護倒換，盡可能把運營商損失降到最低。

在快速檢測方面，目前的IPRAN設(shè)備實現(xiàn)了BFD for everything，可以針對端口、鏈路、LSP、TE-LSP、VPN、PWE3等等進行快速檢測，保證在故障發(fā)生的第一時間通知相關(guān)模塊進行快速倒換。

在故障倒換方面，IPRAN設(shè)備通過配合快速檢測，推出了針對LTE場景的各種保護技術(shù)，如PW冗余、VPN FRR、混合FRR、TE HSB、VRRP等，已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，通過多手段融合來為運營商的無線和有線業(yè)務(wù)提供高可靠的IPRAN網(wǎng)絡(luò)。