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        IP城域網(wǎng)家寬業(yè)務(wù)高效容災(zāi)保護(hù)方案的研究與應(yīng)用

        2021-01-03 13:21:33張豫婷周鵬解倩倩葛川
        中國新通信 2021年20期
        關(guān)鍵詞:城域網(wǎng)

        張豫婷 周鵬 解倩倩 葛川

        【摘要】? ? 隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,CMNET(China Mobile Network)城域網(wǎng)已快速發(fā)展為中國移動業(yè)務(wù)最復(fù)雜、流量最大的一張網(wǎng),隨著電信云、物聯(lián)網(wǎng)、云網(wǎng)融合、5G智能等新業(yè)務(wù)的涌現(xiàn),業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)可靠性要求不斷提升。為了滿足上述業(yè)務(wù)迅速上升的需求,這就要求網(wǎng)絡(luò)建設(shè)向?qū)拵Щ⒅悄芑较虬l(fā)展。使得CMNET城域網(wǎng)成為適應(yīng)上述業(yè)務(wù)需求亟待加快建設(shè)的一種網(wǎng)絡(luò)。本文探索一種高效容災(zāi)保護(hù)方案,OLT(Optical Line Terminal)雙上聯(lián)到不同的BRAS(Broadband Remote Access Server)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)故障時用戶無感知自動切換。

        【關(guān)鍵詞】? ? CMNET 城域網(wǎng)? ? 容災(zāi)保護(hù)

        一、概述

        隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,信息傳輸?shù)氖侄伟l(fā)生了極大的變化。人們對各種業(yè)務(wù)的需求也越來越提高,要求業(yè)務(wù)的種類越來越多樣化,如語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻、可視化會議等各種業(yè)務(wù),使得寬帶網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定需求迅速上升。目前主流的組網(wǎng)是OLT單上聯(lián)或雙上聯(lián)到同一臺BRAS設(shè)備,如下圖1和圖2所示:

        OLT單上聯(lián)無法實(shí)現(xiàn)容災(zāi)備份效果,OLT雙上聯(lián)同一臺BRAS只能實(shí)現(xiàn)OLT到BRAS之間的鏈路級保護(hù),當(dāng)由于斷電、BRAS設(shè)備本身故障重啟等各種原因?qū)е碌腂RAS設(shè)備故障、BRAS雙上聯(lián)故障時,BRAS退出服務(wù),下掛的業(yè)務(wù)直接中斷,無法實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用,因此探索一種新的BRAS設(shè)備保護(hù)容災(zāi)機(jī)制:OLT雙跨至不同的BRAS,實(shí)現(xiàn)鏈路級、設(shè)備級的業(yè)務(wù)保護(hù)。

        二、 OLT雙跨至不同的BRAS組網(wǎng)方案

        2.1方案描述

        OLT出2條或者多條鏈路上聯(lián)至不同的BRAS設(shè)備,如下圖3和圖4所示。

        當(dāng)其中一臺BRAS設(shè)備所有上聯(lián)均中斷或者發(fā)生BRAS設(shè)備掉電宕機(jī)、重啟等導(dǎo)致業(yè)務(wù)不可用時,家寬、OTV等動態(tài)業(yè)務(wù)用戶通過自動重新?lián)芴枌?shí)現(xiàn)雙BRAS接入,當(dāng)OLT單邊接入故障時,用戶自動重新?lián)芴柕搅硪慌_BRAS,用戶無感知。

        單播業(yè)務(wù)包括家庭寬帶、電視點(diǎn)播業(yè)務(wù)和語音固話,業(yè)務(wù)故障時,需要寬帶用戶重新發(fā)起PADI請求,電視和語音業(yè)務(wù)重新發(fā)起DHCP請求。鏈路故障時,該OLT下的部分用戶會到另一BRAS接口重新上線。業(yè)務(wù)中斷后,寬帶用戶能自動撥號,電視和語音用戶需要重啟STB和ONU,重新發(fā)起DHCP請求上線。如圖5和圖6所示。

        2.2數(shù)據(jù)規(guī)劃

        OLT雙上行連到兩臺BRAS,兩臺BRAS可以做冷備,也可以做熱備。

        根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況,針對現(xiàn)網(wǎng)的靜態(tài)、PPPoE 用戶業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)備份。通過主備方式雙歸到兩臺BRAS上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù);管理通道通過VRRP 協(xié)議選舉出主備鏈路,實(shí)現(xiàn)障檢測和主備切換;業(yè)務(wù)通道通過奇偶MAC延時,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)和保護(hù)。通過鏈路捆綁運(yùn)行 LACP 協(xié)議,避免單纖故障;根據(jù) ARP自動刷新周期時間,刷新下掛用戶的 MAC 表項,奇偶MAC延時接入策略控制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)上下行流量引導(dǎo)。

        在雙鏈路都正常時,OLT上行認(rèn)證請求報文向兩臺BRAS都會發(fā),OLT會選擇最先回應(yīng)的BRAS作為后續(xù)用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,通常會配置奇偶MAC延時,比如奇MAC地址的優(yōu)先上A設(shè)備,偶MAC地址的優(yōu)先上B設(shè)備,實(shí)現(xiàn)流量基本負(fù)載均勻。

        當(dāng)A設(shè)備的鏈路DOWN了,經(jīng)過該鏈路的用戶流量斷流后,會掉線再上線到B設(shè)備。

        2.3實(shí)施方案

        BRAS-1和BRAS-2部署奇偶MAC延遲接入,偶MAC用戶在BRAS-1接入時有1s(可配置)的延時,因此優(yōu)先從BRAS-2接入,同理奇MAC用戶在BRAS-2接入時有1s(可配置)的延時,因此優(yōu)先從BRAS-1接入。由于奇偶MAC的隨機(jī)性,日常兩邊流量基本能達(dá)到均衡。

        三、現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用

        自2018年以來,各地市OLT雙跨組網(wǎng)改造試點(diǎn)效果顯著,在歷次的BRAS設(shè)備中斷故障中,由于雙跨的OLT下掛用戶可實(shí)現(xiàn)自動切換,大大減少對業(yè)務(wù)的影響,投訴量并未大幅上升,提高了用戶感知和用戶滿意度。鑒于在歷史故障中的應(yīng)用效果,OLT雙跨組網(wǎng)的推動改造非常值得推廣。

        四、結(jié)束語

        近5年是國家"寬帶中國"戰(zhàn)略的優(yōu)化升級階段,也是寬帶網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,技術(shù)提升,客戶服務(wù)質(zhì)量發(fā)展的重要階段.最后,根據(jù)評估分析的結(jié)果,提出相對應(yīng)的措施和建議,以提高移動家寬業(yè)務(wù)的客戶滿意度,提出針對性的改進(jìn)措施,從而促進(jìn)其家寬業(yè)務(wù)的發(fā)展,有效提升企業(yè)競爭力. 通過分析可以得知,建立災(zāi)備可以有效保護(hù)家寬。

        隨著IP技術(shù)的飛速發(fā)展,各種增值業(yè)務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)上得到了廣泛的應(yīng)用。新興的IPTV、5G、大客戶專線和VPN互聯(lián)等重要的電信級業(yè)務(wù),對IP電信網(wǎng)的可靠性提出了很高的要求。電信級業(yè)務(wù)對于IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性主要包括三個層面:設(shè)備可靠性、鏈路可靠性和網(wǎng)絡(luò)可靠性。在城域網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用性要求達(dá)到99.999%,大致相當(dāng)于設(shè)備在一年的連續(xù)運(yùn)行中因各種可能原因造成停機(jī)維護(hù)的時間少于5分鐘。

        家寬業(yè)務(wù)容災(zāi)保護(hù)方案對于故障發(fā)生時業(yè)務(wù)不受影響,用戶無感知自動切換,即實(shí)用又符合當(dāng)下集團(tuán)公司降本增效的號召,值得推廣。

        參? 考? 文? 獻(xiàn)

        [1]Todd Lammle.CCNA 學(xué)習(xí)指南[M].北京: 電子工業(yè)出版社.

        [2]張耿, 周璇.華為接入網(wǎng)維護(hù)寶典[Z].華為技術(shù)有限公司.

        [3]Mark A·Sportack.IP 尋址技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社.

        [4]張旺,王茹.華為寬帶接入服務(wù)器 BRAS 維護(hù)寶典[Z].華為技術(shù)有限公司.

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