城域网建设中的相关技术问题《网络世界》.docVIP

IP城域网建设中的相关技术问题 中国电信股份有限公司北京研究院 胡捷 随着运营商之间竞争的日益加剧和新兴运营商的介入，数据业务已经成为竞争的焦点之一，数据业务提供能力、服务质量以及性能价格比等因素是竞争成败的关键。IP城域网在用户驻地网和骨干互连网之间起着桥梁作用，其采用的网络组织结构和技术实现方式直接影响到所支持的业务，此外还对网络的可靠性、可用性和可扩展性起着关键作用。 通常在IP城域网的建设实施、运行维护和业务开展上需要关注以下几个方面的问题： 1. 故障保护倒换 网络故障保护倒换可以从物理层、链路层、网络层三个层次进行，或者组合使用三个层次提供故障保护倒换。如果低层能提供50ms的电信级别故障保护倒换，那么可以不启用高层的故障保护倒换机制。例如可以利用SDH提供50ms的故障倒换，不必启用Spanning Tree或MPLS的快速重路由进行故障倒换保护。 目前节点之间的物理层和链路层可以采用以下几种保护到换方式： （1）裸光纤Dark Fiber（两条不同的物理路由，或一条相同物理路由光缆中的不同纤芯提供1+1保护）； （2）密集波分DWDM或粗波分CWDM（两条不同的物理路由、一条相同物理路由光缆中的不同纤芯、或一套WDM系统中的不同波长提供1+1保护）； （3）SDH（用于核心、汇聚节点之间的PoS连接，能提供2/4纤的通道/复用段保护倒换，故障恢复时间=50ms，节点设备不用感知网络拓扑的变化，不需通过L2 Spanning Tree或L3 IGP的收敛）； （4）MSTP（用于汇聚、接入节点之间的FE连接，保护机理同SDH）； （5）RPR（用于汇聚、接入节点之间的FE/GE环状连接，保护机制采用弹性分组环技术，恢复时间=50ms，采用空间再利用技术提高了环状网络带宽利用率，链路保护算法不需路由器参与）。 根据节点所采用设备和控制层面的不同，目前节点之间能使用以下几种保护协议： （1）DPT(用于核心、汇聚节点之间的PoS环状连接，链路故障恢复时间=50ms，采用空间复用技术提高了环状网络带宽利用率，链路保护需要路由器参与)； （2）L2交换机作为业务节点，节点之间采用Spanning Tree协议提供链路冗余机制，802.1d标准的保护到换时间为50s左右，802.1w可以提高到1-2s； （3）L3路由器作为业务节点，节点之间的IGP可以提供路由收敛，保护到换时间为1-2s。L3路由器作为业务节点，节点之间启用MPLS TE的Fast reroute或备份路径，提供类似浮动静态路由功能，在IGP收敛之前进行50ms以内的路径保护到换。 2. IP城域网的安全问题 随着以太网应用的日益普及安全成为日益迫切的需求。Routing Domain，与骨干网之间为eBGP或Default/Static路由协议，城域网逻辑上相当于骨干网的用户，拥有独立、连续的地址范围，理想状态下这段地址范围经过聚合在骨干网路由器上为一个路由条目。 如果城域网采用两个节点与骨干网连接，需要合理配置路由策略，实现网络正常状态下的流量负载分担及网络故障状态下的冗余。 3.1 静态/缺省路由方式 在城域网两个出口路由器上配置指向骨干网的缺省路由，并将其注入到IGP，城域网其他节点L3设备会根据到出口路由器的IGP Metric值自动实现Outbound流量负载分担；当一个出口出现故障，缺省路由消失，Outbound流量全部集中到另一个出口，实现冗余； 骨干网的两台路由器分别配置到城域网前、后1/2地址和全部地址段的静态路由，并将静态路由通过Network命令通告到iBGP。在网络正常状态下，骨干网根据最长匹配原则，通向城域网的流量根据目的地地址范围位于城域网全部地址范围的前半部或后半部，采用不同的入口，实现Inbound流量的负载分担；当一个入口故障，静态路由消失，另一个入口仍然具备通向城域网的全部地址段，可以实现冗余。 3.2 eBGP方式 城域网两个出口分别接收骨干网送来的Aggregation路由，同时自行配置到骨干网的缺省路由，将二者注入到iBGP，由于两个出口的Local Prefer、AS-Path和MED等属性均相同，因此iBGP选择哪个出口取决于到出口路由器的IGP Metric，可以自动实现Outbound流量的负载分担；当一个出口故障，路由消失，全部Outbound流量自动通过另一个出口，实现冗余； 骨干网两台路由器同时接收城域网送来的Aggregation路由，分别传播到骨干网iBGP，二者具备相同的Local Perfer、AS-Path和MED等属性，因此根据到出口路由器的IGP Metric实现Inbound流量负载分担；同样，故障时，自动选择另一个出口