民航数据网路由技术及应用策略.doc

民航数据网路由技术及应用策略 【摘要】 本文从一起民航数据网典型故障着手,分析了目前民航数据网存在的路由问 题、形成机制及技术解决方案,并提出了高级路由管理技术应用策略及民航数据 网网络精细化管理建议。 【关键字】 民航数据网网络管理路由技术及应用策略 一、引言 民航数据网是近年由中国民航总局投资,向中国民航空管相关部门提供数据通信服务的基础网络平台。随着民航空管体制改革的不断深化,可以预见在民航数据网承载更多业务种类提供更为复杂的综合业务传输服务的同时,广域网络传输业务量将迅速增加;随着网络规模进一步扩大,冗余链路的不断增多,网络结构将更为复杂。这些变化都将给正式运行不久的民航数据网带来更大的运行保障压力。 就目前民航数据网运行情况看,随着网络承载业务的不断增加,已开始出现传输服务质量不稳定,传输性能指标满足不了用户业务需求的情况。如:今年9月21日起上海ACC引接中南5部雷达信号的一条业务虚电路(以下简称中南雷达信号电路)在连续一周内多次出现传输质量下降(传输延迟高达600ms以上,延迟抖动增大),致使上海ACC雷达自动化系统无法使用相关雷达信号。 本文从以上典型故障处理着手,探讨了目前民航数据网存在的路由问题,分析了问题形成机制及技术解决方案,并提出“现阶段民航数据网网络管理应适时由粗放型管理转变为精细化管理”的观点。笔者希望以此文章推进民航数据网网络管理的精细化。 二、民航数据网路由问题 经网络跟踪分析,9月21日起上海ACC引接中南雷达信号传输质量下降状况发生前后网络及业务路由变化情况如下: 图1 上海ACC 引接中南雷达信号业务相关网络拓扑图 1. 最初,由于中南雷达信号电路传输路径上某条链路中断原因,导致中南 雷达信号电路重路由; 2. 上海ACC 节点根据最优路由表业务传输路由应为上海ACC -上海浦东- 广州白云-广州ACC ,但GCAC 资源检查发现上海浦东-广州白云8M 中继可用带宽资源仅剩245cps (约500b/s ),无法满足业务384kb/s(nrtVBR 服务级别CIR 值)需求,于是上海ACC 节点采用动态按需路由方式,为中南雷达信号电路选择的传输路径为上海ACC -上海浦东-北京天航信-广州白云-广州ACC 。也就是这条路径,自9月21日起多次出现传输延迟大(用户接入路由器间600ms 以上),延迟抖动不稳定的情况。在用户反映后,跟踪路径上相关链路未发现有带宽资源耗尽情况; 3. 经数据网网管人员手工重路由后,业务路径走向改为上海ACC -上海浦 东-北京首都机场-北京天航信-广州白云-广州ACC ,传输延迟在200ms 左右,用户反映业务传输正常。 对于上述过程存在三个疑问: 1. 路径沿途各链路带宽资源还未被全部用完,传输服务质量为什么会出现 问题? 2. 经手工重路由后,业务路径增加首都机场节点,路径长度显然更长了, 而此时服务质量为什么会反而更好? 3. 广州白云-上海浦东有8M 那么多的业务量吗? 分析以上疑问,我们可发现目前民航数据网路由及业务传输服务质量方面存北京首都机场上海ACC 北京天航信 广州白云 广州ACC 上海浦东 在的一些典型问题: 1. 业务虚电路服务等级配置不合理,实时业务传输质量无法得到保证 我们知道当分组交换网络内所有业务在同一服务级别时,网络为各业务提供的服务没有差异性,设备对于同时到达节点端口的相同服务等级流量无法进行有效调度,业务传输服务质量无法得到保证;当分组交换网络内同时存在多种优先级的业务时,网络可以以损失较低优先级业务传输质量为代价,较好地保证高优先级业务服务质量。 对于民航数据网,相同原理同样适用。 据此,目前民航数据网各种业务服务等级配置存在一定不合理性。如:雷达、甚高频等实时性要求很强的业务目前配置的服务等级为nrtVBR ,居然同转报业务使用相同的服务等级。可想而知,在这种状况下,虽然传输路径上链路尚有带宽资源,但相同服务等级在网络内节点端口处不规则的流量,必然无法使业务获得稳定的传输延迟及延迟抖动,从而无法满足实时业务的传输质量需求。 2. 动态路由未考虑负载均衡 对以上路由过程分析我们可以得出结论,600ms 延迟问题主要出在上海浦东-北京天航信链路上,我们可以推测该条链路上必然业务相当多,从而致使服务质量无法保证,而经首都机场迂回后,虽然在传输路径上多走了一跳,但由于上海浦东-北京首都机场-北京天航信路径上业务较少,服务质量反而更好,这也就是典型的负载均衡问题。 图2 路径负载均衡 我们知道,动态路由算法普遍以最短路径作为路由选择目标,在图2中,上海浦东-北京天航信最短路径为上海浦东-北京天航信,于是只要链路带宽资源够用,不管链路拥挤程度,动态路由协议会把经