近年來,網絡技術飛速發展,業務越來越豐富,物理承載技術突飛猛進(3G、4G),新技術不斷涌現,網絡承載技術向All over IP的方向發展。隨著業務和技術的發展,對IP網的業務需求不斷增加,體現在業務的IP化、網絡的IP化。軟交換IP化已經開始實施,傳統的電信網絡,以及3G電路域和信令網也具有IP化趨勢。
如何在IP網絡上運營電信業務,是電信運營商必須面對和解決的問題。新的電信業務要求具有以下特點,封閉性,內部通信比較多,不需要或很少訪問Internet;高服務質量要求;高安全性和可靠性要求。
中國移動IP承載網建設規劃
單一互聯網已經無法滿足中國移動業務需求的變化,需要建設IP專網來承載不適合在互聯網上承載的IP業務。根據業務需求和技術發展情況,《中國移動技術發展路標 2004,2005,2008年版》提出在較長時間內需要兩種IP電信業務承載網絡,互相補充共同滿足業務的需要。
專用IP承載網,承載高要求、高價值、可控性高的具有封閉特性的電信業務。
公眾互聯網,承載安全要求不高的電信業務。作為全球互聯網的一部分,繼續提供傳統的互聯網業務。
因此,中國移動專用IP承載網是中國移動新一代面向多種業務的、能夠同時支持語音、視頻、數據等多業務的核心承載網絡,是中國移動新的全國性IP網絡。中國移動IP專網主要面對中國移動自身業務系統和大客戶,IP專網所承載的業務系統要求具有封閉或半封閉特性,IP專網應提供對業務的較高服務質量和安全可靠性保證。IP專網和移動互聯網互相補充共同提供對中國移動業務的承載,IP專網定位于高價值和高要求的電信業務,移動互聯網定位于互聯網業務和中低要求的電信業務。隨著技術的發展,未來應考慮多網合一的可能。
根據IP承載網建設思路,IP承載網總體組網要求如下。
滿足業務需求,保證專網承載業務的服務質量;面向高價值業務,保障網絡擁有完善的保護機制,具有電信級高可靠性;結構設計要充分考慮業務特性,尤其是3G網的業務模型;在滿足業務QoS和可靠性要求的基礎上,盡量節省資源占用,降低建網成本;網絡組網應盡量減少規劃、運維和管理的難度;IP專網組網必須充分考慮長遠業務需要,具備可擴展性;網絡結構應盡可能簡化、清晰。
IP承載網覆蓋全國,所有網絡設備位于同一個域內;采用扁平化分層網絡結構,分為核心層、匯聚層、接入層;全網開通MPLS VPN,實現業務隔離。
POS接口IP承載優勢較大
目前IP承載網使用的路由器網絡接口類型比較少,主要是以太接口和POS接口。以太接口包含FE、GE、10GE,POS接口包含155M、2.5G、10G。
由于IP承載網對于各種接入業務采用VPN隔離,業務接入的設備接口必須綁定到VPN中。當某個物理接口上承載兩種以上的業務形式時,必須將該物理接口分成子接口形式,將子接口綁定到VPN中。
以太網接口采用802.1Q VLAN技術劃分子接口,但以太網接口帶寬跳躍大,從GE直接到達10GE,對于總帶寬需求為2G的多個業務共用一個物理接口的要求無法直接滿足。現在部分廠商可以通過2個GE接口捆綁劃分子接口實現,但是采用GE接口捆綁有比較明顯的缺點。不是所有廠商目前都支持該能力,而且兼容性不高;捆綁接口中一個接口故障,易導致鏈路擁塞。
而POS接口具有2.5G的帶寬能力,可以解決2G帶寬需求的用戶接入。但目前IP承載網上尚沒有在POS接口上劃分子接口的規范形式,故沒有正式應用。從技術上看,對于POS接口劃分子接口有以下兩種方式。對于CPOS接口,使用通道化時隙技術劃分子接口;對于POS接口,使用幀中繼技術劃分子接口。
對于CPOS接口通過通道化時隙技術實現子接口,主要的缺點如下。對于2.5G以上POS接口的通道化時隙技術,部分廠商不支持;通道化時隙技術帶寬分配固定,不易動態調節。
對于POS接口通過幀中繼技術實現子接口,理論上是可行的。幀中繼(Frame Relay)是較新的一種準寬帶數據通信方式,是在X.25技術基礎之上發展起來的一種快速分組交換技術。其利用幀對變長數據進行封裝,使用統計復用技術使之在網絡中傳輸,可使多個用戶同時使用一條線路的數據業務,動態分享網絡介質和可用帶寬。因此,利用幀中繼,在POS端口上支持虛鏈路,可使多個用戶共享同一物理介質。
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采用幀中繼技術實現POS子接口的測試方案
通過在POS鏈路上封裝FR并支持POS子接口,首先解決了POS鏈路多VPN接入的需求,其次解決了POS鏈路多用戶跨域VPN的需求。
測試內容包括:POS子接口不同封裝方式的基本轉發,L3VPN OP-A方式場景下POS子接口應用,針對現網應用,測試POS子接口接入L3 VPN,轉發及路由學習,POS子接口應用IP FRR基本功能測試,異廠商的互通情況。
測試過程
幀中繼使用的封裝格式主要有兩種:IETF、Cisco,IETF封裝形式各廠商都支持,Cisco是思科定義的格式,主要廠商都支持。
幀中繼接口類型有兩種:DCE和DTE。
幀中繼的接口信令稱為本地管理接口(LMI),交換機使用LMI來確定哪一些DLCI已被定義以及它們的當前狀態,類型有三種:ANSI、Cisco、Q933。
兩臺路由器的接口使用幀中繼協議進行連接時,基本要求包括三個方面。
其一,幀中繼的封裝格式要一致,都是IETF,或都是Cisco。
其二,一個接口采用DCE,另一個接口采用DTE。
其三,幀中繼的LMI類型要一致。
根據幀中繼技術的工作原理和IP承載網的組網形式,設計如下測試用例,采用華為設備進行了全面測試,并使用阿爾卡特設備、Cisco設備、Juniper設備進行了互通性測試。
根據上述測試方案和測試用例,采用多廠商設備進行了測試,測試結果表明在POS子接口上使用幀中繼技術實現子接口劃分是完全可行的。