IP城域網(wǎng)家寬業(yè)務高效容災保護方案的研究與應用

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)務最復雜、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)務的涌現(xiàn)，業(yè)務對網(wǎng)絡可靠性要求不斷提升。為了滿足上述業(yè)務迅速上升的需求，這就要求網(wǎng)絡建設向?qū)拵Щ?、智能化方向發(fā)展。使得CMNET城域網(wǎng)成為適應上述業(yè)務需求亟待加快建設的一種網(wǎng)絡。本文探索一種高效容災保護方案，OLT（Optical Line Terminal）雙上聯(lián)到不同的BRAS（Broadband Remote Access Server）設備，實現(xiàn)故障時用戶無感知自動切換。

【關鍵詞】? ? CMNET 城域網(wǎng)? ? 容災保護

一、概述

隨著計算機技術和通信技術的發(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)務的需求也越來越提高，要求業(yè)務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，使得寬帶網(wǎng)絡安全穩(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設備，如下圖1和圖2所示：

OLT單上聯(lián)無法實現(xiàn)容災備份效果，OLT雙上聯(lián)同一臺BRAS只能實現(xiàn)OLT到BRAS之間的鏈路級保護，當由于斷電、BRAS設備本身故障重啟等各種原因?qū)е碌腂RAS設備故障、BRAS雙上聯(lián)故障時，BRAS退出服務，下掛的業(yè)務直接中斷，無法實現(xiàn)保護作用，因此探索一種新的BRAS設備保護容災機制：OLT雙跨至不同的BRAS，實現(xiàn)鏈路級、設備級的業(yè)務保護。

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設備，如下圖3和圖4所示。

當其中一臺BRAS設備所有上聯(lián)均中斷或者發(fā)生BRAS設備掉電宕機、重啟等導致業(yè)務不可用時，家寬、OTV等動態(tài)業(yè)務用戶通過自動重新?lián)芴枌崿F(xiàn)雙BRAS接入，當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)務包括家庭寬帶、電視點播業(yè)務和語音固話，業(yè)務故障時，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)務實現(xiàn)備份。通過主備方式雙歸到兩臺BRAS上實現(xiàn)業(yè)務保護;管理通道通過VRRP 協(xié)議選舉出主備鏈路，實現(xiàn)障檢測和主備切換;業(yè)務通道通過奇偶MAC延時，實現(xiàn)業(yè)務負載分擔和保護。通過鏈路捆綁運行 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現(xiàn)業(yè)務上下行流量引導。

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

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

2.3實施方案

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的隨機性，日常兩邊流量基本能達到均衡。

三、現(xiàn)網(wǎng)應用

自2018年以來，各地市OLT雙跨組網(wǎng)改造試點效果顯著，在歷次的BRAS設備中斷故障中，由于雙跨的OLT下掛用戶可實現(xiàn)自動切換，大大減少對業(yè)務的影響，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)絡優(yōu)化，技術提升，客戶服務質(zhì)量發(fā)展的重要階段.最后，根據(jù)評估分析的結(jié)果，提出相對應的措施和建議，以提高移動家寬業(yè)務的客戶滿意度，提出針對性的改進措施，從而促進其家寬業(yè)務的發(fā)展，有效提升企業(yè)競爭力. 通過分析可以得知，建立災備可以有效保護家寬。

隨著IP技術的飛速發(fā)展，各種增值業(yè)務在互聯(lián)網(wǎng)上得到了廣泛的應用。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，對IP電信網(wǎng)的可靠性提出了很高的要求。電信級業(yè)務對于IP網(wǎng)絡的可靠性主要包括三個層面：設備可靠性、鏈路可靠性和網(wǎng)絡可靠性。在城域網(wǎng)中，網(wǎng)絡設備的可用性要求達到99.999%，大致相當于設備在一年的連續(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。

家寬業(yè)務容災保護方案對于故障發(fā)生時業(yè)務不受影響，用戶無感知自動切換，即實用又符合當下集團公司降本增效的號召，值得推廣。

參? 考? 文? 獻

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