中国移动城域数据网汇聚层建设思路探讨

中国移动城域数据网汇聚层建设思路探讨　文彬　（中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司，乌鲁木齐８３００１　１）　摘要本文介绍了移动城域数据网新的定位和网络架构，从而提出城域网汇聚层建设的一些思路，对目前城域网汇　聚层如何建设进行了探讨。　关键词　城域数据网；ｃＭＮＥＴ城域网；网络定位　中图分类号ＴＮ９２９．５　文献标识码Ａ　文章编号１００８—５５９９（２０１１）０１—０００６—０５　随着电信体制改革的不断深化，电信业已形成三家　全业务运营商的竞争格局，中国移动面临新的挑战。根　据全业务发展策略，中国移动的全业务网络策略为：“发　挥无线优势，延伸基站光缆，以ＩＰ技术为基础，通过　ＣＭ—ＩＭＳ提供多媒体信息服务”，即“无线＋基站光缆　延伸＋ＩＰ＋ＩＭＳ”。在全业务竞争和ＡＬＬ　ＩＰ的大环境下，　内的互联及接人，并且保证各种业务的安全性和服务质　量。现阶段，城域数据网一般不为专用ＩＰ承载网提供　城域内接入。　１．１移动城域数据网网络定位　城域数据网向上连接ＣＭＮＥＴ省网，向下通过宽带　接入网和城域传送网接入用户。同时，城域数据网还利　用城域传送网实现组网的传输承载。　城域数据网建设和发展Ｆｔ益重要。　１。２与ＣＭＮＥＴ及ＩＰ专用承载网关系　１城域数据网网络定位　最初将二三层网络分别划分为ＩＰ城域网（包含核　心路由器、ＢＲＡＳ、ＳＲ）和城域数据网汇聚层（包含　中国移动城域数据网是城域内由路由器、宽带接入　汇聚交换机）。目前，为了体现三层网络与ＣＭＮＥＴ省　服务器和交换机等数据设备组成的网络，介于ＣＭＮＥＴ　骨干网／省网与城域接入网之间，提供多种业务在城域　收稿日期：２０１１—１—４　网／骨干网的关系，将ＩＰ城域网修改为ＣＭＮＥＴ城　域网。　６　・２０１１年第１期・一一　早期与ＣＭＮＥＴ及ＩＰ专用承载网关系的思路是：　ＩＰ城域网是网络ＩＰ化的重要承载网，覆盖ＩＰ　ＲＡＮ的　同时，满足移动网络ＩＰ化持续发展的要求，城域网定　位为综合业务接入网、制定了建设一张ＩＰ城域网发展　思路。目前思路是：城域数据网与ＩＰ专用承载网不进　方面存在综合优势，宜采用“不融合组网”方案，即城　域数据网和城域传送网分网建设。城域网网络架构如图　１所示。　２城域数据网网络架构　行连接。ＩＰ专用承载网的业务主要通过ＣＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ　Ｅｄｇｅ，客户侧设备）实现接人，一般不通过城域数据网　实现接人。　１．３与城域传送网关系　城域数据网包括ＣＭＮＥＴ城域网和城域数据网汇聚　层。ＣＭＮＥＴ城域网是城域内业务接入控制点（业务路　由器ＳＲ和宽带接入服务器ＢＲＡＳ）及其之上由三层设　备组成的三层路由网络，是ＣＭＮＥＴ省网在城域内的延　伸。ＣＭＮＥＴ城域网在网络层次上包括核心层和业务接　人控制层。城域数据网汇聚层是由业务接入控制层以下　的汇聚交换机组成。　其网络架构如图２所示。　城域核心路由器与ＣＭＮＥＴ省网汇接路由器之间通　过矩形连接实现。业务接入控制设备与核心路由器之间　通过双星型连接实现。汇聚层交换机以Ｕ型方式连接到　早期，城域数据网建设和城域传送网建设思路为：核　心层二者分离建设，在城域汇聚／接入层，应建设融合数　据和传送能力的一、二层网络。但融合组网存在如下问题：　（１）融合后网络同时承载互联网业务和基站等重要　业务，存在网络安全风险。　（２）互联网业务和基站等重要业务对网络规划、保　护能力等均有不同的要求，增加融合后网络的复杂性。　（３）为保证安全性，需要增加与ＣＭＮＥＴ互联处的　安全设备投资，其他设备投资成本相当。总体上而言，　融合组网比不融合组网投资大。　不融合组网在安全、网络规划和运维、设备投资等　业务接入控制设备。同时，ＣＭＮＥＴ城域网定位为三层　网络，不包括城域数据网中的汇聚交换机。　２．１　ＣＭＮＥＴ城域网核心层　ＣＭＮＥＴ城域网核心层建议采用路由器组网，其作　城域传送网　城域数据网和城域传送网为阴影部分。　光传送网　图１　城域数据网与城域传送网关系示意图　・２０１１年第１期・　７　城域教据网　采用ＢＲＡＳ、ＳＲ分设方式；否则，　建议采用合设方式。　２．３汇聚层　城域数据网汇聚层主要由以　太汇聚交换机组成。汇聚交换机工　作在二层模式，为提高业务性能并　避免以太网广播泛滥等问题，汇聚　交换机仅设置一级。在接入网采用　ＬＡＮ方式时，汇聚交换机和接入　图２城域数据网网络架构图　交换机总级数建议不超过两级。　当ＢＲＡＳ、ＳＲ成对设置时，　用是把多个业务接入控制点连接起来，为其提供数据的　高速转发，同时实现与ＣＭＮＥＴ骨干网／省网的互联，　提供城市的高速ＩＰ数据出口。核心层网络结构重点考　虑可靠性、可扩展性和开放性。　汇聚交换机应成对设置，上行同时连接成对的ＢＲＡＳ和　ＳＲ。每台汇聚交换机单上联至ＢＲＡＳ和ＳＲ，同一对汇　聚交换机之间互联提供备份路径。　为减少网络跳数，初期城域核心路由器与ＣＭＮＥＴ　省网接人路由器合设。为减少ＣＭＮＥＴ城域网的物理和　逻辑级联级数，核心层应采取大容量、少节点的方式进　行建设。原则上核心／出口路由器设置两台。对于部分　业务规模大的直辖市及部分大型城域网，核心／出口路　由器可以设置多台。　３城域数据网汇聚层建设思路　城域数据网汇聚层从网络结构看，处于接人设备和　业务控制层之问。采用汇聚交换机的方式建设汇聚层，　主要用于对接人设备的上行端口和流量进行汇聚，以节　省传输资源和提高ＢＲＡＳ／ＳＲ的端１３利用率，可以实现　业务的快速接人，扩大覆盖范围，在城域数据网建设初　期具有重要意义。除此之外，汇聚层建设还需要其他技　术作为补充，主要建设思路探讨如下。　２．２　ＣＭＮＥＴ城域网业务控制层　ＣＭＮＥＴ城域网业务接入控制层由ＢＲＡＳ和ＳＲ组　成，用于完成对用户业务的接人认证控制、ＱｏＳ策略控　制和计费统计等功能。ＳＲ（业务路由器），主要作为集　团用户专线接入互联网网关、ＭＰＬＳ　ＶＰＮ　ＰＥ、多播网　３．１汇聚层与接入层连接方式　３．１．１汇聚交换机与ＬＡＮ设备连接　为提高业务性能并避免以太网广播泛滥等问题，汇　聚交换机仅设置一级。在接入网采用ＬＡＮ方式时，　关；ＢＲＡＳ（宽带接人服务器），主要作为家庭宽带接入　互联网网关、多播网关，也可实现ＭＰＬＳ　ＶＰＮ　ＰＥ。　ＢＲＡＳ和ＳＲ的布放以综合成本最低为原则，综合　考虑光纤、传输资源条件和用户数量。为提高网络可靠　性，ＢＲＡＳ、ＳＲ应尽量成对设置，成对的ＢＲＡＳ或ＳＲ　之间互为冗余备份，可同机房或不同机房设置。　汇聚交换机和接入交换机总级数建议不超过两级。　ＬＡＮ组网在成本方面占有优势，但其仍然采用ＭＡＣ　地址学习、生成树等无连接的技术，存在广播风暴等　安全风险，且对于线路系统的性能监控和故障管理能力　不足。　ＢＲＡＳ、ＳＲ的分设和合设的原则如下：在考虑　ＢＲＡＳ、ＳＲ设备冗余的因素后，若采用分设方式的　ＢＲＡＳ、ＳＲ设备总数与合设方式下设备总数相当，建议　８　３．１．２汇聚交换机与ＭＳＴＰ设备连接　在接入网采用ＭＳＴＰ方式时，汇聚交换机和ＭＳＴＰ　・２０１１年第１期・　３．２汇聚层与接入层建设选择　根据上述描述，由于城域内接　人方式多样性，汇聚层与接入层建　设不应拘泥于其中某一种。各种方　式都有其应用场景，可以以城市规　模进行分类。　（１）大型城市。大型城市多为　省会城市、直辖市和人口众多的城　市。此类城市业务需求大，用户较　为密集，大型小区、写字楼和集团　图３城域数据网汇聚层与接入层连接示慝图　客户数量较多。汇聚点建设较多，　适宜选择直接采用ＰＴＮ和ＯＬＴ汇聚方式。　因为大型城市的传输资源丰富，无论ＷＤＭ或光纤　均能满足接入和汇聚需求，而由于ＯＬＴ上行带宽较大，　连接为ＦＥ／ＧＥ等ＩＰ接口。ＭＳＴＰ可靠性较高，具备多　种完善的保护机制，ＯＡＭ和管理能力强，为所有业务　提供刚性管道，保证ＱｏＳ、但无法提供差分服务。　３．１．３汇聚交换机与ＰＯＮ设备连接　可能为多条ＧＥ或１０ＧＥ，同时，大城市的ＰＴＮ建设较　为完善，ＰＴＮ初具规模，ＯＬＴ数量较多，部分ＯＬＴ可　由ＰＴＮ设备完成汇聚直接连接。　（２）中、小型城市。此类多为地州所在中心城市　和地级城市。整体业务需求一般。此类城市适宜于采用　ＰＯＮ方式为主。　因为中型城市的传输资源较为丰富，无论ＷＤＭ或　光纤也能满足接入和汇聚需求，而ＰＴＮ建设规模较小，　ＯＬＴ数量较少。ＯＬＴ没有必要再由ＰＴＮ设备汇聚。　城域数据网与ＰＯＮ设备连接：ＯＬＴ宜通过ＷＤＭ　或光纤直连方式上联到汇聚交换机，经汇聚后连接　ＢＲＡＳ／ＳＲ。ＷＤＭ与光纤两种传输方式中优先选择　ＷＤＭ方式。　采用汇聚交换机建设汇聚层与连接层连接方式如图　３所示。　３．１．４　ｆＩ－聚层为ＯＬＩ设备　当ＯＬＴ流量增大至上行为多个ＧＥ口或１０ＧＥ口时，　ＯＬＴ可经过ＷＤＭ或光纤与ＢＲＡＳ／ＳＲ直连。　３．１．５汇聚层为ＰＴＮ设备　ＯＬＴ上联经ＰＴＮ汇聚后连接　（３）县城。县城局部业务需求较大，而整体业务　ＢＲＡＳ／ＳＲ。由于ＰＴＮ为高可靠性网　络而且本身已具备汇聚能力，ＰＴＮ可　根据业务接入需求对流量进行汇聚后采　用较高速率端口（ＧＥ或１０ＧＥ）直接　与ＢＲＡＳ／ＳＲ连接，且ＢＲＡＳ／ＳＲ所　在机房通常已有ＰＴＮ设备，主要采用　光纤直连进行连接。　采用ＯＬＴ和ＧＰＯＮ设备建设汇聚　层与连接层连接方式如图４所示。　图４城域数据网汇聚层与接入层连接示意图　一２０１１年第｛期・　需求较小。此类城市适宜于采用ＰＯＮ方式和汇聚交换　节点，汇聚接入设备和业务。为了节省传输资源，城域　数据网设备应选择ＷＤＭ／裸纤等传输资源较为充足的　局址，可选取部分ＷＤＭ或ＯＬＴ所在机房进行布放。　机相结合的方式。在用户密集和业务需求较大的区域，　ＯＬＴ直接经过ＷＤＭ或光纤与ＢＲＡＳ／ＳＲ直连。而在　业务量相对较小区域则采用ＯＬＴ上联经汇聚交换机后　连接ＢＲＡＳ／ＳＲ。　４结束语　（４）乡镇及广大农村。此类区域，业务需求较小且　用户较为分散，且相对带宽需求较小。适宜采用汇聚交　换机与ＭＳＴＰ／ＬＡＮ相结合的方式。一些局域网用户　城域数据网早期定位于作为ＣＭＮＥＴ和ＩＰ专用承　载网的公共城域接入网络，目前调整为以互联网业务为　主要承载对象并作为ＣＭＮＥＴ在城域内的延伸网络。同　时，为了避免互联网业务对移动话音和数据业务的影响，　城域数据网与传送网采用不融合组网方式进行建设。这　样的网络定位调整对城域数据网建设产生重大影响，尤　其是和城域传送网结合最为紧密的汇聚层如何建设成为　城域数据网建设的关键。在城域数据网建设初期，如何　ＬＡＮ和一些用户就近接入２Ｇ／３Ｇ基站，由现有ＭＳＴＰ　提供传输通道至汇聚交换机。　综上，汇聚层与接入层建设应根据城市用户数量和　传输资源等充分考虑，已选择其中一种或几种的组合方　式来进行建设。　３．３汇聚层设备局址选择　核心层和初期的业务控制层建设都在城域中心城市　建设汇聚层，对扩大城域数据网规模和实现业务快速接　入有重要意义。　数据核心机房放置，而汇聚层设备放置将在城域各汇聚　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｌａｙｅｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｄｅａｓ　ｆｏｒ　ｍｅｔｒｏ　ａｒｅａ　ｄａｔａ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｍｏｂｉｌｅ　ＷＥＮＢｉｎ　（Ｃｈｉｎａ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００１　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｎｅｗ　ｍｏｂｉｌｅ　ｍｅｔｒｏ　ａｒｅａ　ｄａｔａ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｓｏｍｅ　ｉｄｅａｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＭＡＮ　ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｌａｙｅｒ，ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ　ＭＡＮ　ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｌａｙｅｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｍｅｔｒｏ　ａｒｅａ　ｄａｔａ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＭＮＥＴ　ＭＡＮ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｎｅｗ￥　Ｆ５助力Ｒａｃｋｓｐａｃｅ用户集成专用托管和云托管平台　Ｆ５　ＮｅｔｗｏｒｋｓＯ前宣布，托管与云计算行业领先厂商Ｒａｏｋｓｐａｃｅ（ＮＹＳＥ：ＲＡＸ）选择Ｖ５￣ＢＩＧ—Ｉｐ￣产品作为创　新服务Ｃｌｏｕｄ　Ｃｏｎｎｅｃｔ的基础。Ｃｌｏｕｄ　Ｃｏｎｎｅｃｔ是一个混合架构，允许用户混合使用专用托管平台和基于云的托管平台，　获得出色的扩展性、灵活性和效率。借助Ｖ５　ＢＩＧ—ＩＰ解决方案，ＲａｃｋｓＤａｃｅ用户可以供应资源，保护和管理网络流量，实时　均衡这两个环境中的工作负载。　（本刊讯）　１０　—２０１１年第１期・