移动IP承载网增值业务CE接口双路由优化

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Ｔ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｏ Ｍ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ Ａ Ｎ Ｄ Ｓ Ｔ Ａ Ｎ Ｄ Ａ Ｒ Ｄ Ｉ Ｚ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
一
一 一 一一 一
图１ 串联 系统 可 靠性 框 图
这 种情 况 ，相 当于备 用路 由失效 ，表 面上是并联路 由，
实为串联路 由。优化前 的内蒙联通 Ｉ Ｐ承载网增值业务 ２ ． ２并联系统的可靠性 网络设备 并联 或多链路一 直是大 型 电信运 营商 网 络安全建设的主要方 向。最常见的是双路 由 （ 并联 ） 方 式。假设每个点的可靠度仍为 ９ ０ ％，那么总可靠为 ９ ０ ％ ＋ ９ ０ ％（ １ － ９ ０ ％ ） ＝ ９ ９ ％（ 算法 １ ） ； ｌ ～ （ １ — ９ ０ ％） （ １ — ９ ０ ％ ） ＝ ９ ９ ％ （ 算 法２ ） 。 由此可见 ，２ 个节点，在可靠度均为 ９ ０ ％时 ，并 联的结果高达 ９ ９ ％，而串联的结果仅为 ８ １ ％。 公式 ２ 为并联 系统可靠性数学模型 ： 式 中， 为第 单元不可靠度 ； 为第 单元可靠 度。图 ２ 为并联 系
４所示。
障并将流量切换至备份链路 以加快 网络收敛速度 ，从而 保证业务继续进行 ， 减小设备故障或链路故障对业务的
影响 ，提高网络的可用性。
静态路由可 以通过 Ｂ Ｆ Ｄ协议解决端 口 “ 假 活” ，但 对于邻接复杂 的网络拓扑也无法获知 。
５ ． ５ ． ２动态路 由
动态路 由适用于网络规模大、 网络拓扑复杂的网络 。 虽然动 态路 由协议会不 同程 度地 占用 网络带宽和 Ｃ Ｐ Ｕ
点和 目的节点之间的多条路 由中，以什么规则确定哪条 作为转发数据分组的通路 问题。路 由选择算法是实现路 由选择功 能的一些方法 。评价路径选择算法的标准会因 用户的不同有所不同。 静态路 由具有配置 简单、设备开销低等优点 ，但对 于大型网络 ，静态路 由难 以维护大量的路 由，也无法获 知复杂的网络拓扑。在物理接 口为 “ 假活”状态或其它 异常情 况时，静态路 由无法判断路 由是否有效，造成业 务无法切换到备用路由。
摘 要 为了提高内蒙联通增值业务网络支撑平台与移动Ｉ Ｐ 承载网接口设备双路由网络安全，以并联与串联系统理论 为基础，结合生产实践经验，采用较为合理的动态路由协议，完成了中国联通增值业务与移动Ｉ Ｐ 承载网接口 设备首例双路由优化工作。基于网络 “ 扁平化”是运营商提高网络安全的重要思路，解决增值业务网络与移
Hale Waihona Puke ４ 结束语 物理上双路 由接人 Ｉ Ｐ承载 网是现行 网络的默认 标
准 ，采用的协议也较多 ，例如 ＨＳ ＲＰ 、Ｖ ＲＲ Ｐ 、Ｖ Ｌ Ａ Ｎ、
（ １ ）部署完毕动态路 由后，路 由仍然不通。经检查 发现 Ｃ Ｅ设备上未删除静态路 由，导致与动态路 由发生
静态路 由、 动态路 由、 链路检测等 ， 在不同的网络情况下 ，
性框图。
设备及下联的业务平台 Ｓ Ｗ 都采用静态路由，且没有采
心 ＝ ｎＲ （ ＝ １ ， ２ ， … ， 力 ）
ｌ
（ １ ）
用Ｂ Ｆ Ｄ检测类 协议 ，当发生远 程传输 端 口 “ ＵＰ ” ，但
设备不能转发数据的情况时，浮动静态路由无法把路由
切 换至备 用路 由，会造成 网络全 阻，且不能 自动恢复 。
２ 相关 数 学理论
１ 必要 性
系统的优点。
２ ． １串联系统可靠性
近年 ，随着计算机与通信技术的发展 ，设备性能的
收稿日 期： ２ ０ １ ４ — ０ ５ — ０ ６
网络扁 平化是 目前 电信 运营商 网络建设 的重 点方
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２ ０ １ ４ 年 第６ 期・
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２ ０ １ ４ 年 第６ 期 ・
经向集团公司 申请割接并审批通过后 ，我们于 ２ ０ １ ２ 年１ ０ 月１ ９日成功进 行 了全 国首例 “ 移动 Ｉ Ｐ承 载网 一 增值业务 Ｃ Ｅ静态路由改动态路由优化割接” 。
５ ． ４ ． ５实施 过程 遇到 的 问题 及解 决方 法
备上。
移动 Ｉ Ｐ承载网是移动 网的 Ｉ Ｐ基础网络 ，是移动 网
网络安全的基础 。近年来增值业务 收入 已经 占国内电信
双路 由优化为例，供中国联通各省进行移动 Ｉ Ｐ承载网
增值业务 Ｃ Ｅ接 口优化参考。
运营商收入的 ３ ０ ％ 以上 ， 成为电信业务 的重要 收入来源 。 移动 Ｉ Ｐ承载网网络安全也成为增 值业务稳定发展 的重 要基础保 障。 以数学模型 ，科学的解释了串联系统的缺点与并联
业务平台Ｓ Ｗ１ 业 务 平台 Ｓ Ｗ２
由
Ｃ Ｅ网络结构如图 ３ 所示 。
统可靠性框图。
图 ３ 优 化 前 的 内蒙联 通 Ｉ Ｐ 承 载 网增值 业务 ｃ Ｅ 网络 结构 图
＝
ｌ 一 兀 ＝ １ 一 ｎ（ １ － Ｒ ） （ ＝ １ ， ２ ， … ， 门 ） （ ２ ）
如何更好的组织利用如上协议或者其它新出现的技术 ，
由信息的协议，尽力寻找一个能够到达 目的网络且 比较 好的路 由。
经过 内蒙古分公司业务平台维护人员与相 关厂家多 次讨论 ，确定采用方案 ２ 。割接步骤摘要如下。 （ １ ）Ｃ Ｅ之间建立 ＭＰ － Ｂ Ｇ Ｐ邻居关系。用于 完成 ２
台Ｃ Ｅ设备之间通过标签交换转发数据分组。
（ ２ ）Ｃ Ｅ与 Ｅ Ｒ建立 Ｅ Ｂ Ｇ Ｐ邻居关系。采用跨域 Ｖ Ｐ Ｎ — Ｏ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａ方式在不同的自治系统问交换路由信息。
（ ３ ）ｃ Ｅ与业务平台交换机建立 Ｏ Ｓ Ｐ Ｆ邻居关系。
用于在单一 自治系统 内决策路 由。 （ ４ ）Ｃ Ｅ将 本 省 业务 汇 总 网段 通告 到 Ｅ Ｒ，Ｅ Ｒ对
Ｃ Ｅ通告的路由进行过滤。
３ ． ４方案实施
５ ． ４ ． １方案选择
方案 １： 采用静态路 由和 Ｂ Ｆ Ｄ技术。静态路 由可以
８ １ ％ ；如 果 存 在 ３个 串 联 点， 那 么 总 可 靠 度 为
９ ０ ％× ９ ０ ％× ９ ０ ％＝７ ３ ％。如 此证 明串接点 越多 ，可靠 性越差 。
公式 ｌ 为串联系统可靠性数学模型 ： 式中， 为系
统可靠度 ； 尺 为第 单元可靠度。图 ｌ 为串联系统可靠
３ ． ３建议解决方案 主备设备 之间采用采用静态浮动路 由 ＋双 向转 发
检测 （ Ｂ Ｆ Ｄ ） ，或者所有设备均动态路由，以完成路 由
接续。
５ ． ５ ． １静态浮动路 由＋ Ｂ Ｆ Ｄ
图２ 并联系统可靠性框图
路 由选择是指通信子网在传输数据分组 时，在源节
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２ ０ １ ４ 年 第６ 期・
＝
３ 中国联通移动 Ｉ Ｐ承载网增值业务 ｃ Ｅ设备接 口双路 由优化
３ ． １现网情况 在 “ 中国联通 ２ ０ ０ ９ 年移动数据增值业务 Ｉ Ｐ承载 网 割接配套改造工程” 中，根据总部统一部署 ，内蒙古分 公 司业务 平台 ２台交换机 （ Ｃ ｉ ｓ ｃ ｏ ７ ６ ０ ９ ）通 过 ２台 Ｃ Ｅ （ Ｃ ｉ ｓ ｃ ｏ ７ ６ ０ ９ ）设备 ，采用静 态 路 由以双 路 由上 联 Ｅ Ｒ 设备 ，接入了移动 Ｉ Ｐ承载网。 ３ ． ２现网隐患 但是 ，内蒙古分公 司发现增值业 务 Ｃ Ｅ设备 存在 静 态路 由单点 隐患 。即由于现 网 Ｃ Ｅ设 备与上联的 Ｅ Ｒ
Ｂ Ｆ Ｄ能够尽快检测到与相邻设备 间的通信故障 ，以 便能够及 时采取措施，要求网络设备能够快速检测 出故
网络拓扑复杂的网络。现网网络带宽和 Ｃ Ｐ Ｕ资源均可
以承担动态路 由的负荷 。启用动态路 由完全可 以解决上 述静态路 由隐患。具体解决方案如下 ： Ｃ Ｅ上联和 下联接 口启用 动态 路 由。Ｃ Ｅ向上 与承 载 网之 间 Ｅ Ｒ之 间采 用 Ｅ Ｂ Ｇ Ｐ协 议，Ｖ Ｐ Ｎ－ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａ方 式互相对接 ，接收外部路 由 ， 发布本省业务网段 至承载 网。Ｃ Ｅ向下与核心交换机采用 Ｏ Ｓ Ｐ Ｆ协议 ， 实现路由交 换。在上行或下行邻居 中断的情况下 ，接收对端 Ｃ Ｅ发布 的Ｖ Ｐ Ｎ路 由，实现路 由自动切换。改造后网络结构如图
ＴＥＬＥＣ ＯＭ ＥＮＧ Ｉ ＮＥＥＲＩ Ｎ Ｇ ＴＥＣＨ ＮＩ ＣＳ ＡＮ Ｄ Ｓ Ｔ Ａ ＮＤＡＲ ＤＩ ＺＡ ＴＩ ＯＮ
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移动Ｉ Ｐ 承载 网增值业务Ｃ Ｅ 接 口双路 由优化
李 海俊 （ 中国联 通 内蒙古 分公 司 ，呼和 浩特 ０ １ ０ ０ ２ ８ ）
网络安全 的重要措施 。 在网络 “ 扁平化”的同时，为 了提高 网络安全 ，避 免 出现单路由隐患也是我们需要研究的方 向。现网物理 路 由基本上为双路 由方式 ，但是 ，如果采用方案不合理 ， 会导致逻辑结构仍为单路 由，降低了网络安全性 。 本 文以 内蒙联 通移动 Ｉ Ｐ承载 网增值 业务 Ｃ Ｅ设 备
资源 ，但对于大型 网络 ，网络带宽和 Ｃ Ｐ Ｕ资源均可 以
图４ 优 化 后 的 内蒙联 通 Ｉ Ｐ 承载 网增值 业 务ｃ Ｅ 网络 结构 图
承担动态路由的负荷。启用动态路由完全可 以解决上述
静态路由隐患。
３ ． ４ ． ２ 方 案实施
开放最短路径优先协议 （ Ｏ Ｓ Ｐ Ｆ ）是分布式的链路状 态路 由协议，用于在单一 自治系统内动态决策最短路径 。 每个路 由器都会存有全网的链路状态信息，也就是说每 个路 由器都知道整个网络的连通情况和拓 扑结构。边界 网关协议 （ Ｂ Ｇ Ｐ ）是不 同自治系统 的路 由器之间交换路