基于5G承載的智能城域網部署研究及實現(xiàn)

1 概述

在長期的業(yè)務網絡發(fā)展演進過程中，聯(lián)通構建了多張不同定位的IP 承載網絡，主要分為IP 城域網和UTN城域承載傳送網。其中，IP 城域網是互聯(lián)網業(yè)務的承載網絡，主要承載的有家庭固定寬帶、固網語音、IPTV、政企專線等業(yè)務；UTN城域承載傳送網絡則主要用于IP/MPLS技術的無線接入網（IP RAN）、政企專線等業(yè)務。不同城域網絡的管理相對獨立，并且在設備容量、協(xié)議使用、自治域劃分以及業(yè)務功能支持上都各不相同，隨著IP業(yè)務融合演進發(fā)展的趨勢，上述網絡之間形成了復雜的業(yè)務聯(lián)系，多張網絡互聯(lián)帶來了背靠背資源浪費以及網絡管理的高復雜度，同時導致業(yè)務承載的一致性差、業(yè)務轉發(fā)效率低、網絡擴展不靈活、創(chuàng)新業(yè)務支撐不足等一系列問題。

鑒于現(xiàn)有網絡的復雜性以及5G承載、通信云化、城域網網絡功能虛擬化等業(yè)務承載的迫切要求，中國聯(lián)通城域網絡重構勢在必行。隨著5G時代的到來，5G基站建站速度及建站密度都遠超4G基站，4G承載網的接入匯聚核心設備無論從容量還是功能性能等方面都無法滿足5G 業(yè)務的發(fā)展，因此，以5G建設及5G承載網絡構建為契機，打破煙囪式的組網架構，構建一張融合承載的智能城域網實現(xiàn)通信云、移動業(yè)務、政企客戶接入以及固網寬帶等業(yè)務的綜合承載成為必要^[1]。

2 聯(lián)通智能城域網組網方案

智能城域網采用核心（MCR）+ 匯聚（MER）+ 接入（MAR）的簡化架構實現(xiàn)5G 業(yè)務、專線業(yè)務、家客業(yè)務以及4G、5G 基站互操作等業(yè)務的綜合承載目標。聯(lián)通智能城域網總體架構如圖1 所示。

圖1 聯(lián)通智能城域網總體架構

其中，核心設備（MCR）用于網內不同匯聚設備間流量轉發(fā)以及與其他網絡間流量轉發(fā)；匯聚設備（MER）用于多業(yè)務綜合承載接入，包括基站回傳業(yè)務、大客戶業(yè)務、通信云業(yè)務以及vBRAS業(yè)務等，與MER同局址的BBU或少量周邊基站直接接入MER；接入設備（MAR）用于基站接入以及部分節(jié)點的綜合業(yè)務接入。

MCR和169網CR對接，疏導vBRAS家寬業(yè)務流量以及互聯(lián)網專線類流量；MCR 和CUII/B對接，疏導訪問大區(qū)5GC流量；MCR和UPF對接，疏導訪問UPF流量。MCR和IPRAN對接，疏導互通流量和訪問4G 核心網流量；MCR 和電信網絡對接，疏導共建共享流量。

2.1 智能城域網IGP協(xié)議部署

2.1.1 IGP協(xié)議層次化部署

智能城域網IGP 協(xié)議層次化部署，MCR 與MER 之間、MER 與MAR 之間均部署ISIS 協(xié)議，都采用Level2層級，MCR 與MER 設備共進程ISIS n。接入環(huán)采用ISIS 多進程，接入MAR 設備按環(huán)分進程，每個接入環(huán)（或接入鏈）部署1 個ISIS 進程，與核心匯聚層實現(xiàn)路由隔離，同一對匯聚設備下不同接入環(huán)分屬不同進程，進程間的路由相互隔離^[2]。如存在多級接入環(huán)，二級接入環(huán)/ 接入鏈與一級接入環(huán)采用同一進程。

MAR 將MAR-MAR 互聯(lián)、MAR-MER 互聯(lián)接口和自身環(huán)回口宣告進ISIS，ISIS 進程號與本設備所在的環(huán)號對應。MER-MER 互聯(lián)接口開啟N+1個子接口，面向接入側的N個子接口運行接入環(huán)ISIS進程，第N+1個子接口運行MER-MCR之間的ISIS進程。

圖2 智能城域網IGP協(xié)議部署

2.1.2 IGP COST值設置原則

接入環(huán)MAR-MER或MAR之間的COST設置為100，MER-MER之間用于接入環(huán)ISIS 進程的互聯(lián)子接口COST值大于接入環(huán)所有鏈路COST 值之和設置為2 000，為接入環(huán)閉環(huán)，確保MAR 之間的互通不經過MER 繞行。

MCR根據雙平面設計原則，匯聚環(huán)MER之間以及MER-MCR之間COST 設置一致均為100。同時為保證橫穿流量盡量靠近接入層，相同層級節(jié)點之間互聯(lián)電路COST值逐級減小，MCR-MCR之間COST設置為150大于MER-MER的COST值100。

2.1.3 IGP路由重分布

核心匯聚ISIS 進程和接入ISIS 進程進行按需路由引入。接入環(huán)匯聚設備將其loopback 路由引入接入環(huán)ISIS進程。對于業(yè)務IP，按照業(yè)務分層部署方案，接入設備的路由沒有必要引入到匯聚環(huán)中。

當匯聚MER上進行接入環(huán)ISIS進程和匯聚環(huán)ISIS進程的雙點雙向路由重分布時，為了防環(huán)，在相互重分布路由時需要注意在將匯聚ISIS進程的路由發(fā)布給接入ISIS進程之后不能再被重分布進匯聚ISIS進程，同理，在將接入ISIS進程的路由發(fā)布給匯聚ISIS 進程之后不能再被重分布進接入ISIS 進程。

路由引入可能引起環(huán)路問題，如圖3 所示，接入進程為ISIS 2，匯聚進程為1000，匯聚環(huán)MER 間的COST值為100，對于A2 設備的環(huán)回地址在2 臺MER上查看COST值均為200，在2 臺MER 的ISIS 1000進程分別引入ISIS 2，此時在MER1 上再次查看A2的環(huán)回地址COST值為100，下一跳為MER2，同理在MER2上查看A2的環(huán)回地址COST值為100，下一跳為MER1，此時環(huán)路產生。為解決上述問題，在進行路由引入時需要打上更大的cost值（現(xiàn)網配置為10000）。

圖3 路由引入引起環(huán)路

2.1.4 智能城域網Segment Routing配置

智能城域網開啟SR 功能，將loopback 環(huán)回地址作前綴通告Node-SID，在ISIS 協(xié)議下使能ISIS SegmentRouting功能，使能ISIS的BFD，以及ISIS TI-LFA，觸發(fā)故障快速感知和重路由。

SRGB 域的空間大小設置原則為：大于 SR 網絡（本地網）域內網元數量，同時要保證 SRGB 起始值加偏移值不大于 SRGB 的結束值。

目前，每個本地網的 SRGB 范圍為 24 000-43 999，每個本地網中所有設備的 SRGB 范圍及起始值均保持一致。單個本地網中每個網絡節(jié)點的 ISIS prefix-sid index 值必須在 SRGB 之內，目前 SRGB 最大值和最小值之差為20 000，那么ISIS prefix-sid index可用值是0-19 999。MER 設備的每個 ISIS 進程的 SRGB 范圍必須一致。

每臺設備的 NODE SID 設置為每 AS 域內唯一，為每臺設備分配 6 個 NODE SID，其中，預留 5 個標簽用于滿足后期硬切片等業(yè)務發(fā)展需求。

2.2 智能城域網BGP協(xié)議部署

在智能城域網內，BGP 協(xié)議除了作為跨網邊界路由協(xié)議外，還主要用于傳遞業(yè)務路由，BGP 開啟 BGP VPNv4/VPNv6/EVPN 地址族用于傳送相關業(yè)務路由。

2.2.1 智能城域網兩級RR部署

智能城域網及 5G 接入環(huán)部署兩級 RR，智能城域網核心設備 MCR 兼做一級 RR 并且 cluster-id 設置一致，一級反射器 MCR 不設置下一跳為自己，智能城域網中 MER 做 RR client；5G 接入環(huán)匯聚設備 MER 兼做二級 RR 不設置 cluster-id，二級 RR 作為 5G 接入環(huán)內的 RR，對同環(huán)路由不修改下一跳，對于其他路由（跨環(huán)和回傳）修改下一跳地址為自己，5G 接入環(huán)內的其他設備做 RR client。

智能城域網邊緣設備與路由反射器建立 BGP-LS 鄰居關系獲取網絡拓撲信息，路由反射器與 SDN 控制器建立 BGP-LS 鄰居關系 ^[3]，控制器根據獲取的拓撲信息計算路徑。

圖 4 MER 至 MAR 路由策略部署

2.2.2 智能城域網RD/RT部署方案

智能城域網網絡目前為口字型部署，結合業(yè)務需求及運維管理，智能城域網全網設備上同一個 VRF 的 RD 設置一致。匯聚核心設備部署單 RT，其值與 RD 值 保持一致。接入設備目前對于 5G_RAN、5G_RAN_ VIP、4G_RAN 業(yè)務啟用雙 RT 部署，因為這些業(yè)務存在 Xn 流量，在實現(xiàn) S1 業(yè)務的同時保證 Xn 同環(huán)業(yè)務的直接轉發(fā)需求。

RT2 獨立規(guī)劃，其 Assigned Number 采用 7 位編號，即 RT2 的標準格式為“AS:ABBBCCC”。第 1 位“A”表示 VPN 屬性，本期主要涉及 3 類 VPN（1 為 5G_ RAN，2 為 5G_RAN_VIP，3 為 4G_RAN）。第 2-4 位“BBB”表示匯聚設備的編號（取奇數）。第 5-7 位 “CCC”表示接入設備所屬 ISIS 進程的進程號。例如一對 MER 設備編號為 5 和 6（即 BBB=005），接入環(huán) ISIS 進程為 3（即 CCC=003），VPN 為 5G_RAN（即 A=1），此時 RT2 應為 AS:1005003。

雙 RT 規(guī)劃路由策略為：接入設備啟用雙 RT，RT1 和 RT2，同環(huán)業(yè)務使用 RT2，其他業(yè)務使用 RT1，MER 針對不同環(huán)的 MAR 設備分配到不同的 peer group 組，MER 給 MAR 下發(fā)缺省路由的同時再給同環(huán) MAR 發(fā)布攜帶對應 RT2 的路由。

MER 本地配置缺省路由，并將缺省路由通過 network 方式在 bgp 的 VPN 實例下引入，MER 針對不同環(huán)的 MAR 設備分配到不同的 peer group 組，針對不同的 group 使用不同的 export 策略，主要區(qū)別在于 node 20 設置，MER 針對不同的接入環(huán)鄰居發(fā)布對應 RT2 的路由。

2.2.3 智能城域網MCR/MER優(yōu)選同平面路由

智能城域網網絡目前為口字型結構，BGP選路遵循同側優(yōu)先的原則，將MCR和MER分為2個平面，其中MCR1和MER1在同一平面A，MCR2和MER2在同一平面B。

MCR將下聯(lián)所有MER放至1個bgp組中，MCR1發(fā)出的所有路由打上團體屬性A，MCR2 發(fā)出的所有路由打上團體屬性B。A 平面MER 收到屬性A 的路由配置local-preference 100，屬性B 的路由配置local-preference50；B 平面MER 收到屬性A 的路由配置local-preference50，屬性B 的路由配置local-preference 100。

A平面MER1發(fā)路由給MCR時，打上團體屬性A，B 平面MER2發(fā)路由給MCR時，打上團體屬性B。A平面MCR1收到屬性A的路由配置local-preference 100， 屬性B的路由配置local-preference 50；B平面MCR2類似。

通過上述配置實現(xiàn)MCR/MER 流量優(yōu)選同平面路由。

2.3 SDN控制器與業(yè)務系統(tǒng)建設方案

智能城域網SDN控制器和業(yè)務系統(tǒng)實現(xiàn)智能城域網的協(xié)同控制及配置自動下發(fā)等，滿足云網一體及5G、大客戶、家寬等業(yè)務綜合承載、自動開通、彈性調整和線上控制目標^[4]。網絡架構如圖5 示意。

圖5 智能城域SDN控制器及業(yè)務系統(tǒng)架構示意圖

1）業(yè)務系統(tǒng)分為統(tǒng)一業(yè)務系統(tǒng)和省內業(yè)務系統(tǒng)。統(tǒng)一業(yè)務系統(tǒng)和省內業(yè)務系統(tǒng)分別負責全國統(tǒng)一業(yè)務及省內特色業(yè)務的自動開通、彈性調整和線上控制，同時北向開放網絡能力和業(yè)務能力，供其他系統(tǒng)調用。

2）智能城域網能力平臺實現(xiàn)不同省智能城域網的編排協(xié)同以及分發(fā)，統(tǒng)一對外提供接口，開放網絡能力；

3）SDN 控制器具備對所管轄的省內智能城域網接入（MAR）、匯聚（MER）及核心設備（MCR）的集中控制能力，并控制網絡完成必要的業(yè)務以及智能運維相關的配置，實現(xiàn)配置的自動下發(fā)。

4）智能城域網SDN 控制器和能力平臺之間間采用統(tǒng)一的YANG 模型對接。

5）智能城域網SDN 控制器采用南向配置模板與南向網絡設備對接。

6）智能城域網SDN 控制器與業(yè)務系統(tǒng)和跨網協(xié)同層、通信云之間接口采用標準接口對接。

7）智能城域網統(tǒng)一業(yè)務系統(tǒng)，能力平臺及SDN 控制器采用全國集中的方式進行部署，省內定制業(yè)務系統(tǒng)根據省內需求進行部署。

3 智能城域網跨網對接實現(xiàn)

智能城域網涉及與多個系統(tǒng)及網絡進行對接，目前省內智能城域網與異網互通現(xiàn)狀如圖6 所示。

圖6 智能城域網與異網省內互通現(xiàn)狀組網

5GC控制面全國大區(qū)集中設置，通過接入骨干IP承載B網實現(xiàn)與各本地智能城域網聯(lián)通，5GC 用戶面分重點城市部署。鄭州、洛陽大區(qū)MCR 通過n×100G鏈路和鄭州、洛陽大區(qū)5GC-U 出口設備對接為大區(qū)地市提供5GC 用戶面出口。地市MCR 通過100G鏈路上聯(lián)鄭州、洛陽大區(qū)MCR 疏導地市5G 用戶面出口，目前與電信共建共享流量也是通過大區(qū)MCR 疏導的。智能城域網MCR 與B 網對接用于疏導本地市C 面到大區(qū)C 面流量以及基站管理流量；與A 網對接用于實現(xiàn)SDN 自動下發(fā)以及MAR 自動上線等功能。智能城域網MCR 與聯(lián)通IPRAN 對接用于疏導4G、5G 基站互通流量。

3.1 地市MCR與大區(qū)MCR互通

目前地市MCR 與鄭州、洛陽大區(qū)MCR 互通的VPN 有5G_RAN、5G_RAN_VIP 和4G_RAN 的VPN，地市MCR 與大區(qū)MCR 建立eBGP 鄰居，采用Option A 方式進行跨域VPN 業(yè)務互通。目前河南省內僅鄭州和洛陽大區(qū)MCR 與電信網絡互通，其他地市的MCR 還未與電信網絡互通。

地市MCR 與大區(qū)MCR 間5G_RAN VPN 的互通實現(xiàn)為：地市MCR 發(fā)送本地市聯(lián)通和電信5G 基站地址段給大區(qū)MCR，大區(qū)MCR 發(fā)送全省聯(lián)通、電信5G 基站地址段以及聯(lián)通電信UPF 地址段給地市MCR 實現(xiàn)業(yè)務互通。

地市MCR 與大區(qū)MCR 間5G_RAN_VIP VPN 的互通實現(xiàn)為：地市MCR 發(fā)送本地市VIP 地址段給大區(qū)MCR，大區(qū)MCR 發(fā)送本大區(qū)VIP 地址段以及大區(qū)C 面網段給地市MCR 實現(xiàn)業(yè)務互通。

地市MCR 與大區(qū)MCR 間4G_RAN VPN 的互通實現(xiàn)為：地市MCR 發(fā)送本地市4G 基站地址段以及智能城域網新開4G 基站地址段、NSA 基站地址段給大區(qū)MCR，大區(qū)MCR發(fā)送UPF 地址段給地市MCR實現(xiàn)互通。

3.2 MCR與承載B網互通

目前智能城域網MCR 與承載B 網AR 互通承載的業(yè)務VPN 有5G_RAN、5G_RAN_VIP、5G_OAM 和設備管理public VPN（對應B 網IPRAN VPN），采用BGP MPLS VPN 跨域Option A 方式進行對接，實現(xiàn)跨域VPN 業(yè)務互通，主要用于疏通5G 相關控制面信令流量以及少量跨本地回傳流量等。

MCR 與B 網AR 間5G_RAN VPN/5G_RAN_VIP的互通實現(xiàn)為：MCR發(fā)布本地市5G基站業(yè)務地址段給B網，B網發(fā)布5GC 業(yè)務地址段給MCR，實現(xiàn)基站到5GC的互通。

MCR 與B 網AR 間5G_OAM 的互通實現(xiàn)為：MCR 發(fā)布本地市5G 基站管理地址段給B 網，B 網發(fā)布省中心5G 網管服務器地址段給MCR，實現(xiàn)基站到基站網管的互通。

MCR 與B 網AR 間設備管理public VPN 的互通實現(xiàn)為：MCR發(fā)布本地市智能城域網網元管理地址段給B網的IPRAN VPN，B 網通過IPRAN_JT VPN接收集團網管服務器地址段發(fā)布給IPRAN VPN，實現(xiàn)MCR/MER/MAR 網元到集團網管服務器的互通。

3.3 MCR與CUII網互通

目前智能城域網MCR與CUII網（承載A 網）AR互通承載的業(yè)務VPN有設備管理public VPN（對應CUII 網SMAN_NMS_JT VPN）、SmartMAN_AUTO_ONLINE（對應CUII 網SMAN_NMS_CJ VPN），采用BGP MPLS VPN 跨域Option A 方式進行對接，實現(xiàn)跨域VPN業(yè)務互通。主要用于疏通SDN 控制器、業(yè)務平臺以及其他智能城域網相關的物理位置集中部署的系統(tǒng)與智能城域網設備間的流量等。

MCR與CUII網AR間設備管理public VPN的互通實現(xiàn)為：MCR 發(fā)布本地市智能城域網網元管理地址段給CUII網的SMAN_NMS_JT VPN，CUII 網將集團SDN 控制器地址段發(fā)布給MCR，實現(xiàn)SDN控制器對網元的數據自動下發(fā)^[5]。

MCR 與CUII網AR間SmartMAN_AUTO_ONLINE 的互通實現(xiàn)為：MCR 發(fā)布本地市新增MAR網元的DCN 地址段、現(xiàn)網MAR 網元的管理地址段給CUII 網的SMAN_NMS_CJ VPN，CUII 網將集團部署的自動下發(fā)網管的地址段發(fā)布給MCR，實現(xiàn)自動下發(fā)網管對新增MAR 網元進行設備上線數據下發(fā)、對現(xiàn)網MAR網元進行數據下發(fā)。

3.4 MCR與UPF網絡互通

目前省內UPF 分為人網UPF 和物網UPF，僅在鄭州、洛陽重點城市部署，分為鄭州大區(qū)和洛陽大區(qū)，鄭州、洛陽兩地市MCR 對接UPF 網絡EOR 設備，對接業(yè)務VPN 主要有5G_RAN、5GC_WAP、4G_RAN、VoLTE_SGi、GPRS_Gn_C、5GC_MGMN、5G_MEC，采用BGP MPLS VPN 跨域Option A 方式進行對接，實現(xiàn)跨域VPN 業(yè)務互通。

MCR與UPF網絡各業(yè)務互通實現(xiàn)為：MCR向UPF EOR下發(fā)各業(yè)務的缺省路由，UPF EOR向MCR發(fā)送人網UPF業(yè)務地址、物網UPF 業(yè)務地址、UPF管理地址、MEC業(yè)務地址以及相關C面信令地址等，實現(xiàn)用戶訪問UPF、網管管理UPF 以及相關信令交互業(yè)務的互通。

3.5 MCR與聯(lián)通IPRAN互通

目前MCR與IPRAN互通的VPN有4G_RAN和4G_OAM的VPN， 采用fake-as號進行BGP MPLSVPN跨域Option A方式對接。主要解決智能城域網新開SA基站，回落到IPRAN 上的4G 基站時的語音和數據業(yè)務問題，實現(xiàn)IPRAN 上的4G基站與5G 的UPF互通問題，智能城域網新開4G 基站與原4G 的EPC 互通問題。

MCR 與IPRAN 間4G_RAN 的互通實現(xiàn)為：MCR發(fā)送本地市智能城域網下掛的聯(lián)通/ 電信4G 基站業(yè)務地址段、智能城域網下掛的聯(lián)通/ 電信5G NSA 基站業(yè)務地址段和5G UPF 業(yè)務地址段給IPRAN，IPRAN 發(fā)送本地市IPRAN 下掛的聯(lián)通/ 電信4G 基站業(yè)務地址段、IPRAN 下掛的聯(lián)通/ 電信5G NSA 基站業(yè)務地址段和4G EPC 業(yè)務地址段給地市MCR 實現(xiàn)業(yè)務互通。

MCR 與IPRAN 間4G_OAM 的互通實現(xiàn)為：MCR發(fā)布本地市智能城域網下掛的4G 基站管理地址段、智能城域網下掛的5G NSA 基站管理地址段給IPRAN，IPRAN 發(fā)送省中心4G 網管服務器地址段給MCR，實現(xiàn)基站到網管的互通。

3.6 MCR與電信承載網互通

智能城域網MCR 與電信承載網互通的業(yè)務VPN 有5G_RAN，采用BGP MPLS VPN 跨域Option A 方式進行對接，實現(xiàn)跨域VPN業(yè)務互通。目前河南省內僅鄭州、洛陽與電信網絡進行互通。

MCR 與電信承載網間5G_RAN 的互通實現(xiàn)為：MCR 發(fā)送聯(lián)通5GC 地址段，UPF 地址段以及電信分配給聯(lián)通地市的地址段給電信承載網，電信承載網發(fā)送電信5GC 地址段，UPF 地址段以及聯(lián)通分配給電信地市的地址段給MCR 實現(xiàn)共建共享基站到對應核心網的業(yè)務互通。

4 智能城域網倒換方案

4.1 正常流量轉發(fā)及倒換檢測機制

當網絡無故障時，正常流量轉發(fā)場景如圖7 所示。MAR 的S1 業(yè)務，上行選擇就近MER 轉發(fā)，下行方向MER1 和MER2 均可轉發(fā)，實現(xiàn)單發(fā)雙收功能，見紅色曲線；

圖7 正常流量轉發(fā)

Xn 業(yè)務，同環(huán)直接轉發(fā)，同匯聚跨環(huán)時，兩臺MAR 選擇就近的MER 中轉，跨MER 場景，與S1 業(yè)務類似，可以參考上面的S1 轉發(fā)過程。

為保證網絡故障時業(yè)務的快速切換，現(xiàn)網針對不同故障場景部署了相應的快速檢測機制^[6]。可能發(fā)生的主要典型故障點如圖8 所示：

圖8 典型故障點

當前網絡部署了多種檢測機制適應不同故障場景^[7]。

注：設備間過傳輸鏈路時，bfd 參數須大于30 ms×3。

4.2 場景1：中間鏈路故障

當匯聚接入鏈路故障時，流量轉發(fā)如圖9所示。

圖9 中間鏈路故障

A2設備TI-LFA 生效，A2 設備業(yè)務路由下一跳仍然是MER1，因為啟用防微環(huán)功能，防微環(huán)時間5s，A2 到MER1 的SR LSP 將是節(jié)點標簽和鄰接標簽組合；

一段時間后，IGP 路由完成收斂，業(yè)務路由下一跳變?yōu)镸ER2；

MER 上聯(lián)方向網絡無變化，MER1和MER2 均能收到回程報文，MER1 需要繞行MER2 到A2；

整個過程中，從鏈路down 開始到防微環(huán)生效才有丟包。

4.3 場景2：MER/MCR橫連鏈路故障

當6/7 節(jié)點故障，即MER/MCR 橫連鏈路故障時，流量轉發(fā)如圖10 所示。

圖10 MER/MCR橫連鏈路故障

MER 之間鏈路正常情況下，沒有業(yè)務流量，鏈路down 對業(yè)務流量轉發(fā)不影響；

MCR 之間鏈路正常情況下，沒有業(yè)務流量，鏈路down 對業(yè)務流量轉發(fā)不影響。

4.4 場景3：MER整機故障

當MER 設備整機故障時，流量轉發(fā)如圖11 所示。

圖11 MER整機故障

A2 設備bfd for srtunnel 會檢測到失效，啟用vpnfrr 切換路由，缺省路由下一跳切換為MER2；

MCR 設備bfd for srtunnel 也會檢測到失效，啟用vpnfrr 切換路由，棄用MER1 發(fā)的路由，啟用MER2 發(fā)的路由。

4.5 場景4：MCR整機故障

當MCR 設備整機故障時，流量轉發(fā)如圖12 所示。

圖12 MCR整機故障

MER1 設備bfd for srtunnel 會檢測到失效，啟用vpnfrr 切換路由，棄用MCR1 發(fā)的路由，啟用MCR2 發(fā)的路由；

AR 設備BGP 鄰居因為bfd for bgp會down，路由會收斂，收斂完成前，AR 發(fā)給MCR1 的數據包會被丟棄。

4.6 場景5：網間鏈路故障

當網間鏈路故障時，流量轉發(fā)如圖13 所示。

圖13 網間鏈路故障

MCR1 的bfd for bgp 生效，ebgp 鄰居斷開，撤銷AR1 發(fā)送的路由，啟用MCR2 轉發(fā)的ebgp 路由；

MAR、MER1 設備轉發(fā)路徑不變。

4.7 場景6：MER上連和橫連同時故障

當MER 上連和橫連同時故障時，流量轉發(fā)如圖14 所示。

圖14 MER上連和橫連同時故障

MER1 檢測到MCR 虛擬下一跳不可達，撤銷發(fā)給MAR 的缺省路由，MAR 切換路由下一跳為MER2；

MCR1 設備bfd for srtunnel 生效， 棄用MER1 發(fā)來的路由，啟用MER2 發(fā)來的路由，回程報文轉發(fā)給MER2。

4.8 場景7：MCR下連和橫連同時故障

當 MCR 下連和橫連同時故障時，流量轉發(fā)如圖 15 所示。

圖15 MCR下連和橫連同時故障

過程一：MER1 和MCR1 之間的主備SR LSP 均失效；

1）MER1 設備bfd for srtunnel 生效，啟用vpnfrr，原先下一跳為MCR1 的路由都切換為MCR2；

2）MCR1 設備bfd for srtunnel 生效， 下一跳為MER1 和MER2 路由均失效，因為MCR 向AR 設備發(fā)送的是聚合路由，若非按成對MER 做匯聚，發(fā)給AR的路由就無法失效，在AR向MCR1轉發(fā)流量時，會丟包；

過程二：IGP 路由收斂，MER1 和MCR1 之間的SR LSP 可正常建立，由于LP 設置同側優(yōu)選的原因，MER1 和MCR1 會優(yōu)選對方成為轉發(fā)下一跳，轉發(fā)路徑需要從其他MER 繞行，見紅色實體曲線；

丟包包含兩部分，一個是MER1 設備從bfd 檢測到vpnfrr 切換過程，一個是由于IGP 收斂MCR1 到MER1的SR LSP 形成之前。

4.9 場景8：MER下連和橫連同時故障

當MER 下連和橫連同時故障時，流量轉發(fā)如圖16所示。

圖16 MER下連和橫連同時故障

對于S1 業(yè)務，A2 設備上bfd for srtunnel 生效，啟用vpnfrr，缺省路由切換下一跳為MER2；

對于X2 業(yè)務，同環(huán)無影響，跨匯聚場景跟S1 類似，同匯聚跨環(huán)部分場景需要繞行MCR 轉發(fā)，見實體紅色曲線流量；

MER 向MCR 發(fā)路由撤銷，撤銷本環(huán)的業(yè)務路由，MCR 業(yè)務路由收斂之前，MCR1 轉發(fā)給MER1 的數據包會被丟棄。

5 結束語

智能城域網的建設部署實現(xiàn)了多業(yè)務的1 張本地網統(tǒng)一承載，解決了現(xiàn)有城域網網絡復雜、跨網互通成本高、業(yè)務轉發(fā)效率偏低、業(yè)務承載一致性差、網絡擴展不夠靈活、創(chuàng)新業(yè)務支撐不足等一系列問題。

結合SDN 以及智能化應用的部署，更好地實現(xiàn)了云網協(xié)同、業(yè)務自動開通，促進了通信DC 的云化演進，同時構建智能化、自動化、開放化的網絡管控系統(tǒng)，開創(chuàng)了全新的業(yè)務開通模式，提升了網絡配置的規(guī)范性、準確性、可靠性，支撐智能化運維和互聯(lián)網化運營，大大降低了運維成本，迎接5G 時代的挑戰(zhàn)。

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（本文來源于《電子產品世界》雜志2023年3月期）