IP承载网可靠性技术现网应用.docx

IP 承载网可靠性技术现网应用【摘要】对几个可靠性技术进行原理和模型概述，并介 绍现网命令介绍，并最后在现网组网应用中综合引用和分析【关键词】BFD； IP FRR； VPN FRR；双 RD因为移动IP承载网在运营商中是以IP技术构建的一张 专网，用于承载对传输质量要求很高的2G/3G语音业务、3G 上网业务，IMS、LTE等IP承载网中会采用双RD、VPN FRR、 IP FRR、 BFD 等技术，以达到快速检测网络断点，缩短故障设 备/链路倒换时间的目的在保障业务承载通道顺利转发业务 的同时，还要保证传输质量极其高可靠性和安全性1.BFD 双向转发检测技术 双向链路检测，是一套用来实现快速检测的国际标准协 议，提供一种轻负荷、持续时间短的检测与以往的其他“HELLO”检测机制相比时间消耗更小传统的OSPF需要2s 的检测时间，ISIS需要1s的检测时间这对某些应用来说时 间过长当数据速率到吉比特时，故障感应时间长代表着大 量数据的丢失，并且对于不允许路由协议的节点没有办法检 测链路的状态传统网络并不具备秒以下的间歇性故障修复 功能BFD是一个简单的“Hello”协议，在会话的通道上周 期性的发送检测报文，如果某个系统在足够长的时间内没有 收到对端的检测报文，则认为在这条到相邻系统的双向通道 的某个部分发生了故障。

BFD提供ms级的链路检测IP承 载网中使用BFD，快速检测IGP路由协议ISIS或静态路由的 状态，加快路由的收敛2.VPN FRRFRR 快速重路由是与 MPLS-TE 相伴出现的，目的是为了 保护 LSP 的高可用性， LSP 的正常收敛时间决定于 IGP 路由协 议的收敛时间， IGP 路由协议的收敛时间往往是以秒为单位 的， FRR 使用一条备份隧道保护被保护节点和链路当 LSP 出现故障时， FRR 只是将流量倒换到备用 LSP 上，而不是等 待 IGP 的收敛完成 LSP 的重新学习和建立 VPN FRR 利用基 于 VPN 的私网路由快速切换技术，通过预先在远端 PE 中设 置指向主用 PE 和备用 PE 的主备用转发项，并结合 PE 故障 快速探测，旨在解决 CE 双归 PE 的 MPLS VPN 网络中， PE 节 点故障导致的端到端业务收敛时间长（大于1s）的问题，同 时解决 PE 节点故障恢复时间与其承载的私网路由的数量相 关的问题，在 PE 节点故障情况下，端到端业务收敛时间小 于 1s VPN FRR 解决了隧道终结点故障的快速收敛问题，通 常端到端故障感应时间小于500ms，故障恢复时间与私网路 由的规模无关，并且简单、可靠，部署方便，而且除了 PE 之间的故障快速检测机制之外，不依赖于周边设备的配合。

因此在 IP 承载网中移动语音媒体业务的承载使用 VPN FRR技术，达到了对语音业务高质量保护的需求3.IP FRRIP FRR 可通过设置策略建立到目的网络的备份路径，而 主路径上启用诸如故障检测协议BFD等IP FRR只对IP转发 有效，主路径没有故障时，流量从主路径发送出去，如果计 算出备份路径，则下发备份路径到转发表项；当主路径故障 时，流量从预先下发的备份路径转发出去；当主路径恢复， 转发表项被更新时，流量从新的主路径发送，FRR使命结束4. 双 RD 技术两个PE设备可分别配置不同RD的同一 VPN,这种双RD 的配置可以保存 2 份来自同节点的 VPN 路由，使用双 RD 技 术可以使得来自同一节点网元的路由利用双平面负荷分担 的形式传递业务路由，同时两个平面的 VPN 路由表不同，因 为如果使用单一 RD， VPN RR 只会告知一条最优路由给 PE， 这种形式只能实现PE的主备关系5. 现网综合应用在IP承载网中接入CE是双规到MCE上的，MCE做VPN RR，业务网元双到接入CE上并使能BFD，互联端口也绑定 VPN，两接入CE使用双RD技术，接入CE之间的互联中继的 互联端口均可绑定VPN，以实现VPN FRR向上方向的保护。

接入 CE 互联端口起 IP FRR 完成向下业务网元方向的保护 如下图，移动核心网端局媒体网关 MGW 与其他媒体网关MGW 进行媒体交互时，数据包是封装在 VPN 通道中的MGW1如果要走长途媒体是需要向MCE方向建立LSP,正常 情况下，路由负荷分担，会走以下2条路由：（1）MGW1 -YCDJ CE1 -YCDJ MCE1； （2）MGW1 -YCDJ CE2-DHY MCE2远端过来 的路由正常情况也有两条路由：（1）AR1 -YCDJ MCE1 -YCDJ CE1-MGW1；（2）AR2-DHY MCE2-YCDJ CE2-MGW1IP FRR 针对远端过来到 MGW 的路由， VPN FRR 针对本地 接入 CE 到远端的路由 10.215.46.17 为 DHY-MCE2 的LOOPBACK 地址， 10.215.46.15 为 YCDJ-MCE1 的 LOOPBACK 地 址 10.215.208.45 为 MGW5 的 IP1 地址， 10.215.208.253 为 DHY-CE1 上与 DHY-CE2 的互联 IP 地址倒换分析：如果 YCDJ-CE1 到 MGW1 的链路发生故障， BFD 检测到后，立刻彻底断开该条链路，此时 IP FRR 生效， 原路由表中的备份下一跳立刻生效，远端过来找 MGW1 的 IP1 的路由会通过 YCDJ-CE1 再到 YCDJ-CE2 再到 MGW 的 IP1， 此时几乎不需要等待路由的收敛，语音业务也就不会产生丢 包现象。

如果 YCDJ-MCE1 宕机，此时 VPN FRR 生效， MGW1 发送 到远端的路由本应经过 YCDJ-MCE1 到骨干网的路由，因为 RR 计算和双平面，备份下一跳为 DHY MCE2， MGW1 的 IP1 路 由经过 YCDJ CE2 到 DHY MCE 送到骨干网过程也不需要等 待 M-BGP 的收敛，语音业务的丢包现象也不会出现参考文献[1] 华为技术有限公司《VPN_FRR技术白皮书》•[2] 华为技术有限公司《BGP/VPN快速收敛技术白皮书》.。