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NGN承載網建設思路探析

李偉 2007/06/01

　　NGN是指能夠承載全部電信級業(yè)務(如語音、視頻、數據的統(tǒng)一承載平臺)，即整合NGN和IMS體系架構、固定網絡和移動網絡融合在同一張NGN上。

　　業(yè)界公認IP是NGN的承載平臺，而傳統(tǒng)IP網絡無論QoS、可靠性、可用性和安全性都因協議的限制，存在天生缺陷，因此NGN面臨的首要問題是對IP承載網的優(yōu)化。本文從網絡的可靠性入手，探討NGN網絡的優(yōu)化思路。

1、NGN承載網需求

　　部署NGN業(yè)務時必須面對QoS、地址規(guī)劃、可靠性、網管和用戶安全等復雜問題。從QoS角度看，目前國內運營商普遍采用輕載加區(qū)分服務的方式，做得比較領先的運營商在此基礎上再引入FRR和流量工程(TE)作為配合，如中國電信CN2。IP地址的規(guī)劃則需要解決擴展性和公私網互通問題。目前上述方面已經研究的非常多，下面從網絡的高可靠性角度進行分析。

　　目前，固定網絡運營商大多以交換形的城域網作為承載。在這樣的網絡中，為承載NGN業(yè)務，需將三層交換機改造為核心路由器；接入交換機改造為業(yè)務路由器。

　　通常NGN業(yè)務系統(tǒng)不支持路由協議，一般采用虛擬路由器冗余協議(VRRP)保障。而VRRP出現在七八年前，其切換時間在3s以上。

　　在網絡級上。經常采用Graceful Restart作為保護手段，該技術對設備和協議的要求較高，存在一些限制，同時在重啟的過程中，極易導致長時間(數秒到數百秒)路由黑洞和環(huán)路，這在承載電信級業(yè)務的網絡中是無法容忍的。

2、NGN承載網最佳實踐

2.1　服務質量(QoS)

　　就目前而言，通過全網端到端部署基于DiffServ的TE，并分別在二層和三層網絡結合FRR實現對實時業(yè)務的支持。

　　首先，在骨干網部署基于多協議標簽交換(MPLS)的FRR和DiffServ技術，保障核心和大區(qū)的切換時間，并結合輕載保障QoS。其次在城域三層網絡中部署DiffServ，目前領先的設備可做到嚴格帶寬保證。

　　最有挑戰(zhàn)性的是接入網絡建設，目前虛擬專用局域網業(yè)務(VPLS)技術作為MPLS技術在以太網上的一種補充手段，可以充分實現DiffServ、FRR、VPN部署和接入的結合，因此在三層網絡邊緣部署VPLS可以很好地解決傳統(tǒng)的二層交換機無法克服的問題。

2.2　網絡級可靠性

　　VPLS可以很好地解決傳統(tǒng)二層IP接入網的可靠性問題，做到50ms級的鏈路切換。其建設思路如下：

　　將傳統(tǒng)的以太網交換機替換為支持VPLS應用及有良好QoS保障機制的以太網業(yè)務交換機，業(yè)務路由器和業(yè)務交換機之間組成Secure VPLS架構。

　　通過在業(yè)務路由器與業(yè)務交換機之間使用VPLS FRR技術來保證收斂時間小于50ms，同時通過用戶系統(tǒng)自有機制來實現用戶系統(tǒng)和業(yè)務交換機之間的鏈路故障快速收斂。不同的業(yè)務流在各節(jié)點內劃為不同的VPLS實例，在節(jié)點間的核心網內將業(yè)務流劃為不同的二三層VPN。

　　最終，全網業(yè)務系統(tǒng)端到端的VPN架構為：節(jié)點內VPLS+核心網MPLS VPN+節(jié)點內VPLS，配合使用FRR、DiffServ，最大限度提供可靠性。

2.3　設備級可靠性

　　對承載實時業(yè)務的網絡，合理的方式是采用不間斷路由(NSR)的保護機制。

　　NSR技術使路由器設備達到了前所未有的高可用性，使主控卡在切換時，做到不中斷路由、不中斷轉發(fā)、不中斷業(yè)務，并且使鄰近的路由器不受任何影響。這一技術比傳統(tǒng)的不中斷轉發(fā)+Graceful Restart方式具有更好的系統(tǒng)可用性和可操作性，從而進一步實現不中斷業(yè)務功能，它保證路由器的主備控制卡的平滑切換，對鄰居路由器沒有任何影響，無需路由協議的擴充，實施起來簡單易行。

2.4　網絡安全

　　通常NGN承載網會建設成與Internet隔離的私有網絡，但是由于接入用戶等需求，不能夠做到完全的隔離。因此面臨的風險來自網絡邊緣，同時協議自身所導致的漏洞也不可忽視。NGN承載網可考慮邊界部署防火墻、入侵檢測系統(tǒng)(IDS)，可以實時檢測，防止對承載網核心設備的攻擊。作為路由協議而言，除需要關閉常見的服務外，需重點部署對于設備控制和轉發(fā)平面的防護。如在控制平面，可通過設備專用芯片，建立專門的會話過濾，為正常的會話和其他攻擊手段建立區(qū)分服務，有效地解決針對路由協議和控制信令的攻擊。

中國聯通網站


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