IP RAN接入虛擬化技術(shù)讓網(wǎng)絡(luò)化繁為簡(jiǎn)

LTE發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道，運(yùn)維問(wèn)題愈發(fā)重要

隨著LTE建設(shè)風(fēng)生水起，網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)成為各個(gè)運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)，而IP技術(shù)則成為L(zhǎng)TE承載的最佳解決方案，進(jìn)而推動(dòng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程如火如荼地展開(kāi)。基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)龐大的規(guī)模和IP技術(shù)本身的技術(shù)復(fù)雜造成運(yùn)維管理的復(fù)雜，受到運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的格外關(guān)注。

IP RAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，業(yè)務(wù)復(fù)雜，給運(yùn)維管理帶來(lái)較大壓力。以大中小型城市的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（綜合數(shù)據(jù)，非網(wǎng)絡(luò)真實(shí)規(guī)模）為例，按照目前的建網(wǎng)模式和運(yùn)維模式，大量位置分散的接入路由設(shè)備需要逐點(diǎn)管理，大量復(fù)雜的LSP、PW、VPLS、L3VPN、BFD、FRR等需要逐點(diǎn)配置。

LTE時(shí)代eNB節(jié)點(diǎn)受頻點(diǎn)影響，覆蓋能力遠(yuǎn)小于目前的基站，這意味著需要更多的基站來(lái)補(bǔ)充覆蓋。據(jù)估計(jì)，eNB節(jié)點(diǎn)數(shù)將是現(xiàn)有基站數(shù)量的2~3倍。基站的倍增長(zhǎng)會(huì)使回傳設(shè)備的數(shù)量也同步增長(zhǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大將會(huì)給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)配置和運(yùn)維等方面的一系列問(wèn)題和壓力,主要體現(xiàn)在：

業(yè)務(wù)管理：建立業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)改造復(fù)雜，端到端鏈路建立和業(yè)務(wù)發(fā)放操作繁瑣，效率低、出錯(cuò)率高；

業(yè)務(wù)割接：需要中斷業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)調(diào)整影響業(yè)務(wù)多，加減一個(gè)點(diǎn)，會(huì)影響整環(huán)業(yè)務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)候，由于批量調(diào)整工期長(zhǎng)，基站歸屬調(diào)整涉及業(yè)務(wù)多， 割接計(jì)劃預(yù)置周期漫長(zhǎng)復(fù)雜。

告警管理：告警多而且尋源難，比如光纖告警衍生大量業(yè)務(wù)告警，到底根源告警是哪個(gè)，大量的重復(fù)告警和衍生告警，根因告警淹沒(méi)了。

故障定界：出現(xiàn)故障難以定位和定界，無(wú)法發(fā)判斷問(wèn)題的歸屬，需要跨界定位。

所以，對(duì)人員技能跟高的要求，同時(shí)要求深入掌握各種技術(shù)技術(shù)和理解業(yè)務(wù)，需要長(zhǎng)時(shí)間的培訓(xùn)和演練。

圖一：移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維復(fù)雜

華為公司面向IP RAN運(yùn)維難題，引入虛擬化技術(shù)，能極大緩解運(yùn)維壓力，提升運(yùn)維效率。

華為IPRAN虛擬集群解決方案

IP RAN虛擬化技術(shù)的基本思路是將接入設(shè)備的控制層上移并集中，網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)控制中心，所有的網(wǎng)絡(luò)行為都由其控制。集中的控制平面可以是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中選取一臺(tái)設(shè)備，也可以是運(yùn)行在獨(dú)立服務(wù)器上的控制平面。這樣，原本大量接入路由設(shè)備參與的拓?fù)鋮R總和路徑計(jì)算功能，在IP RAN虛擬化中全部轉(zhuǎn)移到集中的控制平面進(jìn)行，接入路由設(shè)備僅作為AP設(shè)備存在。

IP RAN接入虛擬化后，帶來(lái)的最大變化就是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、配置和運(yùn)維工作的極大簡(jiǎn)化。

運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由虛擬化之前錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)變?yōu)楹?jiǎn)單的邏輯單一結(jié)構(gòu)，運(yùn)營(yíng)商可以像管理單一的設(shè)備一樣方便高效地管理網(wǎng)絡(luò)。

圖二：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

IP RAN虛擬化技術(shù)拋棄了繁瑣的協(xié)議和配置， 使維持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行需要配置的協(xié)議急劇減少。接入路由設(shè)備的拓?fù)湫畔�匯總到虛擬控制平面集中計(jì)算路徑后，指導(dǎo)接入設(shè)備的流量轉(zhuǎn)發(fā)。較之虛擬化之前，接入設(shè)備的配置僅需要保留基礎(chǔ)配置，且可以進(jìn)行自動(dòng)化的集中配置，至少減少80%的配置工作量。

結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和配置的簡(jiǎn)化帶來(lái)運(yùn)維的簡(jiǎn)化。大量的接入設(shè)備就像是單一路由器的線路板，即插即用使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)快捷高效，而且配置的簡(jiǎn)化以及自動(dòng)化的應(yīng)用，將會(huì)使得破環(huán)加點(diǎn)等過(guò)程變得簡(jiǎn)單，極大地降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本。華為IP RAN虛擬化采用Master Cloud方案，支撐IP RAN實(shí)際組網(wǎng)中的各種復(fù)雜情況，延續(xù)原有網(wǎng)絡(luò)的可靠性。兩個(gè)Master形成主備保護(hù)，，每個(gè)AP都可以靈活自主地選擇不同的主備Master作為為自己提供控制功能的Master。

圖三：技術(shù)架構(gòu)

通過(guò)這種方式，虛擬化技術(shù)可適應(yīng)在各種復(fù)雜組網(wǎng)情況下的部署和使用。無(wú)論是線型組網(wǎng)、環(huán)型組網(wǎng)、混合組網(wǎng)還是MESH組網(wǎng)，華為IP RAN虛擬化都能適應(yīng)，而且可以保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性不會(huì)降低。與此同時(shí)還支持多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

圖四：應(yīng)用場(chǎng)景

在業(yè)務(wù)發(fā)放過(guò)程，破環(huán)加點(diǎn)是最常見(jiàn)的操作，在以前的操作中，需要做大量的數(shù)據(jù)備份，和電路備份，而且需要中斷部分業(yè)務(wù)，必須在深夜進(jìn)行，效率低下，出錯(cuò)率高。通過(guò)IPRAN虛擬化技術(shù)可以無(wú)感知的完成破環(huán)加點(diǎn)操作，只需要配置極少量的數(shù)據(jù)，指定主備Master，接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)連接，業(yè)務(wù)自動(dòng)發(fā)放，相鄰節(jié)點(diǎn)不中斷。

圖5：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置

在故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)內(nèi)置的BFD快速檢測(cè)故障(10ms)，發(fā)現(xiàn)主業(yè)務(wù)隧道中斷后，自動(dòng)倒換到備用的業(yè)務(wù)隧道上（50ms）,上層業(yè)務(wù)不感知故障。同時(shí)設(shè)備上報(bào)網(wǎng)管故障的根因，降低大量的衍生告警和重復(fù)告警。在一臺(tái)Master故障后，業(yè)務(wù)可以自動(dòng)切換到另一臺(tái)Master，保證了網(wǎng)絡(luò)級(jí)的可靠性。而且Master節(jié)點(diǎn)不用支持單點(diǎn)的ISSU，利用網(wǎng)絡(luò)的可靠性，可以在升級(jí)Master時(shí)做到業(yè)務(wù)的備份，從而保證了升級(jí)不中斷業(yè)務(wù)。

圖5：可靠性保護(hù)戶(hù)技術(shù)

結(jié)束語(yǔ)

華為IP RAN虛擬化技術(shù)充分考慮了兼容性問(wèn)題，現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備僅通過(guò)軟件升級(jí)就可進(jìn)行虛擬化改造，而且支持部分虛擬化改造, 可有效保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資。

IP RAN虛擬化方案，不僅可以應(yīng)用在IP RAN網(wǎng)絡(luò)中，而且可以應(yīng)用在綜合接入網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)絡(luò)中。通過(guò)IP RAN虛擬化的使用，不僅可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、配置和運(yùn)維，還會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本，節(jié)省50%左右的OPEX，同時(shí)保持較高的網(wǎng)絡(luò)可靠性和性能。IP RAN虛擬化的使用定會(huì)使移動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)進(jìn)入新的時(shí)代！