云網融合背景下新型城域網架構關鍵問題研究

莊玉娟

摘要：城域網在互聯網業務中具有重要地位，其能夠對互聯網專線及家庭寬帶等多項業務進行承載，滿足社會需求。但當前的城域網架構已無法適應時代發展，導致社會效益與經濟效益明顯降低。因此為有效解決上述問題，保障云業務與網絡的協調發展，本文通過實際調查與分析文獻資料，圍繞運營商傳統城域網中存在的問題展開探討，并對新型城域網架構設計思路與技術手段進行分析，以期可以為工作人員開展工作提供可靠依據。

關鍵詞：云網融合;新型城域網;問題;思路

引言：在云網融合持續推進的背景下，業務方面已對運營商承載網提出新要求。但當前運營商采用的傳統城域網中存在許多問題，導致社會需求無法得到滿足，致使用戶體驗感明顯降低。因此為適應時代發展，運營商在未來發展中有必要明確當前城域網中存在的問題，并對新型云網融合基礎設施進行建設，不斷優化城域網架構，提高自身云網融合能力，滿足云網融合需要，該點對實現業務轉型目標具有積極的促進意義。

1.云網融合對城域網提出的要求

隨著現代科學技術持續發展，云網融合已成為網絡運營商未來發展的必然趨勢，其能夠在滿足基礎業務協作處理需求的情況下，對具備完整性的融合控制架構進行構建，進而創設相應的城域網應用平臺。在云網融合持續推進的背景下，社會已對業務協同處理方面提出新要求。因此運營商為實現推動云網融合發展，必須與云業務模式進行匹配，確保彈性調整空間及自動化處理流程等方面均與云網運行需求具有一致性。應對網絡SDN化進行科學利用，進而為協同演進的實現提供保障[1]。此外，在未來發展中，運營商應對DC給予重視，將其作為融合組網的重要內容，并對簡化網絡連接模式進行匹配，進而實現對相應的應用模式進行構建，全面提升運營處理方面的有效性。

2.新型城域網架構的優勢

從現實角度出發，可發現新型城域網具有良好的應用價值，其優勢主要表現在以下幾個方面：①通過對新型城域網進行深入分析，可發現在云網融合背景下的新型城域網結構能夠從網架內容與結構的角度出發，創設輕型應用平臺，并對具備獨立性的運行管理系統進行建立，以此滿足業務具有的復雜發展需求，全面降低業務的開發難度，提高開發效率，進而實現對相應的應用體系與控制流程進行建設;②新型城域網對提高成本控制水平具有重要作用，尤其在跨網絡業務處理方面，其能夠在節省成本的情況下，提高連接時效性。在實際工作中，通過對網絡云化全面演化升級進行配合，運營商將實現對與DC應用模式需求相匹配的流量業務控制體系進行構建，進而為應用水平提供保障;③新型城域網能夠結合實際需求對面向云計算與物聯網技術等方面的綜合性應用模型進行創設，全面提高網絡數據信息交互方面的可靠性與科學性。此外，新型城域網能夠為網絡結構與數據中心的結合提供保障，對Spine-Leaf形式網絡結構進行匹配，并從縱向深度及橫向擴容等方面出發，以此為業務流量的整合處理提供支持，確保網絡具有良好的流暢性。由此可見，對新型城域網進行構建具有較強的必要性與現實意義，因此運營商必須對其形成正確認知。

3.傳統城域網中存在的問題

在現代科學技術持續發展的背景下，運營商城域內IP網絡已實現對多張承載網進行構建，以此滿足移動回傳業務承載及固網加寬業務等方面具有的需求。隨著云時代到來，各領域已對運營商提出差異化保障需求，但當前運營商的城域網內存在許多問題，導致各行業具有的需求無法得到滿足。針對問題而言，其主要包括以下幾項內容：①多網承載，網絡架構不具有良好的擴展性與靈活性。云應用能夠向城域網內下移流量，并對邊緣DC進行就近訪問，第三方云、私有云及公有云將進行多云互聯，因此運營商必須在城域網內對多張承載網絡進行對接，但對接方案具有較強的復雜性[2]。通過對多張承載網對接進行分析，可發現其涉及跨網運營支撐系統，且必須進行業務端到端的管理，不具有良好的運營效率，導致業務方面受到影響;②無法對資源進行科學利用，且具有較大的擴容壓力。當前運營商在城域網范圍內對多張承載網進行對接時，無法實現對各項資源進行合理運用，且設備方面的利用效率相對較低，而為實現對業務熱點區域流量迅速增長的現象進行有效應對，城域網范圍內容量的擴容壓力正在不斷增大;③設備與功能緊密耦合，新業務的上線速度相對較慢。通過調研可以發現，當前的業務控制層設備實施分布式部署，進行獨立控制與配置，未集中化統一管控平面，無法對資源進行統一規劃與調控，網絡規劃方面具有較強的復雜性，且運行維護效率欠佳。在不同階段部署的寬帶遠程接入服務器，無法以軟件升級形式為基礎對相同功能進行實現。此外，能夠為設備新特性提供支持的軟件版本開發時間相對較長，在特定情況下需要對硬件進行更新，且新特性軟件對現網進行部署的效率欠佳，無法為業務創新提供支持;④成本較高。受到多張網絡的影響，網絡設備間具有大量背靠背連接現象。在此基礎上，對跨網絡業務連接成本正在持續增加。在網絡云化持續推進的背景下，通信云DC將成為業務中心，且主要的流量業務將通過多張網絡，導致成本浪費現象發生。

4.新型城域網架構設計思路及技術

為實現對上述問題進行有效處理，必須結合時代發展及規范標準，對新型城域網進行設計。在開展新型城域網設計工作時，應對未來發展進行綜合考量，充分貫徹新運營、先進性、新架構等多項原則，進而實現對網業分離、云網融合新型承載網絡進行構建，并為用戶提供優質服務，全面提高其體驗感。對新型城域網進行設計時，應結合實際狀況對以太網虛擬專用網絡及靈活以太網等多項技術手段進行科學利用，將創設智能化且具備良好簡潔性與敏捷性的承載網絡作為主要設計目標。此外，應對城域Spine-Leaf架構進行利用，以此構建橫向靈活擴展，科學部署虛實共管及池化組網業務控制層，進而為網業分離的實現奠定基礎。應結合規范要求，對相應的簡化承載協議進行部署，積極引入新型技術手段，進而為用戶提供差異化保障。新型城域網架構如下（如圖1所示）。

4.1.可彈性擴展城域網

應在模塊化數據中心相關理念的基礎上對城域Spine-Leaf進行構建，進而為城域流量迅速疏導及橫向彈性擴展的實現提供保障。應對源于CLOS架構設計理念進行合理運用，在程序內對Spine-Leaf架構進行構建，以此確保城域網范圍內Spine-Leaf的任意節點流量能夠迅速轉發。Spine在城域網內以POD成對為基礎進行設置。運營商應通過標準化設置方法，對不同類型的Leaf節點進行設置，實現用戶及業務控制節點等便捷接入與附近網絡互通。在實際工作中，首先應對接入葉節點進行設置，以此負責固移用戶的統一化接入，并對覆蓋用戶/業務規模及分布范圍進行綜合考量，成對水平對城域的邊緣DC部署進行擴展。其次，應對邊界互通葉節點進行科學設置，以此為附近網絡互通提供保障。此外，應在核心DC成對部署，進而為節點與其他外部網絡及傳統城域網的跨域互通提供保障。最后，應對業務接入葉節點進行設置，以滿足城域網內云資源標準化接入具有的各項需求，促使其與資源池的部署實現同步建設，并對入云與云間業務錨點進行統一。

4.2.部署轉控分離vBRAS云化網元

該點主要包括以下兩項內容：①對集中云化部署方式進行利用，以此部署vBRAS網元，并對面云化、轉發面池化采取有效的控制措施，進而為虛實共管與控制面用戶集中化管理的實現提供保障。針對區分業務而言，分別對云化與實體化轉發面進行利用，并N：1池化部署，以此對不同業務具有的差異化承載需求進行滿足。應積極引入虛擬化轉發面網元，并對大會話小流量業務進行大規模卸載，vBRAS-UP池化組網負責對大流量轉發業務進行承載，以此提高設備帶寬利用效率，促使單設備接入用戶規模增大。對控制面集中化管控與vBRAS-UP池化N：1溫備進行利用，實施框架保護。在云化控制面對用戶狀態數據信息進行集中，并在故障問題發生后，通過集中控制面實施用戶表備份，其切換時間是秒級。在實際切換中，用戶將始終保持在線狀態，進而實現用戶接入無感知切換，該點對保障用戶體驗感，提高寬帶接入業務科學性具有重要作用;②圍繞vBRAS池化組網對EVPN VPLS over SRv6方案進行設計部署，采取相應措施促使均方誤差采用的點到點固定物理連接方式發生轉變，成為點到多點的彈性邏輯連接方式，進而提高業務承載方面的靈活性。應對介質訪問控制及MAC地址漂移等多項技術手段進行利用，以此處理EVPN VPLS中存在的多項問題。

4.3.多業務融合承載

新型城域網部署SRV6/EVPN，促使原有的城域網Underlay控制協議實現簡化，并對原有的多種復雜協議交互進行清除，將其收編為僅需要BGP與IGP。IPv6+SRv6能夠為全部業務提供統一化轉發平面，面向用戶與業務提供端到端網絡，進而對網絡跨域存在的對接難度較高的問題進行解決。此外，SRV6能夠提供拓撲無關迅速收斂能力，以此處理網絡故障相關保護問題。EVPN能夠為全部業務提供相應的統一化控制平面交互，進而為相應業務承載融合的實現奠定基礎。新型城域網承載協議具有統一性，均為SRV6/EVPN，其不僅能夠減少網絡復雜性，而且還能為網絡可編程及網絡智能化等方面的實現奠定基礎。針對新型城域網簡化承載協議而言，其主要內容如下（如圖2所示）。

在實現多業務融合承載的過程中，應對以下內容進行適當參考：①以軟硬結合網絡切片技術為基礎，進而為不同業務流量調度實現最優化提供保障。在實際工作中，應對業務不同服務等級協議保障需求進行充分結合，科學利用FlexE+QoS保障帶寬，實現物理隔離，并結合實際狀況對城域網內部的端到端SLA保障體系進行構建，進而為各領域提供差異化的優質服務。針對網絡切片的部署模型而言，其具體如下（如圖3所示）;②對新型城域網統一化控制與云網融合編排器進行科學利用，以此為分鐘級業務開通與智能化運維的實現提供支持。

針對新型城域網統一化控制器而言，其北向能夠與不同廠家設備進行對接，南向能夠與網絡編排器進行對接，進而為業務自動編排與網絡配置自動化下發的實現奠定基礎。在網絡能力模型開放編程的基礎上，可對差異化業務種類進行靈活適配，該點對規模業務端到端自動化部署的實現具有重要作用。此外，應對Telemetry技術手段進行科學利用，以此實現動態化采集現網數據信息，并為網絡資源的集中化可視管理提供支持，提供智能化選路，促使業務實現動態優化。若業務路徑各方面與標準不符，應進行動態化分析，采取相應措施，將秒級引入優質路徑，進而為客戶提供業務故障的自我修復服務。

結束語：綜上所述，優化城域網架構是運營商未來發展的重要方向，其能夠對當前城域網中存在的問題進行有效處理，滿足云網融合具有的各項需求。因此運營商在未來發展中應對新型城域網形成正確認知，不斷加強研究力度，全面提高網絡支持水平，進而為業務轉型目標的實現奠定基礎。

參考文獻

[1]喬建，李忠超，高麗華.面向云網融合的新型城域網架構關鍵問題研究[J].電信快報，2021，47（08）：22-25.

[2]楊蔭宇.基于5G業務承載的新型智能城域網重構分析[J].無線互聯科技，2021，18（14）：5-6.