城域网改造需求迫切浙江电信首次尝试引入数据交换机

本刊记者 | 张鹏

城域网改造需求迫切浙江电信首次尝试引入数据交换机

本刊记者 | 张鹏

浙江电信为何要将应用在数据中心内部的数据交换机部署在城域网？答案还要从运营商城域网正在面临的挑战说起。

华信设计院网络规划研究院副院长 周振勇

对于拥有全国绝大部分网络基础资源的电信运营商而言，网络的优化和改造绝对是一项需要长期坚持且不断创新的重要工作。

在过去几年中，运营商已经陆续完成了FTTH光进铜退，骨干传输扩容、数据中心云化等很多方面的改造工作，如今，在电信网络多业务承载趋势和向智能管道转型的需求下，运营商将改造重心逐渐转向了城域网。

目前，全国多地运营商都在针对各自的城域网进行改造优化，而浙江电信走在了前列。据《通信世界》记者了解，为了缓解宽带提速、多业务综合承载等给浙江电信城域网造成的流量压力，特别是二层网络普遍存在的设备性能差、槽位紧张、单点故障多，业务保护能力差，运维压力大等问题，浙江电信开业界之先河，率先在城域网中引入了大容量的虚拟化交换机。

据悉，这是国内电信行业首次将虚拟交换机引入城域网，华三通信作为本次项目的独家设备提供商，在项目的前期试用和技术难点应对方面都发挥了重要作用。华三通信在去年就联合杭州电信在其现网中进行数据交换机试用，历经1年的测试效果表明，虚拟交换机完全能够解决上述提及的浙江电信所面临的城域网问题，与此同时，在节能减排和减少设备投入方面也是收效颇丰。目前，该项目已得到电信集团层面的普遍认可，未来有望在全国其他省份进行推广。

多年城域网“积重难返”

在传统的网络建设观念中，城域网普遍采用二层交换机，而数据中心或者是虚拟化交换机多应用于云数据中心，那么，浙江电信为何要将应用在数据中心内部的数据交换机部署在城域网？答案还要从运营商城域网正在面临的挑战说起。

负责浙江电信城域网改造项目网络规划设计的华信设计院网络规划研究院副院长周振勇告诉记者，电信网络经过多年的建设和沉积，在设备层面已经积累了不少问题。比如很多机房设备由于运行时间长，单点故障率较高；很多老旧的网络设备亟需下线，但现有的二层交换机却没有额外槽位供割接使用；一旦二层业务发生故障，就需要进行人工倒换，业务恢复时间长不说，网管部门也面临巨大的运维压力。“更重要的一点在于，这两年在全国宽带提速的国家政策催促下，我国宽带普遍速率得到大幅提升，相应承载的宽带业务量也是呈指数级增长，而现有城域网中多是GE板卡，只有少量的万兆板卡，远远无法满足当前乃至未来几年宽带业务的发展需求。”

在充分考察了城域网中存在的问题之后，浙江电信明确了此次改造项目的目标，并将问题的重点放在了城域网中的汇聚层面：1.现有交换机性能较弱；2.高密度板卡支撑能力较差，槽位紧张；3.机房耗电量大，机房空间不足；4.从前的1个节点1台交换机，业务保护能力较差。

数据交换机是破局之举

“我们开始考虑，既然传统二层交换机无法满足当下需求，能否将虚拟化技术引入城域网的优化中，也就是将IDC中的数据交换机引入城域网。这样的好处在于，传统城域网由于采用层层汇聚，往往存在着层次多、设备量大的问题，比如在控制层和接入层中间的汇聚层面，经常包含了好几层汇聚，且链路也比较复杂。引入数据交换机的虚拟技术（多虚一技术），不仅可以简化汇聚层次，将二层汇聚改为一层汇聚，而且网络中的设备数量也得以大幅减少。”周振勇博士如是说。

事实也是如此，在浙江电信城域网引入数据交换机后，二层汇聚层性能得到提升，不仅支持10G/40G/100G等高速端口，满足高带宽接入的要求，而且基于新一代架构的设备也提升了转发速率；二层网络的可靠性也得以保障，解决了此前二层汇聚设备的单点故障高，以及业务无保护状态；简化了运维配置，2台设备被虚拟为1台，配置简化，需要管理的网络设备的数量也有所减少。

不过，数据交换机引入城域网也有其适用范围，周振勇博士告诉记者，现阶段并不是所有节点都适合引入数据中心交换机，其初期适用范围应该是覆盖用户数多、流量收敛比大的节点，而后期则需根据用户及流量增长的实际情况再进行分析。

城域网长远规划“三步走”

应该看到，与电信网络中骨干、核心抑或接入侧的技术更迭和标准演进不同的是，运营商的城域网改造并没有统一且明确的发展方向，所面临的技术问题也往往是综合且多元化的。其原因在于，在过去，城域网基本是以省为单位而单独建设，各省网络资源和地理地形不尽相同，导致了各地的城域网建设也是自成一派，不仅网络层级复杂多样、在网设备的种类和配置也是千差万别，因此在过去相当长的一段时间里，运营商集团层面都无法给出统一规划方案。

不过，随着接入业务种类的逐渐明晰，运营商在移动互联以及宽带业务中的定位更加明确，集团层面针对现有的网络流量模型以及未来可能发生的一些变化，已经有了一些相应的城域网规划和标准出台——扁平化、智能化、软件化和IT化成为了其中的关键词。

多年从事电信城域网建设的华三通信在此方面也是颇有心得。华三通信运营商解决方案部部长苏征远告诉记者，基于目前的现实问题，运营商的城域网改造可以分为三个阶段，一是网络虚拟化，减少网络层级，将城域网改造得更加扁平和简单；二是构建资源池，经过第一阶段虚拟化，原本分散式的节点被聚拢为几个大的网络节点，已经具备一定的成池能力，二阶段可以引入NFV和云计算技术，比如虚拟化防火墙、虚拟化BRAS（宽带接入服务器）以及虚拟化SR等等，逐渐实现城域网的云化和软件化；三是基于城域网中大POP节点做进一步的性能增强，比如解决原有节点收拢集中后的业务标签不足问题，进一步引入网络虚拟化、功能虚拟化以及动态虚拟通道技术等等，以此完善城域网中大POP节点的业务能力。