环保护技术在宽带城域网的应用研究

赵钧锋

摘 要 随着GPON光纤宽带接入技术的普及，“三网融合”的深入，宽带城域网不但要承载愈来愈高的流量，更要承载NGN、4G、IPTV等电信级的业务，对网络的多业务承载能力、业务安全保证能力提出了更高的要求。文章对主要的环保护技术链路聚合技术、RRPP技术进行了介绍，并对其在宽带城域网中的应用进行了研究。

关键词 链路聚合；RRPP；宽带城域网；应用

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）181-0041-02

随着国家“宽带中国”战略的实施，GPON光纤宽带接入技术在城域网接入层的大规模应用，百兆宽带的普及，宽带城域网将承载愈来愈高的流量。同时“三网融合”的深入，所有数据、语音、视频等业务都需要在宽带城域网上承载。电信级业务的承载要求宽带城域网具备多业务的承载能力、端到端的QOS保证能力、业务的安全保证能力。

首先，宽带城域网要能够为不同的业务提供不同的端到端的服务质量保证，在网络骨干层构建多业务平面，在网络边缘实现对业务的感知，把业务引入到不同的承载平面，实现不同业务的承载，严格保证NGN、4G、IPTV等实时性的多媒体业务对带宽、时延、抖动和丢包率的要求。

其次，网络要具备极高的业务安全保证能力，宽带城域网需要提供端到端业务的安全性保障，防止非授权的访问和非法入侵；能够及时应对病毒和黑客恶意发起的攻击；可以支持MPLS VPN，对业务可进行有效隔离，降低业务被盗用的可能性，让高收益的NGN、IPTV、4G等电信级别业务不会受到低收益业务的不良干扰；网络可达到电信级的可靠性标准，在设备和链路方面有一定的冗余备份空间，可对单点故障进行消除，对于语音项目要求的50ms倒换需求能够满足。

为提高网络的承载能力和安全保障能力，链路聚合技术和RRPP技术这两种主要的环保护技术在宽带城域网得到了广泛的应用。

1 RRPP技术介绍

通常情况下二层网络中对网络可靠性采用的是STP协议。由IEEE开发的该协议是标准化的环网保护协议，在实际网络工程中应用十分普遍。但该协议也并不是绝对完全可靠的，实践经验表明由于网络大小方面存在限制，因此收敛时间很容易被网络拓扑所影响。STP的收敛时间常为秒级，当网络直径较大时，其收敛时间将更长。尽管适用RSTP/MSTP可在一定程度上降低收敛时间，对于4G/NGN语音等高标准高要求的项目而言却是仍难完全满足。

2 RRPP基本原理

在各个域上的各个节点配置同样的RRPP域ID及控制VLAN。各个域具备两种类型的VLAN，一种是主控制VLAN，在其中传播的是主环协议报文；另外一种是子控制VLAN，在其中传播的是子环协议报文。而在主环节点上的RRPP端口，会在加入主控制VLAN的同时还加入子控制VLAN，但在子环上的RRPP端口，加入的僅仅只有子控制VLAN。子环的协议报文在主环中会被当作数据报文进行处理，和数据报文一起同步阻塞或放开。

3 链路聚合技术、RRPP技术在城域网中的应用

3.1 链路聚合技术的典型应用

在宽带城域网建设优化中核心层路由器与汇聚层BAS之间、汇聚层与BAS与汇聚层交换机之间、接入层交换机与OLT的上行多用到链路聚合技术，用于增加网路带宽与提高网络连接的可靠性。

从图1中可以看出每一台汇聚层BAS均分别通过2条GE链路上联至2台核心层路由器，每一台汇聚交换机均分别通过2条GE链路上联至2台汇聚层BAS，而接入层OLT、交换机均通过2条GE链路上联至1台汇聚层交换机。充分利用了链路聚合技术实现不同层次设备间带宽提升与冗余备份，对于聚合组中单链路故障可以实现毫米级的快速倒换和用户的无感知的。在实际应用中设备间的链路往往不止2条，一般为保证链路聚合组中某条链路中断、剩余链路在网络高峰时不发生拥塞，总链路峰值利用率控制在60%以内，当达到预警线需要扩容时，将新增链路加入既有聚合组中即可轻松实现带宽扩容。

3.2 链路聚合技术应用需要注意的事项

3.3 链路聚合组启用动态LACP协议

当链路聚合组中某条链路单纤中断时，一侧端口DOWN、一侧端口UP，端口DOWN的一侧链路会退出聚合组，如果采用静态Trunk就无法通告给对端设备，对端端口将仍在聚合组中，将会造成流经该链路的业务不通、甚至影响该链路聚合组的所有业务，所以只要是链路聚合就一定要启用动态LACP协议，这样双方设备就可以对端口加入或退出某个动态聚合组达成一致，有效避免单纤中断造成的网络故障。

3.4 RRPP技术的典型应用

在宽带城域网建设优化中由于县区乡镇节点多、距离远，不适合采用链路聚合技术将乡镇节点交换机直挂县汇聚交换机，而是采用RRPP技术通过网络设备在环网状态下进行迅速的故障检测以及倒换工作，使其不仅能够为多种项目提供高带宽，还能够尽可能减少业务中断情况的发生。综合考虑各个节点间业务量大小、单环节点数目、所处地理情况等因素，采用双层相交环的拓扑结构。将主要乡镇汇聚节点与县公司汇聚节点组成主环网，乡镇汇聚节点与该乡镇主环节点组成子环网。

从图2可以看出网络拓扑中有两个及两个以上的环。但是各个环之间只有一个公共节点。此时要求每个环属于不通的RRPP域。主环网节点1位于县公司汇聚机房、部署1台华为QuidwayS9306交换机，其他主环网节点位于该县乡镇汇聚机房、各部署1台华为QuidwayS9303交换机，主环网节点交换机间通过10GE链路互联；以该乡镇汇聚机房为公共节点，与乡镇下面节点组建子环，子环网节点各部署1台华为QuidwayS5328C交换机，次环网节点交换机间通过GE链路互联。实际应用中远比次复杂，根据区域行政划分、节点数量多少，主环网、子环网往往不止一个，环网中的节点数量也不固定，但任一主环网、子环网中任一节点都可下挂OLT，为保障链路可靠性，OLT均要双GE上行。

4 结论

在实际应用中，链路聚合、RRPP等环保护技术往往混合应用，同时与OTN、PTN传输技术相结合，使宽带城域网具备多业务的承载能力、端到端的QOS保证能力、业务的安全保证能力，使电信运营商能够为用户提供优质高速的互联网、语音、IPTV服务，达到国家“宽带中国”的战略目标。

参考文献

[1]RRPP技术白皮书.华为公司.

[2]戴国光.浅论链路捆绑技术在IP城域网中的应用[J].通讯世界，2014（12）：6-7.

[3]施清白.基于RRPP的城域环网建设[J].有线电视技术，2014（1）：42-44.