云网融合背景下新型城域网架构关键问题研究

庄玉娟

摘要：城域网在互联网业务中具有重要地位，其能够对互联网专线及家庭宽带等多项业务进行承载，满足社会需求。但当前的城域网架构已无法适应时代发展，导致社会效益与经济效益明显降低。因此为有效解决上述问题，保障云业务与网络的协调发展，本文通过实际调查与分析文献资料，围绕运营商传统城域网中存在的问题展开探讨，并对新型城域网架构设计思路与技术手段进行分析，以期可以为工作人员开展工作提供可靠依据。

关键词：云网融合;新型城域网;问题;思路

引言：在云网融合持续推进的背景下，业务方面已对运营商承载网提出新要求。但当前运营商采用的传统城域网中存在许多问题，导致社会需求无法得到满足，致使用户体验感明显降低。因此为适应时代发展，运营商在未来发展中有必要明确当前城域网中存在的问题，并对新型云网融合基础设施进行建设，不断优化城域网架构，提高自身云网融合能力，满足云网融合需要，该点对实现业务转型目标具有积极的促进意义。

1.云网融合对城域网提出的要求

随着现代科学技术持续发展，云网融合已成为网络运营商未来发展的必然趋势，其能够在满足基础业务协作处理需求的情况下，对具备完整性的融合控制架构进行构建，进而创设相应的城域网应用平台。在云网融合持续推进的背景下，社会已对业务协同处理方面提出新要求。因此运营商为实现推动云网融合发展，必须与云业务模式进行匹配，确保弹性调整空间及自动化处理流程等方面均与云网运行需求具有一致性。应对网络SDN化进行科学利用，进而为协同演进的实现提供保障[1]。此外，在未来发展中，运营商应对DC给予重视，将其作为融合组网的重要内容，并对简化网络连接模式进行匹配，进而实现对相应的应用模式进行构建，全面提升运营处理方面的有效性。

2.新型城域网架构的优势

从现实角度出发，可发现新型城域网具有良好的应用价值，其优势主要表现在以下几个方面：①通过对新型城域网进行深入分析，可发现在云网融合背景下的新型城域网结构能够从网架内容与结构的角度出发，创设轻型应用平台，并对具备独立性的运行管理系统进行建立，以此满足业务具有的复杂发展需求，全面降低业务的开发难度，提高开发效率，进而实现对相应的应用体系与控制流程进行建设;②新型城域网对提高成本控制水平具有重要作用，尤其在跨网络业务处理方面，其能够在节省成本的情况下，提高连接时效性。在实际工作中，通过对网络云化全面演化升级进行配合，运营商将实现对与DC应用模式需求相匹配的流量业务控制体系进行构建，进而为应用水平提供保障;③新型城域网能够结合实际需求对面向云计算与物联网技术等方面的综合性应用模型进行创设，全面提高网络数据信息交互方面的可靠性与科学性。此外，新型城域网能够为网络结构与数据中心的结合提供保障，对Spine-Leaf形式网络结构进行匹配，并从纵向深度及横向扩容等方面出发，以此为业务流量的整合处理提供支持，确保网络具有良好的流畅性。由此可见，对新型城域网进行构建具有较强的必要性与现实意义，因此运营商必须对其形成正确认知。

3.传统城域网中存在的问题

在现代科学技术持续发展的背景下，运营商城域内IP网络已实现对多张承载网进行构建，以此满足移动回传业务承载及固网加宽业务等方面具有的需求。随着云时代到来，各领域已对运营商提出差异化保障需求，但当前运营商的城域网内存在许多问题，导致各行业具有的需求无法得到满足。针对问题而言，其主要包括以下几项内容：①多网承载，网络架构不具有良好的扩展性与灵活性。云应用能够向城域网内下移流量，并对边缘DC进行就近访问，第三方云、私有云及公有云将进行多云互联，因此运营商必须在城域网内对多张承载网络进行对接，但对接方案具有较强的复杂性[2]。通过对多张承载网对接进行分析，可发现其涉及跨网运营支撑系统，且必须进行业务端到端的管理，不具有良好的运营效率，导致业务方面受到影响;②无法对资源进行科学利用，且具有较大的扩容压力。当前运营商在城域网范围内对多张承载网进行对接时，无法实现对各项资源进行合理运用，且设备方面的利用效率相对较低，而为实现对业务热点区域流量迅速增长的现象进行有效应对，城域网范围内容量的扩容压力正在不断增大;③设备与功能紧密耦合，新业务的上线速度相对较慢。通过调研可以发现，当前的业务控制层设备实施分布式部署，进行独立控制与配置，未集中化统一管控平面，无法对资源进行统一规划与调控，网络规划方面具有较强的复杂性，且运行维护效率欠佳。在不同阶段部署的宽带远程接入服务器，无法以软件升级形式为基础对相同功能进行实现。此外，能够为设备新特性提供支持的软件版本开发时间相对较长，在特定情况下需要对硬件进行更新，且新特性软件对现网进行部署的效率欠佳，无法为业务创新提供支持;④成本较高。受到多张网络的影响，网络设备间具有大量背靠背连接现象。在此基础上，对跨网络业务连接成本正在持续增加。在网络云化持续推进的背景下，通信云DC将成为业务中心，且主要的流量业务将通过多张网络，导致成本浪费现象发生。

4.新型城域网架构设计思路及技术

为实现对上述问题进行有效处理，必须结合时代发展及规范标准，对新型城域网进行设计。在开展新型城域网设计工作时，应对未来发展进行综合考量，充分贯彻新运营、先进性、新架构等多项原则，进而实现对网业分离、云网融合新型承载网络进行构建，并为用户提供优质服务，全面提高其体验感。对新型城域网进行设计时，应结合实际状况对以太网虚拟专用网络及灵活以太网等多项技术手段进行科学利用，将创设智能化且具备良好简洁性与敏捷性的承载网络作为主要设计目标。此外，应对城域Spine-Leaf架构进行利用，以此构建横向灵活扩展，科学部署虚实共管及池化组网业务控制层，进而为网业分离的实现奠定基础。应结合规范要求，对相应的简化承载协议进行部署，积极引入新型技术手段，进而为用户提供差异化保障。新型城域网架构如下（如圖1所示）。D6E3C915-CFB5-486F-BE0B-63CC3ECE88D4

4.1.可弹性扩展城域网

应在模块化数据中心相关理念的基础上对城域Spine-Leaf进行构建，进而为城域流量迅速疏导及横向弹性扩展的实现提供保障。应对源于CLOS架构设计理念进行合理运用，在程序内对Spine-Leaf架构进行构建，以此确保城域网范围内Spine-Leaf的任意节点流量能够迅速转发。Spine在城域网内以POD成对为基础进行设置。运营商应通过标准化设置方法，对不同类型的Leaf节点进行设置，实现用户及业务控制节点等便捷接入与附近网络互通。在实际工作中，首先应对接入叶节点进行设置，以此负责固移用户的统一化接入，并对覆盖用户/业务规模及分布范围进行综合考量，成对水平对城域的边缘DC部署进行扩展。其次，应对边界互通叶节点进行科学设置，以此为附近网络互通提供保障。此外，应在核心DC成对部署，进而为节点与其他外部网络及传统城域网的跨域互通提供保障。最后，应对业务接入叶节点进行设置，以满足城域网内云资源标准化接入具有的各项需求，促使其与资源池的部署实现同步建设，并对入云与云间业务锚点进行统一。

4.2.部署转控分离vBRAS云化网元

该点主要包括以下两项内容：①对集中云化部署方式进行利用，以此部署vBRAS网元，并对面云化、转发面池化采取有效的控制措施，进而为虚实共管与控制面用户集中化管理的实现提供保障。针对区分业务而言，分别对云化与实体化转发面进行利用，并N：1池化部署，以此对不同业务具有的差异化承载需求进行满足。应积极引入虚拟化转发面网元，并对大会话小流量业务进行大规模卸载，vBRAS-UP池化组网负责对大流量转发业务进行承载，以此提高设备带宽利用效率，促使单设备接入用户规模增大。对控制面集中化管控与vBRAS-UP池化N：1温备进行利用，实施框架保护。在云化控制面对用户状态数據信息进行集中，并在故障问题发生后，通过集中控制面实施用户表备份，其切换时间是秒级。在实际切换中，用户将始终保持在线状态，进而实现用户接入无感知切换，该点对保障用户体验感，提高宽带接入业务科学性具有重要作用;②围绕vBRAS池化组网对EVPN VPLS over SRv6方案进行设计部署，采取相应措施促使均方误差采用的点到点固定物理连接方式发生转变，成为点到多点的弹性逻辑连接方式，进而提高业务承载方面的灵活性。应对介质访问控制及MAC地址漂移等多项技术手段进行利用，以此处理EVPN VPLS中存在的多项问题。

4.3.多业务融合承载

新型城域网部署SRV6/EVPN，促使原有的城域网Underlay控制协议实现简化，并对原有的多种复杂协议交互进行清除，将其收编为仅需要BGP与IGP。IPv6+SRv6能够为全部业务提供统一化转发平面，面向用户与业务提供端到端网络，进而对网络跨域存在的对接难度较高的问题进行解决。此外，SRV6能够提供拓扑无关迅速收敛能力，以此处理网络故障相关保护问题。EVPN能够为全部业务提供相应的统一化控制平面交互，进而为相应业务承载融合的实现奠定基础。新型城域网承载协议具有统一性，均为SRV6/EVPN，其不仅能够减少网络复杂性，而且还能为网络可编程及网络智能化等方面的实现奠定基础。针对新型城域网简化承载协议而言，其主要内容如下（如图2所示）。

在实现多业务融合承载的过程中，应对以下内容进行适当参考：①以软硬结合网络切片技术为基础，进而为不同业务流量调度实现最优化提供保障。在实际工作中，应对业务不同服务等级协议保障需求进行充分结合，科学利用FlexE+QoS保障带宽，实现物理隔离，并结合实际状况对城域网内部的端到端SLA保障体系进行构建，进而为各领域提供差异化的优质服务。针对网络切片的部署模型而言，其具体如下（如图3所示）;②对新型城域网统一化控制与云网融合编排器进行科学利用，以此为分钟级业务开通与智能化运维的实现提供支持。

针对新型城域网统一化控制器而言，其北向能够与不同厂家设备进行对接，南向能够与网络编排器进行对接，进而为业务自动编排与网络配置自动化下发的实现奠定基础。在网络能力模型开放编程的基础上，可对差异化业务种类进行灵活适配，该点对规模业务端到端自动化部署的实现具有重要作用。此外，应对Telemetry技术手段进行科学利用，以此实现动态化采集现网数据信息，并为网络资源的集中化可视管理提供支持，提供智能化选路，促使业务实现动态优化。若业务路径各方面与标准不符，应进行动态化分析，采取相应措施，将秒级引入优质路径，进而为客户提供业务故障的自我修复服务。

结束语：综上所述，优化城域网架构是运营商未来发展的重要方向，其能够对当前城域网中存在的问题进行有效处理，满足云网融合具有的各项需求。因此运营商在未来发展中应对新型城域网形成正确认知，不断加强研究力度，全面提高网络支持水平，进而为业务转型目标的实现奠定基础。

参考文献

[1]乔建，李忠超，高丽华.面向云网融合的新型城域网架构关键问题研究[J].电信快报，2021，47（08）：22-25.

[2]杨荫宇.基于5G业务承载的新型智能城域网重构分析[J].无线互联科技，2021，18（14）：5-6.D6E3C915-CFB5-486F-BE0B-63CC3ECE88D4