浅析新型城域网的构建

黎 敏

浅析新型城域网的构建

黎 敏

（中国电信股份有限公司南宁分公司，广西 南宁 530021）

随着5G和光宽双千兆的发展，云网融合推动了 2B/2C/2H业务转型升级，传统 2B/2C/2H 客户需要网络提供大带宽、云化、敏捷、智能等高体验能力。现有的IP城域网络设备存在功能复杂、移动和固话分开进行承载、网络的灵活性差等问题，很难实现云网融合的业务一致性、自动化快速开通和智能化运营。因此通信运营商必须引进新的城域网技术，并重新构建城域网的基本构架，借助具备转控分离技术的vBRAS设备和FlexE/SRv6/EVPN等新一代信息技术的引入，以形成云化的、智能的、高度融合的体系。并围绕边缘云布局，构建低时延和高带宽等新型业务生态模式，以适应新的业务发展。

新型城域网；云网；构建

引言

随着5G技术的普及，2B业务正从一种封闭的ICT转变为一种全新的DICT业务应用，它将云、网、边、端、安等技术有机结合，使得2H/2C的用户可以实现更加便捷的网络体验。为满足这类DICT业务的发展，通信运营商需要重构城域网，在城域网内布局边缘云，建立未来15年新的云网融合业务生态模式。

随着科学技术的发展，传统的IP网络已经不再适用，它们固移分离的网络结构、复杂的接入控制设施、较低的网络灵活度已无法满足云网融合的需求，也无法进行快速的自动化开通、高效的智能运维工作。因此，通信运营商采用了基于边缘云为核心的新型城域架构，并采用了Spine-Leaf网络，结合vBRAS转控分离、SRv6/EVPN/FlexE等新型承载技术，来促进城域网的可持续发展，从而促进了新的云网运营系统的发展，建立2B/2C/2H的边缘云应用生态，为企业的整体业务提供更加高效的服务，获得更大的发展。

本文通过分析通信运营商网络现状，介绍新型城域网技术，分析部署思路、研究演进方案。

1 网络现状

当前，由IP城域网和STN/IPRAN两张网络组成了现有的通信运营商网络城域网，它们分别位于核心机楼、普通机楼和综合业务局所，并且由OTN、ROADM/WDM、MSTP/SDH等传输网络来实现连接。这些网元可以满足不同的用户需求，并且可以提供高效的服务。同时运营支撑系统旨在提供全面的服务，包括流程设计、资源分配和网络管理，以满足业务开通的需求，并且可以根据当前的情况进行有效的配置和管理。传统城域网络拓扑图如图1所示。

图1　传统城域网络拓扑图

1.1 IP城域网现状

IP城域网分为核心层和业务接入控制层，如图2所示。

图2　IP城域网网络拓扑图

核心层的大多数城域网设置2台出口路由器CR，个别大型城域网设置4台CR。业务接入层设置SR/BRAS设备，下联OLT/DSLAM等接入设备，承载宽带、IPTV等业务。

（4）传统MSE链路和板卡过渡期内保留，作为业务回切和备份。

在国际数学教育圈子里，中国的话语权与其数学教育大国是不相称的．改革开放40年来，中国数学教育界与世界的交往从零开始，到现在有一定的规模与层次，进步是很大的．但还要看到，进入最高层的几乎没有，进入核心层面的人不多（如ICMI和ICME）．

1.2　STN/IPRAN网络现状

STN（新型IP RAN）网络主要由核心层、汇聚层、接入层组成。如图3所示。

图3　STN网络拓扑图

核心层由地市核心城域ER和省核心省级ER组成。ER设备用于汇接STN/IPRAN区域流量。

汇聚层由B设备组成，成对部署，主要用于汇聚接入A设备。B设备与城域ER之间采用口字型组网。

第五，采用DCI-BOX技术来承载Spine和Leaf之间的链路，大大减少城域传输网络的建设成本。

1.3 传统城域网络存在问题

通信运营商传统城域网存在的问题有：

（1）IP城域网和IPRAN网属于烟囱式结构，固网业务和移动业务分不同网络承载，由于网络设备与功能紧耦合，导致了网络结构弹性扩展能力缺乏。

（2）资源利用率不高。传统的IP城域网是按照地市进行划分和设置汇聚区域的，不同的区域之间是相对独立的，资源无法共享不同区域设备。

（3）维护和建设成本高。目前IP城域网设备属于专用的网络设备，维护成本高，导致网络扩容和建设受到成本影响。

（4）网络管理能力不足。传统IP城域网的不具备灵活的业务自动化配置能力，也无法进行网络隐患诊断、网络故障定位和自动修复。以上问题导致传统网络适应不了未来云网融合和5G网络新的发展需求。

彼时的香港还未曾意识到危机的逼近。作为全世界第四大金融中心、第六大外汇交易市场和亚洲第二大股票交易市场，当时的香港各大银行和其他存款机构共有近万亿美元的境外资产，占全球的8%。香港股市“晴雨表”的恒生指数正在一路高歌猛进。1997年8月14日，恒生指数一路冲高到16497点。

2　新型城域网的模块化组件

新型城域网模块化组件包括城域POD、云网POP、POD出口功能区[1]。新型城域网网络拓扑图如图4所示。

对单样本进行微生物多样性(Alpha)分析，可以反映微生物群落的丰度和多样性，运用一系列统计学分析指数来估计样本中的物种丰度和多样性。由表4可以看出：对照组、试验1组、试验2组、试验3组的粪便样本中的微生物辛普森指数差异不显著(P＞0.05)。试验1组、试验2组，试验3组的粪便样本中的香浓指数、艾斯指数、赵氏指数差异不显著(P＞0.05)。对照组和试验1组、试验2组的粪便样本中的香浓指数、艾斯指数、赵氏指数差异显著(P＜0.05)，对照组和试验3组粪便样本中的香浓指数、艾斯指数、赵氏指数差异不显著(P＞0.05)。

图4　新型城域网网络拓扑图

2.1　城域POD

区域内全业务融合承载，采用Spine-Leaf架构组网，实现流量快速疏导与横向弹性扩展。A-Leaf提供固定/移动用户、边缘云等全业务的就近接入；Spine实现Leaf汇聚与流量转发。Leaf-Leaf之间通过SRv6+EVPN实现入云、云间等流量快速转发[2]。

2.2　云网POP

云网POP通过部署DC-Leaf/S-Leaf，将网络和云资源池进行统一的连接，并将其连接到Spine设备上。

第四，统筹新老网络发展，建设新型城域网的城市或者区域，原则上老城域网和STN网络不再扩容，加强板卡资源利旧调配。

通过上述系统工作，铷矿石中的含铷矿物限定在云母类和长石类矿物中，并未发现其他含铷矿物。我们对云母类矿物中最重要的白云母以及少量矿物绢云母和铁锂云母以及长石类矿物中的钾长石、条纹长石和钠长石等均开展了铷元素能谱分析和元素扫描，铷含量均在0.5%以下，且未见铷的富集点，说明铷应以类质同象形式存在于云母类和长石类矿物中。

2.3　POD出口功能区

POD出口功能区是由Super-Spine/B-leaf和Spine设备组成，该功能区和核心网、业务平台、骨干网等网络对接，从而实现业务的差异化服务[3]。

3　新型城域网的关键技术

3.1　SRv6+EVPN

SRv6是基于源路由转发模型的下一代转发技术，能够实现转发/控制协议统一，实现负载分担和快速收敛[4]。SRv6基于Function携带业务属性（基础转发、L3VPN和L2VPN业务SID）能提升网络可编程能力。SRv6技术采用IPv6地址作为标签，通过IGP扩展协议进行标签分发，兼容Native IP网络。SRv6支持跨域能力，IP Prefix标签可以采用BGP同步，实现标签全局统一。

EVPN从协议实现层面推进转控分离，从而实现二/三层业务承载的融合。基于MP-BGP NLRI扩展实现L2/L3VPN控制平面统一，可采用MPLS、VXLAN、SRv6等多种转发技术。EVPN VPLS和VPWS可灵活提供网关双活，实现用户接入双归，提升网络可靠性。

尝试提取和分离血液中的血红蛋白，体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法；通过了解有关蛋白质研究领域的新进展，以血红蛋白为实验材料，学习提取和分离蛋白质的基本技术，激发学生兴趣，培养学生的实际操作能力。

Leaf及以上设备部署EVPN作为业务承载协议，SRv6作为转发协议。全业务部署VPN隔离，基于SRv6网络可编程能力，现业务路径的定制，自动化配置和智能调度。

新型城域网全网部署SRv6和MPLS，按需提供双平面业务承载，实现与原IP城域网、STN/IPRAN对接，保障传统MPLS VPN业务承载需求，逐步平滑演进。

双溪村：土壤中全钾为丰富水平，铜、钙、锰、硒为中等水平，镁、钼、全氮、全磷、硫为缺乏水平，显示了营养元素严重失衡，且养分元素含量均较低。

3.2　FlexE

FlexE是实现硬件切片的关键技术，OIF组织制定的FlexE 2.0和FlexE 2.1标准。可在100 GE、50 GE接口下启用FlexE，支持普通以太模式与FlexE模式切换，支持5G颗粒度，支持业务无影响的动态调整Client通道带宽，支持在Flexe OAM模式与业务接口模式下实现1588v2时间同步。 FlexE技术通过将多个FlexE物理接口捆绑形成一个FlexE组，并根据业务流量需求将组内总带宽按需灵活分配给各FlexE业务接口，达到为不同业务分配不同带宽。

Spine-Leaf部署FlexE，根据业务需求形成N个硬切片，结合SRv6实现数据转发，同切片内通过Qos区分不同行业客户优先级，实现差异化业务承载。

3.3　vBRAS

vBRAS是一种转发和控制分离的技术，它包括池化转发面（vBRAS-UP）和云化控制面（vBRAS-CP）。其中vBRAS-CP通常用于部署城域网，而vBRAS-UP则通常集中部署在POD上。

vBRAS采用转控分离部署模式，包括vBRAS-CP、vBRAS-pUP、vBRAS-vUP，可部署在不同DC内。vBRAS部署需实现节点冗余和VLAN重耕，以实现集中部署，并进一步提升业务承载效率和安全性。vBRAS网络图如图5所示。

图5　vBRAS网络图

3.3.1vBRAS-CP

vBRAS-CP实现城域内用户接入管理和用户表项下发，完成对vBRAS-pUP和vBRAS-vUP设备的统一管理。vBRAS-CP基于通用服务器NFV化部署，完成vBRAS-pUP和vBRAS-vUP虚实共管。

3.3.2vBRAS-pUP

vBRAS-pUP采用专用硬件设备，满足光宽等大流量业务高效处理和转发，实现光宽、PPPOE和Session级IPoE用户/业务集中接入和流量控制。vBRAS-pUP按POD集中池化部署，每POD设置1个vBRAS-pUP池，实现规模化集中运营、利用率提升和保障业务安全性[5]。vBRAS-pUP池部署在核心或边缘DC，与Spine设备同节点部署，提升组网效率。多台vBRAS-pUP设备部署在2个DC机房，形成一个vBRAS-pUP池，建议每个DC机房的设备数量一致，以保障出现机房断电等故障的时候业务可切换到正常的机房承载。池内多台vBRAS-pUP设备应结合带宽和Session数合理部署N＋1冗余备份，保障单板卡/单设备故障业务无感知平滑迁移的同时实现带宽利用率的提升。

3.3.3vBRAS-vUP

vBRAS-vUP承载VoIP/ITMS、VPDN等小流量高session并发业务，以降低vBRAS-pUP池Session压力。

vBRAS-vUP池按城域网集中部署，统一部署在城域网2个核心DC内。vBRAS-vUP与vBRAS-CP同节点部署，使用相同云资源池，不单独建设CT云资源池，实现统一管理，以节省管理服务器等硬件资源。vBRAS-vUP进行主备部署，主备vBRAS-vUP部署在城域的两个核心DC，实现跨机房1∶1热备。

4　新型城域网的演进思路

从气象数据来看，灼热阳光下的高温和极少的降雨量是盖尔达耶极端气候的显著特征，影响着当地居民的生活习惯、生产方式和居住条件。人们通过整体的村庄规划策略和建筑建造措施，最大限度地与外界气候进行抗争，为自身营造舒适的空间。

第一，依据边缘云的布局来设置城域Spine-Leaf节点。通过重新设计STN网络，可以构建一个新型网络架构，既能够满足边缘云大带宽的需求，又能满足边缘云下沉带来东西向流量高效疏导，同时提供具有安全可靠的电信级服务能力。

第二，通过采用先进的vBRAS池、SRv6/EVPN、FlexE等技术，可以将2B/2C/2H全部业务融合承载，从而提供更加个性化的服务。

第三，通过同步对网络运营支撑系统的全面升级和改造，使其具备更强的管理和控制能力。

档案是企业的信息资源，是企业的宝贵财富，是企业改革和发展的轨迹。档案管理在企业管理中具有不可替代的作用。同时是企业档案管理工作中重要的组成部分，是维护企业的经济利益、合法权益和维护历史真实面貌的重要性、基础性工作。在以网络通信技术和计算机技术飞速发展为标志的信息社会，信息管理领域正在发生深刻的变革。随着新技术、新方法、新理念在企业档案管理工作中的运用，企业档案馆（室）的传统功能也正在发生相应的变革。

接入层由A设备组成，主要用于基站设备和政企专线等设备的接入。

5　新型城域网的演进方案

5.1　新型城域网与传统城域网割接演进方案建议

传统城域网到新型城域网割接演进方案如下，示意图如图6所示。

第一步：新型城域网基础架构建设。

（1）新建Spine、S-Leaf，A-Leaf；

（2）新建BRAS池，CP/UP（400G板卡/100G链路）；

（3）新建一对B-Leaf（ASBR），连接新型城域网和原来城域网，作为过渡阶段业务互通节点。

（3）OLT新增链路割接到新型城域网，原OLT和MSE上下行链路不拆，过渡期内作为网络和业务备份。

（1）Spine上行双归CR，CR和Spine连接新增B-Leaf（ASBR）；

（2）Spine上行163，建议业务稳定承载之后打通，可预留链路；

对家乡的爱还表现在积极关注现实社会、了解民情、体贴民意、推动社会发展、国家进步，不消极厌世、无所作为、冷眼旁观、消极应对。其中一个方面表现为敢于追求社会的公平正义敢于为民请命。南通民间流传着许多为民请命的故事，一些人物甚至不惜与基层官吏对抗。在南通全境流传着曹瘦脸了的传说。在天灾频仍，收成亏欠的情况下，通州境内余西盐场的盐民颗粒无收，基层官吏仍然不减税收，赋税照催如故。曹秀升解到情况后非常生气，就将余西盐场连同另外当地十个征税的盐总当作被告，进行上告，基层不理会，又告到扬州运盐都司。最后官府惧怕事情闹大，就免了遭灾地区的盐税。

（3）OLT新增链路双归到A-Leaf，远端模块通过Leaf拉远汇聚；

监控系统中PCC与数据采集器直接通过组态软件驱动进行数据采集，数据的存储同样通过组态软件进行，同时建立试验数据库以供数据分析与调用。主副工控机的监控组态软件可以实现数据互通与数据共享。由于组态王没有提供数据采集器的设备驱动，因其具有开放的协议，可利用组态王提供的驱动开发系统进行相应驱动程序的开发[15]。

第三步：新城域业务割接承载。

（1）新型城域网各种业务方案打通，C/U打通；

（2）家宽业务先通过城域CR疏导，稳定后打通Spine到163；

第二步：互联链路打通。

图6　传统城域网到新型城域网演进

5.2　新型城域网与STN割接演进方案建议

新型城域网到STN网割接演进方案如下，示意图如图7所示。

第一步：新型城域网基础架构建设。

新建Spine、A-Leaf，ASBR。

第二步：新型城域网链路打通。

新型城域网是推动通信运营商全业务转型升级的网络基础。通信运营商采用新型城域网架构，引入最新的设备和技术，以提供边缘云为核心的全业务生态承载能力，实现业务应用和算力的有效整合。为平滑过渡到新城域网提出以下五点建议：

（1）建立Spine，Leaf之间链路；

（2）建立Spine到省ER，ASBR链路；

make oneself at home teach oneself learn by oneself

（3）4G IP RAN A设备可迁移到A-Leaf，建立链路；

（4）STN-B设备建立新增链路到Spine；

（5）建立4G ER到Spine链路。

第三步：新城域业务割接承载。

（1）根据业务需求，网络开通；

（2）新建A设备接入新型城域网A-Leaf；

经过将献血者发生献血不良反应的原因构成比调查结果进行分析可知,精神紧张导致献血不良反应的献血者例数为42例,占总献血不良反应人数的72.41%,过度疲劳导致献血不良反应的献血者例数为10例,占总献血不良反应人数的17.24%,营养不良导致献血不良反应的献血者例数为4例,占总献血不良反应人数的6.89%,环境因素导致献血不良反应的献血者例数为2例,占总献血不良反应人数的3.48%,表明精神紧张是献血者发生献血不良反应的主要原因。献血者发生献血不良反应的原因构成比情况如表1所示。

（3）4G IP RAN可迁移到A-Leaf。

图7 STN与新型城域网的演进示意图

6　结束语

新型城域网以边缘云为核心组网，依托STN网络，搭建城域Spine-Leaf新型架构，引入新设备和新技术，实现固移融合、云网一体业务承载，能合理预测光宽、移动、政企等传统流量增长。同时加强边缘云业务场景和流量模型的研究，适度超前为算力下沉预留网络能力。

新型城域网面向5G和云网融合业务，以城域网为单位，以边缘云布局为牵引，结合光缆部署现状，合理设置POD，Spine/Leaf节点与边缘云协同部署。同时通过转控分离池化vBRAS的部署，有效集中管理和控制光宽带等业务。vBRAS-CP云池按城域网集中部署，实现1∶1热备和虚实共管。vBRAS-pUP池按POD部署，原则上vBRAS-vUP与vBRAS-CP同厂家同节点部署。

有涂层的Q235碳钢在500 ℃空气中加热8 h后，涂层室温冷却不开裂，没有出现氧化增重的现象，仅有少量铝被氧化成氧化铝，金属硅没有被氧化.有涂层的样品在模拟海水中室温浸泡34天不腐蚀，在80 ℃模拟海水中浸泡6 h不腐蚀，所制备的涂层具有较好的抗高温氧化和抗海水腐蚀能力.

新型新城域网演进过程中，同步开展各类业务开通系统、运营系统改造，实现业务编排、业务自动化开通、故障自动定位等能力，保障业务平滑过渡。

[1]冉崇书. 新型城域网运维方案研讨[J]. 数字通信世界，2022(3): 22-25.

[2]索文斌. 新型IP城域网架构研究[J]. 通信电源技术，2021(24): 127-129.

[3]高巍，宋革联，周君卿. 基于5G、云网融合的新型城域网重构分析[J]. 新型工业化，2022，12(1): 17-19.

[4]丁友梅. vBRAS在新型城域网中的应用讨论[J]. 广东通信技术，2022(8): 44-47.

[5]乔建，李忠超，高丽华. 转控分离vBRAS池化关键技术和组网方案研究[J]. 江苏通信，2022(3): 47-51.

A Brief Analysis of the Construction of a New Type of Metropolitan Area Network

With the development of 5G and dual gigabit optical bandwidth, cloud network integration has driven the transformation and upgrading of 2B/2C/2H services. Traditional 2B/2C/2H customers need the network to provide high experience capabilities such as large bandwidth, cloudization, agility, and intelligence. The existing IP metropolitan area network equipment has problems such as complex functions, separate carrying of mobile and fixed phones, and poor network flexibility, making it difficult to achieve business consistency, automated rapid opening, and intelligent operation of cloud network integration. Therefore, communication operators must introduce new metropolitan area network technology and rebuild the basic architecture of the metropolitan area network, with the help of vBRAS devices with transfer control separation technology and the introduction of new generation information technologies such as FlexE/SRv6/EVPN, in order to form a cloud based, intelligent, and highly integrated system. And around the edge cloud layout, build new business ecological models such as low latency and high bandwidth to adapt to new business development.

new type of metropolitan area network; cloud network; structure

TN915

A

1008-1151(2023)07-0022-04

2023-03-07

黎敏（1980－），女，中国电信股份有限公司南宁分公司工程师，研究方向为IP城域网、传输网网络规划及工程项目管理。