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Cutting Edge技术前沿
2012.01 第59期49 50
燃料电池在通信行业大有可为
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技术前沿
IP网络快速发展,“IP+光协同”应运而生,这些都给网络的运
维带来了更多新难题:如何快速定位网络故障?如何进行统一
管理、协同运维?……一系列新挑战,运营商将怎样应对?
Huawei Technologies
2012.01 第59期49 50
探索IP+光协同的运维策略为了适应IP骨干网络的快速发展,“IP+光协同”技术应运而生。与此同时,IP
骨干网的运维也出现了新的挑战。
如何诊治IP网络故障53
探索IP+光协同的运维策略50
据我们的统计预测,I P流量的增长速度
为18个月增长3倍,已经超过了摩尔定律
的速度,我们称之为“后摩尔时代”。
流量的增长主要受视频等宽带业务的驱动。如中国电
信的163骨干网,由于流量增长迅速,每年都需要对
网络进行扩容。传统的扩容方式主要通过增加网络
节点和网络层次来实现,这会带来CAPEX和OPEX的飙
升。在收入增长缓慢的情况下,运营商的利润空间将
日益降低。
为了获得合理的带宽成本,IP骨干网络架构要向
扁平化、全互联演进。从技术发展的趋势来看,IP层
和光层在不断地融合,经历了四个发展阶段。第一个
阶段是IP over DWDM,第二个阶段是IP over OTN,第三
个阶段是IP over OTN/ASON,第四个阶段称之为“IP+光
协同”,其主要特征是通过UNI实现IP层和传送层的互
通,并进行多层网络的优化,以获得合理的网络建设
成本和带宽成本,从而应对后摩尔时代的挑战。
“IP+光协同”对运维提出新挑战
“IP+光协同”可以概括为流量协同、保护协同、
运维协同。流量协同也就是多层网络优化,指跨IP和
传送层的联合优化,通过物理端口或cOTN/VLAN子接口
等方式,将λ或ODUk级别的业务Bypass到相对便宜的
传送层传输。保护协同指增强IP和传送网在保护上的
配合,提高网络的可靠性。运维协同通过网管,在整
个骨干网进行端到端多层网络规划、网络优化、业务
发放和监控排障,提高运维效率。同时,运维协同也
是实现流量协同和保护协同的有效手段,使GMPLS-UNI
接口和PCE实现IP层和光层的更好配合。管理系统的有
效协同能最大程度降低运营商的TCO。
从上述三个方面来看,“IP+光协同”对运维提
出了一些新的挑战。
挑战一:跨层网络流量和保护规划的困难
根
文/黄海荣
Cutting Edge技术前沿
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统计数据显示,核心路由器有50%以上的流量都
是穿通流量。随着流量增长,路由器不断扩容,会
产生高昂的扩容成本。我们知道,同等级速率情况
下,DWDM/OTN比IP(路由器)便宜。因此,流量优化
的基本思路是:大颗粒业务直接通过传送层(DWDM/
OTN)进行传送,称作Offload或Bypass;小颗粒业务仍
由路由器承载,进行统计复用。Bypass利用较便宜的
波分设备,缓解核心路由器的扩容压力,并且减少业
务转发的跳数。这样既降低了整网成本,又提高了业
务质量。
要实现以Bypass为主的智能网络优化,需要解决
跨层网络规划的三个问题。其一是多层次映射问题,
由于业务映射层次多,涵盖IP/MPLS、ODUk、WDM,跨
层规划要满足各个层次的性能、可靠性要求,并尽量
降低对整体带宽的需求。其二是多层保护及路由代价
问题,一个光层故障可能导致IP层的多个故障,跨层
规划必须保证IP层链路SRLG(Sharing Risk Link Group)
分离;因为IP层、光层分别都有业务保护,还需要规
避目前网络上存在的大量多层冗余保护。其三是光层
流量疏导问题,跨层规划时要考虑通过成本相对较低
的光层,对IP层流量进行分流,使骨干网整体成本降
低。
挑战二:跨层业务开通和部署效率低
业务开通的大致过程是:新增业务或业务扩容带
宽不够时,路由器通过GMPLS-UNI向传输设备发起请
求;传送层如果资源足够,则自动建立连接。
这个过程需要解决两个问题。首先,整个网络的
管理和业务开通至少涉及传送运维部门、数据运维部
门、网络监控部门或网络维护部门,需要构建统一的
管理系统,实现各部门间高效配合,减少人为失误,
保证信息的准确传递和同步。其次, I P网络配置复
杂,“IP+光协同”使复杂度进一步提升,需要有效提
升配置和管理效率。
挑战三:根源告警淹没在大量衍生告警中,
难以快速排障
根据欧洲某大型运营商实际网络运维统计数据,
传输层的故障会导致路由器层产生约10倍的告警,面
对这些海量的告警,运营商对网络故障的定位几乎无
从下手。但在通常情况下,海量的告警信息中只有部
分是根源告警。所以这里需要解决的问题,是如何通
过统一的告警数据库,以及自动的告警关联分析,屏
蔽次要、低级告警,快速定位网络故障,提升运维效
率。
华为在“IP+光协同”运维领域积
极探索
面对上述诸多“IP+光协同”运维问题,业界各方
一直在寻求解决的办法,华为也通过在“IP+光”领域
的长期积累与发展,对整体运维解决方案进行积极的
探索,并卓有成效。
跨层网络规划从手动到自动,达成流量协同
和保护协同
我们认为多层网络优化以Bypass为主,其演进遵
探索IP+光协同的运维策略
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波分业务和光纤路由信息,通过各层业务的告警显示
信息,定位到出现问题的层次和路由段。
另外,实现IP层和光层设备的OAM互通(Y.1731、
802.1ag、802.3ah、802.3ba、802.3ae)以后,统一网管
还可以在IP层直接发起OAM测试诊断,自动定位出故
障点。
统一网管的设计人员分析光层和IP层告警之间的
关系,整理告警的相关性规则,把这些规则输入网
管。统一网管根据这些规则,对网络中海量的告警进
行自动归类整理,呈现告警之间的“根源-衍生”关
系。这样就可以将大量的衍生告警屏蔽掉,网络监控
人员只需关注并处理其中的根源告警,快速排除网络
故障。
华为U2000网管可统一管理接入层、传输层和IP路
由器,实现IP层和光层的业务快速开通和部署。U2000
提供可视化业务管理,支持预配置和业务配置模版,
提高配置效率,提供跨层拓扑显示,以及IP层和光层
间告警关联查询的能力。
应用和展望
2009年,华为与Vodafone集团在英国启动IP&Optical
融合联合创新项目。2010年后,该项目转化为Vodafone
集团战略项目MLO(Multi Layer Optimization),并增加
了如何低成本解决IP Backbone网络抗两次断纤保护的
诉求。至今,MLO项目共完成5个阶段的POC测试,分
别对解决方案中的关键技术和方案进行了可行性验
证,包括VLAN子端口Bypass、ODUFlex、GMPLS-UNI、
PCE、多层规划工具以及Unified OAM。
经过测试U2000可视化业务管理、跨层业务关联
和根因告警分析等功能,以及多层网络规划工具ML-
NPT,Vodafone认为华为U2000统一平台为跨层运维提供
了更大的可行性,并给予了高度认可和赞赏,希望首
先尝试在故障定位方面由一个团队运维,以此来提升
运维效率、降低成本。
在未来,“I P+光”运维将朝着更智能的方向发
展,实时多层网络优化、全自动跨层关联故障定位等
新技术将会不断涌现。随着IP RAN/宽带承载业务和网
络的发展,“IP+光”的模式将逐渐从骨干走向城域。
华为也将持续在“IP+光”运维新技术领域探索,并在
标准化的进程中贡献力量。
循“手动-半自动-智能”优化的进程。
手动优化基于物理端口,波长级别的传统设备即
可支持。由于手动优化比较复杂,运维人员需要根据
经验,找出穿通流量的关键节点,调整业务配置。物
理端口的多层手动优化只适合大流量的场景,难以做
到精确调整,并且效率和准确度较低。
半自动优化通过流量监控和离线的多层优化工
具,简化手动规划的复杂性,提高准确度;基于子接
口的多层优化可以满足更多场景的需要。GMPLS-UNI是
IP层与光层互动的关键接口,在这个阶段也会实现。
半自动优化包含两个关键技术,即流量监控和多层优
化工具,以及通过路由器和波分设备实现GMPLS-UNI。
智能多层优化是一个远期的目标,能全自动、实
时进行多层网络优化,需要有Bypass服务器和多层PCE
支持。此外,标准工作还有待完善。
华为已发布“I P+光”的多层规划工具M L-N P T
(Multi-Layer Network Planning Tool)。该工具可根据不
同的优化原则和用户策略,通过先进的算法,自动对
IP层和传送网进行联合规划,输出最优路由、网络总
成本、每一网络层的成本、节点的成本或波长的部署
情况,帮助运营商用更低成本的设备,提供更高的网
络带宽和性能,并能通过SRLG,达到IP层和光层的协
同保护。
IP层和光层统一管理,协同运维
统一管理是把网络管理相关部门使用的系统进行
整合,构建统一的网管系统,实现高效配合,从而达
成快速业务开通、网络监控和故障处理。当IP层业务
出现故障时,统一网管可逐层展开路由,查看下层的
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