縣域100G主干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)研究

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摘要:由于高清電視節(jié)目、VOD、互聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、5G、大顆粒專線業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，德清廣電將原有10G環(huán)型網(wǎng)絡(luò)升級成100G星型網(wǎng)絡(luò)，每個匯聚節(jié)點通過雙路由與核心連接，較大程度地擴大干網(wǎng)傳輸帶寬，提升網(wǎng)絡(luò)倒換及鏈路保障。

關(guān)鍵詞:骨干網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);OTN

1項目背景

隨著國家“三網(wǎng)融合”的提出，德清廣電將要向全業(yè)務(wù)方向發(fā)展。4K互動電視、高清電視節(jié)目、VOD、互聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、5G業(yè)務(wù)、大顆粒專線業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，對干線網(wǎng)傳輸帶寬的需求將日益劇增。目前現(xiàn)有交換機組網(wǎng)所提供的帶寬將遠遠無法滿足未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，且環(huán)型組網(wǎng)方式存在固有缺陷，如故障后路由收斂慢、業(yè)務(wù)倒換慢、ERPS組網(wǎng)帶寬浪費等，對于今后大量交互式的業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)傳送時將不可避免地出現(xiàn)帶寬瓶頸以及安全隱患。因此對現(xiàn)網(wǎng)的改造擴容已經(jīng)勢在必行。

2原有骨干網(wǎng)絡(luò)拓撲狀況及業(yè)務(wù)狀況

2．1原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。德清廣電網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍為整個德清縣域，由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)專網(wǎng)和視頻監(jiān)控專網(wǎng)兩張網(wǎng)絡(luò)組成(A/B兩個網(wǎng)絡(luò))，兩張網(wǎng)絡(luò)拓撲一致，如圖1所示，每張網(wǎng)絡(luò)由4個環(huán)網(wǎng)構(gòu)成。2．2原網(wǎng)絡(luò)單位。每張網(wǎng)絡(luò)包括4個環(huán)，覆蓋8個城區(qū)匯聚點和10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)匯聚點，如表1所示。每個環(huán)型鏈路共享20G，采用H3C的RRPP技術(shù)。當(dāng)整個RRPP鏈路完整時，環(huán)上的各節(jié)點根據(jù)主副節(jié)點配置，可以共享20G帶寬，而且數(shù)據(jù)流量為單向。當(dāng)RRPP鏈路出現(xiàn)斷點時，環(huán)上的站點只有單向10G帶寬。注:站點K與站點R同時擁有核心交換機、匯聚交換機。

3原有網(wǎng)絡(luò)存在以下不足

3．1帶寬不足。A網(wǎng)絡(luò)承載了上萬條寬帶和上萬個點播終端。后期仍有高清電視節(jié)目、VOD、家庭監(jiān)控以及廣電5G業(yè)務(wù)等要增加。20GE組環(huán)方式組網(wǎng)的方式，環(huán)上節(jié)點共享20GE帶寬，帶寬不足，容量瓶頸已經(jīng)出現(xiàn)。其中某2個環(huán)上在高峰期甚至出現(xiàn)負載高達90%，影響用戶正常使用的情況。B網(wǎng)絡(luò)有4M定碼率視頻監(jiān)控25000路以及上千條10M、100M專線，某幾個環(huán)上一直占用在80%以上。3．2保護不足。原網(wǎng)絡(luò)拓撲為環(huán)網(wǎng)，采用ERPS倒換方式，收斂慢，倒緩慢，無法達到電信級50ms倒換的要求，且ERPS會阻塞保護端口，實際上浪費了一半的帶寬。3．3網(wǎng)絡(luò)擴展能力弱，擴容難。原網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式帶寬擴容、網(wǎng)絡(luò)擴展能力弱，任何改動都涉及光纜工程、纖芯調(diào)配，工作量巨大。

4選擇產(chǎn)品及技術(shù)方案

4．1產(chǎn)品選擇。目前各大運營商傳送網(wǎng)絡(luò)主要采用MSTP、OTN這兩種承載技術(shù)，我們選擇OTN承載技術(shù)。OTN網(wǎng)絡(luò)是面向光纖網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，具有光電聯(lián)合調(diào)度的大容量組網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了單一光纖從單波長向80波長(相當(dāng)于80對光纖)的光纖傳送網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，將傳送網(wǎng)推進到真正的智能光纖傳送網(wǎng)絡(luò)階段。選擇OTN技術(shù)具有動態(tài)光層調(diào)度、靈活電層調(diào)度、業(yè)務(wù)統(tǒng)一調(diào)度、提供可靠的光纖鏈路保護和節(jié)省光纖資源、簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。4．2技術(shù)方案。我們在原有18個站點中選擇4個站點作為主節(jié)點放置OTN設(shè)備(兩個核心交換機所在站點和中部中心站點、東部中心站點各放置一套OTN設(shè)備)，其他14個站點分別與最近某一主節(jié)點相連最終到達核心交換機。我們使用華為OSN9800作為匯聚設(shè)備，用華為OSN1800II作為光層倒換。4臺OSN1800II采用雙鏈路雙路由100g環(huán)型架構(gòu)。

5OTN承載網(wǎng)建設(shè)的必要性

5．1技術(shù)優(yōu)勢。OTN網(wǎng)絡(luò)提供了更高的傳送容量、更靈活的業(yè)務(wù)連接方式，能夠為德清廣電全業(yè)務(wù)運營提供充裕的承載帶寬。而OTN網(wǎng)絡(luò)可靠的自動保護和恢復(fù)能力，完善的未來業(yè)務(wù)的承載，很好地解決德清廣電現(xiàn)在所面臨的干線傳輸容量不足、自愈保護能力差、帶寬受限、業(yè)務(wù)調(diào)度缺乏靈活性等問題。5．2建成效果。OTN傳送網(wǎng)建成后，不僅滿足當(dāng)前德清廣電數(shù)字寬帶業(yè)務(wù)、數(shù)字互動電視業(yè)務(wù)高速發(fā)展需求，其帶寬儲備亦可滿足未來5年的業(yè)務(wù)發(fā)展，可為德清廣電未來各項業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載打下了堅實的基礎(chǔ)，即一張OTN傳送平面統(tǒng)一承載現(xiàn)有多套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)–數(shù)字寬帶業(yè)務(wù)平面、視頻回傳業(yè)務(wù)平面及集客業(yè)務(wù)專網(wǎng);OTN傳送網(wǎng)將原來孤立分散的系統(tǒng)整齊劃一、統(tǒng)一承載、統(tǒng)一管理，充分拉通整合現(xiàn)網(wǎng)資源，真正做到網(wǎng)絡(luò)安全可控可管。OTN承載網(wǎng)建成后(架構(gòu)如圖2所示)，我們原有20G環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拆解，把原有核心交換機和匯聚交換機掛載到ONT承載網(wǎng)上。兩臺核心交換機通過H3C的IRF技術(shù)做虛擬化，18個匯聚節(jié)點的匯聚交換機通過與最近的OTN承載網(wǎng)或裸光纖的方式與兩臺核心交換機互聯(lián)。匯聚交換機與核心交換機互聯(lián)必須保證是兩條不同路由且分別與兩臺核心交換機互聯(lián)。除城區(qū)8個機房外，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的匯聚交換機至少有一條鏈路在OTN承載網(wǎng)上，保證每個匯聚節(jié)點有雙路由以上鏈路做保護。

6總結(jié)

本次100G骨干網(wǎng)建設(shè)中除購買華為OTN設(shè)備外，光纜只重新布放2根12芯總計長度不超過50km，增加10G的SFP+光模塊不超過20塊。在盡可能節(jié)約的情況下，把原有20G骨干網(wǎng)提升至100G骨干網(wǎng)，在運行中有以下幾點得到質(zhì)的提升。6．1匯聚節(jié)點帶寬得到大幅提升。原幾個匯聚節(jié)點共用20G帶寬，帶寬占用率長期處于高負荷狀態(tài)，有的匯聚節(jié)點交換機端口流量甚至高達90%以上，處在崩潰邊緣。重新建設(shè)骨干網(wǎng)后，各匯聚節(jié)點獨享20G帶寬，為大流量業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了堅實的網(wǎng)絡(luò)保障。6．2保護能力大幅提升。各匯聚節(jié)點間不存在相互影響，是獨立的個體。OTN承載網(wǎng)本身就有雙向4條100G鏈路相互保護，匯聚節(jié)點有雙向2條10G鏈路相互保護，大大降低了匯聚節(jié)點業(yè)務(wù)因骨干網(wǎng)光纜割接、搶修造成中斷的風(fēng)險，使德清廣電網(wǎng)絡(luò)運營質(zhì)量大大提升。6．3可擴容，擴容方式簡化。原有環(huán)網(wǎng)擴容牽一發(fā)而動全身，需逐一擴容環(huán)網(wǎng)上每條鏈路，不僅要在每臺匯聚交互機上增加板卡、端口，還要跑各個機房進行跳纖，費時又費物，還存在較高風(fēng)險。100G骨干網(wǎng)建設(shè)完成后，可以按需對匯聚網(wǎng)絡(luò)帶寬進行調(diào)整，且風(fēng)險降低。

作者:何若愚 曾善檑 魯曉平 單位:德清縣新聞中心