1、中國移動集團級重點研發(fā)項目 結(jié)題匯報報告,8/22/2020,項目名稱：城域網(wǎng)VPLS技術(shù)組網(wǎng)及實施部署研究 (子課題材料),一. 課題目標實現(xiàn)情況,目 錄,二、主要研究成果（整合后）,1.1 研究背景及目標（開題報告）,自集團公司制定全業(yè)務發(fā)展戰(zhàn)略以來，江西移動開始大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務，并隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的大力發(fā)展及推廣，客戶對網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務承載能力尤其是開展全省專線互聯(lián)業(yè)務提出了更高要求，傳統(tǒng)的基于BGP MPLS VPN互聯(lián)業(yè)務已經(jīng)不能完全滿足客戶的需求： 1、企業(yè)需要在VPN中獨立規(guī)劃自己的路由結(jié)構(gòu)，此時傳統(tǒng)的BGP MPLS三層VPN已無法滿足。 2、銀行、證券等金融企業(yè)傳統(tǒng)上還

2、是更信賴如幀中繼、ATM等二層互聯(lián)技術(shù)，對基于IP的三層VPN技術(shù)從安全角度存在擔憂。 3、二層VPN技術(shù)能夠提供用戶更大的組網(wǎng)自由，更利于資源共享。 隨著VPNS技術(shù)的應用與發(fā)展，一種新型的二層互聯(lián)技術(shù)已逐漸成熟，并逐步運用于商 用的二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中。 基于此，江西移動在本次2011年CMNET省網(wǎng)擴容工程中對VPLS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、組網(wǎng) 技術(shù)及部署實施進行了深入研究，并完成本省MPLS VPLS業(yè)務承載網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。,1.2 主要研究內(nèi)容（開題報告）,說明：即開題評審后，確定的主要研究內(nèi)容、主要解決方案、難點、總體思路、達到效果及各研究單位的分工。,VPLS組網(wǎng)技術(shù)研究,VPLS的工作機制主要

3、分為兩個方面的實現(xiàn)：信令控制層和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層。 信令控制層 Martini Kompella 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層 數(shù)據(jù)封裝方式 MAC地址學習及廣播的處理,VPLS組網(wǎng)技術(shù)研究-Kompella,Kompella實現(xiàn)方式 以MP-BGP作為信令控制協(xié)議，VPLS控制層面的實現(xiàn)主要包括：鄰居的自動發(fā)現(xiàn)和VPLS子隧道的建立，網(wǎng)絡(luò)拓撲如下圖所示： 通過MP-BGP的可擴展形式RT（Route Target）屬性實現(xiàn)，該屬性通過BGP Update報文進行廣播 VPLS子隧道的建立是為該VPLS分配一個MPLS內(nèi)層標簽實現(xiàn)的，用于區(qū)分同一PE設(shè)備的不同VPLS實例,VPLS組網(wǎng)技術(shù)研究-Martini,Mar

4、tini實現(xiàn)方式 以LDP作為信令控制協(xié)議，VPLS控制層面的實現(xiàn)也主要包括：鄰居的自動發(fā)現(xiàn)和VPLS子隧道的建立 對于子隧道標簽的分配，采用傳統(tǒng)的LDP協(xié)議進行分發(fā)，并要求位于同一VPLS實例內(nèi)的所有PE設(shè)備建立全網(wǎng)狀連接，即建立全網(wǎng)狀的LDP鄰居關(guān)系 采用了類似點到點PW的建立過程，以多條點到點的PW來模擬點到多點的拓撲，每條PW的標簽都不相同 Martini實現(xiàn)方案必然會產(chǎn)生大量的信令消息的交互，這也限制了Martini方案部署于大型的商用網(wǎng)絡(luò)中,VPLS組網(wǎng)技術(shù)研究-數(shù)據(jù)封裝,VPLS數(shù)據(jù)封裝采用了PWE3（PseudowireEdge-to-EdgeEmulation）提出的數(shù)據(jù)包封

5、裝結(jié)構(gòu)，如下圖所示： Payload包括四種類型：Packet；Cell；bit stream；Structured bit stream； 其中，Packet包括Ethernet、Frame Relay等；Cell包括ATM信元；bit stream包括E1、T1等；Structured bit stream包括SONET/SDH； Encapsulation：用于控制在PW虛鏈路數(shù)數(shù)據(jù)包的傳送過程，如數(shù)據(jù)包傳遞順序、報文的分段等； PW Demultiplexer：承載VPLS VPN內(nèi)層標簽； PSN Convergence：用于解耦PW上層與隧道傳輸層的關(guān)聯(lián)性； PSN：指示外層隧道的

6、類型，如IP、MPLS、GRE； 可見，VPLS技術(shù)可以承載多種業(yè)務接入方式 。,VPLS組網(wǎng)技術(shù)研究-Kompella與Martini比較,基于MP-BGP的Kompella實現(xiàn)方案與基于Target LDP的Martini實現(xiàn)方案比較如下： 從以上分析對比可知，在商用的MPLS VPLS VPN網(wǎng)絡(luò)中更適合采用Kompella實現(xiàn)方案。,VPLS關(guān)鍵技術(shù)研究-層次化組網(wǎng)研究,無論是Kompella實現(xiàn)方案還是Martini實現(xiàn)方案都需要在VPLS PE設(shè)備間實現(xiàn)Full Mesh的全網(wǎng)狀連接，當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時，這種全連接關(guān)系在PE數(shù)量較少時還可以忍受，但是隨著VPLS PE設(shè)備數(shù)量的增加，

7、全連接的數(shù)目將以O(shè)（n2）的量級成倍增長，即要達到全連接，就需要n（n-1）/2條PW連接，這無疑會大大減弱這兩種技術(shù)方案的可擴展性。,VPLS關(guān)鍵技術(shù)研究-Kompella層次化組網(wǎng)方案,采用MP-BGP協(xié)議作為信令控制協(xié)議，由于MP-BGP協(xié)議自身具有可擴展性，如通過路由反射器來減少PE間的連接數(shù)量，因此在采用Kompella技術(shù)方案時可采用引入路由反射器的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所有的PE設(shè)備只與路由反射器建立MP-BGP鄰居關(guān)系，并與路由反射器建立雙向LSP，從而減少PE之間建立的鄰居關(guān)系，以實現(xiàn)Kompella方案的可擴展性。 基于Kompella的分層組網(wǎng)方案與傳統(tǒng)BGP MPLS 三層VPN的

8、可擴展組網(wǎng)方案基本類似，該方案技術(shù)成熟，部署簡單，支持的廠家較多。,VPLS關(guān)鍵技術(shù)研究-Martini層次化組網(wǎng)方案,Martini方案的VPLS實現(xiàn)采用LDP作為信令控制協(xié)議，可采用H-VPLS技術(shù)，Hub-Spoke分層組網(wǎng)架構(gòu)，如下圖所示： 其中，中心四臺Hub PE設(shè)備形成Full Mesh的全網(wǎng)狀連接，四周的Spoke PE設(shè)備只與其所歸屬的Hub PE設(shè)備建立連接關(guān)系，從而大大降低了PE設(shè)備之間建立的連接數(shù)。,VPLS關(guān)鍵技術(shù)研究-Martini層次化組網(wǎng)方案（續(xù)）,與Kompella實現(xiàn)方案的一個很大的區(qū)別就是：以BGP為控制信令的VPLS實現(xiàn)方案的擴展方案中，路由反射器的引入

9、不改變數(shù)據(jù)的傳送路徑，即路由反射器不改變路徑的下一跳；但基于H-VPLS實現(xiàn)方案會改變數(shù)據(jù)的傳送路徑。換句話說，在兩種擴展方案中，以BGP為控制信令的VPLS實現(xiàn)方案的擴展方案只作用在控制層面，而以LDP為控制信令的VPLS實現(xiàn)方案的擴展方案卻同時作用在控制層面和數(shù)據(jù)層面。,VPLS關(guān)鍵技術(shù)研究-CE多歸屬接入技術(shù),當CE設(shè)備同時接入至兩臺不同的PE設(shè)備并采用以太技術(shù)的二層VPN，由于在CE之間需相互學習MAC地址，當轉(zhuǎn)發(fā)的以太幀的目的MAC地址不在本地轉(zhuǎn)發(fā)表時，需把該幀向所有鄰居CE設(shè)備洪泛，導致廣播風暴，并影響整個網(wǎng)絡(luò)。 解決措施： CE設(shè)備間運行STP協(xié)議，并學習二層網(wǎng)絡(luò)拓撲； 減少MA

10、C地址的老化時間，當拓撲發(fā)生變化時，實現(xiàn)拓撲的快速收斂 PE設(shè)備間實現(xiàn)水平分割，即PE設(shè)備之間收到的信息不會相互轉(zhuǎn)發(fā),江西移動VPLS網(wǎng)絡(luò)部署方案,江西移動已在2011年CMNET省網(wǎng)擴容工程中實現(xiàn)了本省MPLS VPLS業(yè)務承載網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：,江西移動VPLS網(wǎng)絡(luò)部署方案（續(xù)）,選擇如下技術(shù)方案： CMNET 省核心路由器及地市核心路由器作為 P 路由器，實現(xiàn) MPLS 核心域的標簽轉(zhuǎn)發(fā)，全省新增12臺路由器（南昌兩臺，其余一地市一臺）作為MPLS PE設(shè)備； CMNET省干路由器兼做路由反射器，采用RSVP協(xié)議作為MPLS Core域的骨干標簽分發(fā)信令，PE設(shè)備與路由反射器

11、之間建立雙向的LSP連接； 采用MP-BGP協(xié)議實現(xiàn)VPLS鄰居的自動發(fā)現(xiàn)，采用MP-BGP協(xié)議實現(xiàn)子隧道的建立與拆除； 每條主LSP配置Secondary LSP鏈路保護機制，實現(xiàn)主、備用鏈路快速切換； 對每條Primary LSP配置FRR快速重路由機制，對主用LSP提供雙層保護，實現(xiàn)業(yè)務毫秒級切換； 對存在雙歸屬接入的CE設(shè)備，在與之互聯(lián)的PE設(shè)備端口運行STP協(xié)議，以防止廣播風暴,江西移動VPLS網(wǎng)絡(luò)部署實施效果,在全省MPLS VPLS VPN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上，江西移動已完成江西政務網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)VPN工程的組網(wǎng)建設(shè)，其中二層互聯(lián)方案中采用VPLS組網(wǎng)技術(shù)： 全省共接入11個點，中心

12、點位于南昌接入； 由于南昌接入點為中心點，接入CE設(shè)備采用多歸屬接入組網(wǎng)技術(shù)，以抑制廣播風暴對網(wǎng)絡(luò)造成的影響； 實際部署過程中，取得了如下效果： 專線開通成本大幅下降 開通周期大幅縮短 維護成本顯著降低 接入帶寬顯著提高，用戶體驗提升明顯,后續(xù)研究工作,業(yè)務可管理性 傳統(tǒng)以太網(wǎng)無法對業(yè)務進行監(jiān)控，如何定義以太網(wǎng)的OAM機制，以對業(yè)務提供全方位支撐，是下一步研究工作的重點內(nèi)容。 傳統(tǒng)TDM業(yè)務支持 由于目前仍有許多銀行、證券等金融企業(yè)使用傳統(tǒng)E1/T1等TDM業(yè)務，如何在保證服務質(zhì)量的同時，提供對該傳統(tǒng)業(yè)務的支撐，可作為今后研究工作的一個方向。,在該項目工作中1）解決了xx項公司在市場發(fā)展和生產(chǎn)運營中存在的關(guān)鍵問題（如何解決，解決到了什么程度）2）研究和提出了xx項關(guān)鍵技術(shù)點的決策建議。3）挖掘了國內(nèi)專利申請xx項，其中，專利族xx個（含專利xx項），實現(xiàn)應用的專利xx件（注：從以下4條線索分別統(tǒng)計專利應用情況，企標、國際標準、專利池、成果推廣），專利風險評估報告xx份。4）輸出企業(yè)標準xx個，國際標準文稿xx篇。5）完成新技術(shù)試驗xx項6）初步估計對企業(yè)績效的貢