电信运营商核心机楼容灾思路.pdf

Telecom Power Technology 219 Sep.25,2023,Vol.40 No.18 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期运营维护技术DOI：10.19399/ki.tpt.2023.18.073电信运营商核心机楼容灾思路奚爽（安徽电信规划设计有限责任公司，安徽 合肥 230031）摘要：近来年我国数字经济蓬勃发展，国内电信运营商为数字经济提供通信基础设施，保障数字经济的高速发展。在发生灾难性事件时，电信运营商必须能为重要业务的连续运行或快速恢复提供必要的容灾能力。简要分析电信运营商核心业务容灾能力，通过“四步法”从2个维度出发，形成3类解决方案，助力运营商核心业务实现核心机楼容灾。关键词：电信运营商；机楼级；容灾Research on Disaster Tolerance of Telecom Operators Core BuildingXI Shuang(Anhui Telecom Planning&Design Co.,Ltd.,Hefei 230031,China)Abstract:In recent years,Chinas digital economy has developed vigorously,and domestic telecom operators have provided communication infrastructure for the digital economy to ensure its rapid development.In the event of catastrophic events,telecom operators must be able to provide the necessary disaster tolerance for the continuous operation or rapid recovery of important services.This paper briefly analyzes the disaster tolerance ability of telecom operators core business,and forms three kinds of solutions from two dimensions through“four-step method”to help operators realize disaster tolerance of core business.Keywords:telecom operators;machine building level;disaster tolerance0 引 言电信运营商作为我国数字经济服务的主力军，正在全力建设适应数字经济发展、保障民生的新型通信基础设施。然而，运营商通信基础设施经常面临灾害情况，核心业务也不断出现风险。电信运营商需要进一步加强容灾能力，保障核心服务可用性，降低意外情况对通信基础设施和核心业务的影响。1核心业务容灾需求分析1.1核心网核心网通常提供移动和固话用户接入认证、访问控制、流量转发等功能，一般为省集中部署。核心网发生故障时，可能影响全省移动/固话用户的语音通信、短信通信、互联网访问等重要功能，因此对容灾要求较高1。电信运营商需要采取措施来提高核心网的容灾能力，确保任一单机楼出现整体故障时，剩余机楼的核心网能承担全部核心网业务。1.2业务平台业务平台通常指电信运营商自营或合营，向广大用户提供各种业务服务的系统平台，如交互式网络电视（Internet Protocol Television，IPTV）平台、视频监控服务平台（如全球眼）、客服热线平台等2-3。这些业务平台发生故障时，会影响用户的生活体验。因此，要根据业务与民生的相关程度，对业务进行分类，采取相应的容灾措施，如构建重要数据冷热备份系统、实现业务负载分担等，从而提升业务平台的可靠性。1.3算力算力分为对外服务与对内服务 2 个部分。对外服务算力需要结合不同等级客户的服务等级协议（Service Level Agreement，SLA）需求，为公有云、专属云服务的连续运行和快速恢复提供必要容灾能力。对内服务算力则要保障自用通信技术（Communication Technology，CT）类、信息技术（Information Technology，IT）类、业务平台类等业务的高可靠运行，为通信基础服务提供保障4-5。1.4基础网络基础网络主要包含光缆网、传输网、数据网等，主要用于移动、宽带、视频及数据中心等业务流量的汇聚、收敛与转发。网络层级越高，容灾需求越高。为满足高可用性和可靠性的需求，主要容灾方式包括核心设备多节点部署、链路具备多路由方向和具备自动倒换能力等。1.5运营系统运营系统主要包括营销/计费、服务开通、网络运营以及资源管控等系统，以外部客户服务感知为主要驱动力。IT 容灾能力一般分为 2 个层次，即具备核心收稿日期：2023-07-12作者简介：奚 爽（1991），男，安徽六安人，本科，高级工程师，主要研究方向为运营商网络规划及云网融合演进。2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期Sep.25,2023,Vol.40 No.18Telecom Power Technology 220 系统双活能力和非核心系统30 min 服务可恢复能力。1.6基础设施基础设施主要包括机楼/机房和动力、空调、消防等通信配套设施。这些设施对于核心业务的正常运行有着至关重要的影响，需要对其进行容灾保障。2 机楼级容灾思路与方案采用“现状核实、规划协同、综合判断、方案输出”四步法制定容灾规划，通过顶层规划设计、专业协同等方式推动容灾方案的分级分类、实施与落地。总体容灾方案如图 1 所示。2.1现状核实从机楼维度看业务，评估某一核心机楼全阻时各核心业务的健壮性。在评估过程中，重点考虑多专业间的协同和输出业务改造需求，如部署双活系统、异地备份、负载分担以及增加多路由等。以核心网为例，系统自身需满足异址部署机楼的原则，同时要求传输系统至少存在双路由，全程不应存在同路由段（同光缆、同管道）的情况。此外，承载网关键节点成对设置双路由，正常工作负荷应低于50%。如果不满足，需要进行相关业务改造。机楼内各业务容灾需求及改造需求分析如图 2 所示。核心网核心网元单节点、冗余度不足等业务平台关键平台单节点、冗余度不足等承载网能力协同匹配传输网数据网逐机楼分析出局路由数不足、业务重路由、业务改造需求多活、异地备份、负载分担、多路由、提高冗余度等光缆网路由协同设备单节点、链路负载不均设备单节点、节点容量不均衡路由、容量协同路由协同承载网能力协同匹配算力对外、对外平台无多活、灾备运营系统关键系统单节点、冗余度不足等图 2机楼内各业务容灾需求及改造需求分析步骤3：综合判断（改造可行，经济性好效率高）步骤4:方案输出（业务搬迁方案）步骤4：方案输出（优化方案、立行立改）步骤2：规划协同（结合规划期机楼建设、布局）步骤2：规划协同（结合规划期业务建设规模、分布）步骤1：现状核实（业务改造需求）双活、异地备份、负载分担、多路由、降低利用率步骤1：现状核实（机楼改造需求）增加市电、增加油机、增加入局光缆、承重加固步骤4：方案输出（业务改造方案/机楼改造方案）步骤3：综合判断（非建设方式优化）多方案比选，多部门审核否否是是图 1总体容灾方案从业务维度看机楼，明确各业务对核心机楼的容灾需求。在此过程中，重点关注对标排查，输出机楼改造需求，如增加市电路数、增加油机、增加空调以及承重加固等。以某机楼为例，在对标各业务时发现中国电信下一代承载网（Chinatelecom Next Carrier Network，CN2）业务需要双市电改造和三路由入局改造。该机楼的基础能力无法满足这 2 项要求，因此需要进行改造。机楼基础能力与业务需求对标分析如图3所示。通过以上 2 个维度准确分析核心机楼承载业务的改造需求和机楼自身的改造需求，为后续容灾改造方案的编制提供全量需求输入。2.2规划协同电信运营商建设项目一般以年为周期，每年都会编制规划来指导未来几年的项目建设。获得业务和机房的容灾改造需求后，需要将这些需求与规划期内的业务和机楼建设、布局相结合，合并作为容灾方案制定的需求或依据。以核心网为例，如果某机楼核心网节点存在单点故障的风险，并且预测次年用户量激增需要进行大规模能力扩容，那么可以将容灾需求与次年能力扩容需求相结合，规划在次年新建核心网业务节点，扩充能力的同时满足容灾需求。这样可以避免单独改造带来的成本和复杂性，同时避免在次年建 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期 221 Telecom Power TechnologySep.25,2023,Vol.40 No.18 奚爽：电信运营商 核心机楼容灾思路设时又重新考虑容灾问题。2.3综合判断获得现网状况和规划期内容灾改造需求后，需要协同各相关专业，共同讨论哪些容灾需求可以通过路由调整、设置门限等非建设方式进行改造，形成非建设方式改造方案清单，以节省投资。对于必须通过建设方式改造才能实现的容灾需求，需要判断能否通过业务改造或机楼改造的方式实现。此外，需要综合考虑工作量、成本、效率等因素，制定多种方案进行比选，输出业务改造方案清单和机楼改造方案清单。如果业务改造或机楼改造不可行，或工作量过大、成本过高、效率过低，可以考虑对业务进行搬迁，制定业务搬迁方案。如果核心机楼仅具备一套传输波分系统，所有业务均通过该波分系统汇聚到核心网。经投资测算，新增一套波分系统的投资比核心网搬迁的成本低，因此可以考虑采用新增一套波分系统的方案。2.4方案输出经过综合判断，形成优化方案、业务改造方案、机楼改造方案以及业务搬迁方案。再根据方案清单改造内容模拟机楼内所有业务容灾能力，确保达到预期效果，无遗漏或新增风险。通过各阶段的工作，形成核心机楼容灾完整方案清单，开始逐步实施改造，不断提升运营商机楼整体容灾能力。3结论容灾是一个持续完善的过程，实际运营中难以完全消除安全隐患。因此，电信运营商在进行容灾规划时，需要从顶层规划设计的角度出发，以实现枢纽级机楼容灾为目标，从架构和技术角度进一步强化枢纽级容灾和系统级容灾能力。同时，加强电信运营商运维协同，提升对网络的控制能力、资源调度能力，减少对冗余资源的刚性需求，避免简单使用资源过度冗余的方式解决网络可靠性问题。对于非建设内容立行立改，需要改造的内容制定多种方案比选，并制定分年实施计划，逐步实现现有核心业务机楼级 容灾。参考文献：1 聂丹丹.运营商“两地三中心”容灾方案设计 J.中国新通信，2020（19）：86-87.2 孙淳晔，梁杨.运营商容灾备份研究及其关 键 技 术 应 用 J.互 联 网 天 地，2019（8）：39-43.3 张艺林.运营商交换核心网元容灾备份技术的应用 J.电子技术与软件工程，2017（9）：188.4 纪冰峰.广电 5G 省级互联互通容灾组网方案研究.广播电视网络，2022，29（12）：47-49.5 申佳，童俊杰，韩振东，等.面向通信云的存储容灾方案及部署策略研究J.邮电设计技术，2021（10）：62-65.xx机楼基础能力信息标签表基础能力能否改造最大改造容量单市电可升双市电xx kVA单油机可升双油机xx kVA两路由入局不可升三路由空余空间可以400 mm2数据(CN2 PE)双市电双油机三路由入局空调冗余逐业务对标机楼改造需求增加市电、增加油机、增加入局光缆、承重加固云(一城一池)单市电单油机二路由入局空调冗余现有业务对机楼需求表图 3机楼基础能力与业务需求对标分析