城域网出口路由器多核心方案探讨.doc

城域网出口路由器多核心方案探讨
郭 星
(湖北邮电规划设计有限公司，湖北 湖北 430000)
摘要：近年来中国的互联网市场的发展十分迅速，用户数和上网时长随着网络规模的扩容也不断增加.城域网核心路由器作为一个城市的核心出口路由器，其出口和汇聚能力至关重要.目前国内运营商城域网一般为双核心出口架构，针对特大型城域网可以考虑引入多核心出口架构以减少单台设备容量和基础设施压力。本文以某通信运营商城域网为例对引入多核心出口架构实施方案进行探讨。
关键字：城域网多核心 建设方案
1 城域网骨干网架构
城域骨干网是业务接入控制点(包括BRAS 和业务路由器）及控制点以上的城域网核心路由器组成的三层路由网络，划分为核心层和业务接入控制层两层。核心层由核心路由器组成，负责对业务接入控制点设备进行汇接并提供IP城域网到骨干网的唯一出口。出口路由器双挂公众互联网和承载网,提供IP 城域网到骨干网的出口；城域网出口配置高性能的出口路由器，具备业务识别、标识和策略路由功能。典型的城域网网络架构如图1所示：
图1城域网网络架构
2某城域网核心层现状
2。1 核心层设备现状
某城域网为双核心设置，A机房和B机房各有一套思科CRS(4+2）集群作为出口路由器。其中LCC0、LCC1、LCC2为40G平台，槽位基本饱和；LCC3为140G平台，剩余槽位不多,已无法满足来年业务发展的需求。
2。2网络架构
本城域网早年已经将汇聚路由器退网,实现扁平化，是典型的“核心层-业务控制层—汇聚接入层”三层结构。
2.3核心机房现状
本城域网设置有A和B 2个核心机房,机房内各设有CRS专区，专区内有若干空闲机位.另外在A和B2个核心机房所在机楼其他楼层具备改造成核心机房条件。本城域网还具备可以作为核心机房的C机房和D机房。
2城域网核心层升级方案
综合考虑本城域网设备及机房情况,若考虑引入四核心方案,方案如下表1所示：
表Error! Bookmark not defined.方案对比表

方案一
方案二
方案三
方案描述
机房不分离,在A节点和B节点同机房分别新增1套核心路由器与原有设备组成四核心；
机房分离成四核心，在C机房和D机房分别新增一套核心路由器；
机房分裂成四核心，在A机楼和B机楼同局址另选机房作为核心机房。
优点
1、机房可直接使用；
2、传输格局不需改变；
3、投资小;
1、可减小机房、电源扩容压力；
2、网络安全性较双核心更强；

既有方案二中四核心的优点,又不改变传输格局，投资和工程复杂度介于方案一、方案二之间。
缺点
1、无法减小机房空间及电源的压力；
2、网络安全性与机房分设方案比较，显得略有有不足;

1、传输格局改变,新核心机房需要新建100GOTN系统;
2、投资大，业务割接复杂；

3、需要在新核心机房增加维护力量；
由于同局址，核心路由器下联设备需要考虑双路由保护，增加了光缆路由的复杂度。
分析:方案一只是在设备上做到了四核心,但在更重要的机房选择上却不是真正的四核心，不能突出四核心的最大优势，不建议选择;
方案二所带来的几个问题本地网运营商一般都很难克服，也不建议选择；
方案三既有方案二中四核心的优点，又不改变传输格局，投资和工程复杂度介于方案一、方案二之间，本案例中建议选择。
3城域网内设备连接方式
城域网核心路由器（以下简称A路由器）变为4台后，业务控制层设备上联A路由器有全互联和分区上联两种模式.
全互联模式，即每台业务控制层设备都与4台A路由器相联。目前本城域网业务控制层设备共有100台，因此共需要400条上联电路,链路数量巨大，网络结构复杂.
分区上联模式,即依托本地网特有的地形特点，将城域网分成两个片区，每台业务控制层设备与本片区2台A路由器相联，因此共需要200条上联电路，链路数量减半，网络相对简单。而且此种场景下,原有跨区域OTN需求消失.
分析:针对大型城域网业务控制层设备众多，扁平化以后,采用全互联方式对于核心路由端口的消耗过大,所以建议采用分区上联模式。
4 上联骨干网方式
集团骨干路由器在本市设有核心节点,其中C1、C3位于A节点，C2、C4位于B节点。上联骨干网有1对1扩容、1对2扩容以及1对4扩容（即全互联）几种方式.由于前文建议按照分区上联模式进行城域网内设备连接，下文只考虑1对1扩容和1对2扩容2种上联骨干网方式.
方案一：1对1扩容，结构图如图2所示
图2 1对1扩容网络结构图
1对1扩容,以4条链路为最小扩容颗粒度,每台A路由器将会从骨干接收全网25%的流量，在分区上联模式下，假设2个区域网络流量相等，则其中一半的流量25％/2=12。5％将会通过跨区域对穿电路流到与它相连的另外一台A路由器.城域网侧约有12。5％+12.5％=25％的跨区域流量穿透。每台业务控制层设备与本片区2台A路由器相联，因此在没有网络故障时，同片区的两台A路由器将不会产生对穿流量.
方案二：1对2扩容结构图如图3所示
图3 1对2扩容网络结构图
1对2扩容，以8条链路为最小扩容颗粒度，每台A路由器将会从骨干接收全网25％的流量，在分区上联模式下，假设2个区域网络流量相等,则其中一半的流量25％/2=12。5％将会通过跨区域对穿电路流到与它相连的另外一台A路由器。城域网侧约有12.5％+12.5%=25％的跨区域流量穿透。每台业务控制层设备与本片区2台A路由器相联，因此同片区的两台A路由器不会产生对穿流量。
分析:这两种方式在城域网侧产生的对穿流量都是25％，不同点在于扩容颗粒度分别为400G、800G。从节约投资的角度，倾向采用一对一扩容.在投资允许，从安全性的角度宜采用一对二扩容。本案例本地网采用一对一扩容。
5结论
综上所述,结合本地网特点,建议本城域网在A节点和B节点另选机房设置四核心，城域网内采用分区上联模式，上联骨干路由器采用一对一扩容方式。
当然每个城域网的情况均不相同,实际规划设计中，需结合各地的实际情况进行综合考虑，选择具备经济性和实用性的方案。
作者简介:郭星（1984—),男，湖北武汉人，现主要从事运营商IP网络规划设计工作。
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