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NE40E V800R010C00 特性描述 - 网络可靠性 01

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IPRAN场景中的网关保护方案

IPRAN场景中的网关保护方案

业务描述

在IPRAN场景中,由于基站和基站控制器(RNC)等设备不具有动态路由的配置功能,因此需要为它们配置静态路由指定汇聚侧网关(AGG)以及无线业务侧网关(RSG)的地址,以实现与三层网络的通信。为了保证移动承载网络中各种增值业务(如语音、视频、云应用等)在传输过程中的不中断,通常会部署VRRP协议实现网关的冗余备份。当VRRP备份组中的主用设备故障时,备用设备代替主用设备承担业务流量,保证业务正常传输,从而增强网络汇聚层的设备级可靠性。

网络描述

图6-29是IPRAN场景中网关保护方案示意图。基站用户通过接入环网/双归接入AGG设备,CSG与AGG之间通过PWE3技术实现链路可靠性。可在AGG设备上采用VRRP实现基站用户的网关备份,RSG设备上采用VRRP实现RNC的网关备份。

图6-29  IPRAN场景中的网关保护方案示意图

部署特性

IPRAN场景中的网关保护方案中的部署特性如表6-5所示。

表6-5  IPRAN场景中的网关保护方案中的部署特性

网络层次

部署特性

应用场景

在AGG设备上部署VRRP功能实现基站用户的网关备份

部署管理VRRP与业务VRRP联动功能

为了满足不同的业务需要,AGG设备能够通过创建不同的VRRP备份组为不同用户群提供特定的网关,由于每个VRRP备份组都需要维护自己的状态机,因此AGG之间就会存在大量的VRRP协议报文,这些协议报文通过接入层网络时会大大增加带宽的占用率。

为了简化协议操作,同时减少协议报文对带宽资源的消耗,可以在AGG设备上部署管理VRRP及业务VRRP联动功能。其中,由业务VRRP作为基站的网关并联动管理VRRP,由管理VRRP负责处理VRRP协议报文并决定与其联动的业务VRRP的主备状态。

部署管理VRRP与BFD联动功能

由于缺省情况下VRRP检测到Master故障时,由Backup代替Master完成业务转发需要经过大约3个VRRP协商周期的时间(一个VRRP协商周期的默认值为1s,因此大约经过3s),此时没有Master设备承担业务流量,会造成业务流量的中断。

由于BFD能够快速检测到网络链路故障(该检测速度为毫秒级),可以通过配置管理VRRP与BFD联动实现VRRP主备的快速切换。当Master故障时,BFD通知管理VRRP的Backup设备快速升为Master设备;同时与其联动的业务VRRP的状态也随管理VRRP状态发生改变,业务流量由新的Master设备承担用户侧流量,从而减少流量中断时间。

部署直连路由联动业务VRRP功能

基站用户与RNC之间的业务流量可能会出现上下行流量路径不一致的情况,这将不利于网络的运维和管理。例如:基站侧的上行流量经过AGG的Master设备发往RNC,而RNC侧的下行流量则经过AGG的Backup设备发往基站。当用户需要对流量进行监控、统计等工作时,将会十分不便。为了解决上述问题,可部署直连路由联动业务VRRP,保证上下行流量路径一致。

在RSG设备上部署VRRP功能实现RNC的网关备份

部署VRRP基本功能

RSG设备为RNC提供网关功能,在RSG上部署VRRP基本功能实现网关的冗余备份。正常情况下,由Master设备承担业务流量,当Master设备发生故障时,Backup设备代替Master设备承担业务流量。

部署VRRP与BFD联动功能

为了快速检测到网络链路故障,可以通过配置VRRP与BFD联动实现VRRP主备的快速切换。当Master设备故障时,BFD通知VRRP的Backup设备快速升为Master设备,业务流量由新的Master设备承担用户侧流量,从而减少流量中断时间。

部署直连路由联动VRRP功能

为了保证基站用户与RNC之间的上下行流量路径的一致性,需要部署直连路由联动VRRP功能。

保护倒换过程

网络部署时,以AGG1和RSG1为Master设备。下面介绍当AGG1设备发生故障及设备故障恢复后,业务流量的路径变化情况。

图6-30所示,正常情况下,基站侧的业务流量通过CSG设备,经过主PW发送至主AGG,经过IP/MPLS骨干网的转发送至主RSG,发送到RNC。此时上行流量路径为:CSG->AGG1->P->RSG1->RNC,下行流量路径为RNC->RSG1->P->AGG1->CSG。

当AGG1设备故障时,主备PW进行切换,基站侧的业务流量通过CSG设备及新的主PW发送至AGG2设备,经过IP/MPLS骨干网的转发送至RSG1,发送到RNC。此时上行流量路径为:CSG->AGG2->P->RSG2->RSG1->RNC,下行流量路径为:RNC->RSG1->RSG2->P->AGG2->CSG。

图6-30  AGG1故障后业务流量的方向变化

图6-31所示,当AGG1设备恢复时,主备PW进行切换,此时管理VRRP还未进行主备切换,基站侧的业务流量通过CSG设备及原主PW发送至AGG2设备,此时经过IP/MPLS骨干网的转发送至RSG1,发送到RNC。此时上行流量路径为:CSG->AGG1->AGG2->P->RSG2->RSG1->RNC,下行流量路径为:RNC->RSG1->RSG2->P->AGG2->AGG1->CSG。

图6-31  AGG1故障恢复后业务流量方向

当管理VRRP收到BFD的Up消息后,经过抢占延时后升为Master设备。此时AGG1为Master设备,AGG2为Backup设备,基站侧业务流量通过CSG及原主PW送至AGG1设备,经过IP/MPLS骨干网的转发送至RSG1,发送到RNC。此时上行流量路径恢复为:CSG->AGG1->P->RSG1->RNC,下行流量路径为RNC->RSG1->P->AGG1->CSG。

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更新时间:2018-07-12

文档编号:EDOC1100028580

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