产生原因

为了最大限度地保护运营商的投资成本、减少建网投资以及向LTE（Long Term Evolution，长期演进）网络的平滑演进，产生了在RAN中引入IP的IPRAN解决方案。

为了解决上述IP RAN承载的问题，产生了IP RAN虚拟集群接入技术。如图2-1所示，该技术通过将接入环CSG设备的控制平面集中到AGG设备上，由AGG设备对接入环的CSG设备进行集中路径计算、业务下发和流量控制，从而达到简化网络部署，简化网络运维的目的。

图2-1 虚拟集群接入网络结构图

相关概念

虚拟集群接入：对于同一组网中的所有设备而言，将所有设备的控制层面都集中到其中的一台设备，由这台设备对全网的其他设备进行转发路径计算、业务发放、流量控制等，这样的技术称为虚拟集群接入。即将整个网络中独立、分散的控制层面集中到一台设备上，以简化全网的运维和管理，减轻网络设备的负担。

Master：如图2-1中的AGG设备，为虚拟集群接入的服务器端，负责对其他AP设备进行集中地路径计算、业务发放、流量控制。可分为主/备（Primary/Secondary）Master。

AP：接入点，Access point，如图2-1中的CSG设备，为虚拟集群接入中的客户端，负责连接无线基站。

虚拟集群接入控制平面采用了主备双控制平面的方式。这种方式有利于增强网络的可靠性。如图2-2所示，一个AP节点（比如AP1节点）可以属于两个Master，这两个Master形成了主备关系。

图2-2 主备双控制平面示意图

不同AP可以分属于不同的主备Master。比如图2-2中，AP1节点可以属于主MasterA、备MasterB，AP2节点可以属于主MasterB、备MasterA。

当主Master设备出现故障时，业务流量会切换到备Master上。此时，备Master将自动升级为新的主Master，路径的计算将由新主Master完成。当原来的主Master故障恢复后，流量会回切，但控制层面不会回切。即原来的主Master变为新的备Master。

实现过程

IP RAN虚拟集群接入的建立流程如图2-3所示。所有AP会把自己的节点信息和拓扑信息泛洪到整个网络，最终各个节点上都会形成统一的拓扑数据库。此后，主Master会根据拓扑数据库进行AP和主、备Master之间的转发路径计算，并将计算结果通告给备Master。最后主、备Master会根据计算结果，生成VP隧道和VC的转发表项，并把转发表项下发给AP节点。从而完成集群隧道、VC的建立。

图2-3 虚拟集群接入的建立流程图

如图2-3所示，虚拟集群接入的建立过程可分为五个步骤，具体情况请见表2-2：

表2-2 虚拟集群接入的建立流程

步骤	项目	设备类型
		AP	主Master	备Master
1	AP上线	向主备Master注册，上报自身的标签空间及接口信息。	为上报信息的AP分配AP ID，通常为AP节点的IP地址。	为上报信息的AP分配AP ID，通常为AP节点的IP地址。
2	拓扑信息收集	运行IS-IS，收集拓扑信息，并扩散给全网。	运行IS-IS，收集拓扑信息，并扩散给全网。	运行IS-IS，收集拓扑信息，并扩散给全网。
3	路径计算	-	计算AP与主、备Master之间的传输路径，并把计算结果通知给备Master。	接受主Master发送过来的计算结果。
4	隧道建立	AP接受由主备Master下发过来的标签等转发信息，形成本地的转发表。	分配AP与主Master之间互通所需的标签。向AP下发隧道转发表项。	分配AP与备Master之间互通所需的标签，向AP下发隧道转发表项。
5	VC的建立	AP接受由主备Master下发过来的VC信息及VC标签信息。	下发AP与主Master之间的VC表项，建立两者之间的VC。	下发AP与备Master之间的VC表项，建立两者之间的VC。