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江苏电信基于IPv6+的新型城域网规模商用实践——江苏电信IPv6规模部署和应用案例

2022年07月01日 14:21 来源: 中国网信网

一、背景

2017年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》。随着5G和云时代的到来,以物联网、人工智能为代表的新一代信息技术的广泛应用,为千行百业注智赋能,加快产业创新进程,进而产生新应用、催生新业务、创造新价值。面向千行百业的差异化服务,对承载网络提出了大带宽、低时延、快速响应、差异化承载、安全可靠性等诸多要求。

江苏电信全面推动基础设施的IPv6改造工作,进一步深化IPv6规模部署和技术创新,加快推进基于IPv6的云网融合发展。本案例基于SRv6、EVPN、FlexE、网络切片等IPv6+新协议新技术,构建一张“固移融合、网业分离、云网融合”的新型承载网络,助力数字经济发展壮大,推动产业转型升级。

二、目标

江苏电信基于IPv6+新技术开展新型城域网络创新和规模商用实践,总体目标是引领通信行业“云网融合”技术创新,加快构建新型信息基础设施,积极推动垂直行业数字化转型。在以下几个方面取得突破性成果:

1、创新性设计“网业分离、固移融合、弹性扩展、智能管控”的新型智能云网架构,通过在无锡规模商用部署并实现全业务承载,解决SRv6、EVPN、FlexE、iFit等IPv6+新协议新技术在大规模运营商网络部署应用的关键技术难题。

2、研究开发一套具备云网融合端到端服务能力的运营系统,实现一体化云网资源的统一编排和调度,从而支撑云网融合产品的快速上线。

3、打造具备端到端SLA保障、全程SRv6 Policy智能选路、全程自动化运营、泛在统一接入等关键能力的智能云网基础设施,使能云网业务的产品升级、服务升级,进一步在业务形态、商业模式、服务模式等更多层面开展融合与创新,为行业和社会提供数字化应用和解决方案。

三、做法与经验

1、进一步深化IPv6规模部署和技术创新

在“云改数转”战略推动下,江苏电信积极探索部署IPv6+新技术,实现云网融合发展,加快打造“网是基础、云为核心、网随云动、云网一体”的新型信息基础设施。主要科技创新如下:

(1)创新设计“积木式”城域网架构,构建弹性伸缩的智能城域网。

图1 城域Spine-Leaf(页脊网络)网络架构示意

业界首次采用城域Spine-Leaf标准架构,网络模块化、标准化按需部署,实现灵活的横向扩展。通过分层Full-Mesh连接提升扩展性与可靠性,通过内部冗余实现任意两节点间无阻塞转发,提高服务性能。通过降低Spine-Leaf设备功能复杂性,低成本实现城域网流量的高速转发。

图2 城域Spine-Leaf架构叠加云网POP示意

首创云网络与城域网标准化一体部署的云网POP架构,通过云网POP随云建设布局,标准化、模块化建设,实现云网快速对接,推动云网一体化发展。城域内Spine-Leaf架构叠加云网POP,可实现边缘算力资源的按需下沉、快速接入,高效支撑边缘算力资源的按需分配和算力服务请求的智能调度。

(2)基于FlexE+SRv6/EVPN的网络切片技术实现差异化业务保障,构建首个端到端固移融合的多业务承载网络。

城域内全面部署EVPN/SRv6技术,统一协议栈,实现各类业务承载技术的统一,解决了传统网络各类业务承载方案多样化、部署维护困难的问题。基于SRv6的网络可编程能力,有效支撑业务创新与应用。

首次现网规模部署端到端网络切片技术,为用户提供差异化业务保障及智能化路径定制服务。

(3)首次在业界规模部署转控分离vBRAS网元,实现了宽带用户集约化管理,网络能力按需弹性扩缩容,提升了资源利用率和可靠性。

1)通过在BRAS池部署N+1温备技术,保证故障切换时用户不掉线。

多台BRAS设备汇聚成BRAS池,部署N+1温备,进行框间保护。故障后需要进行用户表备份,切换至备用设备时间为秒级,切换过程中,用户不掉线。

图3 转控分离vBRAS网元池化组网示意图

2)引入EVPN VPLS over SRv6技术实现接入OLT和BRAS池的多点灵活连接,解决了OLT/DCSW端口和UP池端口的故障感知联动问题,大大简化了业务规划部署复杂度,并提升了BRAS端口使用率。

图4 EVPN VPLS over SRv6组网方案

3)创新性的使用EVPN VPLS over SRV6 With UMR技术解决MAC路由量过大问题,大幅度提升BRAS池承载用户的规模,且在简化组网复杂度的同时提升了设备资源利用率。

(4)研发部署SDN控制器、云网协同编排器,构建新一代云网运营系统,实现毫秒级网络状态感知、网络自动驾驶、分钟级业务开通。

四、成效与亮点

江苏电信开展的新型城域网关键技术研究及商用部署实践,旨在构建面向云网融合的新型信息基础设施,打造推动经济社会数字化转型的坚实底座。经过2年多的研究和实践,成功打造了全球首个“云网边端安”一体的智能云网商用标杆。

1、采用新技术、新型网元设备,在网络功能、性能可比并大幅提升服务能力的情况下,大幅度降低了网络建设和运维成本,其中CAPEX降低约50%,OPEX可降低约30%。

2、引入SRv6简化承载协议、EVPN归一VPN业务vBRAS转控分离池化组网等技术方案,大幅提升了网络承载效率和可靠性。

3、通过部署SDN网络控制和云网编排器,实现了SRv6/EVPN跨城域的云专线业务的敏捷开通,业务开通时间由月级缩短到天级。

4、基于SRv6/EVPN技术设计了端到端全程业务链方案,可灵活定制互联网专线流量安全清洗服务,实现分钟级按需开通。

5、通过vBRAS技术规模部署,总体资源利用率从40%提升到70%,单台设备承载用户由3万提升至15万以上。

6、采用新架构新设备后,单比特功耗降低31%,减轻基础设施压力,助力节能减排。

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