编辑I梅雅S*****************建设运维•Technology技术构建面向5G灵活承载的智能城域网
实践与思考
■中国联通浙江省分公司云网运营中心马宏果
能城域网以简化网络架构和网络协议，实现通信云、移
动业务、政企客户接入以及固网宽带等业务的综合承载 为目标，全面具备SD N的自动化和可编程能力，实现网业分 离，保障业务快速开发、灵活部署及差异化服务保障需求。
浙江联通率先完成全省智能城域网建设，开通全国第一 个NSA+SA双模共享站点。在网络建设过程中，解决了物理 组网、数据规划、业务部署、共建共享、解耦互通等多项问 题，最终实现灵活5G承载目标，并为融合承载和网络演进奠 定了基础。
智能城域网构建实践
核心技术说明
中国联通智能城域网基于S R+E V P N两大核心协议构 建，S R是与拓扑、业务或其他因素相关的一条指
令，是节点针 对所收到数据包要执行的指令。从应用的角度讲，它是一种 源路由技术即在头结点计算好整条路径，并把整条路径以有 序的Segment列表插入到报文头里。SDN对于SR来说至关 重要，没有SD N,S R技术的存在必要性会大打折扣，特别是 S R-T E简直就是寸步难行。同时，基于OpenFlow的SDN实 现方式在集中式控制器和分布式转发设备之间有太多交互，控制粒度太小，每条流的每一跳转发都需要一条表项。当网 络发生变化时，控制器需要重新计算转发逻辑，会陷入严重的 收敛问题。基于此，SDN和S R互相成全，让S R成为SD N事 实上的标准。
S R技术主要包括S R-B E和S R-T E两种。S R-B E即传 统的尽力而为服务，通常是指使用最短路径算法计算得到的 LSP，类似于MPLS LDP，设备根据路由前缀自动生成LSP，设备分布式计算，IGP域内SP F算法，通过IGP实现LSP的松 散约束，不支持全网流量工程；S R-T E通常是指基于T E的约 束属性，利用SR协议创建隧道，类似于MPLS R S V P-T E技 术，只有S R-T E才可以指定路径，由源节点/控制器统一进行隧道及路径策略配置，井集中计算路径，形成逐跳的严格约束 路径，支持全网流量工程。
M PLS的控制平面（LDP和R SVP-T E)太过复杂，而且 缺乏可扩展性。LDP是在IG P的基础上叠加的，增加了复杂 度，还需要解决LDP和IGP交互问题，但数据平面却没有明显 缺陷。所以，S R重新使用了MPLS数据平面，现在的基础设施 只需要软件升级以启用SR控制平面即可。SR和LDP可无缝互 操作，通过把一个协议的未知出向标签替换为另外一个协议的 有效出向标签，实现LDP LSP和Prefix Segment
的缝合。
EVPNI采用类似于BGP/MPLS IP VPN的机制，通过扩 展B G P协议，使用扩展后的可达性信息，使不同站点的2层 网络间的MAC地址学习和发布过程从数据平面转移到控制 平面。即将传统的BGP/MPLS IP VPN传递的IP信息替换为 MAC信息，具有支持负载分担、可配置路甶反射器R R以及快 带收敛等优点。虽然EVPN本身也有2、3层之分，但其优势主 要体现在2层VPN上。同时，还带来一些额外的创新业务，如 2、3层混合V PN, 2层VPN多活接入能力等。
总体网络部署
浙江智能城域网以DC为中心，采用“核心（M CR)+汇聚 (M ER)/接入(MAR)”的简化架构，端到端部署SR/EVPN 协议，对外与IP城域网、产业互联网(CUII)/IP承载B网、核心 网、IPRAN等多张网络互通。最终实现通信云、移动业务、政 企客户接入以及固网宽带等业务综合承载的目标，网络部署 如图1所示。
数据规划设计
数据规划涉及多个方面，总部规范中有详细说明，在此仅 对相关数据规划落地时的细节进行说明。
春SR G B规划设计
SR G B规划是智能城域网数据规划中一个全新的概念。S R G B是S R架构中的全局块，是用于全局Segment的SID
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图1浙江智能城域网部署方案
集合，而SID是一个标签值或标签块的索引。Segmen何以分为Prefix-Segment和Adjacency-Segment,Prefix- Segment按去往目的地最短路径转发报文，全局可见，全局 有效；而Adjacency-Segment是按指定接口转发报文，全局 可见、本地有效。Node—sid是一种特殊的p「efix-sid，代表 _个节点，_般与loopback地址绑定，不同节点不能重复。SID通常从0开始，它指向每个节点本地S R G B中的一个本地 标签值。全局Segment的本地标签值等于SR G B第一个标签 值加上SID索引的数字。由于SR G B只是本地有效，所以每个 节点必须向其它节点通告自己的SRGB及其全局Segment的 SID索引。
其他节点根据此信息来计算针对某一特定的SID索 引及节点期望收到的标签值。SR G B空间取值范围最好一致, 至少要保证空间大小一致，S R G B的大小决定了可用于全局 SegmentR SID索引的最大值，也就确定了网络的规模。综 上，根据总部SID分配规则及浙江省内设备规模，无法实现全 省统一分配，而对于未来业务的拓展，采用每地市分配又不便 于后续专线业务的开展，故而采用“核心汇
聚全省唯一，接入设备本地市内唯一 ”的原
则进行。同时根据不同层级网络设备的预估
规模进行分配和预留。
♦IGP规划设计
IGP协议层次化部署，智能城域网与接
入层均部署ISIS协议，核心设备、汇聚设备
部署在同一个ISIS进程内，采用level 2。接
入环采用ISIS多进程，每个接入环（或接入
链）部署一个ISIS进程，具体如图2所示。
为了让流量按照预期的规划承载，需要
合理规划IGP的cos値。如图3所示，为增强
安全性，两个核心M CR之间应设置平联电图2丨gpi办议层次化部署
S各；而汇聚设备对C-MER之间用于接入环ISIS进程的互联子 接口 c ost值应大于接入环所有链路cost值之和。核心层根据双 平面设计原则，不同层级节点间的对称电路cos値应相等。
鲁VPN流量规划设计
智能城域网前期为口字型,VPN业务流量以同侧优先为 原则，流量不穿行东西向互联链路，分担在南北向两条链路 上。同接入环东西向业务支持在环内就近转发。为实现同侧 优先的效果，可以通过BG P的属性来控制，如MED和Locah P「ef(LP)。本方案中以采用LP的方式实现。
上行流量引导如图4所示，通过在MER对接MAR的出方 向配置LP实现不同接入环优选不同的主备MER。如MER1向接入环A配置LP为100，向接入环B配置为50, MER2配置值 则相反，这样不同的接入环上行流量选择不同的主备M ER。MER设备上设置入方向的路由策略，通过配置LP选择主备 M CR。设置同侧M CR的入方向的LP为100，异侧M CR入方 向的LP为50。
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建设运维•Technology 技术
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图4上行流量引导
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图5下行流量引导
下行流量引导如图5所示，通过在MER 设备上对接MCR 方向，设置出方向的路由策略，MCR 通过LP 选择主备MER 。
M ER 设置同侧M CR 的出方向的LP 为100，异侧M CR 出方
向的L P 为50。这样下行流量可以做到两个转发平面一一
MCR 1-MER 1 和 MCR 2-MER 2。
总体而言，需要与大区互通的
VPN 全部通过本地市的MCR 与B 网
本地的A R 对接实现；不涉及大区互 通的全部由各地M C R 汇聚到杭州
M CR ，通过杭州MCR 实现与核心网
的互通（后续根据UPF 的下沉情况，
汇聚到U 面所在地市）。
修vBRAS 资源池部署正则化网络
B R A S 的智能化是整个城域网
智能化的核心。资源弹性、业务丰
富、稳定可靠的城域网边缘是未来 网络演进的方向。传统B R A S 设备 部署现状主要是根据地域覆盖和行
政区划采用分散部署，B R A S 设备 相互独立运行，存在设备利用率不均 衡、运维成本高、网络可靠性差、创
新业务开通困难等问题。vB R A S 通 过SDN &N FV 技术实现控制转发分 离、软硬件解耦、控制面云化、新业 务快速灵活部署、集中控制，克服了
传统BRA S 设备的上述缺点，降低0P EX 和C A P E X 。面向 智能城域网的BRAS 演进方向总体架构，如图7所示。
C 面的服务器可部署在通信云上，也可以在试点城市专
门构建。在局点1部署传统BRA S 作为U 面，挂接于MER 下。 0LT 统一汇接到M  E  R 上。vB  R  A S - U 高性能转发池采用传统
业务部署
籲5G  SA +NSA 灵活接入共享承载 基于5G 产业现状及技术演进，承载 网需实现NSA +S A 的灵活承载才能更好 地满足当前5G 业务发展需求。SA 的承载 相对独立简单，只需要打通核心网与无线 侧的通路
即可。而NSA 由于要与锚点站互 通，锚点站又承载在原有IPRAN 网络上， 故必须要打通与IPR AN 网络的通路，才 能实现混合承载。与此同时，网络需能提 供共享承载，即可以实现一个同时或 选择对接四张核心网（联通SA +N SA 、电 信SA +N SA )。同时，还需要考虑使用对 方猫点站的情况。基于这些情况，智能城 域网的5G 承载方案如图6所示。
图6智能城域网的5G 承载方案
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后续网络演进的思考
图7面向智能城域网的B R A S演进方向总体架构
BRAS设备，工作在N+1负载均衡模式下。一对MER及下连的 若干0LT在一个site内，连接0LT的MER至连接vBR A S-U 池的MER之间采用EVPN VPLS over S R的方式打通OLT
网络融合
随着智能城域网的规模部署，原IPRAN
网络的定位及规模都将逐渐弱化，直至融入
智能城域网或完成业务迁移退网。现阶段，增
量业务（包括5G、4G、大客户业务等）均优先
考虑在智能城域网上承载，原IPRAN网络承
载的5G存量站根据网络现状按照单站或整环
的模式迁移至智能城域网（如图8所示）。原
丨PRAN承载的2G/3G/4G业务和大客户业务
短期不做迀移,4G业务可逐步割接至新网络，特别是对于因流量增长需升级现网接入环速率的，可通过调 出高流量站维持原环速率或采用新增综合接入环挂接至智能 城域网。
到vBRA S-U的2层通道。为控制L2广播域的大小，采用“每 site每业务每EVPN”的部署方式。
vBRAS-U采用N+1温备方案：池内所有设备工作在负荷 分担模式下,vB R A S-C给vB R A S-U备份组内每个用户侧 接口接入的用户分配特定的地址段，每台vBR A S-U向网络 侧上游节点发布路由。当vBR A
S-U上端口或者vB R A S-U 与M ER之间链路发生故障时，故障用户切换到备份组内其 他U设备上接入，vB R A S-C重新下发用户转发表给其他的 U设备，网络侧发布故障用户对应的地址段路由。故障切换 后，用户无需重新拨号上线，有效解决了传统B R A S热备份 SESSION复制困难的问题。
籲专线业务部署
专线业务统一采用EV PN，建议以2层EVPN为主。根据 用户分布区域不同，可以分为本地专线、省内
跨域专线、省外跨域专线3种模式。在用户端
U设备支持S R、EV PN的情况下，端到端采
用EVPN部署业务，SR-T E隧道承载业务，
采用BFD for S R-TE检测；如果U设备不支
持S R、E V P N，则可以在A设备完成业务拼
接。对于安全要求较高的业务，可采用U节点
双归接入A或MER设备，采用ESI双归保护。
对于跨_擬姚务麵胡、丨MCRM妾，
对于省外跨域专线，可以通过产业互联网CUII
对接，可在两地的核心/5I地设备通过BGP-LU
拼接。对于一些接入到现网的旧接入设备的专
线，建议保持原来的MS-PW方式不变。
技术演进
在骨干网场景、网融合场景及to B的业务场景中，S R v6都显示了很大的优势。如路径优化、智能选路、构建 overlay专网、业务的灵活调度、MPLS VPN跨域等，SR v6 成为事实上构建电信云网端到端拉通的最佳方案。所以，未 来智能城域网向SR v6演进势在必行。目前来看，SR v6的框 架协议草案覆盖面已经较为全面，并已经形成R FC(S R v6 S R H)。基础协议（如IS IS, 0S P F等）、单播协议已基本稳 定；组播和V P N相关协议也在逐步稳定，协议标准化指曰可 待。故智能城域网的IPv6部署建议提前开展，因为SR v6无 需全网一次性部署，只需要按需升级，非业务端点只需进行 IPv6转发，可以完全无感知，IPv6部署完成后在一定程度上 具备了SRv6能力。©
IP R A N网结 智能城域网
46图8原IP R A N网络承载的5GS量站迁移至
智能城域网

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