縣域100G主干網絡建設研究

時間:2022-01-06 03:05:15

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縣域100G主干網絡建設研究

摘要:由于高清電視節目、VOD、互聯網、視頻監控、5G、大顆粒專線業務等業務不斷發展,德清廣電將原有10G環型網絡升級成100G星型網絡,每個匯聚節點通過雙路由與核心連接,較大程度地擴大干網傳輸帶寬,提升網絡倒換及鏈路保障。

關鍵詞:骨干網;網絡結構;OTN

1項目背景

隨著國家“三網融合”的提出,德清廣電將要向全業務方向發展。4K互動電視、高清電視節目、VOD、互聯網、視頻監控、5G業務、大顆粒專線業務等業務的不斷發展,對干線網傳輸帶寬的需求將日益劇增。目前現有交換機組網所提供的帶寬將遠遠無法滿足未來業務的發展,且環型組網方式存在固有缺陷,如故障后路由收斂慢、業務倒換慢、ERPS組網帶寬浪費等,對于今后大量交互式的業務和IP業務,在業務傳送時將不可避免地出現帶寬瓶頸以及安全隱患。因此對現網的改造擴容已經勢在必行。

2原有骨干網絡拓撲狀況及業務狀況

2.1原網絡結構。德清廣電網絡覆蓋范圍為整個德清縣域,由數據業務專網和視頻監控專網兩張網絡組成(A/B兩個網絡),兩張網絡拓撲一致,如圖1所示,每張網絡由4個環網構成。2.2原網絡單位。每張網絡包括4個環,覆蓋8個城區匯聚點和10個鄉鎮匯聚點,如表1所示。每個環型鏈路共享20G,采用H3C的RRPP技術。當整個RRPP鏈路完整時,環上的各節點根據主副節點配置,可以共享20G帶寬,而且數據流量為單向。當RRPP鏈路出現斷點時,環上的站點只有單向10G帶寬。注:站點K與站點R同時擁有核心交換機、匯聚交換機。

3原有網絡存在以下不足

3.1帶寬不足。A網絡承載了上萬條寬帶和上萬個點播終端。后期仍有高清電視節目、VOD、家庭監控以及廣電5G業務等要增加。20GE組環方式組網的方式,環上節點共享20GE帶寬,帶寬不足,容量瓶頸已經出現。其中某2個環上在高峰期甚至出現負載高達90%,影響用戶正常使用的情況。B網絡有4M定碼率視頻監控25000路以及上千條10M、100M專線,某幾個環上一直占用在80%以上。3.2保護不足。原網絡拓撲為環網,采用ERPS倒換方式,收斂慢,倒緩慢,無法達到電信級50ms倒換的要求,且ERPS會阻塞保護端口,實際上浪費了一半的帶寬。3.3網絡擴展能力弱,擴容難。原網絡組網方式帶寬擴容、網絡擴展能力弱,任何改動都涉及光纜工程、纖芯調配,工作量巨大。

4選擇產品及技術方案

4.1產品選擇。目前各大運營商傳送網絡主要采用MSTP、OTN這兩種承載技術,我們選擇OTN承載技術。OTN網絡是面向光纖網絡的傳送網,具有光電聯合調度的大容量組網技術,實現了單一光纖從單波長向80波長(相當于80對光纖)的光纖傳送網的轉換,將傳送網推進到真正的智能光纖傳送網絡階段。選擇OTN技術具有動態光層調度、靈活電層調度、業務統一調度、提供可靠的光纖鏈路保護和節省光纖資源、簡化網絡結構等優點。4.2技術方案。我們在原有18個站點中選擇4個站點作為主節點放置OTN設備(兩個核心交換機所在站點和中部中心站點、東部中心站點各放置一套OTN設備),其他14個站點分別與最近某一主節點相連最終到達核心交換機。我們使用華為OSN9800作為匯聚設備,用華為OSN1800II作為光層倒換。4臺OSN1800II采用雙鏈路雙路由100g環型架構。

5OTN承載網建設的必要性

5.1技術優勢。OTN網絡提供了更高的傳送容量、更靈活的業務連接方式,能夠為德清廣電全業務運營提供充裕的承載帶寬。而OTN網絡可靠的自動保護和恢復能力,完善的未來業務的承載,很好地解決德清廣電現在所面臨的干線傳輸容量不足、自愈保護能力差、帶寬受限、業務調度缺乏靈活性等問題。5.2建成效果。OTN傳送網建成后,不僅滿足當前德清廣電數字寬帶業務、數字互動電視業務高速發展需求,其帶寬儲備亦可滿足未來5年的業務發展,可為德清廣電未來各項業務統一承載打下了堅實的基礎,即一張OTN傳送平面統一承載現有多套網絡系統–數字寬帶業務平面、視頻回傳業務平面及集客業務專網;OTN傳送網將原來孤立分散的系統整齊劃一、統一承載、統一管理,充分拉通整合現網資源,真正做到網絡安全可控可管。OTN承載網建成后(架構如圖2所示),我們原有20G環形網絡拆解,把原有核心交換機和匯聚交換機掛載到ONT承載網上。兩臺核心交換機通過H3C的IRF技術做虛擬化,18個匯聚節點的匯聚交換機通過與最近的OTN承載網或裸光纖的方式與兩臺核心交換機互聯。匯聚交換機與核心交換機互聯必須保證是兩條不同路由且分別與兩臺核心交換機互聯。除城區8個機房外,各個鄉鎮的匯聚交換機至少有一條鏈路在OTN承載網上,保證每個匯聚節點有雙路由以上鏈路做保護。

6總結

本次100G骨干網建設中除購買華為OTN設備外,光纜只重新布放2根12芯總計長度不超過50km,增加10G的SFP+光模塊不超過20塊。在盡可能節約的情況下,把原有20G骨干網提升至100G骨干網,在運行中有以下幾點得到質的提升。6.1匯聚節點帶寬得到大幅提升。原幾個匯聚節點共用20G帶寬,帶寬占用率長期處于高負荷狀態,有的匯聚節點交換機端口流量甚至高達90%以上,處在崩潰邊緣。重新建設骨干網后,各匯聚節點獨享20G帶寬,為大流量業務的發展提供了堅實的網絡保障。6.2保護能力大幅提升。各匯聚節點間不存在相互影響,是獨立的個體。OTN承載網本身就有雙向4條100G鏈路相互保護,匯聚節點有雙向2條10G鏈路相互保護,大大降低了匯聚節點業務因骨干網光纜割接、搶修造成中斷的風險,使德清廣電網絡運營質量大大提升。6.3可擴容,擴容方式簡化。原有環網擴容牽一發而動全身,需逐一擴容環網上每條鏈路,不僅要在每臺匯聚交互機上增加板卡、端口,還要跑各個機房進行跳纖,費時又費物,還存在較高風險。100G骨干網建設完成后,可以按需對匯聚網絡帶寬進行調整,且風險降低。

作者:何若愚 曾善檑 魯曉平 單位:德清縣新聞中心