基于sdn的ip ran网络智能路由管理系统应用研究

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1、基于SDN的IPRAN网络智能路由管理系统应用研究　　【摘要】随着数据业务的不断发展，IP网络规模建设不断扩大。根据SDN技术架构要求，提出IPRAN网络智能路由管理系统，通过实验测试表明所研发的智能路由管理系统能实现全局网络路由可视化、路由抖动、故障告警及事件回放等管理功能，对后续简化网络运维具有重要的指导意义。　　【关键词】智能路由IPRAN网络SDN技术集约化　　doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.20.012中图分类号：TN915.06文献标志码：A文章编号：1006-1010（2016）20-006

2、1-05　　1引言　　随着宽带互联网业务与LTE移动承载网络的大规模部署与快速发展，以中国移动的PTN网络、中国联通和中国电信的IPRAN网络为典型，基站业务的接入承载网络都在大规模地进行建设部署。IP网络规模日益庞大，作为运营商如何为客户提供高速协同接入、高效运维管理、质量按需保障的业务差异化服务，这也是运营服务商网络由传统的“哑管道”向精细化的“智能管道”转变的动力源泉[1]。国内外目前只有美国的PacketDesign公司研发的Explorer10Router是一款比较成熟的路由分析系统，但是该系统非常昂贵而且是基于license来实

3、现服务网络规模，并且运维人员在没有经过特殊培训的情况下使用该系统有一定的技术难度。运营商是网络服务中智能管道的提供者，而数据IP网是一种动态的、智能的网络。路由协议的动态性及网络路由故障的未知性一直困扰着网络管理者和维护人员，使网络管理人员难以掌握全局的网络路由控制能力[1，3，6]。针对超大规模的IPRAN网络维护问题以及如何提高智能管道差异化服务问题，网络服务提供者有必要针对自己网络的特性，对IP网络路由实现智能化管理进行深入的应用研究，实现对IPRAN超大规模网络路由状态进行观察、监控、分析。　　2IPRAN网络发展及面对的问题　　I

4、PRAN是指以IP/MPLS协议及关键技术为基础，主要面向移动业务承载并兼顾提供二三层通道类业务承载，以省为单位，依托CN2骨干层组成的端到端的业务承载网络[3]。在IPRAN网络中主要包括接入层、汇聚层和核心层，而核心层又分为城域核心层、省核心层，具体IPRAN承载网络的基本架构如图1所示[3，4]：　　接入层A设备接入的业务主要包括基站业务、政企类业务。政企通道业务主要采用二层PW方式。对于汇聚层B设备，主要实现的是终结pw业务，开启L2VPN或L3VPN业务。逻辑上接入环内采用的是IGP路由协议中的OSPF协议，而汇聚环以上采用ISI

5、S路由协议与接入环实现路由隔离。IPRAN承载网络随着4G及4G+的部署商用和政企专线业务承载，甚至后续作为新建DCI云承载网络的延伸接入，使得IPRAN这张网络显得越来越重要，采用的技术也就越来越复杂，对于超大规模IPRAN网络路由管理和维护将会出现以下几个问题：　　（1）超大规模的IPRAN网络路由管理　　未来5G时代IP10RAN网络需要接入更多基站、承载带宽更大、时延要求更低、网络调度能力更智能。因此对IPRAN承载网而言，整张网络路由数量也会对应增加。如果网络域内或域间路由发生变化或是异常抖动，路由收敛速度直接影响到整张网络的稳定

6、性，进一步增加了运维人员排除网络障碍的难度。　　（2）多种网络路由协议维护　　IPRAN承载网络设备之间运行了多种网络路由协议，比如IGP、BGP、IBGP、MPLSVPN路由信息等。当网络间路由抖动或部分路由发生异常时，通过传统网管展现的物理链路拓扑已经无法监测逻辑路由的变化，因此无法准确定位网络故障的根源，很难监测网络的服务质量以及缺少对VPN路由管理的监控手段，只能通过一段一段地测试进行排除，工作量大，耗时长。　　（3）统一可视化的网络路由智能化管理　　新型SDN技术的兴起，根据现网建设和维护的要求如何在现有的IPRAN网络中采用SD

7、N技术架构设计理念对IPRAN网络中海量网元进行统一性管理，掌握全局网络路由信息，实现全网IGP、BGP路由拓扑可视化管理、路由抖动监测、故障报表、VPN路由时间监测、路由回放等功能，满足业务快速响应、故障快速定位等功能要求是实现智能路由管理重要的研究内容。　　SDN技术是一种新的网络架构发展[5，12]，它的兴起改变了传统网络的发展模式，同时也为整个通信领域的后续发展和演进提供了技术支持和方向选择，是简化网络管理和运维最为理想的实现方式。本文针对上述几个问题，重点对IP10RAN承载网络中路由管理问题进行研究，并根据网络的实际要求对研发的

8、路由管理系统进行了实验测试，取得了一定的成果。　　3基于SDN技术的IPRAN网络智能路由系统　　3.1RAN智能路由管理系统架构　　IPRAN这张网所采用的设备和技术都是新技术