容灾热备、打造”零断网“感知的四川联通IP城域网

全业务承载对高可靠性提出更严格要求

    随着IP技术和信息通信服务的迅猛发展，IP城域网开始迈向全业务的智能化承载，相比普通的网页浏览、数据共享而言，IPTV、NGN语音、网络游戏、网上理财等业务对故障更为敏感，即使短暂的网络中断也可能会给用户造成很大的经济损失，甚至导致运营商客户的流失。如何通过提高业务的可靠性来提升用户体验，已成为各运营商在激烈市场角逐中，提升竞争力的关键因素。

    普通的网络级可靠性技术仅考虑设备、链路和路由的快速倒换，并没有涉及用户拨号连接的快速倒换，致使业务控制层设备或相关链路故障时，普通的设备倒换及转发路由恢复机制需要轻则分钟级重则小时级的时间才能使业务恢复正常，严重影响了IP城域网中的语音、视频等综合业务承载，且一旦发生故障，其断网影响面很大。同时，如果无法保障业务接入的可靠性，将限制设备接入的用户数量，导致设备的利用率不高，直接提升运营商的建网成本。因此，单纯依靠设备关键器件的冗余、链路层的备份已无法满足用户对业务不中断的需求，业务控制点需要更高的可靠性保障技术，迫切需要让用户对网络故障完全无感知的“不断网”方案。

    四川联通在综合业务IP承载网中大量采用了中兴通讯的宽带多业务网关BMSG （Broadband Multi- Service Gateway）作为业务控制设备，对NGN、大客户专线、L2/L3 VPN、公众宽带上网、IPTV、WLAN等业务进行统一承载。为了解决业务控制层的可靠性需求，中兴通讯通过部署多种备份技术消除了单点故障，力争为客户打造“永不断线”的综合业务IP承载网。

热备解决方案

    中兴通讯于2009年在四川联通IP城域网中部署了BMSG间的冷备技术，对公众宽带互联网等业务实现分钟级的故障收敛。为进一步提升IP城域网的服务质量，中兴通讯于2010年开始实施BMSG间的异地容灾热备技术，组建了“零故障感知”的业务控制层。该系统实现了包括普通家庭的PPPoE拨号上网和IPoE网络电视、网吧和企业专线上网（也称IP HOST业务）、政企VPN专线等业务的异地容灾保护，极大地提升了运营网络的安全可靠性和可扩展性，提高了运营网络的生存能力。

    异地容灾技术是在两个不同区域节点的BMSG之间实现的，每个节点各有1套中兴通讯的BMSG网关设备，两个区域的公众上网用户、iTV用户、网吧IP HOST用户和政府大企业VPN专线用户汇聚到交换机后通过冗余上行链路分别接入到两个节点的BMSG上，两台BMSG组成热备组，每台BMSG对所在区域内的业务作为主用，同时实现对异地区域业务的备用，相互冗余备份、负载分担，网络拓扑如图1所示。

 图1 异地容灾热备组网拓扑图

    在实际部署热备业务时，要保证用户业务信息在主备设备的一致性，如相同的IP 地址池、VLAN、QoS 参数等。主备设备间业务信息的备份同步是热备份的关键技术，但由于目前没有标准协议，各厂家都采用的是自己的私有协议，中兴通讯采用SIBP（Service Information Backup Protocol）协议在主备设备之间同步用户信息，BMSG之间只要保证IP可达即可建立设备间信息同步通道。首次部署热备，主备BMSG会相互对所有用户进行批量备份。之后如有新用户上线时，主用设备会进行触发更新，对所有相关用户业务信息进行实时同步。

    两台BMSG发生主备切换后，此时用户上线的物理接入设备由主BMSG变为备BMSG，同时接入端口也发生了变化。为了避免精绑定情况下设备切换后RADIUS（远程用户拨号系统认证）认证失败情况的发生，需要主备BMSG在给RADIUS上报用户绑定信息时，统一通告相同的虚拟信息。主备BMSG配置相同的NAS设备地址、 NAS设备名称、 NAS接入端口等用户位置逻辑信息，之后主备BMSG上送给RADIUS相同的上述逻辑信息。在RASIUS根据用户物理位置信息进行绑定认证时，由于主备设备均为相同的逻辑信息，设备切换时RADIUS看到的用户信息依然相同，RADIUS认证通过。

    在四川联通部署热备技术后，当热备组中的任意一台BMSG出现设备、板卡、端口、上下行链路的故障导致业务无法正常继续转发时，该BMSG所承载的所有业务都会自动切换到热备组中的另外一台健康BMSG上，保证所有业务流量正常转发，用户在线业务无故障感知，满足了语音、视频、大客户VPN等电信级业务对高可靠性的严格要求。经过长时间的带业务运行和逐步增强的压力测试，该系统表现稳定可靠安若磐石，并顺利稳定地通过了元旦、春节两次大容量用户集中上网的考验。

容灾热备，实现“零断网”

    中兴通讯一直致力于BMSG的高可靠性容灾冗余技术，积极参与CCSA（中国通信标准化协会）、BBF（国际宽带论坛）及运营商的BMSG设备容灾技术相关标准的制定、规范工作，拥有大量业界领先的研究成果，并应用到BMSG产品上，率先支持BMSG全业务的容灾热备。四川联通的BMSG异地容灾热备成功商用正是中兴通讯研发实力的体现。

    中兴通讯的ZXR10 M6000/T1200/T600全系列BMSG设备在备份的主备控制、流量控制、精绑定、共享地址池等关键技术上拥有多种解决方案，可提供针对所有常见业务的全面的热备方案，彻底解决业务控制层——这一当前最为关键的承载网层面在全业务运营中面临的“零断网”需求。

    通过中兴通讯热备容灾系统的部署，保证了任一控制层的设备或链路故障都不会对用户的在线业务造成断网感知，解决了之前在业界普遍采用的冷备和温备技术时，当主用设备或链路故障发生倒换后需要用户重新拨号且中断数分钟的问题，提升了用户体验，提高了用户的满意度，增强了公众用户及政企用户的信赖度，进一步提升了运营商的通信服务质量和市场竞争力。