1、中國移動集團級重點研發項目中國移動集團級重點研發項目 結題匯報報告結題匯報報告 5/12/20215/12/2021 項目名稱：城域網城域網vpls技術組網及實施部署研究技術組網及實施部署研究 (子課題材料子課題材料) 課題目標實現情況課題目標實現情況 目目 錄錄 二、主要研究成果（整合后）二、主要研究成果（整合后） 1.1 1.1 研究背景及目標（開題報告）研究背景及目標（開題報告） 自集團公司制定全業務發展戰略以來，江西移動開始大力發展互聯網及互聯網數據業務， 并隨著互聯網業務的大力發展及推廣，客戶對網絡的業務承載能力尤其是開展全省專線 互聯業務提出了更高要求，傳統的基于bgp mpls

2、vpn互聯業務已經不能完全滿足客 戶的需求： 1、企業需要在vpn中獨立規劃自己的路由結構，此時傳統的bgp mpls三層vpn已無法滿 足。 2、銀行、證券等金融企業傳統上還是更信賴如幀中繼、atm等二層互聯技術，對基于ip的 三層vpn技術從安全角度存在擔憂。 3、二層vpn技術能夠提供用戶更大的組網自由，更利于資源共享。 隨著vpns技術的應用與發展，一種新型的二層互聯技術已逐漸成熟，并逐步運用于商 用的二層互聯網絡中。 基于此，江西移動在本次2011年cmnet省網擴容工程中對vpls技術的網絡架構、組網 技術及部署實施進行了深入研究，并完成本省mpls vpls業務承載網絡的建設。

3、1.2 1.2 主要研究內容（開題報告）主要研究內容（開題報告） 說明：即開題評審后，確定的主要研究內容、主要解決方案、難點、總體說明：即開題評審后，確定的主要研究內容、主要解決方案、難點、總體 思路、達到效果及各研究單位的分工。思路、達到效果及各研究單位的分工。 vplsvpls組網技術研究組網技術研究 vpls的工作機制主要分為兩個方面的實現：信令控制層和數據轉發 層。 信令控制層 martini kompella 數據轉發層 數據封裝方式 mac地址學習及廣播的處理 vplsvpls組網技術研究組網技術研究-kompella-kompella kompella實現方式 以mp-bgp作為

4、信令控制協議，vpls控制層面的實現主要包括：鄰居的自動發現 和vpls子隧道的建立，網絡拓撲如下圖所示： 通過mp-bgp的可擴展形式rt（route target）屬性實現，該屬性通過 bgp update報文進行廣播 vpls子隧道的建立是為該vpls分配一個mpls內層標簽實現的，用于區 分同一pe設備的不同vpls實例 vplsvpls組網技術研究組網技術研究-martini-martini martini實現方式 以ldp作為信令控制協議，vpls控制層面的實現也主要包括：鄰居的自 動發現和vpls子隧道的建立 對于子隧道標簽的分配，采用傳統的ldp協議進行分發，并要求位于同一 v

5、pls實例內的所有pe設備建立全網狀連接，即建立全網狀的ldp鄰居關 系 采用了類似點到點pw的建立過程，以多條點到點的pw來模擬點到多點 的拓撲，每條pw的標簽都不相同 martini實現方案必然會產生大量的信令消息的交互，這也限制了martini 方案部署于大型的商用網絡中 vplsvpls組網技術研究組網技術研究- -數據封裝數據封裝 vpls數據封裝采用了pwe3（pseudowireedge-to-edgeemulation）提出的 數據包封裝結構，如下圖所示： payload包括四種類型：packet；cell；bit stream；structured bit stream； 其

6、中，packet包括ethernet、frame relay等；cell包括atm信元；bit stream包括e1、t1等； structured bit stream包括sonet/sdh； encapsulation：用于控制在pw虛鏈路數數據包的傳送過程，如數據包傳遞順序、報文的分段等； pw demultiplexer：承載vpls vpn內層標簽； psn convergence：用于解耦pw上層與隧道傳輸層的關聯性； psn：指示外層隧道的類型，如ip、mpls、gre； 可見，vpls技術可以承載多種業務接入方式 。 payload encapsulation （optiona

7、l） pw demultiplexer psn convergence （optional） psn （packet switch network） data link physical vplsvpls組網技術研究組網技術研究-kompella-kompella與與martinimartini比較比較 基于mp-bgp的kompella實現方案與基于target ldp的martini實現方案比較 如下： 從以上分析對比可知，在商用的mpls vpls vpn網絡中更適合采用kompella 實現方案。 比較項kompellamartini 信令協議mp-bgptarget ldp 鄰居發現

8、機制 為明確規定，可采用dns、 radius等協議實現 mp-bgp 隧道建立類型lsp、gre、ipseclsp、gre、ipsec pe 連接方式full meshfull mesh 數據封裝方式pwe3pwe3 應用環境密集模式稀疏模式 可擴展性較好較弱 配置復雜性較復雜較簡單 vplsvpls關鍵技術研究關鍵技術研究- -層次化組網研究層次化組網研究 無論是kompella實現方案還是martini實現方案都需要在 vpls pe設備間實現full mesh的全網狀連接，當網絡規 模較小時，這種全連接關系在pe數量較少時還可以忍受， 但是隨著vpls pe設備數量的增加，全連接的數目

9、將以o （n2）的量級成倍增長，即要達到全連接，就需要n（ n-1）/2條pw連接，這無疑會大大減弱這兩種技術方案 的可擴展性。 vplsvpls關鍵技術研究關鍵技術研究-kompella-kompella層次化組網方案層次化組網方案 采用mp-bgp協議作為信令控制協議，由于mp-bgp協議自身 具有可擴展性，如通過路由反射器來減少pe間的連接數量 ，因此在采用kompella技術方案時可采用引入路由反射器 的組網結構，所有的pe設備只與路由反射器建立mp-bgp鄰 居關系，并與路由反射器建立雙向lsp，從而減少pe之間 建立的鄰居關系，以實現kompella方案的可擴展性。 基于kompe

10、lla的分層組網方案與傳統bgp mpls 三層vpn的 可擴展組網方案基本類似，該方案技術成熟，部署簡單， 支持的廠家較多。 vplsvpls關鍵技術研究關鍵技術研究-martini-martini層次化組網方案層次化組網方案 martini方案的vpls實現采用ldp作為信令控制協議，可采用h-vpls技術， hub-spoke分層組網架構，如下圖所示： 其中，中心四臺hub pe設備形成full mesh的全網狀連接，四周的spoke pe 設備只與其所歸屬的hub pe設備建立連接關系，從而大大降低了pe設備之間 建立的連接數。 vplsvpls關鍵技術研究關鍵技術研究-martini

11、-martini層次化組網方案（續）層次化組網方案（續） 與kompella實現方案的一個很大的區別就是：以bgp為控制信令的 vpls實現方案的擴展方案中，路由反射器的引入不改變數據的傳送 路徑，即路由反射器不改變路徑的下一跳；但基于h-vpls實現方案 會改變數據的傳送路徑。換句話說，在兩種擴展方案中，以bgp為控 制信令的vpls實現方案的擴展方案只作用在控制層面，而以ldp為控 制信令的vpls實現方案的擴展方案卻同時作用在控制層面和數據層 面。 vplsvpls關鍵技術研究關鍵技術研究-ce-ce多歸屬接入技術多歸屬接入技術 當ce設備同時接入至兩臺不同的pe設備并采用以太技術的二層

12、vpn，由于在 ce之間需相互學習mac地址，當轉發的以太幀的目的mac地址不在本地轉發 表時，需把該幀向所有鄰居ce設備洪泛，導致廣播風暴，并影響整個網絡。 解決措施： ce設備間運行stp協議，并學習二層網絡拓撲； 減少mac地址的老化時間，當拓撲發生變化時，實現拓撲的快速收斂 pe設備間實現水平分割，即pe設備之間收到的信息不會相互轉發 江西移動江西移動vplsvpls網絡部署方案網絡部署方案 江西移動已在2011年cmnet省網擴容工程中實現了本省mpls vpls業務承載 網絡建設，組網結構如下圖所示： c m n e t 省 網 m p l s c o r e 南南 昌昌 p p

13、e e - - 1 1 南南 昌昌 p p e e - - 2 2 九九 江江 p p e e 宜宜 春春 p p e e 撫撫 州州 p p e e 上上 饒饒 p p e e 萍萍 鄉鄉 p p e e 吉吉 安安 p p e e 贛贛 州州 p p e e 景景 德德 鎮鎮 p p e e 鷹鷹 潭潭 p p e e 鷹鷹 潭潭 p p e e 江西移動江西移動vplsvpls網絡部署方案（續）網絡部署方案（續） 選擇如下技術方案： cmnet 省核心路由器及地市核心路由器作為 p 路由器，實現 mpls 核 心域的標簽轉發，全省新增12臺路由器（南昌兩臺，其余一地市一臺） 作為mpls

14、 pe設備； cmnet省干路由器兼做路由反射器，采用rsvp協議作為mpls core域 的骨干標簽分發信令，pe設備與路由反射器之間建立雙向的lsp連接； 采用mp-bgp協議實現vpls鄰居的自動發現，采用mp-bgp協議實現子 隧道的建立與拆除； 每條主lsp配置secondary lsp鏈路保護機制，實現主、備用鏈路快速切 換； 對每條primary lsp配置frr快速重路由機制，對主用lsp提供雙層保護 ，實現業務毫秒級切換； 對存在雙歸屬接入的ce設備，在與之互聯的pe設備端口運行stp協議， 以防止廣播風暴 江西移動江西移動vplsvpls網絡部署實施效果網絡部署實施效果 在

15、全省mpls vpls vpn網絡建設的基礎上，江西移動已完成江西政 務網視頻監控系統vpn工程的組網建設，其中二層互聯方案中采用 vpls組網技術： 全省共接入11個點，中心點位于南昌接入； 由于南昌接入點為中心點，接入ce設備采用多歸屬接入組網技術，以 抑制廣播風暴對網絡造成的影響； 實際部署過程中，取得了如下效果： 專線開通成本大幅下降 開通周期大幅縮短 維護成本顯著降低 接入帶寬顯著提高，用戶體驗提升明顯 后續研究工作后續研究工作 業務可管理性 傳統以太網無法對業務進行監控，如何定義以太網的oam機制，以對業 務提供全方位支撐，是下一步研究工作的重點內容。 傳統tdm業務支持 由于目前

16、仍有許多銀行、證券等金融企業使用傳統e1/t1等tdm業務， 如何在保證服務質量的同時，提供對該傳統業務的支撐，可作為今后研 究工作的一個方向。 在在 請基于上段要求逐條展開詳細描述。請基于上段要求逐條展開詳細描述。 1.3 1.3 目標完成情況總結目標完成情況總結 項目對企業績效貢獻的量化路徑圖項目對企業績效貢獻的量化路徑圖 1.4 1.4 項目企業績效貢獻和特征指標項目企業績效貢獻和特征指標 項目特征指標（項目特征指標（pav） 指標名稱項目應用前指標現狀值： pavc 項目應用1年后指標預期值： pave1 此項目帶來的指標變動量： pav 企業特征指標企業特征指標網絡及生產類（網絡及生

17、產類（eav-pseav-ps） 指標 名稱 項目應用 前指標現 狀值 （eavc） 項目應用1 年后指標 預期值 （eave） 此項目應用帶 來的指標變動 量（eav） 企業特征指標企業特征指標市場及財務類（市場及財務類（eav-mf） 指標名稱項目應用前 指標現狀值 （eavc） 項目應用1年 后指標預期 值（eave） 此項目應用帶 來的指標變動 量（eav） 企業績效指標（企業績效指標（epv） 指標名稱 項目應用前指標現狀值： eavc 項目應用1年后指標預期值： eave 此項目應用帶來的指標變動量： eav 營運收入 營運支出 資本開支 1.4 1.4 項目企業績效貢獻和特征指標項目企業績效貢獻和特征指標 項目特征指標的年度預期數值表項目特征指標的年度預期數值表 項目特征指標（項目特征指標（pav）的名稱：）的名稱： 項目應用前指標現狀值：pavc 項目應用1年后指標預期值：pave1 項目應用2年后指標預期值：pave2 項目應用3年后指標預期值：pave3 項目應用4年后指標預期值：pave4 項