IP RAN接入虚拟化技术让网络化繁为简

LTE发展进入快车道，运维问题愈发重要

随着LTE建设风生水起，网络承载技术成为各个运营商关注的焦点，而IP技术则成为LTE承载的最佳解决方案，进而推动移动网络的IP化进程如火如荼地展开。基于移动网络庞大的规模和IP技术本身的技术复杂造成运维管理的复杂，受到运营商和设备商的格外关注。

IP RAN网络规模庞大，业务复杂，给运维管理带来较大压力。以大中小型城市的移动网络规模（综合数据，非网络真实规模）为例，按照目前的建网模式和运维模式，大量位置分散的接入路由设备需要逐点管理，大量复杂的LSP、PW、VPLS、L3VPN、BFD、FRR等需要逐点配置。

 

LTE时代eNB节点受频点影响，覆盖能力远小于目前的基站，这意味着需要更多的基站来补充覆盖。据估计，eNB节点数将是现有基站数量的2~3倍。基站的倍增长会使回传设备的数量也同步增长，这种网络规模的扩大将会给运营商带来结构设计、业务配置和运维等方面的一系列问题和压力，主要体现在：

业务管理：建立业务和网络改造复杂，端到端链路建立和业务发放操作繁琐，效率低、出错率高；

业务割接：需要中断业务，网络调整影响业务多，加减一个点，会影响整环业务。在网络扩容时候，由于批量调整工期长，基站归属调整涉及业务多，割接计划预置周期漫长复杂。

告警管理：告警多而且寻源难，比如光纤告警衍生大量业务告警，到底根源告警是哪个，大量的重复告警和衍生告警，根因告警淹没了。

故障定界：出现故障难以定位和定界，无法发判断问题的归属，需要跨界定位。

所以，对人员技能跟高的要求，同时要求深入掌握各种技术技术和理解业务，需要长时间的培训和演练。

图一：移动承载网络运维复杂

华为公司面向IP RAN运维难题，引入虚拟化技术，能极大缓解运维压力，提升运维效率。

华为IPRAN虚拟集群解决方案

IP RAN虚拟化技术的基本思路是将接入设备的控制层上移并集中，网络只有一个控制中心，所有的网络行为都由其控制。集中的控制平面可以是在现有网络中选取一台设备，也可以是运行在独立服务器上的控制平面。这样，原本大量接入路由设备参与的拓扑汇总和路径计算功能，在IP RAN虚拟化中全部转移到集中的控制平面进行，接入路由设备仅作为AP设备存在。

IP RAN接入虚拟化后，带来的最大变化就是网络结构、配置和运维工作的极大简化。

运营商的网络结构由虚拟化之前错综复杂的网络变为简单的逻辑单一结构，运营商可以像管理单一的设备一样方便高效地管理网络。

图二：简化网络结构

IP RAN虚拟化技术抛弃了繁琐的协议和配置，使维持网络运行需要配置的协议急剧减少。接入路由设备的拓扑信息汇总到虚拟控制平面集中计算路径后，指导接入设备的流量转发。较之虚拟化之前，接入设备的配置仅需要保留基础配置，且可以进行自动化的集中配置，至少减少80%的配置工作量。

结构的简化和配置的简化带来运维的简化。大量的接入设备就像是单一路由器的线路板，即插即用使得网络维护快捷高效，而且配置的简化以及自动化的应用，将会使得破环加点等过程变得简单，极大地降低网络的运维成本。华为IP RAN虚拟化采用Master Cloud方案，支撑IP RAN实际组网中的各种复杂情况，延续原有网络的可靠性。两个Master形成主备保护，，每个AP都可以灵活自主地选择不同的主备Master作为为自己提供控制功能的Master.

图三：技术架构

通过这种方式，虚拟化技术可适应在各种复杂组网情况下的部署和使用。无论是线型组网、环型组网、混合组网还是MESH组网，华为IP RAN虚拟化都能适应，而且可以保证网络的可靠性不会降低。与此同时还支持多种异构网络。

图四：应用场景

在业务发放过程，破环加点是最常见的操作，在以前的操作中，需要做大量的数据备份，和电路备份，而且需要中断部分业务，必须在深夜进行，效率低下，出错率高。通过IPRAN虚拟化技术可以无感知的完成破环加点操作，只需要配置极少量的数据，指定主备Master，接入网络，网络自动连接，业务自动发放，相邻节点不中断。

图5：简化网络配置

 

在故障发生时，通过内置的BFD快速检测故障（10ms），发现主业务隧道中断后，自动倒换到备用的业务隧道上（50ms），上层业务不感知故障。同时设备上报网管故障的根因，降低大量的衍生告警和重复告警。在一台Master故障后，业务可以自动切换到另一台Master，保证了网络级的可靠性。而且Master节点不用支持单点的ISSU，利用网络的可靠性，可以在升级Master时做到业务的备份，从而保证了升级不中断业务。

图5：可靠性保护户技术

结束语

华为IP RAN虚拟化技术充分考虑了兼容性问题，现网运行设备仅通过软件升级就可进行虚拟化改造，而且支持部分虚拟化改造，可有效保护运营商投资。

IP RAN虚拟化方案，不仅可以应用在IP RAN网络中，而且可以应用在综合接入网络和城域网络中。通过IP RAN虚拟化的使用，不仅可以简化网络的结构、配置和运维，还会降低网络的运维成本，节省50%左右的OPEX，同时保持较高的网络可靠性和性能。IP RAN虚拟化的使用定会使移动承载网络的运营进入新的时代！