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【摘要】为了应对高速增长的无线业务需求，当前的MBB承载网络需要新建或者扩容，本文主要针对VPN和MPLS TE的快速部署提出“业务驱动隧道建立”的技术方案，提高无线业务布放的效率和可靠性。
【关键词】VPN（Virtual Private Network）MPLS TE（Multi Protocol Label Switch Traffic Engineering）MRT（Maximum Redundancy Tree）网络可靠性
一、引言
近年来，终端设备推陈出新，随着智能手机、平板电脑、各类Pad的相继问世，人们的移动互联网行为模式发生了巨大的变化，从语音、短信等传统业务逐渐向更为丰富的移动互联网业务转变。这种变化对移动运营商的潜在的诉求是要满足人们随时随地在线、无时无刻通信的需求，即构建一个无所不在的智慧世界，可以说未来十年是无线宽带驱动的一个信息化十年。
为了应对这种高速增长的无线业务需求，当前的MBB承载网络需要新建或者扩容，包括基站站点数量扩张、无线接入密度增大，无线承载带宽扩大等需求，并且随着无线业务接入的指数级增长，这种扩容需求也越来越迫切，对于MBB承载网络新建的快速、简易性也提出了挑战。
同时，无线业务固有的高可靠性要求也要继承，可靠性越高，业务中断的时间就越短，用户的体验就越好，就可以吸引更多的用户。当前主流的MBB解决方案中都推荐采用环形分层双归组网，并采用PW Redundancy和VPN FRR等L2/L3 VPN技术来承载无线业务，提供业务级的快速保护倒换。同时，针对VPN技术的隧道解决方案，有LDP和MPLS TE两种技术。LDP方案配置简单，但欠缺完整的可靠性保护方案。而MPLS TE技术在可靠性方面具备天然的优势，通过TE-HSB特性可以提供端到端的链路和节点故障保护，保护倒换时间<50ms。但MPLS TE的部署比较复杂，同时TE LSP的单向性不能保证往返业务共路。本文主要针对VPN和MPLS TE的快速部署提出“业务驱动隧道建立”的技术方案，提高无线业务布放的效率和可靠性。
二、当前VPN+TE业务部署方式存在的问题
2.1业务配置复杂
在采用VPN和MPLS TE的业务承载方案中存在多层次业务配置、多业务节点配置的复杂性问题。
一个完整的业务部署，包含IGP、MPLS TE及L2VPN/L3VPN多个层次，业务部署复杂，布放效率低；各层次业务之间存在相互依赖关系，而这种业务依赖关系又不便在配置中进行约束，针对配置错误引起的业务故障排查难度增大，对运维人员的能力要求很高，不适于MBB网络的快速扩容需求；同时无线网络中的业务归属更改非常频繁，多业务部署方式针对每个业务改动需要涉及多个层次的调整，自适应能力很差。
与此同时VPN业务都是单节点配置，每个业务节点都需要重复相同的配置过程，承担相同的配置复杂度。在简单的P2P业务模型中比较适应，而针对MBB网络架构，存在大量的CSG接入设备归属到同一对ASG汇聚设备的P2MP业务模型，逐点的业务配置消耗大量的时间和人力，不利于无线业务快速布放。
2.2MPLS TE单向路径存在的缺陷
MPLS TE LSP是单向隧道，业务两端的MPLS TE隧道分别独立建立，不能保证双向路径共路。单向的MPLS TE隧道在采用动态BFD快速故障检测中存在反向路径走IP的问题，描述如下：
如上图，针对从A到B的TE LSP，采用动态BFD检测时，返程路径走IP转发，这是由链路cost决定的，不一定是原TE LSP路径。此时，如果是IP路径上出现故障，会导致BFD错误检测TE LSP故障，而实际上该LSP是可以正常转发的。更恶劣的情况下，当返程IP与备份TE LSP共路径时，会导致主LSP检测故障触发切换到备份LSP，而备份LSP却实际down的情况，业务流量会错误中断。
三、业务驱动隧道建立技术介绍
3.1技术原理
业务驱动隧道，顾名思义，是一种通过L2VPN或L3VPN业务触发MPLS TE自动创建和部署的技术。
在业务驱动隧道建立技术中，需要确认业务主动方和被动方，这可以通过配置指定，或者依赖业务间的自动协商。在整个业务配置过程中，只有主动端需要处理隧道配置信息，被动端完全被动响应主动端的隧道信息，不需要进行其他的配置处理。这种配置模式非常适合MBB网络中的汇聚模型，有效降低CSG接入设备的能力要求，满足快速业务布放的需求。同时，因为被动端不需要进行TE LSP计算，而取主动端TE LSP路径的反向路径作为本端的LSP路径，可以天然建立双向共路TE LSP，对应用动态BFD检测提供基础。
3.2业务关系确认
业务驱动隧道技术的基础是要确认主被动端之间的业务关系。L2VPN和L3VPN业务模型不同。
对于L2VPN来讲，其业务模型是P2P模型，业务关系通过静态配置中指定对端信息来确认，业务驱动隧道应用场景下维持这种方式。但传统的L2VPN需要单独配置LDP Remote-peer，通过这种远端LDP会话建立PW。而在业务驱动隧道技术中，可以通过业务配置的本端和对端信息自动触发LDP Remote-peer建立，减少了额外的配置量。
而L3VPN是一种典型的MP2MP业务模型，是否具有VPN业务关系在这种模型下无法准确建立。此时，我们提出L3VPN业务关系自动建立的方案。通过互相发送VPN信息确认业务关联关系，只在具备业务关联关系的端点间触发TE隧道建立。
四、业务驱动隧道技术优势
采用业务驱动隧道建立技术部署MBB网络，可以达到如下收益：
首先，业务驱动隧道技术简化了TE隧道部署，不需要独立配置MPLS TE隧道。在MBB网络中，通过合理设置业务主被动端，通常将海量接入设备设置为被动端，可以极大降低接入设备配置复杂度，有效提高业务布放效率。
通过业务驱动隧道技术，隧道自动触发建立，业务和隧道间关联关系自动建立，相比较配置关联方式，极大的降低了配置错误导致业务建立失败的概率，降低了维护难度和成本。
业务驱动隧道建立技术，天然支持双向共路TE LSP建立，除保证业务正反向路径一致外，对于动态BFD检测配置以及其他OAM自动建立提供了基础，也是实现业务智能化配置的重要优化。
五、结束语
本文重点关注了MBB网络新建和扩容中业务快速布放面临的问题和挑战，并提出了业务驱动隧道建立的技术方案。随着无线业务的突飞猛进，运营商要想要占领无线业务领域的制高点，MBB网络的扩建和业务开通效率以及降低维护成本是其中重要的几个方面。相信业务驱动隧道技术的应用会助MBB发展一臂之力。
作者简介：
姚巧兰：广东省电信规划设计院有限公司工程师，长期从事IP网的规划设计和工程项目管理，在IP城域和接入网络方面有深入研究。
姚建锋：广东省电信规划设计院有限公司工程师，长期从事IP网的规划研究和设计，在IP骨干网络、城域网络、IP网络新技术方面有深入的研究。
吴跃华：中国电信集团公司工程师，主要从事IP网相关的技术研究和项目的工程管理，在IP骨干网、IP网管和支撑系统方面有深入研究。
【关键词】VPN（Virtual Private Network）MPLS TE（Multi Protocol Label Switch Traffic Engineering）MRT（Maximum Redundancy Tree）网络可靠性
一、引言
近年来，终端设备推陈出新，随着智能手机、平板电脑、各类Pad的相继问世，人们的移动互联网行为模式发生了巨大的变化，从语音、短信等传统业务逐渐向更为丰富的移动互联网业务转变。这种变化对移动运营商的潜在的诉求是要满足人们随时随地在线、无时无刻通信的需求，即构建一个无所不在的智慧世界，可以说未来十年是无线宽带驱动的一个信息化十年。
为了应对这种高速增长的无线业务需求，当前的MBB承载网络需要新建或者扩容，包括基站站点数量扩张、无线接入密度增大，无线承载带宽扩大等需求，并且随着无线业务接入的指数级增长，这种扩容需求也越来越迫切，对于MBB承载网络新建的快速、简易性也提出了挑战。
同时，无线业务固有的高可靠性要求也要继承，可靠性越高，业务中断的时间就越短，用户的体验就越好，就可以吸引更多的用户。当前主流的MBB解决方案中都推荐采用环形分层双归组网，并采用PW Redundancy和VPN FRR等L2/L3 VPN技术来承载无线业务，提供业务级的快速保护倒换。同时，针对VPN技术的隧道解决方案，有LDP和MPLS TE两种技术。LDP方案配置简单，但欠缺完整的可靠性保护方案。而MPLS TE技术在可靠性方面具备天然的优势，通过TE-HSB特性可以提供端到端的链路和节点故障保护，保护倒换时间<50ms。但MPLS TE的部署比较复杂，同时TE LSP的单向性不能保证往返业务共路。本文主要针对VPN和MPLS TE的快速部署提出“业务驱动隧道建立”的技术方案，提高无线业务布放的效率和可靠性。
二、当前VPN+TE业务部署方式存在的问题
2.1业务配置复杂
在采用VPN和MPLS TE的业务承载方案中存在多层次业务配置、多业务节点配置的复杂性问题。
一个完整的业务部署，包含IGP、MPLS TE及L2VPN/L3VPN多个层次，业务部署复杂，布放效率低；各层次业务之间存在相互依赖关系，而这种业务依赖关系又不便在配置中进行约束，针对配置错误引起的业务故障排查难度增大，对运维人员的能力要求很高，不适于MBB网络的快速扩容需求；同时无线网络中的业务归属更改非常频繁，多业务部署方式针对每个业务改动需要涉及多个层次的调整，自适应能力很差。
与此同时VPN业务都是单节点配置，每个业务节点都需要重复相同的配置过程，承担相同的配置复杂度。在简单的P2P业务模型中比较适应，而针对MBB网络架构，存在大量的CSG接入设备归属到同一对ASG汇聚设备的P2MP业务模型，逐点的业务配置消耗大量的时间和人力，不利于无线业务快速布放。
2.2MPLS TE单向路径存在的缺陷
MPLS TE LSP是单向隧道，业务两端的MPLS TE隧道分别独立建立，不能保证双向路径共路。单向的MPLS TE隧道在采用动态BFD快速故障检测中存在反向路径走IP的问题，描述如下：
如上图，针对从A到B的TE LSP，采用动态BFD检测时，返程路径走IP转发，这是由链路cost决定的，不一定是原TE LSP路径。此时，如果是IP路径上出现故障，会导致BFD错误检测TE LSP故障，而实际上该LSP是可以正常转发的。更恶劣的情况下，当返程IP与备份TE LSP共路径时，会导致主LSP检测故障触发切换到备份LSP，而备份LSP却实际down的情况，业务流量会错误中断。
三、业务驱动隧道建立技术介绍
3.1技术原理
业务驱动隧道，顾名思义，是一种通过L2VPN或L3VPN业务触发MPLS TE自动创建和部署的技术。
在业务驱动隧道建立技术中，需要确认业务主动方和被动方，这可以通过配置指定，或者依赖业务间的自动协商。在整个业务配置过程中，只有主动端需要处理隧道配置信息，被动端完全被动响应主动端的隧道信息，不需要进行其他的配置处理。这种配置模式非常适合MBB网络中的汇聚模型，有效降低CSG接入设备的能力要求，满足快速业务布放的需求。同时，因为被动端不需要进行TE LSP计算，而取主动端TE LSP路径的反向路径作为本端的LSP路径，可以天然建立双向共路TE LSP，对应用动态BFD检测提供基础。
3.2业务关系确认
业务驱动隧道技术的基础是要确认主被动端之间的业务关系。L2VPN和L3VPN业务模型不同。
对于L2VPN来讲，其业务模型是P2P模型，业务关系通过静态配置中指定对端信息来确认，业务驱动隧道应用场景下维持这种方式。但传统的L2VPN需要单独配置LDP Remote-peer，通过这种远端LDP会话建立PW。而在业务驱动隧道技术中，可以通过业务配置的本端和对端信息自动触发LDP Remote-peer建立，减少了额外的配置量。
而L3VPN是一种典型的MP2MP业务模型，是否具有VPN业务关系在这种模型下无法准确建立。此时，我们提出L3VPN业务关系自动建立的方案。通过互相发送VPN信息确认业务关联关系，只在具备业务关联关系的端点间触发TE隧道建立。
四、业务驱动隧道技术优势
采用业务驱动隧道建立技术部署MBB网络，可以达到如下收益：
首先，业务驱动隧道技术简化了TE隧道部署，不需要独立配置MPLS TE隧道。在MBB网络中，通过合理设置业务主被动端，通常将海量接入设备设置为被动端，可以极大降低接入设备配置复杂度，有效提高业务布放效率。
通过业务驱动隧道技术，隧道自动触发建立，业务和隧道间关联关系自动建立，相比较配置关联方式，极大的降低了配置错误导致业务建立失败的概率，降低了维护难度和成本。
业务驱动隧道建立技术，天然支持双向共路TE LSP建立，除保证业务正反向路径一致外，对于动态BFD检测配置以及其他OAM自动建立提供了基础，也是实现业务智能化配置的重要优化。
五、结束语
本文重点关注了MBB网络新建和扩容中业务快速布放面临的问题和挑战，并提出了业务驱动隧道建立的技术方案。随着无线业务的突飞猛进，运营商要想要占领无线业务领域的制高点，MBB网络的扩建和业务开通效率以及降低维护成本是其中重要的几个方面。相信业务驱动隧道技术的应用会助MBB发展一臂之力。
作者简介：
姚巧兰：广东省电信规划设计院有限公司工程师，长期从事IP网的规划设计和工程项目管理，在IP城域和接入网络方面有深入研究。
姚建锋：广东省电信规划设计院有限公司工程师，长期从事IP网的规划研究和设计，在IP骨干网络、城域网络、IP网络新技术方面有深入的研究。
吴跃华：中国电信集团公司工程师，主要从事IP网相关的技术研究和项目的工程管理，在IP骨干网、IP网管和支撑系统方面有深入研究。