楊海林

【摘 要】IPRAN即IP化的無線接入網(wǎng)，具備綜合業(yè)務(wù)承載能力。不僅能為2G/3G/LTE基站提供承載服務(wù)，還能提供核心網(wǎng)設(shè)備承載和政企大客戶業(yè)務(wù)專線等服務(wù)。因此IPRAN網(wǎng)絡(luò)不僅需要考慮承載能力，實現(xiàn)電信級的保護(hù)倒換機(jī)制，還需要工程師對維護(hù)過程中發(fā)生的各類故障進(jìn)行定位和分析，確保語音、視頻等高實時性業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

【關(guān)鍵字】BFD for LSP;VRRP;FRR;VPN FRR;ARP

中圖分類號： TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0054-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.025

【Abstract】IPRAN is IP wireless access network with comprehensive service carrying capacity.It can not only provide load-bearing services for 2G/3G/LTE base stations，but also provide services such as core network equipment load-bearing and government-enterprise customer service lines.Therefore，IPRAN network not only needs to consider the carrying capacity and realize the protection reversal mechanism at the telecommunications level，but also needs engineers to locate and analyze various types of failures that occur during the maintenance process to ensure the quality of high-real-time services such as voice and video.

【Key words】BFD for LSP;VRRP;FRR;VPN FRR;ARP

1 研究背景

無線接入網(wǎng)絡(luò)RAN，指基站（BTS/NodeB/eNB）到基站控制器（BSC/RNC/ MME/SGW ）之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。3G/LTE多媒體等業(yè)務(wù)的發(fā)展對帶寬需求越來越大，IP分組交換網(wǎng)絡(luò)成為承載主流，其不僅要具備電信級的保護(hù)倒換能力，在日常維護(hù)中也要善于總結(jié)各類故障原因進(jìn)行分析，確保語音、視頻等高實時性業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。以某通信公司出現(xiàn)的故障為例，本地網(wǎng)IPRAN核心設(shè)備連續(xù)出現(xiàn)兩次LINK-LOS告警，分別持續(xù)17秒和15秒，引起大量LTE站點發(fā)生瞬斷，LINK-LOS告警自動消失后業(yè)務(wù)隨之恢復(fù)正常。

2 IPRAN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載方案和保護(hù)機(jī)制

IP RAN網(wǎng)絡(luò)是城域網(wǎng)的一部分，依托IP城域骨干網(wǎng)一平面搭建。上聯(lián)接入城域骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)控制層SR/MSE，下聯(lián)接入移動基站和政企客戶。它可分為匯聚層與接入層兩層，匯聚層由連接SR/MSE的B類路由器（也叫IP RAN匯聚路由器）組成，接入層（也叫IP RAN接入路由器）組成。綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)以地市為單位依托城域骨干網(wǎng)進(jìn)行搭建，網(wǎng)絡(luò)縱向可以分成接入層、匯聚層和核心層等三個層面，接入層由A類設(shè)備組成，用于政企業(yè)務(wù)以及基站等自營業(yè)務(wù)或者系統(tǒng)的接入;匯聚層由B類設(shè)備組成，用來匯聚接入層設(shè)備的流量，同時用來接入政企和基站等自營業(yè)務(wù);核心層依托城域骨干網(wǎng)的CR、SR進(jìn)行搭建，實現(xiàn)匯聚設(shè)備間的互訪。網(wǎng)絡(luò)橫向上可 以分成許多物理上不直接互連的接入子網(wǎng)，接入子網(wǎng)由多個A類設(shè)備和一對B類設(shè)備組成。在環(huán)形組網(wǎng)情況下，接入子網(wǎng)同時會有多個接入環(huán)，接入環(huán)上接入多臺A類設(shè)備。在樹形組網(wǎng)情況下，A類設(shè)備直接與B類設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。

IP RAN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制比較全面，如BFD用于二層或三層全鏈路檢測和診斷，TE用于資源調(diào)度和重選路，IGP用于三層網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，VRRP用于核心控制層路由器備份。其中常用的有用于核心/匯聚層的快速重路由流量工程快速重路由TEFRR保護(hù)和以太網(wǎng)保護(hù)。具體應(yīng)用時，在接入網(wǎng)絡(luò)，可以通過部署LSP 1：1加偽線PW冗余實現(xiàn)保護(hù)倒換;匯聚和核心承載網(wǎng)絡(luò)，部署LSP 1：1+虛擬專用網(wǎng)VPN FRR實現(xiàn)保護(hù)倒換;部署EVRRP實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC/基站控制器-BSC用戶邊緣CE間鏈路以及RNC/BSCCE設(shè)備的保護(hù)。IPRAN網(wǎng)絡(luò)PW Redundancy保護(hù)是基于PWE3技術(shù)，通過與網(wǎng)關(guān)保護(hù)技術(shù)（E-APS、VRRP等）聯(lián)動，提供一種CE（移動承載網(wǎng)絡(luò)即是基站控制器）雙歸場景下的遠(yuǎn)端PE節(jié)點或PW業(yè)務(wù)的保護(hù)機(jī)制。

獨立模式下，PW端節(jié)點（endpoint nodes）獨立選擇哪個PW作為Active PW，并通過PW優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)通知PW遠(yuǎn)端端點（remote endpoint）。主從模式下，PW的兩個端節(jié)點中，一端作為Master方，一端作為Slave方。Master負(fù)責(zé)選擇作為Active的PW，并通知給Slave方，Slave方根據(jù)收到的通知來選擇Active的PW。Master側(cè)忽略收到的PW優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)通知。

3 故障排查與定位分析

首先排查核心設(shè)備對接的端口是否異常，通過排查發(fā)現(xiàn)端口上報LINK-LOS，CRC-ERR和RX-ERR告警。進(jìn)一步排查發(fā)現(xiàn)對接設(shè)備端口有IP_FRR倒換及IP-FRR倒換等待恢復(fù)告警，表示業(yè)務(wù)中斷時已經(jīng)發(fā)生切換，并且告警消失后倒換撤銷。

連續(xù)兩次發(fā)生link-los告警，業(yè)務(wù)閃斷，將主用設(shè)備上聯(lián)光路關(guān)閉，讓其強(qiáng)制倒換至備用核心，此時業(yè)務(wù)未受影響，表明主用倒換至備用可以生效。

通過隨后的倒換測試，主用設(shè)備配置存在異常，即橫連子接口的ARP為動態(tài)，沒有綁定成為靜態(tài)ARP，如圖2所示。

4 結(jié)論

IPRAN網(wǎng)絡(luò)采用靜態(tài)路由的bfd+ipfrr保護(hù)，網(wǎng)內(nèi)通過bgp重分發(fā)靜態(tài)路由的方式將MME地址通告給匯聚設(shè)備，主用核心設(shè)備和備用核心設(shè)備采用靜態(tài)路由對接，因此匯聚站點到MME業(yè)務(wù)地址有2個下一跳。在主用核心設(shè)備與中興端口link_los后，bfd會在20*3ms后down，觸發(fā) ipfrr倒換，主用核心設(shè)備上靜態(tài)路由會撤銷，匯聚站點到MME業(yè)務(wù)地址由2個下一跳變成只有到備用落地的路由。此時業(yè)務(wù)上行是從基站到匯聚網(wǎng)關(guān)，再從匯聚走匯聚橫聯(lián)口到備用核心設(shè)備，備用核心設(shè)備再通過靜態(tài)路由到達(dá)MME，所以在關(guān)閉端口時業(yè)務(wù)倒換正常。將主用核心設(shè)備與中興對接端口打開后，靜態(tài)路由bfd up，靜態(tài)路由又重分發(fā)進(jìn)bgp，此時業(yè)務(wù)上行是從基站到匯聚，再從匯聚到達(dá)主用核心設(shè)備，由于主用核心設(shè)備上ipfrr 等待恢復(fù)5分鐘的狀態(tài)機(jī)，主用核心設(shè)備到MME業(yè)務(wù)地址下一跳出口是橫聯(lián)口，橫聯(lián)口缺失靜態(tài)arp配置，導(dǎo)致上行中斷。在主用核心設(shè)備站點ip frr等待恢復(fù)5分鐘后，ip-frr恢復(fù)成正常的狀態(tài)機(jī)，主用核心設(shè)備到MME業(yè)務(wù)地址下一跳出口變成上聯(lián)口，業(yè)務(wù)又自動恢復(fù)正常。修改ip-frr bfd為link bfd和添加落地間橫聯(lián)arp后，倒換測試3次，均無業(yè)務(wù)中斷。

【參考文獻(xiàn)】

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