多業(yè)務(wù)廣域網(wǎng)解決方案

廣域網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用類型的不同可以分為公共傳輸網(wǎng)絡(luò)、專用傳輸網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。

公共傳輸網(wǎng)絡(luò)：一般是由政府電信部門組建、管理和控制，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳輸和交換裝置可以提供（或租用）給任何部門和單位使用。

公共傳輸網(wǎng)絡(luò)大體可以分為兩類：

電路交換網(wǎng)絡(luò)，主要包括公共交換電話網(wǎng)（PSTN）和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）。

分組交換網(wǎng)絡(luò)，主要包括X.25分組交換網(wǎng)、幀中繼和交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)（SMDS）。

專用傳輸網(wǎng)絡(luò)：是由一個組織或團體自己建立、使用、控制和維護(hù)的私有通信網(wǎng)絡(luò)。一個專用網(wǎng)絡(luò)起碼要擁有自己的通信和交換設(shè)備，它可以建立自己的線路服務(wù)，也可以向公用網(wǎng)絡(luò)或其他專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行租用。

專用傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）。DDN可以在兩個端點之間建立一條永久的、專用的數(shù)字通道。它的特點是在租用該專用線路期間，用戶獨占該線路的帶寬。

無線傳輸網(wǎng)絡(luò)：主要是移動無線網(wǎng)，典型的有GSM和GPRS技術(shù)等。

以下是常見的廣域網(wǎng)類型通信網(wǎng)：

公用電話網(wǎng)。用電話網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，用戶終端從連接到切斷，要占用一條線路，所以又稱電路交換方式，其收費按照用戶占用線路的時間而決定。在數(shù)據(jù)網(wǎng)普及以前，電路交換方式是最主要的數(shù)據(jù)傳輸手段。

公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)將信息分“組”，按規(guī)定路徑由發(fā)送者將分組的信息傳送給接收者，數(shù)據(jù)分組的工作可在發(fā)送終端進(jìn)行，也可在交換機進(jìn)行。每一組信息都含有信息目的的“地址”。分組交換網(wǎng)可對信息的不同部分采取不同的路徑傳輸，以便最有效地使用通信網(wǎng)絡(luò)。在接收點上，必須對各類數(shù)據(jù)組進(jìn)行分類、監(jiān)測以及重新組裝。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)。它是利用光纖（或數(shù)字微波和衛(wèi)星）數(shù)字電路和數(shù)字交叉連接設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)，主要為用戶提供永久、半永久型出租業(yè)務(wù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)可根據(jù)需要定時租用或定時專用，一條專線既可通話與發(fā)傳真、也可以傳送數(shù)據(jù)，且傳輸質(zhì)量高。

多業(yè)務(wù)廣域網(wǎng)解決方案

一、多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

國家電網(wǎng)在“十二五”期間，繼承了“十一五”的SG186工程的建設(shè)成果，建設(shè)十大業(yè)務(wù)應(yīng)用，全面覆蓋“三集五大”管理體系。至今，十類業(yè)務(wù)應(yīng)用涵蓋了幾十種子業(yè)務(wù)，每種業(yè)務(wù)都各有所求。例如：ERP等關(guān)鍵業(yè)務(wù)帶寬需求適當(dāng)，但必須可靠傳送；云計算、文件共享等允許時延，丟包，帶寬需求變化大。當(dāng)所有業(yè)務(wù)跑在同一個管道，如果不加以管理，使用效率很可能無法達(dá)到預(yù)期。

基于多業(yè)務(wù)的這種網(wǎng)絡(luò)，之前最關(guān)注的是性能。我們的平臺能夠完全支撐高性能的網(wǎng)絡(luò)承載，但這僅是建設(shè)多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的第一步。

在一個多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)里，我們其實更需要的是各項功能的靈活支撐，這樣才能更好地開展業(yè)務(wù)，未來在擴展業(yè)務(wù)的過程中，我們可以針對每個業(yè)務(wù)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計和規(guī)劃。

為保障多業(yè)務(wù)的快速開展，需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計。這里面我們通過五個方面來考慮，進(jìn)行詳細(xì)的溝通和規(guī)劃。包括業(yè)務(wù)的可靠性、擴展性、可視性，以及業(yè)務(wù)的質(zhì)量保障和在客戶體驗方面的業(yè)務(wù)優(yōu)化。

二、解決方案與客戶收益

1、業(yè)務(wù)可靠性

（1）毫秒級容災(zāi)技術(shù)，全方位保障業(yè)務(wù)可用性

虛擬交換單元（VSU，Virtual Switch Unit）虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點雙活熱備，省去故障發(fā)生后的路由收斂時間

結(jié)合快速重路由（FRR）技術(shù)預(yù)備保護(hù)路徑，雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測（BFD）機制實現(xiàn)鏈路10ms檢測

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障50ms切換，用戶無感知，保障99.999%的網(wǎng)絡(luò)可用性

（2）智能鏈路負(fù)載均衡，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性

基于負(fù)載進(jìn)行流量分配：基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，為業(yè)務(wù)流選擇輕載鏈路（例如：鏈路1負(fù)載50%，鏈路2負(fù)載10%，新業(yè)務(wù)流自動選擇鏈路2）；出口流量超過閾值，將原業(yè)務(wù)流切換至輕載接口（例如：鏈路1負(fù)載超過80%，部分業(yè)務(wù)切換至鏈路2）；為關(guān)鍵業(yè)務(wù)指定出口，出口故障時無縫切換至其他鏈路。

智能的狀態(tài)感知：當(dāng)廣域網(wǎng)鏈路數(shù)多于三條，鏈路調(diào)整策略以指數(shù)級倍增。通過獨有的邏輯算法找到最佳平衡，智能感知鏈路狀態(tài)，實現(xiàn)不同的廣域網(wǎng)流量管理策略。

（3）光纖不足時實現(xiàn)AB平面?zhèn)浞輳?fù)用，保障用戶業(yè)務(wù)不中斷

光纖資源不足時，如果兩張網(wǎng)復(fù)用備份專線，可在備份線路上啟用負(fù)載均衡：A平面或B平面主鏈路故障時，切換到備用鏈路，且獨享全部帶寬；A平面和B平面的主鏈路均發(fā)生故障時，切換到備用鏈路，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的策略，分享帶寬。

2、業(yè)務(wù)擴展性

（1）多核平臺實現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)支撐

多核CPU靈活分擔(dān)業(yè)務(wù)，同時并發(fā)處理。對不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)模型，采用差異化策略，將多核處理器上每個CPU的運算能力統(tǒng)籌發(fā)揮至極致。

所有業(yè)務(wù)功能通過軟件實現(xiàn)，可隨業(yè)務(wù)變化靈活疊加功能點，每張業(yè)務(wù)板卡均支持全業(yè)務(wù)處理，省去多業(yè)務(wù)卡的購置成本。

（2）快速流量交換（X-Flow）保障多業(yè)務(wù)承載，業(yè)務(wù)疊加性能無損

快速流量交換（X-Flow）技術(shù)融合訪問控制列表（ACL）、策略路由（PBR）、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）、狀態(tài)檢測、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、流量管理、安全日志等業(yè)務(wù)，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)并行高速處理。

快速流量交換（X-Flow）核心在于整合多業(yè)務(wù)共同特征，避免多業(yè)務(wù)融合情況下設(shè)備性能的急劇下降，提高用戶的投資回報。任意疊加業(yè)務(wù)，設(shè)備性能不會下降。

3、業(yè)務(wù)可視性

（1）IP數(shù)據(jù)流信息輸出（IPFIX）數(shù)據(jù)流輸出，基于業(yè)務(wù)的流量可視

網(wǎng)絡(luò)中有什么業(yè)務(wù)，是哪些人在使用，它的合法性如何、流量大小是多少，后期如何調(diào)整帶寬、改善資源分配，這些在以往都是盲區(qū)。RG-RSR路由器系列內(nèi)置流量可視化功能，將所有的鏈路流量監(jiān)控信息通過標(biāo)準(zhǔn)的IP數(shù)據(jù)流信息輸出（IPFIX）協(xié)議報文進(jìn)行輸出，使全網(wǎng)流量變得透明。開啟IP數(shù)據(jù)流信息輸出（IPFIX）后，實時1:1采集全網(wǎng)流量，精準(zhǔn)分析業(yè)務(wù)流量，且性能無損。

（2）開放式綜合運維管理平臺，精細(xì)化流量可視

綜合運維平臺RIIL能夠以圖形化界面呈現(xiàn)整體流量，進(jìn)行實時監(jiān)控。比如各節(jié)點、各鏈路的流量特征，上下行的流量信息，帶寬速率、帶寬利用率等等。并且能夠提供多維視角的分析，從接口流量、應(yīng)用流量、終端流量、多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換虛擬專網(wǎng)（MPLS VPN）流量等多種維度輸出報表，為管理者決策提供準(zhǔn)確依據(jù)。

RSR系列路由器與綜合運維平臺RIIL聯(lián)動，通過IP數(shù)據(jù)流信息輸出（IPFIX）流輸出，流量呈現(xiàn)和業(yè)務(wù)分析更加全面和精準(zhǔn)。這樣根據(jù)我們獲知的情況，可在路由器上進(jìn)行訪問控制列表（ACL）+分層QoS（Hqos）的流控策略調(diào)整，基于部門、用戶、業(yè)務(wù)等元素進(jìn)行層次化保障，拒絕“非法流量”，抑制非關(guān)鍵業(yè)務(wù)。

4、業(yè)務(wù)質(zhì)量保障

（1）全系支持分層QoS（Hqos）嵌套，與業(yè)務(wù)架構(gòu)100%契合

分層QoS（Hqos）嵌套式帶寬管理可高達(dá)五級，匹配業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行精細(xì)分配，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，比如對于抖動的要求、對于延時的要求，來進(jìn)行分類的業(yè)務(wù)保障。通過分層QoS（Hqos）的每用戶帶寬保障算法，解決每用戶及用戶業(yè)務(wù)優(yōu)先級問題。

（2）網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析技術(shù)，實時掌控網(wǎng)絡(luò)性能

通過網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析，實時對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行探測和統(tǒng)計，可以對響應(yīng)時間、網(wǎng)絡(luò)抖動、丟包率等網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行探測和統(tǒng)計。

一方面與Track和應(yīng)用模塊聯(lián)動，實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化；另一方面通過發(fā)送測試報文，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。這一功能會實時探測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，為用戶提供HTTP總時延、TCP&FTP的連接時延、文件傳輸速率等性能參數(shù)。當(dāng)業(yè)務(wù)運行不穩(wěn)或出現(xiàn)延時，能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的故障定位和分析，來判斷問題的出處。

5、業(yè)務(wù)體驗優(yōu)化

（1）視頻傳輸優(yōu)化技術(shù)，保證高清視頻流暢體驗

隨著線路監(jiān)控、營業(yè)廳和變電站視頻業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍日益廣泛，例如物資視頻監(jiān)控、變電站視頻監(jiān)控、供電營業(yè)廳視頻監(jiān)控等。

在廣域網(wǎng)傳輸?shù)倪^程中，帶寬不足會導(dǎo)致視頻卡頓、延時等問題出現(xiàn)，影像視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量。銳捷在網(wǎng)絡(luò)層面對視頻業(yè)務(wù)的信元進(jìn)行傳輸優(yōu)化和緩存，消除廣域網(wǎng)鏈路抖動引起的卡頓，為高清監(jiān)控場景提供流暢體驗。通過流量整形功能，以及秒級的緩存技術(shù)，我們能夠獲得平滑、流暢的監(jiān)控圖像，保障高清視頻的效果。

（2）通過TCP/IP協(xié)議優(yōu)化，實現(xiàn)廣域網(wǎng)鏈路加速

國家電網(wǎng)公司的廣域網(wǎng)鏈路雖然均為專線傳輸，但由于一些物理限制，有些地方跳數(shù)較多，導(dǎo)致延時較大。這時我們就會發(fā)現(xiàn)，其實網(wǎng)絡(luò)帶寬≠業(yè)務(wù)質(zhì)量，雖然帶寬很足，但業(yè)務(wù)質(zhì)量卻不佳。這與TCP協(xié)議自身的局限性有關(guān)：TCP是個很老的協(xié)議，它的誕生主要是提供了更可靠的握手機制，而不是為了快速傳輸。因而它有小型初始化窗口、擁塞控制、慢啟動這一系列的機制，在可靠傳輸?shù)耐瑫r卻影響了速率。