CN101164299A - 一种ip网络资源配置方法及ip网络 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种IP网络资源配置方法和IP网络，其中，该方法包括：平面配置步骤，将承载网络相互连接的A平面和B平面配置为互为备份关系，且可以独立承载业务的平面；接口配置步骤，为接入设备的接口配置为互为备份关系，并配置分属于承载网络A平面和B平面的IP地址，实现与所述A平面和B平面的连接；业务分配步骤，在不能获知对端接入设备IP地址时，在接入设备的两个接口的IP地址上轮选分配业务。本发明通过接口负荷分担、互为主备，解决了现有的主备方式双平面组网造成的网络资源利用不充分，网络规划配置复杂等问题，有效地提升了网络Qos、实现简单。

Description

一种 IP网络资源配管方法及 IP网络 技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种 IP网络资源配置方法和 IP 网络。
背景技术
传统的 IP (因特网协议） 网络中， 接入设备和 IP承载网的组网配合方法 为: 接入设备如 PC (个人电脑）机， 通过以太网或者其它接入技术接入到 IP 网络， 如果接入设备和 IP网的连接故障， 则业务中断， IP网络自身通过网络 冗余和动态路由协议保证可靠性。
在 NGN (下一代网络） 网络或 WCDMA (宽带码分多址） /CDMA (码分 多址接入）等网络中， 一般情况下， 接入设备和 IP承载网的组网方式如图 1所 示， 其中， 接入设备可以是 NGN领域或者移动 WCDMA/CDMA领域的媒体网 关、 软交换等依赖于 IP网络进行通讯的设备， 为继承和满足传统 PSTN (传统 电话网） 网络高可靠性的要求， 接入设备一般出主备接口， 通过主备链路接 入到 IP网络中的边缘路由器上， 链路可以是以太网或者 POS (PPP承载在分组 上）等。
因 NGN业务对 IP承载网有较高的 Qos (服务质量）要求， 如： 丢包率 1%、 网络抖动 20ms、 时延 100ms， 以及较高的可靠性要求， 如： 单点故障 50ms恢 复业务，传统的 IP网络已不能满足要求， 所以应建立专门的有 Qos保障和高可 靠性的 IP网络承载 NGN业务。
为解决 Qos和可靠性问题， 现有技术采用 A/B平面的组网方法， 如图 2所 示， 接入设备如媒体网关， 出主备接口， 分别连接到 IP承载网的两个路由器 或者 L3 (三层以太网交换机） 上。
两个接入路由器或者 L3分别属于不同的平面， A、 B平面可以是两个互为 备份的逻辑通路， 如 MPLS VPN (多协议标签交换虚拟专用网） ， 或者是经 过严格规划的互为备份的两个物理网络。
正常情况下， 接入设备只在主接口的 IP地址上分配业务， 业务报文从接 入设备发给路由器后， 路由器选择一个平面把报文发送给对端接入设备， 每 个边缘路由器所选择的 A/B承载平面都应当相同， 否则如一端选择 A平面， 另 一端选择 B平面， 就需要 A/B平面相互转发报文。
当接入设备的主接口故障时， 发生主备倒换， 从备接口把报文发给路由 器， 同时从备接口接收业务报文；
当 A/B平面内的路由器或者链路故障时，通过路由收敛和快速倒换恢复业 务；
然而， 上述的组网方式存在以下问题：
1、接入设备只在主接口分配业务， 备接口不分配业务， 所以备链路和备 链路对应的路由器等设备一直空闲， 资源利用不充分；
2、 因数据通讯设备不支持基于会话的负荷分担， A/B平面也只能是主备 关系， 即一个平面承载 100%业务， 一个平面空闲不承载业务， 资源利用不充 分；
3、 由于资源的浪费直接导致 Qos不能得到有效保证；
4、 为减少 A、 B平面之间的相互报文转发， 需要做大量复杂的配置， 实 现起来困难。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题， 本发明的目的在于提供一种实现简单 的网络资源配置方法及 IP网络，通过负荷分担、互为备份的双平面组网技术， 解决现有的主备方式双平面组网造成的网络资源利用不充分， 网络规划配置 复杂等问题， 提升网络 Qos。
为了实现上述目的， 本发明提供了一种 IP网络资源配置方法， 包括- 平面配置步骤，将承载网络相互连接的 A平面和 B平面配置为互为备份关 系， 且可以独立承载业务的平面；
接口配置步骤， 为接入设备的接口配置为互为备份关系， 并配置分属于 承载网络 A平面和 B平面的 IP地址， 实现与所述 A平面和 B平面的连接；
业务分配步骤， 在不能获知对端接入设备 IP地址时， 在接入设备的两个 接口的 IP地址上轮选分配业务。
上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 所述业务分配步骤中， 在不能获知 对端接入设备 IP地址时， 在接入设备的两个接口的 IP地址上均匀轮选分配业 务。
上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 所述业务分配步骤中， 在获知对端 接入设备 IP地址时，优先分配业务给与对端接入设备 IP地址属于同一平面的 IP 地址。
上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 所述业务分配步骤中， 在获知对端 接入设备 IP地址，且与对端接入设备 IP地址属于同一平面的 IP地址上分配的业 务超过配置的带宽时， 选择与所选接口具有备份关系的接口的 IP地址进行分 配。
上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 其特征在于， 还包括：
接口故障处理步骤， 接入设备的一个接口发生故障时， 改变路由信息， 将业务倒换到与故障接口互为备份关系的接口上进行发送及接收。
上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 所述 A平面和 B平面通过网段区分。 上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 通过显式的配置将接入设备的接口 配置为互为备份关系。
上述的 IP网络资源配置方法， 其中， 通过路由优先级将接入设备的接口 配置为互为备份关系。
为了更好的实现上述目的， 本发明还提供了一种 IP网络， 包括接入设备、 包括 A平面和 B平面的 IP承载网络， 其中：
所述 A平面和 B平面相互连接， 为可独立承载业务的平面， 且互为备份关 系；
所述接入设备包括互为备份关系的接口， 且通过分属于承载网络 A平面 和 B平面的 IP地址分别与所述 A平面和 B平面连接；
在不能获知对端接入设备 IP地址时， 所述接入设备的接口的两个 IP地址 用于共同承载业务。
上述的 IP网络， 其中， 在不能获知对端接入设备 IP地址时， 所述接入设 备的接口的两个 IP地址用于均匀承载业务。
上述的 IP网络， 其中， 所述互为备份的接口中一个发生故障时， 与故障 接口互为备份关系的接口用于接收 /发送故障接口的业务。
上述的 IP网络， 其中， 在能获知对端接入设备 IP地址时， 与对端接入 设备 IP地址属于同一平面的 IP地址比另一 IP地址具有高的分配业务的优先 级。
由上述本发明提供的技术方案可以看出， 本发明实现了接口负荷分担、 互为主备，接入设备两个接口同时分别连接到 IP承载网的 A/B双平面，在不 知道对端设备 IP地址时， 在两个平面的接口上均匀分配业务； 在已知对端接 入设备的 IP地址时， 按对端 IP地址所在的平面， 优先分配和对端 IP地址在 同一平面的 IP地址。解决了现有的主备方式双平面组网造成的网络资源利用 不充分， 网络规划配置复杂等问题， 有效地提升了网络 Qos、 实现简单。 附图说明
图 1为现有技术 NGN网络组网示意图；
图 2为现有技术 NGN网络采用 A/B平面的组网示意图；
图 3为本发明组网示意图；
图 4为本发明所述方法工作状态图 1；
图 5为本发明所述方法工作状态图 2;
图 6为本发明所述方法流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是提供一种网络资源配置方法， 通过负荷分担、 互为 备份的双平面组网技术， 解决了现有的主备方式双平面组网造成的网络资源 利用不充分， 网络规划配置复杂等问题， 有利于提升网络 Qos。
本发明的 IP网络组网结构如图 3所示， 包括： 接入设备、 第一 IP承载子系 统和第二 IP承载子系统， 其中：
第一 IP承载子系统包括 A平面以及通过 A平面连接的一对 Router/L3; 第二 IP承载子系统包括 B平面以及通过 B平面连接的一对 Router/L3; 第一 IP承载子系统和第二 IP承载子系统通过 A平面和 B平面实现连接；
A平面和 B平面相互连接， 都满足 Qos规划， 都能独立承载业务， 且互为 备份关系；
接入设备通过互为备份的接口 （IP1和 IP2、 IP5和 IP6)分别连接到 A平面 和 B平面， IP1和 IP2互为备份关系， 当然 IP5和 IP6也是互为备份关系的。
本发明的一种网络资源配置方法基于上述的 IP网络组网结构来实现， 该 方法适用于所有 IP网络组网应用， 本实施例以应用于 NGN网络为例对该方法 进行说明， 设定接入设备为 NGN TG (中继网关） ， 如图 6所示该方法具体包 括如下步骤：
步骤 10: 配置承载网络 A/B平面的属性， 设置互为备份关系；
图 3为本发明 NGN网络的组网示意图， 每个平面都具有严格的 Qos规划， 以满足 NGN业务的要求， 配置 A/B平面的属性， 使每个平面独立承载业务， 互为备份关系， 以便在本端分配 IP资源时， 根据对端 IP地址所属的平面选择 本端 IP地址， 使通信双方的报文转发只经过同一个平面； 在业务报文转发过 程中， 尽量在本平面内部转发， 也可以在两个平面间转发；
A/B平面可以通过网段区别， 如设定大于 10.0.0.0网段的地址是 A平面地 址， 小于 10.0.0.0网段的地址是 B平面地址； 也可以是复杂的条件组合， 如在 10.0.0.0到 11.0.0.0范围和小于 2.0.0.0范围规定为 A平面， 其它为 B平面；
步骤 11 : 配置接口 IP地址及设置备份关系；
配置接口的 IP地址用于分配业务， 两个接口上配置不同的 IP地址， 使其 分别属于不同的平面， 以达到业务负荷分担的目的， 并在每个 IP地址上指定 可用于分配业务的带宽， 分配情况可如下- 配置接口 1的地址 IP1 : 10.1.1.1 属于 A平面 分配业务带宽 500M; 配置接口 2的地址 IP2: 9.1.1.1 属于 B平面 分配业务带宽 500M; 当然， 在实际情况下， 也可以为接口 1分配 400M的业务带宽， 为接口 2分 配 600M的业务带宽。在本发明的具体实施例中， 仅以二者之间分配的业务带 宽相同进行详细说明。
可以通过显式的配置指定哪两个接口互为备份， 也可以通过路由的优先 级设置备份关系。 互为备份的两个接口， 任意一个故障， 故障接口的业务都 从其备份接口接收和发送； 两个互为备份的接口所分配业务的带宽不能大于 一个物理接口的带宽， 否则发生故障后， 部分业务将被中断， 举例如下： 配置 IP2作为 IP1的备份： 主接口 IP1 ， 备份接口 IP2;
配置 IP1作为 IP2的备份： 主接口 IP2 ， 备份接口 IP1 ;
接入设备通过两个互为备份的接口， 分别接入到 A、 B平面的边界点， A、 B两平面都可以接收和发送接入设备的任意接口的业务报文。 步骤 12: 接入设备接收呼叫， 分配 IP资源， 转发业务报文； 上述配置完成后， 当接入设备接收到呼叫， 要求分配 IP资源时， 在不知 道对端设备 IP地址的情况下， 在两个互为备份的接口上均匀轮选分配业务， 若接入设备作为 NGN TG (中继网关）呼叫主叫方时，如图 4所示，在 10.1.1.1 地址和 9.1.1.1地址上轮流分配业务；
在已知对端设备 IP地址时， 按对端已分配 IP地址所在平面的属性分配 本端 IP地址， 若所选择的 IP地址上分配的业务已超过配置的带宽， 则再选 择与其具有备份关系的 IP地址分配业务;如接入设备是 NGN TG的被叫方时， 若对端分配了 A平面的 IP地址 10丄 1.1，本端就优先在 A平面 IP地址 10.1.1.2 上分配业务；
如图 4中主叫 TG根据轮选原则在 IP地址 10.1丄 1上分配业务，被叫 TG 选择和主叫 TG在同一平面内的 IP地址 10.1.1.2上分配业务；
10.1.1.1和 10.L1.2地址之间的通信只经过 A平面；
9.1.1.1和 9丄 1.2地址之间的通信只经过 B平面；
本端 IP地址分配完成后， 转发业务报文， 按路由从分配的 IP地址所在 接口把报文发送出去， 主被叫的业务报文在同一个平面内转发。
步骤 13: 当一个接口出现故障时， 改变路由信息继续转发业务报文； 当一个接口如 IP1所在接口出现故障时， 只需要改变路由信息， 把源地 址为 IP1的业务报文从与其具有备份关系的 IP2所在接口发送出去， 同样也 从 IP2接口接收目的地址是 IP1的报文。
上述因只需修改路由就可恢复业务， 处理十分简单， 故障后造成的业务 中断时间不超过 50ms; 同样， 在对端路由设备上可做相同的处理。
若 IP2接口故障， IP1接口正常， 同样处理。
如图 5，若 10.1.1.1接口故障，贝 [J从 9.1.1.1物理接口收发 IP地址是 10丄 1.1 的报文， 业务不中断， 10.1.1.1接口故障恢复时间小于 50ms;
新业务在 9.1.1.1地址上分配， 以便 10.1.1.1地址上的业务下线后能对该 接口进行维护。 接口故障恢复后， 自动恢复到正常状况下的通讯方式。
综上所述， 本发明实现了接口负荷分担、互为主备， 接入设备两个接口 同时分别连接到 IP承载网的 A/B双平面， 在不知道对端设备 IP地址时， 在两个 平面的接口上均匀分配业务； 在已知对端接入设备的 IP地址时， 按对端 IP地 址所在的平面， 优先分配和对端 IP地址在同一平面的 IP地址。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不 局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可 轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

  1. 权利 要 求 书
    1、 一种 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 包括：
    平面配置步骤，将承载网络相互连接的 A平面和 B平面配置为互为备份关 系且可以独立承载业务的平面；
    接口配置步骤， 为接入设备的接口配置为互为备份关系， 并配置分属于 承载网络 A平面和 B平面的 IP地址， 实现与所述 A平面和 B平面的连接；
    业务分配步骤， 在不能获知对端接入设备 IP地址时， 在接入设备的两个 接口的 IP地址上轮选分配业务。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 所述业务 分配步骤中， 在不能获知对端接入设备 IP地址时， 在接入设备的两个接口的 IP地址上均匀轮选分配业务。
  3. 3、 根据权利要求 2所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 所述业务 分配步骤中， 在获知对端接入设备 IP地址时， 优先分配业务给与对端接入设 备 IP地址属于同一平面的 IP地址。
  4. 4、 根据权利要求 3所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 所述业务 分配步骤中， 在获知对端接入设备 IP地址， 且与对端接入设备 IP地址属于同 一平面的 IP地址上分配的业务超过配置的带宽时， 选择与所选接口具有备份 关系的接口的 IP地址进行分配。
  5. 5、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 还包括：
    接口故障处理步骤， 接入设备的一个接口发生故障时， 改变路由信息， 将业务倒换到与故障接口互为备份关系的接口上进行发送及接收。
  6. 6、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 所述 A平面和 B平面通过网段区分。
  7. 7、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 通过显式的配置将接入设备的接口配置为互为备份关系。
  8. 8、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的 IP网络资源配置方法， 其特征在于， 通过路由优先级将接入设备的接口配置为互为备份关系。 9、 一种 IP网络， 包括接入设备、 包括 A平面和 B平面的 IP承载网络， 其 特征在于：
    所述 A平面和 B平面相互连接， 为可独立承载业务的平面， 且互为备份关 系；
    所述接入设备包括互为备份关系的接口， 且通过分属于承载网络 A平面 和 B平面的 IP地址分别与所述 A平面和 B平面连接；
    在不能获知对端接入设备 IP地址时， 所述接入设备的接口的两个 IP地址 用于共同承载业务。
  9. 10、根据权利要求 8所述的 IP网络， 其特征在于， 在不能获知对端接入设 备 IP地址时， 所述接入设备的接口的两个 IP地址用于均匀承载业务。
  10. 11、根据权利要求 8所述的 IP网络， 其特征在于， 所述互为备份的接口中 一个发生故障时， 与故障接口互为备份关系的接口用于接收 /发送故障接口的 业务。
  11. 12、根据权利要求 8所述的 IP网络， 其特征在于， 在能获知对端接入设备 IP地址时，与对端接入设备 IP地址属于同一平面的 IP地址比另一 IP地址具有高 的分配业务的优先级。
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