CN104038362A - 一种网络系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种网络系统，包括：第一宽带远程接入服务器，第二宽带远程接入服务器，以及与所述第一宽带远程接入服务器连接的接入层的交换机；其中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过同步通道进行同步，并通过设定的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。本发明的方案可以充分利用网络冗余资源在交换机至宽带远程接入服务器之间部署自动冗余备份来实现热备份。
Description
技术领域
本发明涉及数据网络技术领域，特别是指一种网络系统。
背景技术
如图1所示，城域网的架构包括：主用宽带远程服务器（SR/BRAS 1）以及备用宽带远程服务器（SR/BRAS 2），其中，该SR/BRAS 1和SR/BRAS 2均与接入层的一交换机（SW）连接，从而构成V型组网架构；其中，关注专线的可用性和稳定性，城域网汇聚层SR/BRAS以上采用双链路双上联的组网架构，专线业务采用冷备份方式，主备用SR/BRAS都配置专线的数据，正常情况下主用SR/BRAS下联SW的端口是打开状态,备用SR/BRAS下联SW的端口是关闭状态。当主用出现故障时，需要手工打开备用侧端口，关闭主用侧端口，故障恢复历时较长，数据制作和维护工作复杂。该组网结构没有充分利用接入层到汇聚层的V型结构特点，不能迅速地使专线从故障中恢复。
如图2所示，针对家庭客户PPPoE业务，城域网的架构采用单链路方式进行，包括：宽带远程服务器（SR/BRAS）以及与该SR/BRAS连接的一交换机（SW），由于家庭客户对线路的稳定性要求要低，家庭宽带业务从接入层（SW）到汇聚层（SR/BRAS）都是单点单链路的组网结构，城域网家庭客户PPPoE业务的路由存在多个单点，当BRAS故障或者SW上联BRAS链路出现问题，都会导致该SW下挂所有PPPoE业务异常。
如图3所示，城域网中交换机SW以下接入层因多种接入方式对应多种备份配置关系，增加了配置复杂性，由于接入方式不同，PTN/SDH采用单挂SW的接入方式，因此SW上联SR的2条链路形成主备（具体是如图中所示的链路①和③）；GPON（包括光线路终端OLT以及与该OLT连接的光网络单元ONU）采用双挂SW的接入方式，在2台SW上联SR的链路分别选取1条作为主备，具体是如图中所示的链路①和④。这样导致一个问题：对于SR来说，由于主备链路不一致，PTN/SDH和GPON接入方式在SR上的数据配置不一样，加大了配置的复杂性。
另外，城域网缺乏IP层保护手段，城域网目前缺乏分级保护机制。针对高等级客户，主要采用双接入等物理层保护机制。没有充分发挥城域网作为一个IP三层交换网络的特性，提供网元级的保护。
由上述分析可以看出，当前的城域网结构存在如下缺陷：采用的均是冷备份，加上GPON网络与城域网对接方案的缺陷，致使城域网发生故障时业务备份切换时间较长、网络可靠性承载效果较差、互联网用户受到的影响较为明显、用户感知水平较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种网络系统，可以充分利用网络冗余资源在交换机至宽带远程接入服务器之间部署自动冗余备份来实现热备份，最终利用自动化手段达到故障时业务无缝切换。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种网络系统，包括：第一宽带远程接入服务器，第二宽带远程接入服务器，以及与所述第一宽带远程接入服务器连接的接入层的交换机；
其中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过同步通道进行同步，并通过设定的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。
其中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过多机框链路聚合组MCLAG协议的同步通道进行同步，所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器通过链路聚合组LAG的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。
其中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器共用一网关并共享一地址段。
其中，所述第一宽带远程接入服务器、所述第二宽带远程接入服务器与所述交换机之间配置LACP链路聚合控制协议，所述交换机与所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器通过发送链路聚合协议数据单元LACP PDU报文检测所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器的端口状态。
其中，所述交换机与所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器之间为双链路连接。
其中，所述交换机还与光网络连接。
其中，所述交换机为2台；其中，第一交换机分别与所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器连接，所述第二交换机分别与所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器连接。
其中，所述第一交换机还与同步数据体系/分组传送网的路由器连接，所述第一交换机和所述第二交换机均与所述光网络连接。
其中，所述光网络包括：光线路终端以及与所述光线路终端连接的光网络单元；其中，所述第一交换机与所述光线路终端为双链路连接，所述第二交换机与所述光线路终端为单链路连接。
其中，所述第一交换机还与第一用户路由器连接，所述第二交换机还与第二用户路由器连接；通过所述第一用户路由器接入的用户终端通过所述第一交换机与所述第一宽带远程接入服务器连接，并配置有边界网关协议；通过所述第二用户路由器接入的用户终端通过所述第二交换机与所述第二宽带远程接入服务器连接，并配置有边界网关协议。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过将第一宽带远程接入服务器与第二宽带远程接入服务器通过同步通道进行同步，并通过设定的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系，可充分利用网络冗余资源在交换机至宽带远程接入服务器这段部署自动冗余备份来实现热备份，最终利用自动化手段达到故障时业务无缝切换的目标，从而提升互联网业务客户的感知。
附图说明
图1为现有技术中第一种城域网的架构示意图；
图2为现有技术中第二种城域网的架构示意图；
图3为现有技术中第三种城域网的架构示意图；
图4为本发明的网络系统架构的实施例一的示意图；
图5为本发明的网络系统架构的实施例二的示意图；
图6为本发明的网络系统架构的实施例三的示意图；
图7为本发明的网络系统架构的实施例四的示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图4-图7所示，本发明的实施例提供一种网络系统，包括：第一宽带远程接入服务器（SR/BRAS 1），第二宽带远程接入服务器（SR/BRAS 2），以及与所述第一宽带远程接入服务器连接的接入层的交换机（SW）；
其中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过同步通道进行同步，并通过设定的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。
本发明的该实施例通过将第一宽带远程接入服务器与第二宽带远程接入服务器通过同步通道进行同步，并通过设定的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系，可充分利用网络冗余资源在交换机至宽带远程接入服务器这段部署自动冗余备份来实现热备份，最终利用自动化手段达到故障时业务无缝切换的目标，从而提升互联网业务客户的感知。
如图4所示，在本发明的上述网络系统的第一实施例中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过多机框链路聚合组MCLAG协议的同步通道进行同步，所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器通过链路聚合组LAG的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。两台SR/BRAS通过MCLAG协议虚拟成1台SR/BRAS，形成一个热备组，SW通过2条链路配置成ETH-TRUNK分别上联2台SR/BRAS；2台SR/BRAS通过MCLAG协议同步状态信息；通过LAG的优先级确定主备关系，一个热备组的2台SR/BRAS可以通过设定LAG（链路聚合组，根据LACP协议将连接到同一设备的多条数据链路捆绑在一起，提高链路的容量和可靠性。聚合的链路可以当作一条链路）的优先级确定主备关系。备用SR/BRAS下联SW的端口状态为down，不承载业务，主备切换时，主备用SR/BRAS端口状态会相应变化，业务承载状态也会相应变化。
另外，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器共用一网关并共享一地址段；2台SR/BRAS可以采用动态地址池，也可以共享地址池，S地址池的地址分配状态通过MCLAG协议同步；2台SR/BRAS也可以共享地址段，SR采用共用网关的方式，2台SR配置相同的网关和地址段，主用SR发布该网段路由，备用不发布。
在本发明的上述实施例中，所述第一宽带远程接入服务器、所述第二宽带远程接入服务器与所述交换机之间配置LACP链路聚合控制协议，所述交换机与所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器通过发送链路聚合协议数据单元LACP PDU报文检测所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器的端口状态；该实施例通过结合LACP协议，链路两端设备通过发送LACP PDU报文检测SW的端口状态，当SW和SR之间有波分等传输设备时，可以避免中间传输设备或线路故障而城域网设备端口仍然正常的“虚通”问题。
如图5所示，在本发明的网络系统的第二实施例中，包括上述第一实施例所述的第一、二宽带远程接入服务器以及交换机的基础上，所述交换机与所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器之间为双链路连接。
SW上联SR/BRAS由目前的单链路改为多链路捆绑，启用LACP检测链路组成员连通状态，现网数据专线采用冷备份配置，SW上联2台SR，分别在SR上配置主备数据，改成采用多链路捆绑，只要链路没有全部中断，无需手工切换到备用SR；对于宽带业务，现网SW单链路上联一台BRAS，本发明的方案通过多链路捆绑可减少全阻的几率。
需要说明的是：本发明的网络系统的所有实施例中，所述交换机还与光网络连接。
如图6所示，本发明的网络系统的第三实施例中，包括上述第一实施例所述的第一、二宽带远程接入服务器以及交换机的基础上，所述交换机为2台；其中，第一交换机（SW1）分别与所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器连接，所述第二交换机（SW2）分别与所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器连接。
进一步的，所述第一交换机还与同步数据体系/分组传送网（SDH/PTN）的路由器连接，所述第一交换机和所述第二交换机均与所述光网络连接。
其中，所述光网络包括：光线路终端以及与所述光线路终端连接的光网络单元；其中，所述第一交换机与所述光线路终端为双链路连接，所述第二交换机与所述光线路终端为单链路连接。
本发明的方案中，把OLT与交换机SW1和SW2的双链路单挂，既可以保证OLT上联链路的冗余保护，又可以在SR上针对OLT和SDH/PTN接入方式采用同样的备份配置。具体的，在图6中，SDH/PTN的路由器通过第一交换机SW1连接，而第一交换机分别与SR/BRAS 1和SR/BRAS 2连接，因此，SDH/PTN的主备链路为链路①＋③；而对于GPON光网络来说，OLT与第一交换机SW1双链路连接，与第二交换机SW2单链路连接，而第一交换机SW1分别与SR/BRAS 1和SR/BRAS 2连接，而第二交换机SW2分别与SR/BRAS 1和SR/BRAS 2连接，因此，主备链路也为链路①＋③；因此，实现了在SR/BRAS上针对OLT和SDH/PTN接入方式采用同样的备份配置，从而简化SR/BRAS备份数据配置的复杂性。
如图7所示，本发明的网络系统的第四实施例中，在包括上述第一实施例所述的第一、二宽带远程接入服务器的基础上，交换机为2台的情况下，所述第一交换机还直接与第一用户路由器连接，所述第二交换机还直接与第二用户路由器连接；通过所述第一用户路由器接入的用户终端通过所述第一交换机与所述第一宽带远程接入服务器连接，并配置有边界网关协议（BGP）；通过所述第二用户路由器接入的用户终端通过所述第二交换机与所述第二宽带远程接入服务器连接，并配置有边界网关协议（BGP）。
该实施例，对高等级用户的保护尽量通过三层进行，建立IP层保护方案，对于重要的大客户，直接双接入配对SR，用户设备和SR直接用BGP协议，在SW/SR层面启用热备份协议，可以实现接入层和网元层的备份和故障的自动切换，完善客户分级保护机制。
本发明的上述实施例，从城域网组网结构的角度进行深入研究发现汇聚层以上物理组网具备冗余备份条件，可充分利用网络冗余资源在SW至SR/BRAS这段部署自动冗余备份来实现热备份，最终利用自动化手段达到故障时业务无缝切换的目标，这一目标的实现对互联网业务客户感知有突破性的提升。
另外，本发明的上述实施例优化现有网络架构，灵活利用备份机制，弥补了现有网络结构无法实现热备份的缺陷，简化了网络层次，在以下方面取得明显效果：
1）网络故障率下降：SW上联SR/BRAS单条中间故障率1%，采用热备后2条中继同时出故障的故障率1%*1%=0.01%，故障率下降99%；
2）故障处理及时性：冷备份切换20分钟，热备份10秒，故障处理及时性提高99.2%；
3）客户投诉数量减少：按照城域网6000条专线，4000个PPPOE用户和50000个WLAN用户计算，热备实施前0.5%的故障率，热备实施后故障率预计下降到0.1-0.2%，至少下降60%；
4）人工效率提升：采用热备份技术，主备切换自动进行，不需人工干预，按照故障手工切换每次20分钟，1年15次计算，每次切换2人计算，共需10人日/年，这部分将会节省；
5）安全性提高：采用热备份技术，两台主备业务路由器通过热备协议虚拟为1台，降低了单台设备故障导致业务受阻的风险。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种网络系统，其特征在于，包括：第一宽带远程接入服务器，第二宽带远程接入服务器，以及与所述第一宽带远程接入服务器连接的接入层的交换机；
其中，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过同步通道进行同步，并通过设定的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器通过多机框链路聚合组MCLAG协议的同步通道进行同步，所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器通过链路聚合组LAG的优先级确定所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器的主备关系。
3.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于，所述第一宽带远程接入服务器与所述第二宽带远程接入服务器共用一网关并共享一地址段。
4.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于，所述第一宽带远程接入服务器、所述第二宽带远程接入服务器与所述交换机之间配置LACP链路聚合控制协议，所述交换机与所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器通过发送链路聚合协议数据单元LACP PDU报文检测所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器的端口状态。
5.根据权利要求4所述的网络系统，其特征在于，所述交换机与所述第一宽带远程接入服务器或者所述第二宽带远程接入服务器之间为双链路连接。
6.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于，所述交换机还与光网络连接。
7.根据权利要求6所述的网络系统，其特征在于，所述交换机为2台；其中，第一交换机分别与所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器连接，所述第二交换机分别与所述第一宽带远程接入服务器和所述第二宽带远程接入服务器连接。
8.根据权利要求7所述的网络系统，其特征在于，所述第一交换机还与同步数据体系/分组传送网的路由器连接，所述第一交换机和所述第二交换机均与所述光网络连接。
9.根据权利要求8所述的网络系统，其特征在于，所述光网络包括：光线路终端以及与所述光线路终端连接的光网络单元；其中，所述第一交换机与所述光线路终端为双链路连接，所述第二交换机与所述光线路终端为单链路连接。
10.根据权利要求7所述的网络系统，其特征在于，所述第一交换机还与第一用户路由器连接，所述第二交换机还与第二用户路由器连接；通过所述第一用户路由器接入的用户终端通过所述第一交换机与所述第一宽带远程接入服务器连接，并配置有边界网关协议；通过所述第二用户路由器接入的用户终端通过所述第二交换机与所述第二宽带远程接入服务器连接，并配置有边界网关协议。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |