一种基于智能城域网的智能专线实现方案探讨

马笑笑，黄永亮，郜均翔，孟丽珠，陈 燕，宋 盈（.中讯邮电咨询设计院有限公司，北京 00048；.中国联通智网创新中心，北京 00048）

0 引言

近年来，随着云计算、大数据等技术的崛起，以及远程桌面、VR 等视频类业务的发展，企业客户对专线电路的市场需求迅速加大，带宽不断增长、时延要求也越来越高。同时根据数字中国战略的要求，为加快数字化发展，越来越多政府机构对专线业务的承载也提出了新的需求。整体上，政企专线业务呈现以下几种发展趋势：客户接入带宽逐步从2M、10M、50M 等级别向100M、GE、10GE 等大颗粒度转变；游戏类、数据中心容灾、金融类等业务对端到端时延提出进一步要求；传统客户一般以固定带宽接入变为带宽可调随选；业务开通市场从以天或周计转为现在分钟级的业务自动开通诉求。

目前面向个人消费市场的业务逐渐趋于饱和，随着企业的数字化转型，政企专线的市场规模不断扩大，政企专线业务收入已逐步成为运营商收入的重要来源。政企业务已成为各大运营商业务发展的着力点。

1 政企专线承载现状

当前中国联通政企专线业务主要通过IPRAN、MSTP∕SDH、OTN、城域网等网络承载。根据不同的承载网络及承载技术特点，政企专线分为传输类专线和IP 类专线。IP 类专线又分为IPRAN 接入类专线和互联网类接入专线。互联网类专线有基于广域SDWAN 的智选专线和基于PON 网络通过PPPoE 协议接入的传统互联网专线等。基于互联网接入的专线，一般用于客户对安全性要求不是很高、组网成本相对较低的场景。

传输类专线属于硬管道物理隔离的传输类专线，时延较低、抖动较小，主要有MSTP∕SDH 专线、OTN∕Pe-OTN 专线等。其中，MSTP∕SDH 专线，面向金融类、党政军客户，可以提供小颗粒、突发小的业务流量。OTN∕Pe-OTN 专线面向金融类、党政军客户等对隔离时延有严格要求的客户，带宽颗粒度大，接入带宽以GE-100GE接入为主。

IPRAN 专线属于软管道逻辑隔离的IP 专线，承载效率较高，时延稍高、抖动稍大，有Underlay 和Overlay2 种智能专线接入方式。其中IPRAN 专线（underlay），业务分段发放、配置周期长，适用于对时延、隔离性没有绝对要求的政府机构、大中小型企事业单位等，接入带宽以2M～10GE 接入为主。IPRAN 专线（overlay）可以实现业务端到端自动快速发放，适用于对时延、隔离性没有绝对要求，对业务发放管理能力有较高要求的政府机构、大中小型企事业单位等。

表1 从方案的技术特点、产品定位、优劣分析、目标客户等方面，对比了中国联通的传输类和IPRAN 接入类专线方案。

表1 政企承载方案对比表

2 需求分析

智能城域网是中国联通在城域层面构建的面向5G 业务的融合承载的新型智能城域网络。其具有网络结构简化、网络协议简化、网络设备简化、网络控制和网络管理智能化等特点，目前中国联通在承建区域已基本完成核心汇聚设备覆盖，具备政企专线业务接入能力。

基于IPRAN-overlay 承载的智能专线业务，主要面向对隔离性没有绝对要求的部分政企行业客户，已在国内应用多年，业务发展良好。根据中国联通相关建设指导意见的要求，本地IPRAN 网络原则上不再新建或扩容，会逐步退网或与智能城域网的融合。随着中国联通智能城域网的大规模建设部署及IPRAN 网络的退网，势必会出现IPRAN 网络不再能够满足政企业务承载需求的现象，因此有必要提出基于智能城域网的智能专线承载方案，来满足一定时期内政企专线业务的发展需要。

3 智能城域网内智能专线实现方案

3.1 方案简介

依托产业互联网及智能城域网∕IPRAN 网络，智能专线可以为政企行业客户提供以太专线业务。产业互联网负责跨本地网专线业务的承载，智能城域网∕IPRAN 网络负责可管理的客户终端设备（MCPE）的接入和本地专线业务的承载。MCPE 可延伸到企业机房，为企业用户总部与分支机构间建立二层专网连接。客户业务首先通过MCPE 进行MPLS PW 封装，进入GRE隧道，再通过产业互联网和智能城域网∕IPRAN网络上的L3 VPN 进行承载。智能专线业务承载示意如图1所示。

图1 智能专线业务承载示意图

3.2 承载方案

针对一定时期内智能城域网和IPRAN 网络会存在共存的场景，本文针对不同的承载场景提出相应的承载方案。

3.2.1 承载方案1

本方案适用于用户两端均接入智能城域网的场景〔同地（市）〕。

在智能城域网上设置了2 个L3 VPN，一个用于专线的业务通道，另一个用于专线的管理通道。MCPE通过Native IP+静态路由接入智能城域网MER 或MAR。MCPE 分别在2 个NNI 口配置主备2 条GRE 隧道到远端MCPE，GRE 隧道源IP 地址为近端MCPE 的管理地址，GRE 隧道目的IP 地址为远端MCPE 的管理地址。GRE 隧道通过智能城域网上的L3 VPN 承载。企业用户通过以太方式接入MCPE UNI 口。在近端和远端MCPE 的UNI 口上配置主备2 条PW。每个企业用户业务部署在主备2 条PW 上，分别承载在主备GRE隧道中。承载方案1如图2所示。

图2 承载方案1

3.2.2 承载方案2

本方案适用于用户一端接入智能城域网、另一端接入IPRAN的场景〔同地（市）〕。

在智能城域网和IPRAN 网络上设置了2 个L3 VPN，一个用于专线的业务通道，另一个用于专线的管理通道。智能城域网和IPRAN 网络通过EBGP协议采用Option A 方式跨域对接，其他同方案1。承载方案2如图3所示。

图3 承载方案2

3.2.3 承载方案3

本方案适用于用户两端均接入智能城域网的场景〔跨地（市）〕。

在智能城域网和产业互联网上设置了2 个L3 VPN，一个用于专线的业务通道，另一个用于专线的管理通道。智能城域网和产业互联网通过EBGP 协议采用Option A 方式跨域对接，其他同方案1。承载方案3如图4所示。

图4 承载方案3

3.2.4 承载方案4

本方案适用于用户一端接入智能城域网、另一端接入IPRAN的场景〔跨地（市）〕。

在智能城域网、产业互联网和IPRAN 网络上设置了2 个L3 VPN，一个用于专线的业务通道，另一个用于专线的管理通道。智能城域网和产业互联网、IPRAN 和产业互联网均通过EBGP 协议采用Option A方式跨域对接，其他同方案1。承载方案4 如图5 所示。

图5 承载方案4

3.3 跨域路由设置

智能城域网的MCR 与产业互联网AR 间采用EBGP 路由协议。本地智能城域网网络的2 台MCR 路由器作为智能专线VPN 的CE 设备，CE 侧的路由协议统一按PE 侧的模式部署；产业互联网的AR 设备作为PE，在PE 和CE 之间部署EBGP 路由协议实现跨域互通。

产业互联网AR 与智能城域网的MCR 间通过Option A 方式跨域互联；产业互联网AR 接收智能城域网的MCR 路由器宣告的本地智能专线业务汇总路由，要求AR 侧不信任本地通告路由，做白名单过滤，只接收本地内规划的智能专线业务地址段路由。

智能城域网MCR的路由配置按照AR的模式进行部署，配置多个VPN 实例，同时以VPN 为单位，将对应的AR 配置为EBGP PEER；在MCR 路由器上将该业务本地网络内的VPN 汇总路由宣告给AR 路由器，同时MCR 路由器会通过EBGP 从AR 路由器学习到相应VPN的路由。

3.4 MCPE接入方案

MCPE 按照设备形态和端口数量可以分为汇聚型设备和非汇聚型设备。汇聚型设备可以放置在客户中心机房或中国联通局端机房，接入智能城域网络MAR 或MER 设备，起到端口汇聚的作用，可以节省本地网络和端口资源。非汇聚型设备一般放置在客户机房，接入智能城域网MAR或MER设备。

支持双节点接入，对于客户总部节点和数据中心节点，可部署2 台MCPE，实现设备级的冗余，当1 台设备故障时，可以将业务切换到另外1台设备。

对于设备单节点接入的场景，支持单节点双链路接入至智能城域网络MAR或MER设备，将主备2条业务承载在2 条不同的链路上，可提供链路级的保护倒换。

3.5 业务级别保护方案

除双节点及双链路保护外，智能专线业务还支持业务双平面配置和快速倒换。通过主备PW 分别承载在源宿端MCPE 间的主备GRE 隧道中，主备GRE 隧道分别承载在智能城域网和产业互联网的2 个平面中，可以提供主备PW 业务级别的保护。通过BFD for PW（主备静态PW）检测，主用PW 故障时可倒换到备用PW，即倒换到B平面。同时配置不回切（只有备用PW故障才回切），保证50 ms 倒换的场景。

3.6 其他相关配置要求

为便于后续网络及业务规范管理，智能城域网内VPN 的RD∕RD 值、智能城域网与产业互联网互联子接口VLAN信息等需要统一规划。

智能专线提供的是二层以太业务，考虑客户业务可能会有如巨型Jumbo 帧等非标准帧长的应用，智能城域网上MTU值默认配置最大。

同一地（市）内，智能城域网与IPRAN 网络需要进行统一的设备及业务IP地址管理。

3.7 智能专线管控系统

智能专线管控系统包括管控平台和业务系统2部分。

管控平台采用一级架构，全国集中部署，北向与业务系统对接，南向控制MCPE，主要模块包括设备、业务、告警、性能、报表管理等，已具备全国范围内的MCPE 管理和二层以太专线业务开通能力，包括支持本地专线和省际专线。

业务系统主要提供订单录入、客户自服务等功能，其北向通过云网协同能力平台与集团政企中台和OSS2.0 对接，主要实现订单受理与反馈、资源核查调度等；南向与管控平台和智能城域网控制器∕IPRAN 协同器对接，实现MCPE、专线业务和IPRAN 部分配置下发管理等。智能专线管控系统与外部系统间的目标架构如图6所示。

图6 管控系统与外部系统目标架构

4 应用分析

4.1 应用场景

智能专线可以为政企行业客户提供点到点、点到多点等企业组网专线，如分支机构本地内组网，总部与分支机构间跨省、跨本地专线等。除组网专线外，还可以提供快捷的入云连接专线。针对用户需要，在远端接入并访问数据中心的内容时，可以在数据中心网关设备接入2台MCPE，MCPE之间互为保护。

4.2 业务特点

智能专线业务通过集中的控制平面和标准协议的转发设备，实现业务智能发放和管理，其业务特点总结如下。

a）业务自动配置和快速发放能力：产业互联网和智能城域网资源预配置，可以提供较快的业务发放能力。终端设备MCPE 盒子，可即插即用，业务端到端自动化开通部署，对用户技术要求低，更加快捷。

b）灵活组网和业务管理能力：智能专线可实现点到点、点到多点和多点到多点等在内的多种灵活组网方式，满足客户的多样化需求，同时可提供客户自服务与带宽随选的能力。通过集团建设的一级智能专线管控系统，可以提供集中的端到端业务管理能力，包括终端与业务的实时监控等。

4.3 发展策略

随着中国联通智能城域网的建设以及IPRAN 网络与智能城域网的融合，未来基于IPRAN 的大客户专线承载需求，将逐步通过智能城域网进行承载。智能专线可以实现带宽随选、终端设备即插即用、业务自动开通等功能，目前已在全国十几个省分商用，客户满意度较高。智能专线产品面向众多大中小型企业和政府机构等，市场潜力巨大，有较大的拓展空间。

由于现在政企专线市场发展较为迅速且产品种类众多，在与友商同类产品竞争和业务推广方面还需要进一步发力，降低市场和竞争风险。建议进一步抓住政企业务发展窗口期，抢占专线市场，可以从以下2个方面着手。

a）体现差异化竞争优势。面对同类型竞争产品，不同运营商之间存在低价竞争的风险。建议从集团层面加强与各省分政企、市场一线的产品宣贯、沟通协调，明确智能专线产品在方案承载、业务开通效率、客户服务能力、业务性能监控等方面的竞争优势。

b）加强业务推广与覆盖。部分省分不太了解智能专线业务服务，省内业务推广压力比较大。需要进一步加强与省分公司的沟通，合理确定各专线产品的市场和功能定位，提高省分业务接入率。

5 结束语

对于运营商而言，政企专线业务已经成为企业收入的重要组成部分，且占比逐渐增大。本文提供的基于智能城域网的智能专线实现方案可以满足众多政企客户的二层以太专线需求，在业务开通时效性、带宽随选方面具有一定的优势。能否重点关注客户的难点、痛点，根据客户实际需求、应用场景选择合适的承载技术、提供合理的解决方案，后续将成为政企专线市场拓展成功与否的关键，笔者也将持续关注。