為了適應(yīng)IP骨干網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,，“IP+光協(xié)同”技術(shù)應(yīng)運而生,。與此同時，IP骨干網(wǎng)的運維也出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn),。

根據(jù)我們的統(tǒng)計預(yù)測,，IP流量的增長速度為18個月增長3倍，已經(jīng)超過了摩爾定律的速度,，我們稱之為“后摩爾時代”,。流量的增長主要受視頻等寬帶業(yè)務(wù)的驅(qū)動。如中國電信的163骨干網(wǎng),，由于流量增長迅速,，每年都需要對網(wǎng)絡(luò)進行擴容。傳統(tǒng)的擴容方式主要通過增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)層次來實現(xiàn),，這會帶來CAPEX和OPEX的飆升,。在收入增長緩慢的情況下，運營商的利潤空間將日益降低,。

為了獲得合理的帶寬成本,，IP骨干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要向扁平化、全互聯(lián)演進,。從技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,，IP層和光層在不斷地融合,，經(jīng)歷了四個發(fā)展階段。第一個階段是IP over DWDM,，第二個階段是IP over OTN,，第三個階段是IP over OTN/ASON，第四個階段稱之為“IP+光協(xié)同”,，其主要特征是通過UNI實現(xiàn)IP層和傳送層的互通,，并進行多層網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，以獲得合理的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和帶寬成本,，從而應(yīng)對后摩爾時代的挑戰(zhàn),。

“IP+光協(xié)同”對運維提出新挑戰(zhàn)

“IP+光協(xié)同”可以概括為流量協(xié)同、保護協(xié)同,、運維協(xié)同,。流量協(xié)同也就是多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，指跨IP和傳送層的聯(lián)合優(yōu)化,，通過物理端口或cOTN/VLAN子接口等方式,，將λ或ODUk級別的業(yè)務(wù)Bypass到相對便宜的傳送層傳輸。保護協(xié)同指增強IP和傳送網(wǎng)在保護上的配合,，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,。運維協(xié)同通過網(wǎng)管，在整個骨干網(wǎng)進行端到端多層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,、業(yè)務(wù)發(fā)放和監(jiān)控排障，提高運維效率,。同時,，運維協(xié)同也是實現(xiàn)流量協(xié)同和保護協(xié)同的有效手段，使GMPLS-UNI接口和PCE實現(xiàn)IP層和光層的更好配合,。管理系統(tǒng)的有效協(xié)同能最大程度降低運營商的TCO,。

從上述三個方面來看，“IP+光協(xié)同”對運維提出了一些新的挑戰(zhàn),。

挑戰(zhàn)一：跨層網(wǎng)絡(luò)流量和保護規(guī)劃的困難

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,，核心路由器有50%以上的流量都是穿通流量。隨著流量增長,，路由器不斷擴容,，會產(chǎn)生高昂的擴容成本。我們知道,，同等級速率情況下，DWDM/OTN比IP(路由器)便宜,。因此,，流量優(yōu)化的基本思路是：大顆粒業(yè)務(wù)直接通過傳送層(DWDM/OTN)進行傳送,，稱作Offload或Bypass；小顆粒業(yè)務(wù)仍由路由器承載,，進行統(tǒng)計復(fù)用,。Bypass利用較便宜的波分設(shè)備，緩解核心路由器的擴容壓力,，并且減少業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的跳數(shù),。這樣既降低了整網(wǎng)成本，又提高了業(yè)務(wù)質(zhì)量,。

要實現(xiàn)以Bypass為主的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,，需要解決跨層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的三個問題。其一是多層次映射問題,，由于業(yè)務(wù)映射層次多,，涵蓋IP/MPLS、ODUk,、WDM,，跨層規(guī)劃要滿足各個層次的性能、可靠性要求,，并盡量降低對整體帶寬的需求,。其二是多層保護及路由代價問題，一個光層故障可能導(dǎo)致IP層的多個故障,，跨層規(guī)劃必須保證IP層鏈路SRLG(Sharing Risk Link Group)分離,；因為IP層、光層分別都有業(yè)務(wù)保護,，還需要規(guī)避目前網(wǎng)絡(luò)上存在的大量多層冗余保護,。其三是光層流量疏導(dǎo)問題，跨層規(guī)劃時要考慮通過成本相對較低的光層,，對IP層流量進行分流,，使骨干網(wǎng)整體成本降低。

挑戰(zhàn)二：跨層業(yè)務(wù)開通和部署效率低

業(yè)務(wù)開通的大致過程是：新增業(yè)務(wù)或業(yè)務(wù)擴容帶寬不夠時,，路由器通過GMPLS-UNI向傳輸設(shè)備發(fā)起請求,；傳送層如果資源足夠，則自動建立連接,。

這個過程需要解決兩個問題,。首先，整個網(wǎng)絡(luò)的管理和業(yè)務(wù)開通至少涉及傳送運維部門,、數(shù)據(jù)運維部門,、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部門或網(wǎng)絡(luò)維護部門，需要構(gòu)建統(tǒng)一的管理系統(tǒng),，實現(xiàn)各部門間高效配合,，減少人為失誤,，保證信息的準(zhǔn)確傳遞和同步。其次,，IP網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜,，“IP+光協(xié)同”使復(fù)雜度進一步提升，需要有效提升配置和管理效率,。

挑戰(zhàn)三：根源告警淹沒在大量衍生告警中,，難以快速排障

根據(jù)歐洲某大型運營商實際網(wǎng)絡(luò)運維統(tǒng)計數(shù)據(jù)，傳輸層的故障會導(dǎo)致路由器層產(chǎn)生約10倍的告警,，面對這些海量的告警,，運營商對網(wǎng)絡(luò)故障的定位幾乎無從下手。但在通常情況下,，海量的告警信息中只有部分是根源告警,。所以這里需要解決的問題，是如何通過統(tǒng)一的告警數(shù)據(jù)庫,，以及自動的告警關(guān)聯(lián)分析,，屏蔽次要、低級告警,，快速定位網(wǎng)絡(luò)故障,，提升運維效率。

華為在“IP+光協(xié)同”運維領(lǐng)域積極探索

面對上述諸多“IP+光協(xié)同”運維問題,，業(yè)界各方一直在尋求解決的辦法,，華為也通過在“IP+光”領(lǐng)域的長期積累與發(fā)展，對整體運維解決方案進行積極的探索,，并卓有成效,。

跨層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃從手動到自動，達成流量協(xié)同和保護協(xié)同

我們認(rèn)為多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以Bypass為主,，其演進遵循“手動－半自動－智能”優(yōu)化的進程,。

手動優(yōu)化基于物理端口，波長級別的傳統(tǒng)設(shè)備即可支持,。由于手動優(yōu)化比較復(fù)雜,，運維人員需要根據(jù)經(jīng)驗，找出穿通流量的關(guān)鍵節(jié)點,，調(diào)整業(yè)務(wù)配置,。物理端口的多層手動優(yōu)化只適合大流量的場景，難以做到精確調(diào)整,，并且效率和準(zhǔn)確度較低,。

半自動優(yōu)化通過流量監(jiān)控和離線的多層優(yōu)化工具，簡化手動規(guī)劃的復(fù)雜性，提高準(zhǔn)確度,；基于子接口的多層優(yōu)化可以滿足更多場景的需要,。GMPLS-UNI是IP層與光層互動的關(guān)鍵接口，在這個階段也會實現(xiàn),。半自動優(yōu)化包含兩個關(guān)鍵技術(shù)，即流量監(jiān)控和多層優(yōu)化工具,，以及通過路由器和波分設(shè)備實現(xiàn)GMPLS-UNI,。

智能多層優(yōu)化是一個遠期的目標(biāo)，能全自動,、實時進行多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,，需要有Bypass服務(wù)器和多層PCE支持。此外,，標(biāo)準(zhǔn)工作還有待完善,。

華為已發(fā)布“IP+光”的多層規(guī)劃工具ML-NPT(Multi-Layer Network Planning Tool)。該工具可根據(jù)不同的優(yōu)化原則和用戶策略,，通過先進的算法,，自動對IP層和傳送網(wǎng)進行聯(lián)合規(guī)劃，輸出最優(yōu)路由,、網(wǎng)絡(luò)總成本,、每一網(wǎng)絡(luò)層的成本、節(jié)點的成本或波長的部署情況,，幫助運營商用更低成本的設(shè)備,，提供更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬和性能，并能通過SRLG,，達到IP層和光層的協(xié)同保護,。

IP層和光層統(tǒng)一管理，協(xié)同運維

統(tǒng)一管理是把網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)部門使用的系統(tǒng)進行整合,，構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng),，實現(xiàn)高效配合，從而達成快速業(yè)務(wù)開通,、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和故障處理,。當(dāng)IP層業(yè)務(wù)出現(xiàn)故障時，統(tǒng)一網(wǎng)管可逐層展開路由,，查看下層的波分業(yè)務(wù)和光纖路由信息,，通過各層業(yè)務(wù)的告警顯示信息，定位到出現(xiàn)問題的層次和路由段,。

另外,，實現(xiàn)IP層和光層設(shè)備的OAM互通(Y.1731、802.1ag,、802.3ah,、802.3ba,、802.3ae)以后，統(tǒng)一網(wǎng)管還可以在IP層直接發(fā)起OAM測試診斷,，自動定位出故障點,。

統(tǒng)一網(wǎng)管的設(shè)計人員分析光層和IP層告警之間的關(guān)系，整理告警的相關(guān)性規(guī)則,，把這些規(guī)則輸入網(wǎng)管,。統(tǒng)一網(wǎng)管根據(jù)這些規(guī)則，對網(wǎng)絡(luò)中海量的告警進行自動歸類整理,，呈現(xiàn)告警之間的“根源-衍生”關(guān)系,。這樣就可以將大量的衍生告警屏蔽掉，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控人員只需關(guān)注并處理其中的根源告警,，快速排除網(wǎng)絡(luò)故障,。

華為U2000網(wǎng)管可統(tǒng)一管理接入層、傳輸層和IP路由器,，實現(xiàn)IP層和光層的業(yè)務(wù)快速開通和部署,。U2000提供可視化業(yè)務(wù)管理，支持預(yù)配置和業(yè)務(wù)配置模版,，提高配置效率,，提供跨層拓?fù)滹@示，以及IP層和光層間告警關(guān)聯(lián)查詢的能力,。

應(yīng)用和展望

2009年,，華為與Vodafone集團在英國啟動IP&Optical融合聯(lián)合創(chuàng)新項目。2010年后,，該項目轉(zhuǎn)化為Vodafone集團戰(zhàn)略項目MLO(Multi Layer Optimization),，并增加了如何低成本解決IP Backbone網(wǎng)絡(luò)抗兩次斷纖保護的訴求。至今,，MLO項目共完成5個階段的POC測試,，分別對解決方案中的關(guān)鍵技術(shù)和方案進行了可行性驗證，包括VLAN子端口Bypass,、ODUFlex,、GMPLS-UNI、PCE,、多層規(guī)劃工具以及Unified OAM,。

經(jīng)過測試U2000可視化業(yè)務(wù)管理、跨層業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和根因告警分析等功能,，以及多層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具ML-NPT,，Vodafone認(rèn)為華為U2000統(tǒng)一平臺為跨層運維提供了更大的可行性，并給予了高度認(rèn)可和贊賞，希望首先嘗試在故障定位方面由一個團隊運維,，以此來提升運維效率,、降低成本。

在未來,，“IP+光”運維將朝著更智能的方向發(fā)展,，實時多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、全自動跨層關(guān)聯(lián)故障定位等新技術(shù)將會不斷涌現(xiàn),。隨著IP RAN/寬帶承載業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,，“IP+光”的模式將逐漸從骨干走向城域。華為也將持續(xù)在“IP+光”運維新技術(shù)領(lǐng)域探索,，并在標(biāo)準(zhǔn)化的進程中貢獻力量。