“从有到无”，融合通信的保障

“从有到无”，融合通信的保障

――中兴通信虚拟核心企业园区网设计模型

 

1       融合通信改变原有流量模型

IP技术的高度开放，带来了应用的爆炸式增长，极大地促进了企业生产效率的提升。人们已经意识到，企业IT化建设程度正在成为衡量企业核心竞争力的一个重要招标。

在此背景驱动下，企业的经过多年IT建设，已经逐步解决了各类系统的IP化，从生产系统，OA系统，MIS，财务系统到物流控制等等，这系列的应用都是传统的C/S或B/S架构。经过研究， 该应用类型的网络中，流量满足90/10的原则，即网络中90％的流量为C/S（B/S）的流量，剩余10%的流量为其他流量。90/10的流量模型中，“S”作为系统的中心，其流量需求和应用保障被重点关注，因此，在网络设计中，层次化的逐级收敛的网络架构被企业用户广泛的采纳和部署。

新的应用在企业中越来越多的开展，VOIP，视频，即时通信，桌面控制，白板，文件传输等等，这类融合通信的应用，在单一终端上实现了数据，视频，语音的融合，但却对原有定向型网络的90/10模型产生颠覆，这些“任意到任意”的通信方式，让网络回归到自由与平等，企业IT建设者已经很难再从全向型流量中得到一个准确的模型，去界定园区网各通信量的分布。

 

 

 传统的为了满足综合应用而部署的层次化逐级收敛架构没有关注“C”与“C”之间的通信，当融合通信的应用日益增加之后，网络核心将成为C/S（B/S）和融合通信应用进行带宽抢夺的中心点。而我们看到，融合通信的语音和视频对网络的QoS保障能力要求非常高，网络的时延、抖动和丢包将严重降低使用者的体验感受。在90/10模型的多层架构和逐级收敛结构中，多层就意味着时延的增加，逐级带宽收敛则意味着抖动和丢包的发生。因此企业要充分开展融合通信，适应应用的持续支撑，需要重新考虑网络的设计模型。

2       无核心成为园区网新的设计理念

“无核心”网络架构是满足融合通信的一种新型设计理念。

 

  在“无核心”网络结构中，减少网络层次，取消核心层设备，同时各汇聚层形成网状结构，为“任意到任意”的融合通信应用流量提供四通八达的直接通信。

无核心网络结构不是一种新的设计理念，在早期，网络设计者们就进行过研究，但是技术和部署上的缺陷，例如，需要汇聚层设备需要强的三层处理能力，需要大量的链路资源等，限制了该设计模型的推广，特别是没有真正的应用推动，让这一模型最终没有成为主流应用模型。

到了现在，无核心网络的某些问题依然存在，例如需要大量的链路资源等，因此，要满足当前企业融合通信的需要，这种古老的设计理念一定要结合先进的现代技术，才能发扬光大，为企业融合通信应用部署带来便易。

3       中兴虚拟核心园区网设计模型

中兴通信把ZESR智能环网技术的高可靠性和简单链路需求的优点有机的融合到无核心网络设计模型中，推出了虚拟核心企业园区网解决方案。网络物理结构如下：

3.1    ZESR技术

中兴通讯ZESR基于EAPS（RFC3619）技术创新而来。RFC3619是EAPS协议的标准。EAPS技术允许网络管理员创建以太网环，其方式类似于光纤分布式数据接口（FDDI）或SONET/SDH环。EAPS可以在不到50毫秒时间内，从任何链路或节点故障中恢复过来。具体的故障恢复时间和环上的节点数目有关。

EAPS环中定义了主设备与从设备，主端口与从端口。每个EAPS环上有唯一的一台主设备，所有其它的设备称为从设备。环上的每台设备都有两个端口来连接成环。设备的两个端口中，其中一个被指定为主端口，另一个被指定为从端口。EAPS的主设备与从设备，主端口与从端口是由网管人员在配置过程中设定的。EAPS有三种协议帧：诊断帧、断路告警帧和通告帧。在协议运行过程中，诊断帧和通告帧由主设备发出，告警帧由出现故障的从设备发出。在正常工作时，主设备将从端口置为阻塞状态，不让数据帧通过，以避免某些不受控制的以太网帧在环中不断环回，形成广播风暴。如果主设备检测到环的某一部位出了毛病（断路或设备失效），便将其从端口解阻塞，允许数据帧从从端口通过，以保证环的连通性。这就是EAPS协议的基本保护倒换机理。

按照RFC3619开发，一方面，EAPS自愈合时间和环上节点数目有直接的关系，当环上节点过多时，自愈合时间可能不能满足电信级业务的要求；另一方面在标准中对以太环相切没有作具体的描述。中兴通信在ZESR功能中，通过对RFC3619的扩展，增加了以下功能：

增加MAC地址表备份	链路正常时，对MAC地址进行备份，但故障恢复后，不需要经过全新MAC地址学习。
EAPS和QOS结合	优先转发RFC3619中断路告警、环监测、环恢复
以太环网相切	在相切的环网中，通告RFC3619包含的信息

使得该技术具有更加广泛的适用性。

3.2    虚拟核心

ZESR的EAPS环上带宽只在通信的节点之间消耗，单播数据只占用EAPS环上源和目的设备间的带宽；因此，正是这样的技术特点，在逻辑连接层， ZESR形成虚拟核心：

在虚拟核心中，环上的EAPS设备与非EAPS设备可以动态地在线插入或删除而不会影响正在工作的其它设备，而且EAPS对环上的EAPS设备数目几乎没有限制。EAPS环网可根据用户需要随意扩展。这种结构减少了网络对点对点互连链路的大量需求，从根本上避免了无核心网络的弊端，而充分发挥无核心网络的优势，成为可以解决融合通信，流量全方向的问题，适应企业应用发展的新型企业园区网结构模型。

3.3    小结

中兴通讯虚拟核心企业园区网设计模型是为了满足融合通信下，业务流从规则的定向型到不规则的全向型转变而结合新老技术推出的一种高可靠性模型。中兴虚拟核心模型不需要增加特殊的硬件，链路需求量很少，组网成本低，带宽利用率高，虚拟核心中实体设备可以动态地在线插入或删除而不会影响正在工作的其它设备，具有高度的扩展能力，同时能够无缝支持三层及以上协议，充分解决融合通信应用，满足企业园区网未来发展的需求。