2 城域网高可靠性规划与故障快速恢复技术
2.1 城域网的可靠性设计与规划
　　目前ISP的城域网一般采用核心层、汇聚层、接入层的三级拓扑结构，而规划城域网时，核心层和汇聚层的可靠性尤为重要。城域网拓扑结构如图1所示：

　　图1中核心层设计为Ra和Rb两个节点，向上连接城域网出口（Internet）。为了提高核心层链路带宽和可靠性，需要在Ra和Rb之间增加一条冗余链路，并通过静态路由的配置实现网络备份和流量分担。具体方法是：在Ra上配置两条静态默认路由，高优先级指向城域网出口，低优先级指向Rb。但一定要使Ra与城域网出口互联的VLAN仅包含互联的物理接口，这样，在上行物理接口down掉后，VLANif接口也是down掉了。保证了高优先级的静态路由失效，而低优先的静态默认路由生效。为了提高汇聚层的可靠性，R1、…、Rn等节点的上行链路也需要分别增加一条冗余链路，然后通过cost值的设置实现网络备份。具体方法是：为R1上行主用链路设置的cost值要小于上行备用链路的cost值。这样，在主用链路故障时，网络流量可以切换到备用链路上行[1]。
　　提高靠性的另一种方法是动态路由协议的运用。对于不需要跨域通信的城域网可以选择OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先协议）协议。当主用路由或节点发生故障导致原数据转发路径中断时，OSPF对数据转发路径进行动态重新计算，自动使用备份链路，具有在减少网络振荡的同时路由变化收敛速度较快（平均为秒级）的优点。通过加快链路之间Hello消息的发送频率，加快SPF计算速度和为路由更新消息设定高优先级等优化措施，OSPF可以实现小于1秒的收敛。对于需要跨域通信的城域网，可以采用OSPF和BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）对网络进行合理的层次规划，OSPF进行域内设备的路由，BGP承载外部路由，域内和域间路由协议的收敛相互独立，互不影响，可以实现最快速度的收敛。但上述方法不能提供毫秒级的故障发现与恢复，只能满足于传统IP业务。
2.2 故障快速恢复技术的应用
　　为了实现电信级网络要求的毫秒级故障恢复响应时间，满足用户对实时多业务的需求，必须采取更为有效的技术。APDP（All Path Detection Protocol，全路径检测协议，当前只支持FE、GE、POS三种物理接口）就是由华为公司开发的这样一个新协议，主要用来完成对链路故障的迅速发现（毫秒至秒级别），然后通知其他特性，以支持上层应用协议做出快速响应。APDP需要和其他应用一起使用，当前主要支持的应用特性包括接口备份和弱策略的50毫秒倒换。前者主要应用在两个路由器之间存在两条不等值路由的场合，后者主要应用在一台路由器存在两条分别到达两台路由器的不等值路由的场合（如图1中的R1）。两种应用配置都非常简单（请参考华为公司相关技术资料），但需要注意的是：APDP是通过hello报文的接收来检测链路状态的，接口在使能APDP后，hello报文的发送时间间隔设置得越短，检测到故障的时间也越短，同时占用的链路带宽也越大，因此要求设计者在二者之间选择一个均衡点；还需要设置一个故障恢复时间，使得APDP检测到故障之后不会立刻向上层应用特性上报接口故障恢复，以防止链路直接切换引起业务振荡；为了进一步提高可靠性，还要在上行路由器的备份接口配置一个静态ARP，这样流量切换过来之后就不需要做ARP解析。APDP的这两种应用均可以在50ms内检测到接口故障，并将流量切换到备份接口。

3 结束语
　　除了上面提到的方法外，快速重路由、虚拟路由器等也是常用的故障快速诊断与恢复技术。总之，只有在对城域网进行合理规划的基础上，综合各种实用技术，才能够满足城域网承载实时多业务的电信级可靠性要求。

参考文献
[1]王柱.基于IP城域网的MPLS VPN规划与性能分析[D].天津:天津大学,2006.

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作者简介：王柱（1973-）,男,辽宁阜新市人,辽宁工程技术大学技术与经济学院讲师,天津大学计算机科学与技术学院硕士,研究方向:计算机网络应用.