丁 健¹,沈 皓²,宋 伟¹,宋 涛³

（1 新疆油田公司，2 西部管道公司,3 西部钻探工程公司，克拉玛依 834000）

摘  要：为了提高广域网的服务质量和可用性，本文提出了一种基于立体架构的广域网，介绍了其网络架构、流量模型和路由规划，分析了其在业务流清晰划分和精细化差分服务等方面的优势。通过实例分析表明这种架构具有易于管理、容灾切换的特点，实现了资源的充分利用。

关键词：广域网；立体架构；高可用性；高服务质量

Based on the three-dimensional architecture of the wide area network planning design and research

DING Jian¹, SHEN Hao²,SONG Wei¹,SONG Tao³

(1 Xinjiang Oil Field Company,2 Western Pipeline Company,Karamay 834000)

Abstract: In order to improve the WAN service quality and availability, this paper presents a method based on three-dimensional structure of wide area network, introduces the network structure, flow model and route planning, in its analysis of the business flow clear division and fine differential service advantages. Through the analysis of examples shows that this architecture has the advantages of easy management, disaster tolerance switching characteristics, realize the full utilization of resources.

Key Words: Wide area network  three-dimensional structure  high availability  high quality of service

1发展现状

为了满足自身业务发展的需要，大型跨地域企业按照组织机构搭建了具有应用多元、辐射全国特点的信息技术网络，整体架构分为总部级、区域级和成员企业级。随着业务系统的发展和企业信息化的深入，特别是云计算、物联网等新兴技术的发展，信息业务呈现出数据逐渐集中、应用注重实效的特点，并为企业平稳高效的运营提供了支持和保障。在广域网带宽紧张、链路成本昂贵的情况下，如何构建高服务质量、高可用的精品网络，已经成为广域网规划设计的新课题。

（1）高服务质量

数据大集中带来的业务整合，尤其是一些实效性要求很高的业务，如语音、视频会议等多媒体业务，对业务流量的精细化管理和调度提出了新的需求，同时单业务中心向多业务中心的演变又进一步要求对核心生产业务和普通办公业务进行差分化服务。

（2）高可用性

应用大集成带来新的安全需求，灾害的发生对网络带来冲击的同时，应用业务的中断将造成的巨大的损失，只有建成具有灾难互备的网络体系，并通过实时监控把握网络拓扑和流量实现管理智能，才能提高网络可用性。

2网络架构

依据广域网的发展现状结合实际需要，以提高网络服务质量和可用性为目标，以技术简单和管理智能为原则，将网络架构由单一平面扩展至立体层次。立体架构的广域网设计分为三层：核心层由骨干网1、2组成，每张骨干网由3台核心路由器组成，骨干网1、2部署在不同地区的城市并互联；汇聚层为区域中心1、2、数据中心、灾备中心，它们各有2台汇聚路由器组成，2台汇聚路由器可以部署在同一地区不同城市，汇聚路由器1、2分别上联至骨干网1、2；接入层由1台接入路由器，接入路由器双上联至区域中心。由具有两张相对独立的骨干网组成的核心层和相对分散的汇聚层形成了立体架构的广域网，见图1。

图1 广域网的立体架构图

3流量模型

依托于广域网的立体架构，可以将企业的业务流量按照重要程度分流于两张骨干网上，满足业务流量策略，使流量模型清晰起来，现将企业业务流量初步分为以下三种类型，见表1。

表1 企业业务流量类型

根据企业业务流量类型划分，将流量规划如下：生产办公业务由骨干网1承载，灾备业务、其他内部业务由骨干网2承载，见图2。这样企业业务流量严格在其所属骨干网上进行承载，任意业务流量的双向访问路径均在同一骨干网上，并通过服务质量（Quality of Service，QoS）策略，对不同业务提供足够灵活、合理的调度，保障不同级别业务的服务质量。

图2 企业业务流量规划图

4路由规划

广域网骨干网1、2两个平面各为一个自治系统（Autonomous System，AS），形成两个相对独立的业务面，各区域中心、数据中心、灾备中心分别划为一个自治系统。全网采用边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）实现灵活的业务路由优先级调整及路由过滤，骨干网1、2和区域中心、数据中心、灾备中心之间采用外部边界网关协议（External Border Gateway Protocol，EBGP），骨干网内部、区域中心、数据中心、灾备中心内部采用内部边界网关协议（Internal Border Gateway Protocol，IBGP），见图3。

通过团体属性设计，对骨干网的业务路由进行标示和策略控制，在区域中心或数据中心的接入路由器上对各类业务路由进行标示，并在核心路由器和接入路由器上设置业务路由过滤策略和本地优先级策略，起到精细控制业务路由通告和学习的目的，实现流量规划，并保证路由策略部署的稳定性，增强可扩展性。

图3广域网路由设计图

5实例分析

假定广域网不同物理位置的任意两点同时发生自然灾害（不考虑骨干网1、2同时发生事故和数据中心、灾备中心同时发生事故这两种情况），导致该点网络不可用后，对广域网的流量分析如下：

（1）实例1：区域中心1汇聚路由器1、骨干网1同时不可用

生产办公业务切换至骨干网2承载，灾备业务、其他内部业务流量不变，见图4。

图4 网络故障流量分析图

（2）实例2：数据中心、骨干网2同时不可用

生产办公业务切换至灾备中心承载，灾备业务中断、其他内部业务流量切换至骨干网1承载，见图5。

图5网络故障流量分析图

通过以上实例分析可以看到广域网的立体架构具备特点如下：

（1）高可用性

采用冗余技术设计网络拓扑结构，核心层和汇聚层都采用双路由器，避免关键节点存在单点故障。数据中心、灾备中心、区域中心分别配置相同的链路接入不同的骨干网，不同用户可通过网络同时接入数据、灾备中心，满足灾害发生时的快速切换要求。

（2）易扩展性

考虑容灾需求，两张骨干网具有很强的扩展性，核心层、汇聚层的演进拥有丰富的空间，通过流量调度，将网络改进对业务的影响降低。

骨干网1、2分别承载企业不同业务的同时，又互为业务备份，当某一张网故障时，现网能够实现流量智能调度，并通过业务级别的保障策略，减小对重要业务的冲击。

6结束语

企业业务架构变革必然推动信息技术基础设施架构的变革，两张相对独立的骨干网实现了业务流清晰划分和精细化差分服务，提高了信息技术基础设施的可靠性和性能，实现对网络规划的最佳决策和采用更好的支持策略。另一方面，容灾架构提升了管理自动化水平，在灾难发生时，避免由于信息技术基础设施的损坏所引起的主要业务风险，保证良好的管理效率。

参考文献

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[2]黄浩天.智能光网络层域网络规划[D].北京：北京邮电大学，2011:10-24.

[3]宋渊.“一网双平面”一种新的广域骨干网络架构[J].IP领航，2010，10：47-51.

[第一作者简介]丁健：工程师，2007年毕业于西安石油大学计算机科学与技术专业，现任新疆油田公司石西油田作业区信息档案站系统管理员，主要从事信息工程建设。