什么是“STN技术”?

2021-03-18 17:22:43
鲁疃西
文章摘要: SRv6是基于源路由理念而设计的在网络上转发IPv6数据分组的一种协议。SRv6通过在IPv6报文中插入一个段路由头部信息,在SRH中压入一个显式的IPv6地址栈,通过中间节点不断地进行更新目的地址和偏移地址栈的操作来完成逐跳转发。

STN,Smart Transport Network

是中国电信为满足5G承载需求,在IPRAN的基础上引入大容量设备和SRv6/FlexE等新技术构建的承载网。

移动SPN技术自成体系。

但是STN技术并不是闭环体系,可以理解为是基于IP技术的一种在现网应用中集成的技术,其技术基于上百个RFC。

01、STN是什么?

STN定位为实现3G/4G/5G等移动回传业务,政企以太专线、云专线、云网等多业务的融合承载网络。

STN是在IPRAN的基础上构建的,因此了解STN技术需要了解一下IPRAN技术的发展。

IPRAN=IP+RAN

RAN,Radio acess network,又称为基站回传网(Backhaul),指基站到基站控制器/核心网之间的传输网络。

早期2G、3G的承载网,采用的是SDH技术。

4G时代,多媒体等业务的发展对带宽需求越来越大,IP分组交换网络成为承载主流。

在传统路由器的基础上,继承SDH的部分有点,增加了同步技术、OAM和QoS机制,满足无线回传需求。也就出现了IPRAN技术。

STN=IPRAN+SRv6/FlexE等新技术

5G时代,为了适应5G网络承载的需求

在IPRAN的基础上引入大容量设备和SRv6/FlexE等新技术,就出现了STN技术。

STN网络具有如下特点:

STN采用Spine-Leaf架构

以本地网为基本单位组网,每个本地网独立设置AS。

网络分为接入层、城域汇聚层、城域核心层和省级核心层

STN采用开放的标准技术,多厂商设备解耦混合组网,统一关键技术实现方式

02、STN关键技术

STN关键技术可以分为传统IPRAN协议、新技术特性两部分

传统IPRAN协议,均是路由交换技术常用协议,资料较多

重点聊一下新技术特性。

EVPN技术

与VPLS相比,EVPN技术可以解决这些问题,实现L2/L3统一承载:

EVPN优势:

EVPN通过扩展BGP使二层网络间的MAC地址学习和发布过程从数据平面转移到控制平面。

通过使用EVPN技术,运营商PE设备之间不再需要建立全连接,可以通过部署路由反射器,所有PE设备与反射器建立邻居关系,通过路由反射器来反射EVPN路由,大大降低了网络复杂度,减少了网络信令数量。

PE设备通过ARP协议和MAC/IP地址通告路由分别学习本地和远端的MAC地址信息以及其对应的IP地址,并将这些信息缓存至本地。避免ARP请求报文向其他PE设备广播,减少网络资源消耗。

FlexE技术

灵活以太网FlexE技术,并不是IEEE定义的标准,而是OIF(OpticalInterworking Forum)制定的技术标准。目前的最新版本是《Flex Ethernet 2.1》。

通过在IEEE802.3基础上引入FlexE Shim层实现了MAC与PHY层解耦,从而实现了灵活的速率匹配。

SRv6技术

传统MPLS协议复杂、部署繁琐,难以满足5G和云时代业务海量连接的发展诉求

SRv6(segment routing IPv6,基于IPv6转发平面的段路由)是基于源路由理念而设计的在网络上转发IPv6数据分组的一种协议。SRv6通过在IPv6报文中插入一个段路由头部信息(segment routing header,SRH),在SRH中压入一个显式的IPv6地址栈,通过中间节点不断地进行更新目的地址和偏移地址栈的操作来完成逐跳转发。

SRv6不仅继承了SR的所有优点,还具备标签空间数量近似无限、全网唯一、任意节点可达的优点,是IP技术近20年来出现的跨越式的创新,让业务端到端可管可控成为可能,在网络可编程和网络能力开放领域具有巨大的想象空间和发展前景,其价值远非SR-MPLS可比。

电信STN网络SRv6全网使能,混合组网

SRv6+EVPN,协议极简,IPv6 Native转发,极简跨域,一跳入云,业务头端配置

STN关键技术小结:

03、STN业务承载方案

电信STN已覆盖全国大多数本地网,成为全球最大规模的使能SRv6网络。也是STN相比于其他运营商的差异化优势所在。

5G承载网络切片方案

STN基于FlexE的网络切片部署SRv6 EVPN方案,在一张网络上分别承载2C和2B业务,提供5G 2C/2B垂直行业提供高质量承载,并且具备实现业务级和用户级的切片能力。

5G 2B业务采用SRv6技术实现域内或跨域业务开通或一跳直达,只需在业务两端进行配置,中间网络节点和跨域节点无须感知业务配置增删,实现业务敏捷开通;

政企上云业务和云间高速业务

对于政企客户上云业务和云间互联业务,一般包含STN城域内部和跨“STN+CN2”骨干网两种场景

在STN的边缘设备与云端ASBR或客户站点边缘设备建立端到端的SRv6 EVPN over 2B FlexE切片,承载上云业务或云间互联业务;

5G MEC业务

对于5G MEC业务,根据不同的业务场景,STN提供MEC在核心DC、区域DC、边缘DC、园区等不同覆盖范围的多种接入场景。

UPF在核心DC,MEC平台在边缘DC场景,UPF通过所在机房的TOR/EOR设备,经VLAN/QinQ二层对接5GC-CE,并启用eBGP传递业务路由;

5G共建共享

中国电信、中国联通共建共享贯穿于5G全生命周期,承载网共建共享是其中的重要组成部分。

5GC部署在省会枢纽楼,UPF/MEC按需下移部署到本地网。承载网保持城域ER对之间口字型连接不变,接入各自5GC/UPF。

04、STN、SPN、智能城域网对比

总体来看,技术的性能指标相差不大,但在产业链、运营商选择、建设成本等方面,STN有一定优势。

此外,联通智能城域网与STN技术基本上是完全一致的,不再单独列举。

信息化软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:莎莉
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