在電信乙太網路中提供高可用性及動態頻寬調整的Triple Play服務

Providing High Availability and Dynamic Bandwidth Allocation for Triple Play Services over Carrier Ethernet

隨著結合語音、視訊與數據的三合一（triple play）服務逐漸成熟，如何建構一個具備穩定傳輸品質的服務網路架構，是電信業者一直努力研究的課題。在本文中，我們提出一個在電信乙太網路（Carrier Ethernet）下，具備頻寬管理及高網路可用性的Triple play 服務網路架構。此架構包含存取網路與IP/MPLS（internet protocol/multiprotocol label switching）核心網路。在存取網路中，我們將匯集在一條實體乙太網路線路的Triple play 服務，利用虛擬網路（virtual LAN, VLAN）的技術將各服務虛擬隔離。為有效利用網路頻寬，我們提出一服務限速結合監控管理的機制，透過策略決策路由器（policy decision router, PDR）佈置，動態調整各服務的限速，讓使用者未使用的閒置頻寬得以有效利用，並且讓各項服務品質獲得保證。為了提高網路的可用性，我們在PDR 的上鏈電路中導入多機箱鏈路聚合（multi-chassis LAG, MC-LAG）機制，以避免單一節點失效的問題。此外再經由多條虛擬專用區域網路服務（virtual private LAN service, VPLS）建立備援電路，並導入雙向轉發檢測（bidirectional forwarding detection, BFD）第三層連通性測試機制，讓我們能夠及早發現核心網路中斷處。並經由node-level 與pseudowire-level 保護機制的運用，提供網路中斷快速回復的特性。為驗證所提架構的可行性，我們進行許多的模擬實驗，並比較傳統路由機制與所提的機制。模擬實驗發現，目前常用路由資訊協定（routing information protocol, RIP）及開放式最短路徑優先協定（open shortest path first, OSPF）的收斂時間，各需要180 秒及30 秒，並無法滿足我們對於Triple play 服務中斷快速回復的要求，而我們所提之結合BFD 與靜態路由協定的設定，只要1 秒就可以發現網路發生中斷處，進而切換至備援路由。此外應用MC-LAG 機制，只要2 秒就可將訊務移轉至另一個網路節點。因此藉由各種機制的運作，本文提供滿足在電信乙太網路上穩定有效益的Triple play 服務。