多手段保证LTE承载网可靠性

L3VPN方案的设计理念为接入层通过一种技术PW实现所有业务的接入，降低接入层的维护复杂度，以及维护人员的技能要求，到达汇聚路由器后再进入L3VPN转发。

对于省会或者大区城市（EPC所在地），业务承载如下图所示：

如上图所示，接入层建立二层管道PW，汇聚路由器以上起L3VPN，通过内部环回接口实现PW与L3VPN的桥接。通常一个接入环会双挂两台汇聚路由器，汇聚路由器作为基站的三层网关，此时需要为两台汇聚路由器三层内部环回接口设置相同的MAC和IP，实现双网关保护。

PW+L3VPN同时采用二层PW及三层VPN技术，相应的保护方案也是两种技术保护方案的组合。

按照保护模式可以分为隧道保护、业务保护及网关保护三类：

1）隧道保护

用于网络内部链路及节点故障，特征是保护倒换前后业务源宿节点不变，相应的保护技术为LDP快速收敛、LSP 1：1、TE FRR，检测技术为BFD for IGP/LSP.

2）业务保护

用于汇聚路由器、RAN ER以及EPC CE节点故障，特征是保护前后业务源宿节点（包括PW与L3VPN的桥接点）发生变化，相应的保护技术为PW Redundancy和VPN FRR，检测技术分别为BFD for PW和BFD for Tunnel.

3）网关保护

用于EPC CE及EPC与EPC CE之间的链路故障，相应的保护技术为E-VRRP.

2.2中国联通LTE承载网可靠性技术

中国联通在建立IPRAN网络时，主流场景是端到端新建的IPRAN网络，也存在依托于现有的城域网进行建设。

中国联通的LTE承载网架构和承载方式如下图所示，本地网仍然采用IPRAN的承载方式（即HVPN），只是非省会城市需要途径联通B网省干到省会或者大区的EPC机房落地业务。

为了叙述方便，拓扑图简化如下：

HVPN（Hierarchy VPN）在传统端到端L3VPN的基础上进行了适当优化，通过引入一层"轻量级RR"来缓解核心侧设备压力，解决组建大网的问题。具体方案为：

将汇聚路由器设为"第二级RR"，接入路由器与汇聚路由器建立BGP会话，由于汇聚路由器下挂接入路由器数量有限，因此汇聚路由器上BGP会话压力不大；汇聚路由器与城域骨干RR建立BGP会话，相比接入路由器，整网的汇聚路由器数量大大降低，相应的RR的BGP会话压力也大大降低。汇聚路由器收到接入路由器发布的VPNv4路由后，将下一跳修改为自己之后再发布给RR，之后再由RR反射给EPC CE，因此EPC CE有整网明细路由；汇聚路由器收到的VPNv4路由均不向接入路由器发布，仅向接入路由器发布一条缺省路由，用于引导上行流量，由此，接入路由器仅需维护极少的VPN路由，路由压力较大的问题得以彻底解决。由于VPN采用分层的方式，相应的用于承载VPN的隧道也需要采用分层的方式，接入路由器与汇聚路由器之间为一段隧道，汇聚路由器与EPC CE设备之间为另一段隧道，EPC CE的隧道数量较多的问题也不复存在。

通过上述方案，HVPN解决了传统端到端L3VPN的扩展性问题，保证了低端设备与高端设备共同组大网的能力。

对于省会或者大区城市（EPC所在地），核心层设备直接上联至EPC CE设备即可；对于非省会城市（没有EPC），核心层设备需要和B网的本地落地PE设备相连，由B网调度到EPC CE设备然后到EPC进行业务落地。

对于省会或者大区城市（EPC所在地），业务承载如下图所示：

L3VPN到边缘的业务保护方案非常完备，可以分为隧道保护、业务保护及网关保护三种模式，隧道保护用于网络内部链路及节点故障，特征是保护倒换前后业务源宿节点不变，相应的保护技术为LSP 1：1，检测技术为BFD for LSP；业务保护用于汇聚路由器及EPC CE节点故障，特征是保护前后业务源宿节点（包括两段L3VPN的衔接点）发生变化，相应的保护技术为VPN FRR，检测技术为BFD for Tunnel；网关保护用于EPC CE及EPC与EPC CE之间的链路故障，相应的保护技术为E-VRRP.

2.3快速检测技术

双向转发检测BFD（Bidirectional Forwarding Detection）用于快速检测系统之间的通信故障，并在出现故障时通知上层应用。

BFD for PW是一种对PW进行故障检测的机制，用于触发所承载业务的快速切换，达到业务保护的目的。利用BFD完成隧道或PW故障的快速检测，从而引导所承载业务的快速切换，达到业务保护的目的。

BFD For TE是MPLS TE中的一种端到端的快速检测机制，用于快速检测隧道所经过的路径（包括链路和节点）中所发生的故障。

TE传统的检测机制包括RSVP Hello或者RSVP刷新超时等检测，都具有检测速度缓慢的缺点。BFD检测机制很好的克服了这些缺点，它采用快速收发报文的机制，完成这些隧道路径故障的快速检测，从而触发承载业务的快速切换，达到保护业务的目的。