IPv6+智能骨干网络技术研究

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023115

电信科学 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (5): 155-166.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2023115

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IPv6+智能骨干网络技术研究

刘建国¹, 渠灏¹, 黄红明², 朱智丹²

¹ 中央广播电视总台，北京 100038
² 华为技术有限公司，北京 100073

修回日期:2023-05-15 出版日期:2023-05-20 发布日期:2023-05-01
作者简介:刘建国（1974− ），男，中央广播电视总台高级工程师，主要研究方向为IP网络新技术和演进方向在广播电视行业的应用和实践
渠灏（1982− ），男，中央广播电视总台工程师，主要研究方向为广播电视网络系统建设及自动化运维
黄红明（1977− ），男，现就职于华为技术有限公司，主要研究方向为通信行业IP网络新技术和演进方向
朱智丹（1981− ），男，现就职于华为技术有限公司，主要研究方向为数据通信产品SRv6、多播等路由协议的创新规划

Research on IPv6+ intelligent backbone network technology

Jianguo LIU¹, Hao QU¹, Hongming HUANG², Zhidan ZHU²

¹ China Media Group, Beijing 100038, China
² Huawei Technologies Co., Ltd., Beijing 100073, China

Revised:2023-05-15 Online:2023-05-20 Published:2023-05-01

摘要/Abstract

摘要：

中央广播电视总台（以下简称总台）骨干网是连接总台、数据中心、国内外各总站/记者站和全国“百城千屏”的关键基础设施，IPv6+是下一代 IP 网络的主要技术路线。主要分析了总台骨干网的现状和面临的挑战，介绍了IPv6+核心的原理、优势和技术特点，研究和探讨了IPv6+技术如何适应广播电视业务的发展需求，最后提出了基于IPv6+构建和部署下一代广播电视骨干网的构想和建议，为未来广播电视台骨干网建设提供了简化协议、加速业务开通的新思路。

关键词: 骨干网, IPv6+, 网络切片, iFIT, APN6, 广联接, 超宽带

Abstract:

The China Media Group backbone network is a key infrastructure that connects the headquarters, data centers, hubs/journalists at home and abroad, and “hundreds cities and thousands of screens” across the country, and IPv6+ is the main technical route of the next-generation IP network.The present situation and challenges of the backbone network of the headquarters were mainly analyzed, the principle, advantages and technical characteristics of the core of IPv6+ were introduced, and how IPv6+ technology adapts to the development of broadcast and television services was discussed.Finally, the conception and suggestion of constructing and deploying the next generation broadcast TV backbone network based on IPv6+ were put forward.It provided a new idea to simplify the protocol and speed up the service opening for the future construction of backbone network of radio and television stations.

Key words: backbone network, IPv6+, network slicing, iFIT, APN6, wide connection, ultra-broadband

中图分类号:

G220.7

刘建国, 渠灏, 黄红明, 朱智丹. IPv6+智能骨干网络技术研究[J]. 电信科学, 2023, 39(5): 155-166.

Jianguo LIU, Hao QU, Hongming HUANG, Zhidan ZHU. Research on IPv6+ intelligent backbone network technology[J]. Telecommunications Science, 2023, 39(5): 155-166.

图/表 12

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参考文献 15

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约束参数	功能
优先级	指定不同隧道之间的优先顺序，高优先级隧道可以抢占低优先级隧道的带宽资源
带宽	带宽包括链路带宽与采集的实时流量带宽，使能实时流量带宽后，SDN 控制器会使用实时带宽进行路径计算，忽略隧道配置带宽
跳数限制	根据跳数约束算路
时延门限	算路选择路径时延在门限范围内的路径
显式路径	支持严格和松散模式，严格模式是指每一跳路径都指定，松散模式是指指定其中几个关键节点，其余路径按照网络配置自选

对比项	PIM	BIERv6	比较分析
控制机制	需要为每条流建立多播分发树，需要选择 RP、RPF 处理，共享树和源树切换	不需要建立多播分发树，不需要建立专门的P2MP隧道	传统多播技术为每条流建立多播分发树，当多播业务发展增多时，会导致树的数量急剧增大，资源占用多，运维困难
转发机制	PIM多播树复制转发	根据单播路由转发	与单播转发一致便于业务统一运维管理
可扩展性	需要中间节点保留多播流和树的状态，不利于扩展	中间节点只需要一份转发表即可	传统多播协议需每个转发点保留大量多播状态信息，导致：网络变化时，收敛慢；新用户加入时，时延大；用户体验差
可靠性	PIM MoFRR	双根1+1；单播FRR	BIERv6保护机制更简单，可靠性更高
用户体验	新用户加入需逐跳加入多播树，响应慢	新用户加入只需在 BFIR 和BFER间发请求即可	传统多播协议新用户加入请求要逐跳加入多播转发树中，导致用户观看初始延时大、体验差
设备能力要求	所有节点需保留多播树和多播流状态	报文携带 BitString，BitString占用部分业务带宽，芯片支持复制转发	传统多播协议对设备表项资源要求高；BIER转发对设备芯片复制能力要求高
跨域网络能力	分域分段部署 PIM，建多播分发树，E2E 设备要求支持PIM	BIERv6可通过IP可达来跨越不支持节点	BIERv6 由于其依据 IP 路由可达性，可以跨越不支持节点，便于穿越不支持设备或网络

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