当前，广电业务体系全IP 化发展趋势不断加剧，IP 数据网正向着固移融合、云网协同和“电视+ 宽带+ 通讯+X”多业务融合承载方向演进，而以SRv6、FlexE、iFIT 等为代表的一系列“IPv6+”技术迭代[2]，为广电IP 网络的整体性创新发展提供了一套全新的赋能底座。本文以江苏为例，在分析广电IP 网络业务承载需求和技术发展趋势的基础上，引入SDN、SRv6 等重构优化省域广电IP 骨干网的技术体系，提出了省域广电IP 骨干网建设发展的目标架构和建设内容，以期为相关省级广电IP 骨干网的建设发展提供借鉴与参考。

　　陈益（1983—），男，江苏省广电有线信息网络股份有限公司技术中心副主任，正高级工程师，博士。主要从事媒体融合传播、广电数据网络方面的研究。

　　江苏广电IP骨干网始建于 2010年前后，主要由互联互通层、省干核心层和地市汇接层构成，网元类型包括出口互联设备、省干核心设备、地市汇接设备、地市接入认证设备和各类网络安全设备共计70余台。IP骨干网以传统网络架构组网，网络内部运行 OSPF动态路由协议，网络外部通过 eBGP或静态路由协议与出口资源、各设区市城域网进行互联互通。

　　经过十余年发展，江苏广电 IP骨干网目前承载了全省 400余万广电宽带用户的互联网业务接入，但随着业务类型和业务规模的不断发展，也逐渐暴露出设备能力老旧、网络架构扩展性不足、运营管理相对粗放等问题。

　　1. 在体系结构上，原有 IP骨干网采用传统网络技术组网，以命令行方式逐设备进行网络配置的部署效率偏低，业务开通周期以“天”计，网络架构适配业务发展的可扩展性相对较差。

　　2. 在设备能力上，大部分网络设备在网年限已经超过 12年，设备型号较老、链路负荷重、板卡故障率高；设备单端口能力以万兆为主，路由交换处理能力相对偏弱，逐步不适应全省广电宽带百兆、千兆业务规模化发展要求。

　　3. 在网络管理上， “Web+SNMP”的管理方式更多侧重于网络性能监控，面向业务动态部署和资源灵活调度的支撑能力不足。在服务保障上，缺乏有效的业务质量感知与分析手段，面向精细化运营的网络质量主动感知和用户服务保障能力亟需进一步提升。

　　4. 在网络资源上， IPv4地址资源严重不足，难以支撑未来各类业务发展需要；受制于存量设备和终端， IPv6地址尚未大规模启用，IPv6商用部署发展进度不快。

　　随着广电业务体系全 IP化发展趋势的加剧， IP骨干网应具备面向公众宽带业务、政企专线业务、 IP视频业务、 VoIP业务aiohttp 代理ip、 5G垂直业务和“云网”融合业务的融合承载能力，并在网络架构设计、服务质量保障和安全策略构建上充分考虑不同业务的差异化需求。

　　公众宽带业务提供公众客户的互联网接入服务。业务采用动态 IP地址分配方式，通过 PPPoE或IPoE方式进行接入认证与业务控制。近年来，随着网络强国战略的持续推进，公众宽带业务的接入速率要求正由百兆向千兆演进发展[3]。

　　政企专线业务包括政企互联网专线接入业务和政企互联业务。其中，政企互联网专线接入业务通过裸光纤、MSTP或PON、LAN等方式就近接入，按需开展互联网访问业务；政企互联业务提供省域或跨省域政企客户的二层点到点、多点到多点或三层多点到多点的虚拟互联业务。政企专线业务要求IP骨干网具备灵活安全的接入、按需可控的路由宣告和差异化的SLA、QoS服务保障。

　　IP视频业务提供面向 IP机顶盒、智能电视等的 IP直播和点播业务。现阶段，IP视频业务以 8Mbps高清码率为主，未来逐步向包括 4K/8K、AR/VR/XR等高带宽、低时延、高体验视频业务发展[4]。IP视频业务要求IP骨干网提供组播支持、网络带宽和QoS服务保障。

　　VoIP业务提供基于IP承载网络的语音通信业务，包括固定语音业务和视频通话等多媒体增值业务。VoIP业务需要IP骨干网通过 QoS策略的合理设计和部署，保障语音业务的低时延、低丢包率等服务要求。

　　5G垂直业务提供面向 5G行业用户的业务接入承载，主要包括公共 UPF至专用 UPF（N9接口）、专用 UPF至行业用户专网间（ N6接口）等的互联需求。5G垂直业务要求 IP骨干网面向“ 5G To B”三大类应用场景（增强型移动宽带、超可靠低时延通信、大规模机器通信）提供所需SLA等级的差异化网络切片和业务快速开通、灵活调度、安全隔离等能力[5]。

　　“云网”融合业务提供面向多级云部署的算力资源互联和协同，要求IP骨干网提供“东西”向互联和应用级的差异化综合承载能力 [6]。

　　当前，为破解传统 IP网络架构缺乏弹性、业务管理复杂、云网融合困难等问题，新一代 IP网络正在向网络结构、协议简化和网络管控智能化的技术发展方向演进。

　　公众宽带业务、政企专线G垂直业务和“云网”融合业务通过 SRv6、网络切片等技术，满足不同业务对带宽、时延、可靠性等网络性能的差异化服务要求，实现网业分离、差异化承载。

　　在架构上，借鉴数据中心网络成熟的“叶 -脊”（ Spine-Leaf）架构 [7]，通过网状（Mesh）组网构建一个全互联、无阻塞的扁平化交互架构。在协议上，采用分段路由（Segment Routing）和以太网虚拟专用网络（EVPN），实现二层和三层业务的统一承载。

　　在“叶 -脊”（ Spine-Leaf）架构基础上，通过部署云网协同编排器实现一体化云网资源的统一编排和调度。

　　IPv6规模部署和应用是网络技术创新的重要方向。根据党中央、国务院和行业部门关于加快推进 IPv6规模部署和应用的指导精神 [8-10]，全面加快 IP骨干网的 IPv6改造，推动广电各类 IPv6应用从“通路”走向“通车”。

　　省域广电 IP骨干网定位于上联中国广电 IP骨干网（CBNET）、广电 5G骨干承载网，互联同级电信运营商、宽带内容提供商（CP），下联市县 IP城域网的开放性分组业务综合承载网络。结合 IP网络承载需求和发展趋势，省域广电 IP骨干网应具备面向公众宽带业务、政企专线业务、 IP视频业务、 VoIP业务和 5G垂直业务的融合承载能力，并支撑 IPv6的规模化部署应用。

　　在总体架构上，省域广电IP骨干网参考“叶 -脊”（Spine-Leaf）架构，设置部署“ S-Spine”（省干核心设备）、“Spine”（地市核心设备）、“B-Leaf”（出口接入设备）“、S-Leaf”（云网接入设备）等设备角色，实现网络层次化互联，便于后期“云网”资源接入与协同。目前， 2对“B-Leaf”分别承担固定宽带业务出口（包括 CBNET、同级电信运营商等）和广电 5G骨干承载网的互联功能；若干对“ S-Leaf”实现云网资源的汇聚接入，现阶段主要用于宽带内容提供商（CP）CDN资源的省干集中对接，后续逐步提供更多类型“云网”融合业务，并向省干、地市、边缘多级分布式部署演进；1对 “S-Spine”向下汇聚各地市核心 Spine设备流量

　　（每地市1对），上联 B-Leaf和省级 S-Leaf，实现地市城域网之间“东西向”流量互通和“南北向”流量分发，如图1所示。

　　省域广电 IP骨干网主要设备均采用多级CLOS无阻塞交换架构。其中，省干核心（S-Spine）单槽最大支持16个 100G端口，整机交换容量 248.2Tbit/s；地市核心设备（Spine）、省干出口设备（B-Leaf）单槽最大支持 4个100G端口，整机交换容量50.32Tbit/s。省干核心设备至省干出口设备、地市核心设备间采用全 100G链路互联；地市核心设备至市县城域网互联采用 10G聚合链路，部分地区采用100G链路互联。S-Spine、Spine、B-Leaf设备使用全 IPv6地址互联。

　　考虑到数据业务层面路由协议保护与波分传输层面通道保护倒换的冗余性，日常运行中限定省干核心设备至地市核心设备间链路平均带宽不高于总带宽的30%、峰值带宽不高于总带宽的 45%，并保持地市核心设备的上联和横向互联端口资源按照 2:1设置，在此基础上主要依靠路由器设备的双向转发检测（BFD）和快速重路由（FRR）技术实现网络可靠性保护，如图2所示。

　　省域广电 IP骨干网与市县城域网间通过BGP+IGP层次化路由结构进行互联。其中，考虑到良好的可扩展性和对SRv6功能特性的支持度，省干网域内路由组织采用ISISv6 Level2单域部署，省干核心设备、地市核心设备、出口接入设备等（包括 loopback接口、设备互联接口及 SRv6 locator）部署在 ISIS同一进程。省干网与地市城域网间通过 BGP路由互联，省干核心设备兼做路由反射器（RR），与省干网所有网元、SDN控制器建立 iBGP邻居，传递域内 Overlay BGP路由、BGP SRv6 Policy、BGP EVPN、BGP MVPN路由；省干核心设备按需与地市城域网建立 eBGP邻居，向地市城域网发布跨域路由，并接收城域网汇聚路由。省域广电IP骨干网整体使能 BIERv6组播协议，支持通过端到端 NGMVPN over BIERv6承载组播业务流量。

　　省域广电IP骨干网采用SRv6+EVPN归一化承载各类业务，省干核心设备（S-Spine）作为 SRv6的P节点，地市核心设备（Spine）作为 SRv6的 PE节点（见图3）。其中，公众宽带业务由地市核心设备（Spine）完成对城域网 IPv4流量的 SRv6隧道封装，向上通过 SRv6 BE+L3 EVPN方式透传至出口接入设备。VoIP业务、 5G垂直业务和三层政企专线 TE Policy+L3 EVPN承载，在地市核心设备（Spine）、出口接入设备（B-Leaf）上通过分段 option A方式与城域网、国干网互联；“云网融合”业务、二层政企专线 TE Policy+L2 EVPN方式承载。

　　采用区分服务模式（Diff-serv），由市县城域网对业务流进行 QoS优先级标记，优先级自高到低大体分为路由协议信令、网络管理控制、VoIP业务、IP视频业务、政企专线业务和公众宽带业务。地市核心设备（Spine）在入方向信任来自市县城域网的报文优先级，提供一个严格优先队列（PQ）和多个加权轮循队列 (WFQ)进行差异化服务质量保障，包括业务分类、拥塞处理、拥塞避免、流量整形等。其中，VoIP和IP视频业务等时延敏感类业务被送入PQ队列。采用 WRED 丢弃机制（VoIP业务采用尾丢弃策略），实现基于QoS等级的IP数据包转发。

　　部署主、备两组服务器集群支撑 SDN控制器运行（包括一个仲裁节点）。SDN控制器与省干核心设备（S-Spine）间建立 iBGP邻居，通过BGP-LS收集全网逻辑拓扑信息，并将计算好的选路策略通过SRv6 Policy发布至全网。SDN控制器的部署拓扑如图4所示。

　　通过在省干出口、省干核心、地市核心、地市接入等关键节点旁挂硬件探针和家庭网关、用户终端中植入软件探针，建设部署业务质量感知分析系统，对接采集SDN控制器和 DNS系统、宽带认证系统等网络支撑系统业务信息，结合iFIT随流检测技术和数据关联分析，提供“点、线、面”贯通的业务数据链性能分析、分段业务拨测和端到端应用模拟，实现全方位的网络质量分析、诊断、定位及展现，支撑网络运维管理和用户服务保障，主要建设内容如图5所示。

　　SRv6是新一代的 IP承载协议，也是“ IPv6+”体系创新的核心技术引擎。SRv6技术融合了分段路由（Segment Routing）的源路由特性和 IPv6的原生简洁易扩展优势，并可结合 SDN技术提供丰富的网络编程能力，在简化网络协议、促进云网融合、兼容存量网络、提升跨域体验等方面具有良好的应用前景。

　　江苏省域广电 IP骨干网建设过程中，充分利用SRv6基于原生 IPv6的技术特质，对下联市县城域网的现有IPv4业务流量，由地市核心设备（Spine）对其进行 SRv6 BE或SRv6 TE policy隧道封装，通过IPv4 over SRv6的隧道透传方式实现地市核心设备（Spine）至省干出口设备（B-Leaf）间的IPv6单栈承载。

　　SDN技术的核心思想是将网络设备中的控制面与转发面分离，通过部署逻辑中心化和可编程的控制器，实现全局网络信息的采集、网络设备的管理、网络业务的编排和业务流量的调度。

　　省域广电IP骨干网部署集中统一的 SDN控制器，通过 BGP-LS、Telemetry等技术实时采集网络拓扑、链路状态和时延、丢包、带宽利用率等信息，根据设定的多维算路策略自动计算并下发合适的网络路径，提供对不同业务的差异化SLA服务保障，并可感知网络负载、链路质量的变化实现流量自动化调优。

　　SRv6 TE policy通过在扩展报文头（SRH）中封装一系列有序段标识（SID），配合SDN控制器可以显式地指导报文按规划路径转发，根据不同业务在时延、带宽、可靠性等方面的 SLA需求实现对转发路径端到端的接口细粒度控制。FlexE技术通过在IEEE802.3基础上引入 FlexE Shim层解耦 MAC层与PHY层的一对一映射关系，实现包括速率捆绑、子速率切分、通道化等在内的接口资源灵活匹配。

　　江苏省域广电IP骨干网建设过程中，通过配置SRv6+FlexE技术，实现“2C/2H”业务（包括公众宽带、IP视频等）和“ 2B”业务（包括政企专线G垂直业务等）的融合化承载和差异化保障。其中，“2C/2H”业务场景采用SRv6 BE方式，部署于默认切片中；“2B”业务场景采用SRv6 TE policy方式，按需划分物理切片进行隔离部署。

　　iFIT技术通过在真实业务报文中插入iFIT报文头进行特征标记，基于 Telemetry协议实现对网络时延、丢包、抖动等性能指标的实时采集，并可通过SDN控制器的可视化界面直观提供随流质量感知和故障定位定界。

　　省域广电IP骨干网通过业务质量感知分析系统南向对接 SDN控制器，实现iFIT监控策略的下发和时延、丢包等业务异常事件实时上报，结合分布式探针体系的分段业务拨测和端到端应用模拟，提供全方位的业务质量运行分析和排障支撑。

　　通过对江苏 IP省干网的优化重构，高效实现了与中国广电 IP骨干网（“CBNET”）的对接互联，并且通过SDN+SRv6 TE Policy高效实现了固定语音专网、各类政企专线G to B”特色业务的快速开通。

　　实现了江苏IP省干网与地市城域网间全100G互联和IPv6单栈承载，截至目前开通100G数据通道 76个，资源容量相比于原有平面提升2.25倍，平均链路负荷下降71%，实现了网络轻载运行。

　　通过 SRv6+EVPN技术实现网络承载协议的简化归一，并重构了业务配置和网络配置的分层处理逻辑。其中，IGP路由协议负责底层网络的互联互通，SRv6 BE/TE Policy负责业务路径编排，通过“网”“业”解耦进一步提升了网络管理和业务配置的灵活性。

　　IPv6规模部署和应用是 IP网络技术创新的重要方向。在广电网络业务技术体系 IP化、云化、智慧化、融合化发展趋势下，“IPv6+”系列技术创新为推动广电IP数据网向固移融合、云网协同和“电视+宽带+通讯+X”全业务一体化承载方向演进提供了全新的技术赋能底座。

　　本文以江苏广电网络为样板，在分析研判业务承载需求和技术发展趋势的基础上，提出了省域广电IP骨干网建设发展的目标架构、组网规划和建设内容，通过引入 SRv6、 SDN、FlexE、Telemetry、iFIT等数据网络新技术实现了网络架构重构、承载能力倍升和运维管理智化，并整体推动了省域层面 IPv6规模化部署应用，希望可以为相关省级广电网络的 IP数据网建设发展提供参考。

　　[1] 深入学习贯彻党的二十大精神以科技创新为引领构建大视听发展格局——国家广播电视总局党组成员、副局长朱咏雷在第29届中国国际广播电视信息网络展览会(CCBN2023)主题报告会上的主旨演讲[J].广播电视信息, 2023, 30(5): 8-12.

　　[4]朱咏雷.积极推进“未来电视”部署, 构建广电大视听格局[J]. 中国有线] 李立平, 李振东, 方琰崴. 5G专网技术解决方案和建设策略[J]. 移动通信, 2020, 44(3): 8-13.

　　[8] 新华社. 中共中央办公厅国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》[J]. 中华人民共和国国务院公报, 2017(34): 6-12.

　　[9] 工业和信息化部信息通信发展司. 构筑下一代互联网优势合力推进“IPv6+”创新应用——《关于推进 IPv6技术演进和应用创新发展的实施意见》解读[N].中国电子报, 2023-04-28(3).