传统的SDH网络具有良好的网络保护性能，它采用的信令方式，使其保护切换时间严格小于50ms。IP RAN网络是基于自动寻址、控制层面非连接、数据层面包转发的网络。虽然技术有所不同，但是IP RAN网络可以做到类SDH的运维。

    IP RAN 保护机制分类

    网内保护之一：隧道LSP1:1 保护（主要应用于联通）, 同时建立LSP主、备隧道；网内保护之二：ECMP保护（主要应用于电信），采用BGP ECMP可以对隧道进行保护，并进行流量负载分担；网内保护之三：业务层保护，接入层采用PW冗余，L3VPN采用VPN FRR保护；网间保护: BSC 双归到IP RAN网络，上行流量采用IP FRR保护，下行流量采用VRRP保护；不论是网间保护还是网内保护，均可采用BFD 进行快速的故障检测。

    BFD 故障侦测

    双向转发检测 BFD（Bidirectional Forwarding Detection）以一个单一的机制，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 能够在系统之间的任何类型通道上进行故障检测，这些通道包括直接的物理链路、虚电路、隧道、MPLS LSP、多跳路由通道以及非直连的通道。

    ECMP保护

    配置ECMP（Equal-CostMultipathRouting）等价多路径，设置参与负载分担的BGP路由ORIGIN，LOCAL-PREFERENCE，MED以及AS-PATH路径属性相同；在BGP VPN中配置等价负载分担命令balance。ECMP最大的特点是在等值情况下，实现多路径负载均衡和链路备份，不仅增加了传输带宽，并且可以无时延无丢包地备份失效链路的数据传输。

    LSP 1:1 隧道保护

    LSP1:1保护是1条备用LSP为1条主LSP提供保护。在Ingress LER分别建立好一条主LSP和备LSP。Egress LER检测到主LSP上链路失效后，通过反向通道向Ingress LER发送BDI报文，Ingress LER接收到BDI 报文后，将主LSP的流量旁路到备LSP上，从而完成1:1模式的保护切换。

    PW冗余保护

    PW冗余属于业务保护手段，是在建立主用PW的同时，建立备份PW和Bypass PW，当主PW出现故障时，业务切换到备份PW，之后从Bypass PW迂回到原PE设备。可采用BFD for PW实现快速故障检测。

    VPN FRR保护

    VPN FRR是在CE双归属的VPN 网络环境中，当PE设备发生故障时使VPN业务快速切换的技术。VPN FRR利用基于VPN的私网路由快速切换技术，通过预先在远端PE中设置指向主用PE和备用PE的主备用转发项，并结合PE故障快速探测，在VPN路由收敛完成之前，先将VPN流量切换到备份路径上。这样，解决了PE节点故障恢复时间与其承载的私网路由的数量相关的问题。

    VRRP保护

    IETF推出了VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由冗余协议。VRRP是一种容错协议，它把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，并通过一定的机制来保证当主机的下一跳路由器出现故障时，可以及时将业务切换到其他路由器，从而保持通信的连续性和可靠性。

    IP FRR保护

    BSC双归接入IP RAN核心ER设备A、B或者CE设备。在正常情况下，Router A到BSC的业务通过主链路进行转发。设备A上配置IP FRR策略，使链路A-B-RNC为链路A-RNC的备份。当主用链路出现故障时，业务可以快速切换到备份链路上。

    IP RAN保护机制实例分析

    根据中国电信最新建设指导意见，LTE基站业务采用PW+L3VPN方式进行承载。即基站业务在IP RAN接入网的接入层启用OSPF协议，采用PW承载；在汇聚层和核心层启用ISIS协议，采用L3VPN方式进行承载。接入层配置LDP动态协议生成PW，核心汇聚层采用LDP分配外层LSP标签，BGP分配内层VRF标签。

    通过A1上的业务进行说明：

    故障1：

    故障瞬间：上行业务路径为 ①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为 ⑧⑥④②③①；

    接入环LSP未完成收敛:上行业务路径为①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③①；

    接入层链路故障瞬间bfd for PW状态由UP变为down，A1进行PW业务切换，将上行业务切换到B2，下行业务通过B1的NNI保护UNI到达B2下话；LSP未完成收敛，CE1对B1的直连路由进行撤销，下行业务切换到B2；接入环LSP收敛完成后，B1延时重分发L3VE直连路由到CE1，下行业务回切到B1，A1设备通过收敛的LSP将业务回切到主用B1。

    故障2：

    上行业务路径为①②③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③②①；

    B1-RAN ER之间可部署LDP-FRR；实际工程部署时，控制平面实施 L3PW、LSP分离，通过IGP、LSP收敛进行业务保护；部署LDP-FRR时，故障2首先由数据平面进行业务快速切换，然后主控平面通过IGP、LSP收敛，强制更新LSP；恢复时，控制平面通过IGP、LDP收敛然后更新数据平面LSP配置，业务倒换到主用。

    故障3：

    上行业务路径为①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③①；

    A设备检测到BFD for PW中断后，进行PW切换将上行业务切换到B2；CE1配置ECMP/VPN-FRR，控制平面LSP收敛完成删除相应的LSP，数据平面更新ECMP成员或者进行VPN-FRR切换，将业务切换到B2；故障恢复时，B1打开L3VE时延时发送直连路由，避免接入层业务未就绪的情况下将下行业务吸引到B1；故障恢复时，A检测到BFD for PW 状态UP后，延时进行回切。

    组合故障：故障1+故障3

    故障1瞬间：上行业务路径为 ①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为 ⑧⑥④②③①；

    LSP收敛未完成，故障3：上行业务路径为①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③①；

    接入层链路故障瞬间bfd for PW状态由UP变为down，A1进行PW业务切换，将上行业务切换到B2，下行业务通过B1的NNI保护UNI到达B2下话；接入层LSP未完成收敛，B1发送撤销L3VE直连路由消息，CE1撤销B1的直连路由，将下行业务切换到B2。

    故障3恢复：

    上行业务路径为①③②④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④②③①；

    故障3恢复，接入环LSP收敛完成，B1发现bfd for PW的状态由down变成up，B1延时向CE1宣告L3VE直连路由，CE1将下行业务切换到B1。上行业务延时回切到主用PW（重新收敛的LSP承载）。

    组合故障：故障1+故障2

    故障1发生瞬间：上行业务路径为①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④②③①；

    LSP收敛未完成：上行业务路径为①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③①；

    故障1瞬间，上行业务在A1进行PW切换，经由B2上话；下行业务通过NNI保护UNI，通过核心层LSP到达B2下话，通过备用PW到达A1。B1-B2之间的接入层LSP收敛未完成，B1向CE1发送L3VE直连路由撤销消息，CE1将下行业务切换到B2。

    故障2：时间足够长（接入层完成IGP、LSP收敛）：上行业务路径为①③②③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③②③①；

    等待时间足够长，接入环的LSP收敛完成，A1-B1的VC状态变为active，B1上bfd for PW状态变为UP，B1宣告L3VE直连路由，下行业务切换到B1（VPN-FRR回切到主用、ECMP重新负载分担），上行业务回切到主用PW（重新收敛的LSP承载）。

    故障2恢复：上行业务路径为①③②④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④②③①；

    故障2恢复上下行业务在核心层通过IGP、LSP收敛，回切到原来的路径；故障1恢复，接入层上下行业务回切到A1-B1的短径。

    组合故障：故障2+故障3

    故障2时业务切换为：上行业务路径为①②③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③②①；

    故障3时业务切换为：上行业务路径为①③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③①；

    故障3恢复时：上行业务路径为①②③⑤④⑥⑧；下行业务路径为⑧⑥④⑤③②①；

    故障2发生，上行业务在接入层通过A1-B1之间的备用LSP到达B1后，在核心层则通过LDP-FRR保护生成（或者控制平面收敛）的备用路径到达CE1；故障3恢复时，上行业务通过A设备PW冗余回切到主用B1（配置延时回切）；故障2恢复时，B1、RAN ER1上配置的LDP-FRR生成主备LSP，业务在核心层路径回切到主用路径。

    烽火IP RAN保护机制全面，可有效保护多处断纤和多节点同时故障等复杂场景。烽火IP RAN 综合承载网已经在中国联通44个本地网进行大规模部署。从目前部署的情况看，动态协议和信令的保护切换可以满足联通IP RAN业务网的要求。综合来看，烽火IP RAN设备运用成熟的保护机制，可以为电信IP RAN大规模应用提供可靠保障。