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Ip电路备份方案的研发
- 3. 目 录
1、 小组概况……………………………………………1
2、 选择课题……………………………………………3
3、 设定目标……………………………………………4
4、 提出方案并确定最佳方案…………………………5
5、 制定对策……………………………………………
16
6、 对策实施……………………………………………
19
7、 确认效果……………………………………………
24
8、 标准化………………………………………………
26
九、 下一步打算…………………………………………
27
- 6. 组长姓名 王鹏 小组人 5人
数
小组口号 不以客户满意为 活动时 2011 年 7 月
目的 间
-2012 年 3 月
要以客户感动为
满足
活动频次 2 次/月 本次课 IP 电路备份方案
题 的研发
QC 小组会议：每月 2 次，每次 60 分钟
QC 小组成员：5 名（男：4 名，女：1 名）
QC 小组平均年龄：29 岁（最小 24 岁，最大 35 岁）
QC 小组活动时间：（√）工余时间，（√）工作时间
(制表人:贺鲁盼 时间:2011 年 7 月)
表 2：QC 小组活动进度表
6
- 7. 月份 7 8 9 10 11 12 1 2 3
项目
1、课题选择
2、设定目标
3、确定方案
4、制定对策
5、对策实施
6、确认效果
7、标准化
计 实
划： 施：
（制表人：刘宪鹏 时间：2011 年 7 月）
二：选择课题
（一）：问题的提出
通过调查，目前大客户常见障碍有两种：IP 电路障碍、
数字电路障碍，而 IP 电路障碍发生率（IP 电路障碍数/IP
电路总数）为 38%，大于数字电路障碍发生率（数字电路障
碍数/数字电路总数）的 33%，并且 IP 电路一旦发生故障就
会造成电路完全中断，没有保护，目前还不存在解决方式
这对一些服务等级高的重要客户来讲会造成严重的损失。因
此，提出一种新型的互联网备份接入方案迫在眉睫。
（二）：确定课题
为降低用户 IP 互联网电路障碍感知度，减少用户申报
IP 城域网中断障碍数量，提高客户满意度，研制一种新型
7
- 8. 的互联网备份方案势在必行，我小组确定此次活动的课题
为：
IP 电路备份方案的研发
（三）课题选择图
需要性：
众多客户需要
备份技术
可行性： 科学性：
相关方案经过 依据充足，有
实验和论证 一定探讨价
值；
课题
选择
社会和经济价
主备MSTP光 值：提升客户满
端机 意度，从而获得
更多市场份额
图 1-1 课题选择图（制图人：刘宪鹏 时间： 2011 年 7 月）
三：设定目标
1.目标值的设定：用户 IP 电路中断故障感知度为 0，
即用户将不会申报 IP 电路中断障碍。
2.目标可行性分析：
如果研制出互联网热备份方案，在局间和用户端实现
8
- 10. 如何进行安全适宜的大客户IP电路备份
投资要少 技术手段要先进 周期要短
尽量少增加设备 备份切换时间要短 招投标周期要短
少增加线路 电路数率多种多样 审批周期要短
不增加月租费 纠错能力要强 施工周期要短
--------- --------- ---------
--------- --------- ---------
施工要方便 维护要方便
最好采用原运营商入户线 不增加维护人员
尽量少改动用户端机房设施 降低维护费用
施工时用户不需要中断连接 维护设备要尽量少
------------- ---------
------------- ---------
表 4-1 如何进行安全适宜的大客户 IP 电路备份亲和图（制图人：刘宪鹏 2011 年 8 月）
因此，我们制定出如下四种方案：
方案一：通过新开 IP 电路备份
开通另一条光纤线路，当主线出现问题的时候，使用另一
条光纤总保证线路畅通。
10
- 13. 端 SDH 光端机东西光双光路接入一个交换局。
图 4-5 通过 MSTP（多业务平台）双光路备份（制图人：骆滢升 2011 年 8 月）
图 4-6 MSTP 备份试验连接图
方案四：通过 MSTP（多业务平台）四光路备份
用户端和局端均通过 MSTP 方式接入，再在局端接入相应的
数据设备上网。用户端不在同一机房的一主一备两套 SDH 光
端机分别东西光共四光路接入两个交换局。两个接入局和主
13
- 14. 备光端机之间通过路由 VRRP 协议相连，实现自动切换。
图 4-5 通过 MSTP（多业务平台）四光路备份（制图人：骆滢升 2011 年 8 月）
根据以上亲和图，我小组决定从以下方案进行试验和分析：
方案一 试验对象 试 验 时 断 网 原 断 网 感 知 故 障 恢 IP 电 路
间 因 度 复时间 恢 复 使
（地点） 用时间
14
- 15. 通过互 某汽车公 2011 地 上 光 100% 135 分 5 分钟
联网线 司 年 9 月 缆断 钟
路备份 5日
（用备 某银行 2011 尾纤坏 100% 47 分钟 4 分钟
份线路 年 9 月
时需修 6日
改 IP 某私企 2011 IP 地 址 50% 17 分钟 5 分钟
地址） 年 9 月 受攻击
12 日
某学校 2011 局 端 端 50% 30 分钟 6 分钟
年 9 月 口故障
13 日
某机关单 2011 局 端 设 50% 62 分钟 4 分钟
位 年 9 月 备故障
15 日
平均电路恢复使用时间 ： 4.8 分钟
表 4-2 方案一试验结果（制表人：贺鲁盼 2011 年 9 月）
方案二 试验对象试 验 时 断 网 原 断 网 感 知 故 障 恢 IP 电 路
间 因 度 复时间 恢 复 使
（地点） 用时间
通过 2M 某学校 2011 地 下 光 100% 48 小 时 4 分钟
数字电 年 9 月 缆断 以上
路备份 19 日
某银行 2011 网线坏 100% 47 分钟 4 分钟
年 9 月
20 日
某电视台 2011 IP 地 址 50% 16 分钟 5 分钟
年 9 月 受攻击
21 日
某外企 2011 局 端 端 50% 33 分钟 4 分钟
年 9 月 口故障
22 日
某保险公 2011 局 端 设 50% 71 分钟 4 分钟
司 年 9 月 备故障
26 日
平均电路恢复使用时间 ： 4.2 分钟
表 4-3 方案二试验结果（制表人：贺鲁盼 2011 年 9 月）
15
- 16. 方案三 试验对象 试 验 时 断 网 原 断 网 感 知 故 障 恢 IP 电 路 恢
间 因 度 复时间 复使用时间
（地点）
通 过 某汽车公 2011 用户端 0 55 分钟 ----------
MSTP 司 年 9 月 传输设
（多业 27 日 备故障
务 平台 ）某银行 2011 网线坏 0 47 分钟 ----------
双光路 年 9 月
备份 28 日
某机关单 2011 局 端 传 100% 62 分钟 62 分钟
位 年 9 月 输设备
29 日 故障
某外企 2011 局 端 数 100% 36 分钟 36 分钟
年 9 月 据设备
30 日 故障
某学校 2011 光缆障 0 122 分 ----------
年 10 碍 钟
月 10
日
平均电路恢复使用时间 ： -------
表 4-4 方案三试验结果（制表人：贺鲁盼 2011 年 9 月）
由于上述每种故障发生的概率差别较大，计算平均值
不能反映该备份方案优缺点的真实性，因此通过计算其数
学期望比较，通过调查 2011 年上半年的 IP 城域网故障，局
端传输设备故障和局端数据设备故障大约都占上述五种故
障的 2% ，这样得出的平均电路恢复使用时间的数学期望是
T=62*0.02+36*0.02=1.98 分钟
16
- 17. 方案四 试验对象 试 验 时 断 网 原 断 网 感 知 故 障 恢 IP 电 路 恢
间 因 度 复时间 复使用时间
（地点）
通 过 某汽车公 2011 用户端 0 49 分钟 ----------
MSTP 司 年 10 传 输 设
（多业 月 11 备故障
务 平台 ） 日
四 光 路 某银行 2011 网线坏 0 47 分钟 ----------
备份 年 10
月 12
日
某机关单 2011 其中一 0 62 分钟 ----------
位 年 10 个 局 端
月 13 传 输 设
日 备故障
某外企 2011 其中一 0 36 分钟 ----------
年 10 个 局 端
月 14 数 据 设
日 备故障
某学校 2011 光缆断 0 122 分 ----------
年 10 钟
月 17
日
平均电路恢复使用时间 ： -------
表 4-5 方案四试验结果（制表人：贺鲁盼 2011 年 9 月）
17
- 20. 另外，几种备份方案的优缺点比较见下表：
方案 方案分析
分析 特点
方案一：通过互联网线 1. 需要走向与主线不同的一根 优点：实现简单，不需要新
路备份 光纤 技术
2. 局端和用户端都需要增加一 缺点：备份实现投资大，需
个光转 计划建设，多一条光缆
3. 不需要新技术 造成资源浪费,当一条
线路中断时，需要手动
切换到另一条线路，造
成线路恢复的延迟，缺
乏自动性。属冷备份。
方案二：通过 2M 数字电 1. 用户端和局端都需要有空闲 优点：易于实现，利用现有
路备份 的 2M 接口 资源，成本低
2. 用户端和局端需要网桥或者 缺点：有带宽限制，需要用
捆绑器 户有空闲的 2M 端口。当
3. 局端现有资源丰富，节省资 一条线路中断时，需要
源 手动切换到另一条线路
造成线路恢复的延迟，
缺乏自动性。 属冷备份。
方案三：通过 MSTP（多 1. 用户端有 MSTP 设备 优点：易于实现，利用现有
业务平台）双光路备份 2. 实行东西光双光路保护 资源，成本低，带宽基
本无限制，电路一旦故
3. 有 SDH 光端机的用户端只需
障，自动切换到备份电
光口改以太口，加一块 EFS 路，自动性好。属热备
板卡即可，无需多余投资 份。
4. 局端现在资源丰富，节省资
源 缺点：需要用户有空闲的
MSTP 端口
方案四：通过 MSTP（多 1.用户端有 MSTP 设备 优点：易于实现，利用现有
业务平台）四光路备份 2.实行双局向共四条光路保护 资源，电路一旦故障，
自动切换到备份电路，
3.用户需要多引进一台 SDH 光端
自动性好，采用双局向
机和相应的 EFS 板卡 四光路保护，一旦某一
4.局端现有资源丰富，节省资源 局端和某一端机发生障
碍，自动切换到另一端
机设备，保护更充分，
基本保证电路 24 小时
不中断。属热备份。
缺点：需要用户有空闲的
MSTP 端 口 ， 需 多 余 的
端机和板卡做备份，资
20
- 21. 源利用率下降。
表 4-6 四种方案比较结果（制表人：贺鲁盼 2011 年 10 月）
另外，经过QC小组全体成员调查和收集到的各局站所
带集团互联网用户情况大致如下：目前农业银行、工商银行
等集团客户下属大部分网点已经实现MSTP接入方式，据统
计这些用户在500户上下，另有华晨宝马、武警支队、万科以
及一些高端的银行、证券、保险企业等正在实施MSTP接入或
改造成MSTP方式接入，预计1年内将新增MSTP方式接入用户
200户。可见MSTP是目前的发展趋势。而重要的是，MSTP的备
份方式属于热备份，有良好的自动性，对人力的投资相比
较小。
通过比较上述各种备份方式的试验结果以及优缺点，
小组进行打分。总分为 10 分，其中实用性占 5 分，经济性
占 5 分，选择平均分高的方案。
课题选择可行性分析表
序 设定课 项目 王 郑 孙 贺 贺 岳 邓 吴 骆 平均 综合 采 纳
号 题 鹏 鑫 国 岩 鲁 辉 博 丹 滢 得分 得分 意见
宏 松 盼 升
1 通过互 实用性 4 4 4 5 4 3 3 4 4 3.89 7.22 否定
联网线
路备份
经济性 3 3 3 3 4 3 3 4 4 3.33
21
- 22. 2 通过 2M 实用性 4 4 4 5 5 4 4 5 4 4.33 8.33 否定
数字电
路备份
经济性 4 4 4 4 3 4 5 4 4 4.0
3 通过 实用性 5 5 5 5 4 5 4 5 5 4.78 9.34 待定
MSTP
（多业
务平台）
双光路 经济性 5 5 4 4 4 4 5 5 5 4.56
备份
4 通过 实用性 5 5 5 5 4 5 5 5 5 4.89 9.22 待定
MSTP
（多业
务平台）
四光路 经济性 4 5 4 4 4 4 4 5 5 4.33
备份
表 4-7 四种方案比较结果（制表人：贺鲁盼 2011 年 10 月）
比较经济型和实用性以及后期效益，最终小组共同讨论选
定方案四：通过 MSTP（多业务平台）四光路备份。
五：制定对策
（一）、方案四的具体分析
1.要在用户端实现基于SDH数字电路的MSTP四光路热备份方
式接入，必须分别进行双物理路由接入主备两套MSTP光
端机，也就是分别实现双光纤接入主备光端机的两个光
口（东光、西光），将主备两套端机至于联通某两个光环
中。这就需要运营商要提供四条两个局站接入的光缆到用
户端，用户端主备MSTP光端机需要双纤双光口,局端可采
用机框式MSTP光端机进行接入，然后再连接至数据设备。
同时，两个局端之间以及主备光端机之间通过VRRP路由
22
- 23. 协议相连，实现电路热备份，当主线路故障时自动切换
到备份线路。具体需求分析如下图所示：
互联网热备份电路
两个不同局向及两套局端在光环中的
MSTP光端机
互 局端
联 可验证性：
网
热
备 传输 不同局向的光缆资源接入用户
份
电
路
两 用户端 主备MSTP光端机
图 5-1 QC小组方案四分析树图（制图人：郑鑫 时间： 2011年 10月）
通过以上分析，根据联通现有网络资源，实现互联网
热备份电路所必须具备的3大要素中，对于通过MSTP四光路
热备份的用户，两个不同方向的接入局以及局端在光环中
23
- 25. 相 关 专 的光纤共 8 局 向 光
业解决 条 纤资源。
3 局端 由 本 中 满 足 用 户 选定 4 个 831 局 ，
2011 郑 鑫 、
心 协 同主 备 光 端局 端 820 局 ， 11 骆 滢 升 、
年
机 接 入 光 MSTP 光 841 局 ， 25
月
各 区 局 环网 端 机 新 811 局 日 贺鲁盼
解决 增 一 定
数 量 的
以 太 网
口机框。
4 用户 用 户 端 当 主 光 端 由 用 户 831 局 ，2011 王 鹏 、
机 出 现 异 端 和 局 820 局 ， 11
年
端和 和 局 端 常 无 法 运 端 相 应 841 局 ， 30 刘 宪 鹏 、
月
局端 路 由 器 转 时 ， 自 技 术 人 811 局 日 贺鲁盼
配置 动 切 换 到 员 输 入 和 该 汽
备 用 光 端 相 应 指 车公司
机 ， 实 现令 进 行
热备份 VRRP 协
议配置
5 用户 IP 电路 用 户 故 障 在 某 大 某 大 型 2011 王 鹏 、
感知度为 0 型 汽 车 汽 车 公 年 12 郑 鑫 、
端 热备份 公 司 进司 月 1
试验 行试验 日 骆滢升
表 5-1 QC小组方案实施对策表（制表人：郑鑫 时间： 2011年 11月）
六：对策实施
实施一：
实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
由本中心 共 引 入 两 台 贺鲁盼 2011 年 集团客
网络经理 155/622M光端机 11月1日- 户响应
和集团客 作为两个机房的 4日 中心
户经理协 主用光端机，两
同解决用 台 OSN3500 光 端
户 端 MSTP 机作为两个机房
25
- 26. 光 端 机 问 的备用光端机
题
表 5-2 QC小组对策实施一（制表人：贺鲁盼 时间： 2011年 11月）
实施效果：
用户端两个机房主备光端机准备完毕，等待光纤的接入。
实施二：
实施 实施情况 实施 时间 地点
项目 人员
2.将831局的两条光 纤分别接
由 本 王鹏 2011 该汽车
入其中一台155/622M（主设
中 心 年 11 公司
备，机房1）端机的东西光；
协 调 月 10
区 局 3.将841局的两条光 纤分别接 日 —
光 缆 入 其 中 一 台 OSN3500 （ 备 用 2011
26
- 27. 等 相 设备，机房2）端机的东西 年 11
关 作 光； 月 15
业 解 日
4.将820局的两条光 纤分别接
决 传
入其中一台155/622M（主设
输 问
备，机房2）端机的东西光；
题
5.将811局的两条光 纤分别接
入 其 中 一 台 OSN3500 （ 备 用
设备，机房1）端机的东西
光。
表 5-3 QC小组对策实施二（制表人：贺鲁盼 时间： 2011年 11月）
实施效果：
用户端两主两备端机接入正常，等局端做好相应工作后可
投入正常使用。
实施三：
实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
27
- 28. 由 本 中 心 由 中 心 人 员 郑鑫 2011 年 11 831，82
协同大东 和区局人员 月 16 日 — 0 ， 841
区局解决 根据计划对 2011 年 11 和811局
局端必备 四个接入局 月22日
条件 施行了以太
网板卡的新
增，满足用
户端机于光
环中
表 5-4 QC小组对策实施三（制表人：贺鲁盼 时间： 2011年 11月）
实施效果：
1.四个接入局831局，821局，811局和841局都新增了以太
网机框；
2.在局端进行了相应的操作，使该大型汽车公司的两套端
机都置于联通光环中，实现了环保护；
3. QC小组成员与数据、传输、光缆等相关专业制定针对用户
的接入方案。经与相关专业人员进行沟通、探讨，最终确
认技术解决方案拓扑图如下：
28
- 29. 用户侧
局站A
其它用户光端机
MSTP
光端机 西光
SDH光环
东光
局站C
局站B
图 5-2 QC 小组 主 （ 备 ） 光端 机 实 施 方 案拓 扑 图 （ 制 图人 ： 郑 鑫 时间 ： 2011 年 11
月）
其中左侧所示为用户端接入方式，设备主要包MSTP光
端机、交换机、用户电脑终端，其中MSTP光端机具备双光口
进行光环保护功能，右侧为联通SDH传输光环，主要包括联
通局站和其它用户的SDH光端机等，构成三点环。
4.经过如上配置，基于SDH数字电路实现互联网热备份的接
入方式框架已经形成。
29
- 30. 实施四：
实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
由用户端 技 术 人 员 通 骆滢升 2011年12 该 汽 车 公
和局端响 过指令输入 月2日 司
应技术人 对两端的路
员进行路 由器进行了
由器配置 VRRP 协 议 配 831 ， 841
置 局 和
820 ， 811
局
表 5-5 QC小组对策实施四 （制表人：贺鲁盼 时间： 2011年 11月）
实施效果：
技术人员通过VRRP协议的配置实现将两个机房的主光端机
155/622M和备用光端机OSN3500热备份，831局和841局热备
份，以及820局和811局热备份。
30
- 31. 实施五：
实施项目 实施情况 实施人员 时间 地点
IP 电 路 热 备 份 方 案 王鹏，郑鑫 2011 年 12 该 汽 车
备份试验 研 发 完 成 贺鲁盼，骆 月 3 日 — 公司
后 对 该 汽 滢升 2012 年 2
车公司进 月1日
行了2个月
的试验
表 5-6 QC小组对策实施五 （制表人：贺鲁盼 时间： 2011年 11月）
实施效果：
通过近两个月的观察，发现通过该种方式热备份之后用户
没有申报过IP电路中断障碍。
七：效果检查
对策实施完毕后，从2011年12月开始，集团客户响应中心
面向该汽车公司进行试点,推出了“基于MSTP方式实现IP电
路热备份”这种全新的服务模式。客户对本中心推出的服务
给予了高度评价，我们的方案取得了成功。
31
