摘要

華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案通過全無線接入、全球一張網(wǎng)、全云化管理、全智能運維為企業(yè)打造云時代的園區(qū)網(wǎng)絡，那么華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案是如何實現(xiàn)四個價值的呢？本章將圍繞四個價值特性介紹華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案中的關(guān)鍵技術(shù)。

01

Wi-Fi 6連續(xù)組網(wǎng)實現(xiàn)全無線接入

連續(xù)組網(wǎng)指的是用戶隨時隨地獲取無線網(wǎng)絡；在多AP同時組網(wǎng)的情況下，網(wǎng)絡可以提供無縫的、連續(xù)的信號覆蓋。而園區(qū)傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡存在覆蓋有空洞、同頻率干擾、漫游易掉線等問題，無法實現(xiàn)無線連續(xù)組網(wǎng)。

此外，無線數(shù)據(jù)傳輸也往往因為線纜距離遠、傳輸速率低導致傳輸畫面不清晰。華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案，通過Wi-Fi 6連續(xù)覆蓋技術(shù)提供Wi-Fi 6連線組網(wǎng)，通過光電混合纜和RTU License，提供遠距離、高速率的WLAN數(shù)據(jù)傳輸。

Wi-Fi 6連續(xù)覆蓋

華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案采用智能天線、智能漫游技術(shù)和多媒體智能調(diào)度技術(shù)，解決傳統(tǒng)Wi-Fi網(wǎng)絡無法連續(xù)覆蓋的問題，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡覆蓋無盲點、覆蓋零死角、漫游切換無中斷的高密度連續(xù)組網(wǎng)，提供業(yè)界領先的漫游性能。智能天線

Wi-Fi網(wǎng)絡覆蓋存在三個較為突出的難點問題。

一，邊緣覆蓋，AP邊緣用戶的覆蓋一直是亟需克服的難點。目前一般AP采用的是全向天線，天線增益有限，對于近距離用戶可以提供較好的服務，對于中遠距離用戶無法提供服務或者只能提供較低吞吐率的服務。

二，跨越障礙物覆蓋，為有障礙物遮擋的用戶提供高吞吐率的服務也是一個有待克服的難點。

三，高密場景覆蓋，在高密組網(wǎng)環(huán)境下，多用戶并發(fā)將導致鏈路間干擾大大增加，雖然在802.11ac中引入了下行多用戶MIMO以提升下行傳輸吞吐率，但是如何提供更高的下行傳輸吞吐率仍是需要克服的難點。

為解決以上三大難點，華為創(chuàng)新研發(fā)了智能天線。華為智能天線由多個天線組成天線陣列，然后根據(jù)天線選擇算法選擇其中部分天線陣子進行信號的發(fā)射和接收，不同天線的組合可以形成不同的信號輻射方向，從而為處于不同位置的STA選擇最佳的天線，提高信號接收質(zhì)量，提升系統(tǒng)吞吐量，提供更好的覆蓋服務。

也就是說，華為智能天線不僅能夠根據(jù)用戶的接入方向，靈活動態(tài)調(diào)整信號覆蓋方向，讓信號跟隨用戶而動，還可以將向多個方向的信號向一個方向聚焦，好比探照燈集中光束追蹤物體，獲得更精準的效果，帶來更強的障礙穿透能力或者更遠的覆蓋距離，使信號覆蓋距離更遠，信號更強。所以，與傳統(tǒng)的全向天線相比，智能天線讓信號的覆蓋距離遠20%，信號干擾減少15%，特別適合軟性隔斷較多、終端移動性較多的無線網(wǎng)絡場景。

智能漫游

智能漫游技術(shù)指的是終端移動場景下，通過采集終端信息，將終端引導到信號更好的AP上，提升用戶體驗。終端如果不及時切換到信號更好的AP，Wi-Fi信號就會越來越差，速率也會越來越低。

智能漫游技術(shù)在終端發(fā)生漫游時會通過5步將AP切換到信號更優(yōu)的AP上，具體流程如圖1-2所示。

AP將采集到的終端信息上報到AC（無AC時，會自動選擇一個AP作為LeaderAP，完成AC的工作），AC記錄每個終端的鄰居AP和對應的信號強度等信息。

AP1實時將終端的信號等信息上報到AC。

終端從Area1移動到Area2，AC感知到終端的信號低于閾值，判斷出終端最優(yōu)關(guān)聯(lián)AP是AP2。

AC將最優(yōu)AP是AP2的信息通知AP1，AP1強制終端下線。

終端漫游到最優(yōu)的AP2上，完成智能漫游，獲得更好信號。

圖1-2 智能漫游技術(shù)交互示意圖

多媒體智能調(diào)度

多媒體智能調(diào)度，也叫做多媒體切片，主要思想是將時域資源切分成不同的時間片，通過合理的調(diào)度保證用戶的使用體驗。網(wǎng)絡中經(jīng)常存在帶寬需求沒有邊界，持續(xù)時間長，具有群體效應和定時觸發(fā)特征的貪婪業(yè)務或協(xié)商速率較低的低速終端，為抑制“貪婪業(yè)務”占用大量帶寬資源，低速終端拉低網(wǎng)絡整體速率，用戶會使用空口限速策略。然而，一刀切的空口限速策略會犧牲用戶業(yè)務體驗，在網(wǎng)絡負載低的情況下無法讓空口資源物盡其用，在網(wǎng)絡負載大的情況下，限速也無法區(qū)分高低用戶或業(yè)務優(yōu)先級，無法有效保證關(guān)鍵業(yè)務。

多媒體智能調(diào)度將時域資源切分成不同的時間片，通過時間片輪詢調(diào)度，抑制貪婪業(yè)務和低速終端，保證關(guān)鍵業(yè)務的帶寬。例如：下載類業(yè)務需要占用大量帶寬，為保證對時效要求較高的音視頻業(yè)務不卡頓，通過時間片輪詢對下載類業(yè)務進行限速控制。Wi-Fi 6數(shù)據(jù)傳輸AP接入園區(qū)網(wǎng)絡時，通常需要由接入交換機使用網(wǎng)線進行PoE供電，網(wǎng)線供電距離一般為100米，AP和接入交換機距離大于100米時，將無法進行供電。另外普通網(wǎng)線的最大傳輸速率僅為1 Gbps，無法滿足對速率要求較高的應用數(shù)據(jù)傳輸場景。為提升PoE供電距離和數(shù)據(jù)傳輸速率，華為創(chuàng)新研發(fā)了業(yè)界唯一的光電混合纜。如圖1-4所示，光電混合纜是將光纖和電源線混合在一起形成的線纜，一根光電混合纜可以同時給AP進行PoE供電和高速率數(shù)據(jù)傳輸。光電混合纜中的電源線只作為交換機給AP供電使用，不傳輸數(shù)據(jù)，一端連接到交換機的MultiGE口，另一端連接到AP的PoE_IN電接口。光電混合纜中的光纖作為交換機與AP之間的數(shù)據(jù)傳輸使用，一端連接到交換機的SFP+以太網(wǎng)光接口，另一端連接到AP的SFP+以太網(wǎng)光接口。圖1-4 光電混合纜外觀圖和連接方式

此外，為提升Wi-Fi 6數(shù)據(jù)傳輸AP空間流和端口速率，華為還提供了RTU License商業(yè)模式，AP空間流和端口速率升級只需購買軟件License，無需更換硬件，降低企業(yè)的CAPEX。RTU License商業(yè)模式，通俗點講，就是用兩房的錢買了三房，其中一個房間上鎖，等你有錢了買了鑰匙就可用，早期投資壓力小，將來也免了換房搬遷之憂。對于企業(yè)來講，如圖1-5所示，之前企業(yè)業(yè)務需要1GE Wi-Fi上行口，2個AP空間流，隨著業(yè)務的升級，企業(yè)Wi-Fi上行口需要升級至2.5GE，AP空間流升級到4個。此時，企業(yè)只需要購買RTU License即可，無需更換硬件設備。

圖1-5 RTU License提升接口速率示意圖

02

SD-WAN實現(xiàn)全球一張網(wǎng)

通過SD-WAN技術(shù)實現(xiàn)了全球一張網(wǎng)，虛擬路由器使企業(yè)應用快速上云，而不同企業(yè)應用對帶寬和鏈路質(zhì)量要求各不相同。例如，實時視頻會議對鏈路的丟包率、延遲、抖動容忍度非常低，如果鏈路出現(xiàn)丟包就可能會出現(xiàn)卡頓、花屏；而郵件、FTP文件傳輸類應用則對丟包相對不敏感但是對帶寬要求高，應盡快完成傳輸。華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案不僅可以為不同應用提供最佳鏈路，而且為保證關(guān)鍵業(yè)務體驗最優(yōu)，還提供了智能選路技術(shù)，包括：自適應前向糾錯（A-FEC）技術(shù)和應用級智能選路技術(shù)。自適應前向糾錯技術(shù)

自適應前向糾錯技術(shù)通過在發(fā)送端靈活增加冗余包的方式，抵御網(wǎng)絡連續(xù)丟包，保障關(guān)鍵業(yè)務傳輸。如圖1-6所示，流量在WAN網(wǎng)絡中發(fā)生丟包，接收端在發(fā)現(xiàn)流量存在丟包時，進行報文前向糾錯，將報文填充到之前丟包的位置。同時，接收端通知發(fā)送端網(wǎng)絡中存在流量丟包，發(fā)送端自適應對流量進行冗余補償，彌補網(wǎng)絡中的丟包，確保視頻不卡頓，無花屏。

圖1-6 自適應前向糾錯流程圖

應用級智能選路技術(shù)

應用級智能選路以關(guān)鍵應用體驗最優(yōu)為核心，通過動態(tài)多路徑優(yōu)化機制，基于應用SLA、應用優(yōu)先級、帶寬利用率等核心因子實現(xiàn)多維度綜合路徑調(diào)優(yōu)，在確保關(guān)鍵應用體驗的前提下，實現(xiàn)帶寬利用率最大化。也就是說，如果在同一條鏈路上有多種業(yè)務報文，為了在鏈路擁塞時優(yōu)先保證高優(yōu)先級應用的使用，在發(fā)生擁塞時低優(yōu)先級應用避讓高優(yōu)先級應用，此時可使用應用級智能選路。比如語音和視頻以及文件傳輸都在MPLS上，在鏈路帶寬不夠時優(yōu)先保證語音和視頻業(yè)務不受影響。

如圖1-7所示，用戶訪問外部網(wǎng)絡時有MPLS和Internet兩條路徑，在發(fā)送端通過首包識別、特征識別等方式識別出關(guān)鍵應用，由于MPLS線路質(zhì)量相對Internet鏈路好，關(guān)鍵應用優(yōu)先選擇在MPLS鏈路上傳輸。當業(yè)務增多，MPLS鏈路擁塞時，設備通過實時的鏈路質(zhì)量檢測，在MPLS鏈路SLA變差并達到關(guān)鍵應用所能容忍的SLA邊界時，將關(guān)鍵應用流量動態(tài)的調(diào)整到符合SLA要求的負載較輕的Internet鏈路上。一段時間后，如果Internet鏈路發(fā)生丟包、延時或抖動時，關(guān)鍵應用將再次自動切換到狀態(tài)恢復的MPLS鏈路，保證關(guān)鍵應用的體驗。

圖1-7 應用級智能選路示意圖

03

全流程自動化實現(xiàn)全云化管理

華為園區(qū)網(wǎng)絡智能管理控制系統(tǒng)（iMaster NCE-Campus）通過自動化策略實現(xiàn)端到端全自動化管理，包括：應用策略自動化、終端策略自動化、用戶策略自動化、網(wǎng)絡部署和管理自動化。其中，為實現(xiàn)網(wǎng)絡部署和管理自動化，簡化網(wǎng)絡規(guī)劃，提升開局效率，華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案提供了意圖開局技術(shù)；為實現(xiàn)終端策略自動化，使終端自動接入，并保證終端接入的安全，華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案提供了終端智能管理技術(shù)；為實現(xiàn)網(wǎng)絡部署和管理自動化，減少網(wǎng)絡變更的影響，華為云園區(qū)網(wǎng)絡解決方案提供了數(shù)據(jù)面校驗技術(shù)。意圖開局

意圖開局是根據(jù)用戶原始訴求，將業(yè)務模型轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡模型，將內(nèi)置及AI學習的標準組網(wǎng)方案轉(zhuǎn)換為用戶推薦網(wǎng)絡方案，包括組網(wǎng)、設備選型、業(yè)務網(wǎng)絡、IP地址規(guī)劃等，并支持用戶自定義。

整體的方案流程：首先用戶在智能管理控制系統(tǒng)輸入意圖信息。如：想要開通某超市的網(wǎng)絡，面積大概200平米，網(wǎng)絡業(yè)務有收銀、監(jiān)控。然后，智能管理控制系統(tǒng)將意圖解析成網(wǎng)絡方案并交由用戶確認。

如：AP 5個，交換機1個，網(wǎng)絡配置有收銀網(wǎng)、安防網(wǎng)。用戶可以對網(wǎng)絡拓撲和配置進行調(diào)整，調(diào)整的內(nèi)容會進入自學習流程重新進行數(shù)據(jù)的擬合，以提高后續(xù)推薦的準確率。最后，系統(tǒng)會根據(jù)方案的內(nèi)容生成《某超市方案技術(shù)建議書》用于解釋生成方案的原理和依據(jù)、《某超市方案LLD》用于指導用戶進行現(xiàn)網(wǎng)的開局和設備的組裝、《某超市開局方案包》用于自動化執(zhí)行網(wǎng)絡方案。

終端智能管理

網(wǎng)絡運維人員預先在iMasterNCE-Campus部署已知終端指紋庫和終端類型策略，終端接入網(wǎng)絡時，設備自動提取終端的指紋上報iMasterNCE-Campus。當終端接入網(wǎng)絡iMaster NCE-Campus根據(jù)終端指紋識別出終端類型，并根據(jù)終端類型下發(fā)策略，提高終端接入效率。

對于未知類型終端，在終端接入網(wǎng)絡時，通過在智能管理控制系統(tǒng)人工標注的方式，實現(xiàn)同類型終端通過AI聚類學習進行自動識別，自動接入網(wǎng)絡。終端接入網(wǎng)絡后，設備實時檢測終端的流量，當設備通過智能分析檢測到終端流量過大或終端IP/MAC重復時，自動對異常的終端下發(fā)隔離策略。

另外，iMasterNCE-Campus管理控制系統(tǒng)還支持以可視化的方式顯示終端接入狀態(tài)，并將異常終端紅色顯示，以便維護人員快速識別，及時處理，從而保證終端接入安全。

數(shù)據(jù)面校驗技術(shù)

如圖1-10所示，iMaster NCE-Campus管理控制系統(tǒng)通過SNMP等協(xié)議采集全網(wǎng)的網(wǎng)元拓撲、配置、路由和表項等信息，對網(wǎng)絡進行全面建模。當網(wǎng)絡擴容或改造時，根據(jù)網(wǎng)絡建模對網(wǎng)絡進行充分驗證，減少網(wǎng)絡變更驗證時間，保證網(wǎng)絡變更驗證效果，避免網(wǎng)絡變更引發(fā)的故障。

數(shù)據(jù)面校驗技術(shù)包括快照管理、子網(wǎng)互訪和用戶接入仿真三個功能?？煺展芾砉δ芡ㄟ^對比指定時間前后的配置文件檢查網(wǎng)絡配置是否存在異常，快速定位故障。子網(wǎng)互訪功能通過對網(wǎng)絡中所有路徑連通性驗證，避免網(wǎng)絡變更導致的連通性故障。用戶接入仿真功能通過模擬用戶接入和授權(quán)信息，校驗用戶權(quán)限是否精準，檢查用戶接入網(wǎng)絡后的權(quán)限是否符合預期，例如用戶權(quán)限是否存在不可用，越界等問題。

圖1-10 數(shù)據(jù)面校驗技術(shù)流程圖

04

大數(shù)據(jù)和人工智能實現(xiàn)全智能運維

智能運維平臺（iMaster NCE-CampusInsight）實時獲取網(wǎng)絡設備的KPI、流量、應用等信息，經(jīng)過大數(shù)據(jù)和人工智能分析，一方面對網(wǎng)絡進行智能調(diào)優(yōu)，另一方面，識別網(wǎng)絡潛在故障，故障發(fā)生時快速定界，對網(wǎng)絡實現(xiàn)全智能運維。無線射頻調(diào)優(yōu)

無線射頻調(diào)優(yōu)技術(shù)指的是智能運維平臺循環(huán)對無線網(wǎng)絡進行調(diào)優(yōu)，提高無線網(wǎng)絡的性能。智能運維平臺循環(huán)采集用戶信息、大數(shù)據(jù)智能學習和分析后，對無線網(wǎng)絡的信道、頻寬、功率進行仿真調(diào)優(yōu)，實現(xiàn)對無線網(wǎng)絡的自動循環(huán)調(diào)優(yōu)。

iPCA2.0故障定界技術(shù)

iPCA2.0故障定界技術(shù)通過將園區(qū)中每臺設備的流量和報文轉(zhuǎn)發(fā)時延定時上報到智能運維平臺，智能運維平臺通過匯總每臺設備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過對比分析等，判斷網(wǎng)絡中哪臺設備存在丟包和轉(zhuǎn)發(fā)時延，快速對故障定界，減少運維時間。

通過iMaster NCE-Campus管理控制系統(tǒng)對網(wǎng)絡中的設備部署iPCA2.0后，網(wǎng)絡設備就會定時將指定流的流量數(shù)據(jù)和報文轉(zhuǎn)發(fā)時延上報到智能運維平臺，智能運維平臺匯總每臺設備的數(shù)據(jù)信息，通過對比分析，將出現(xiàn)流量丟包或轉(zhuǎn)發(fā)存在時延的設備顯示為紅色異常狀態(tài)。

編輯：jq