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互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，帶動了IP技術在網(wǎng)絡中的廣泛應用，建設基于IP的下一代網(wǎng)絡成為通信界的共識。在建設和發(fā)展全IP網(wǎng)絡的過程中，運營商不斷對現(xiàn)有技術的不足進行改進并針對電信業(yè)務的實際需求啟動了“精品網(wǎng)絡”的建設工作。這項工作為奠定適合全業(yè)務運營的新IP網(wǎng)絡的基礎非常重要，并且還有新的解決方案提出，本文將對這方面的情況作一個描述和分析。
IP網(wǎng)絡的發(fā)展
國內早期建設的IP網(wǎng)絡只是承載了簡單的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和電子郵件等幾個簡單的應用，其接入速率很慢、數(shù)據(jù)流量不大，不存在對多業(yè)務的承載的需要，因此整體結構比較簡單，采用的設備為具有分布結構和一定轉發(fā)能力的路由器。
隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的日益豐富，用戶數(shù)目迅猛增加，網(wǎng)絡流量特別是核心網(wǎng)絡的流量以指數(shù)級數(shù)增長，運營商對已經(jīng)建設的互聯(lián)網(wǎng)做了進一步改進。主要是采用了全硬件結構的、更高性能的路由設備，并嘗試在網(wǎng)絡中增加了專有的安全保護機制以及局部的服務質量保證措施。
這些改進只是部分解決互聯(lián)網(wǎng)應用的需要，但對利用IP網(wǎng)絡來承載各類電信業(yè)務，尤其是作為未來綜合電信業(yè)務的承載網(wǎng)而言存在很大不足。運營商重新考慮了IP網(wǎng)絡的定位并開始采用面向業(yè)務需求而設計的新設備，以及業(yè)務管理、MPLS、VPN、可控組播和流量工程等新技術。為減小投資的規(guī)模，實現(xiàn)差異化經(jīng)營的目標，運營商采用了在保證現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)正常運營的基礎上，針對未來綜合電信業(yè)務開展的需要重新建設第二張IP專用網(wǎng)絡的方式。
IP運營網(wǎng)絡亟需解決的問題
雖然用戶和運營商都對支持多媒體綜合業(yè)務、具有安全和服務質量保證的承載網(wǎng)提出了強烈需求，但實踐證明，簡單地將基于互聯(lián)網(wǎng)理念設計的IP網(wǎng)絡引入電信運營中存在諸多的問題。
首先是服務質量缺乏足夠的保證措施，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)對底層數(shù)據(jù)包的傳送不做復雜處理，完全依據(jù)“盡力而為的原則”。所有的應用數(shù)據(jù)包都是不做區(qū)分混合傳送的，雖然這些應用在業(yè)務層面采用了部分的服務質量保證技術，但由于這種先天的缺陷無法從根本上解決業(yè)務的服務質量問題。曾經(jīng)有專家建議依靠建設足夠帶寬的網(wǎng)絡資源，依靠網(wǎng)絡處于相對輕載狀態(tài)來支持豐富的數(shù)據(jù)、語音、視頻等多業(yè)務的開展，并且在網(wǎng)絡設備和傳輸設備的性能上做出了很大改進，但實踐證明這種思路是無法長期滿足要求的，尤其是以帶寬來換取質量的策略只能在部分骨干網(wǎng)絡中起到一定的作用，站在整網(wǎng)的角度上依然有許多節(jié)點面臨如何調配資源以滿足不同業(yè)務需求的問題。
傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡優(yōu)先考慮保證整體上數(shù)據(jù)傳送的效率和網(wǎng)絡結構的可靠性，對局部而言實際上處于無序和缺少管理的狀態(tài)；業(yè)界已經(jīng)公認IP網(wǎng)具有諸多的不安全因素，很多有服務水平要求的或很重要的數(shù)據(jù)是不宜在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)�；依托現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)開展電信運營甚至行業(yè)或企業(yè)內部的信息化工作都是不適宜的。
互聯(lián)網(wǎng)的早期設計中只考慮了以盡可能高的效率來傳送數(shù)據(jù)，而將管理和控制問題放在業(yè)務層面或用戶端來解決，不具備傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡提供電信業(yè)務服務時要求的可管理性、可運營和可維護性。
目前IP網(wǎng)上承載的業(yè)務可以區(qū)分為不需要嚴格QoS保障的互聯(lián)網(wǎng)應用和嚴格保障的電信業(yè)務，這兩類業(yè)務對承載網(wǎng)的要求存在明顯不同，需要區(qū)別對待并加以隔離；傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡缺乏隔離兩類業(yè)務的有效手段。
傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡中承載網(wǎng)不直接參與業(yè)務的服務質量保證實現(xiàn)，需要通過各種措施彌補這個空白，這包括：在其中引入新的功能模塊，理解并執(zhí)行業(yè)務層對質量保障的各種要求；添加對承載網(wǎng)資源實時準確的掌握的手段，以利于端到端的業(yè)務調度和安排；建立可以根據(jù)當前承載網(wǎng)剩余的網(wǎng)絡資源，判斷對新申請的業(yè)務請求是否接納的一種業(yè)務控制機制。
傳統(tǒng)IP網(wǎng)無法區(qū)分互聯(lián)網(wǎng)和電信業(yè)務，更無法區(qū)分不同的電信業(yè)務類型，無法把業(yè)務安排到相應QoS級別的業(yè)務通道上，因而無法滿足同一IP網(wǎng)絡同時承載多業(yè)務開展運營的要求；需要具備在業(yè)務控制層的幫助下，由承載網(wǎng)識別電信業(yè)務并安排到合理的業(yè)務通道上的能力；并且嚴格控制已接納業(yè)務對資源的使用，防止已接納業(yè)務超標準使用承載網(wǎng)資源，從而避免造成各業(yè)務對資源的爭奪。
傳統(tǒng)IP網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)混合傳輸，不可能對不同的業(yè)務或應用安排差異化的安全保證要求需要建立新的機制，能夠區(qū)分普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和電信業(yè)務，實現(xiàn)電信業(yè)務的端到端隔離傳送并給以特定的安全保護，防止電信業(yè)務被盜用和受到惡意攻擊，從而保證電信業(yè)務在承載網(wǎng)的安全傳送。
運營商著手建設精品網(wǎng) 來提升IP運營網(wǎng)絡的性能
針對目前互聯(lián)網(wǎng)無法滿足電信級質量要求的IP業(yè)務需求的情況，為了保障未來的綜合音視頻通信業(yè)務及其它信息服務的收益不被普通互聯(lián)網(wǎng)應用分流，在目前IP核心技術還沒有出現(xiàn)革命性改變的情況下，基礎電信運營商紛紛籌措建設覆蓋全國的第二張IP骨干網(wǎng)，俗稱精品網(wǎng)絡。原有IP網(wǎng)絡亟需承載互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有業(yè)務，依然采用“盡力而為”的原則；另一個網(wǎng)絡承載高質量的電信級業(yè)務，如VPN、會議電視、可視電話、IPTV、語音等。在實際建設中可以通過物理隔離或邏輯分割的方式來建設運營商的第二張網(wǎng)。新的網(wǎng)絡和傳統(tǒng)網(wǎng)絡的差異不僅體現(xiàn)在技術實現(xiàn)上，在業(yè)務經(jīng)營上通常也采用不同的策略，對于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務一般繼續(xù)沿用原有的粗放經(jīng)營理念，收益主要來自基本的接入費用；對于電信級業(yè)務則延續(xù)傳統(tǒng)電信業(yè)務精確的端到端服務和管理的方式。
同時建設兩張承載網(wǎng)絡的模式已經(jīng)得到了運營商的廣泛認同，如英國電信比較早就同時擁有兩張IP網(wǎng)絡，一個用于承載普通的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，另一個用于承載MPLSVPN等電信業(yè)務；新加坡電信等其它運營商也都根據(jù)NGN或其它電信級業(yè)務的需要建設了兩個IP網(wǎng)絡。
國內比較早啟動這項工作的是中國電信，它的第二張全國骨干網(wǎng)Chinanet2（CN2）在2006年完成建設。CN2采用了扁平化網(wǎng)絡設計，可以實現(xiàn)多業(yè)務承載網(wǎng)融合，結構不再象傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)一樣而是實現(xiàn)了分層、業(yè)務相關節(jié)點基本集中到了網(wǎng)絡邊緣。CN2實現(xiàn)了比較高的性能指標：如，小于1秒的快速路由收斂、小于50ms的快速重選路由、可實現(xiàn)多個級別的業(yè)務區(qū)分、支持組播、可以進一步擴展支持IPv6功能、實現(xiàn)了基于IP或MPLS的靈活的2層或3層連接、支持快速自動端到端業(yè)務質量監(jiān)控、保障和故障管理。中國電信建設的CN2通過上海、北京、廣州三個節(jié)點和其原有的ChinaNet互聯(lián)，互聯(lián)鏈路帶寬共60G；CN2和ChinaNet共享城域網(wǎng)和IDC資源，通過目的地址等手段判斷并區(qū)分各種業(yè)務流量。目前主要收入來源于專線和VPN兩種基礎業(yè)務以及QoS/SLA和組播兩種增值業(yè)務，下一步將逐步發(fā)展成為中國電信下一代能夠同時支持語音、數(shù)據(jù)、視頻、企業(yè)互聯(lián)等多種業(yè)務的核心承載平臺。
中國移動的第二張承載網(wǎng)—IP專網(wǎng)從2004年中旬開始建設，目前已經(jīng)將原來覆蓋全國的Cmnet承載的中國移動GSM省間長途話路中繼、NGN、MPLSVPN等業(yè)務割接到這張新網(wǎng)上；預計在2007年上半年，原有大多在CMnet上承載的2G長途干線話音、2G信令、GPRS數(shù)據(jù)和計費網(wǎng)管等應用都將會遷移到這張網(wǎng)上。中國移動的城域網(wǎng)采用一張網(wǎng)的形式，能夠完成不同業(yè)務邏輯上的分離；城域網(wǎng)配備兩套上聯(lián)機制，一個鏈接承載互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的CMNET，另一個則與新的IP專網(wǎng)連接，使互聯(lián)網(wǎng)和電信業(yè)務區(qū)分傳送。中國移動的IP專網(wǎng)將成為中國移動下一代能夠同時支持語音、數(shù)據(jù)、視頻、企業(yè)互聯(lián)等多種業(yè)務的核心承載平臺。
可控可管的IP運營網(wǎng)絡還需進一步的突破
目前運營商建設的第二張網(wǎng)多是通過在網(wǎng)絡邊界提供業(yè)務匯聚、QoS保證、安全等功能來滿足網(wǎng)絡資源和業(yè)務安全的需要；MPLS(多業(yè)務標簽協(xié)議)技術是其中采用的核心技術之一，其通過給不同業(yè)務打上不同標簽，在路由器中按業(yè)務種類的不同進行分發(fā)控制成為可行。但MPLS現(xiàn)在可以覆蓋的范圍還有限。如何實現(xiàn)從用戶端開始的業(yè)務隔離并建立相應的保障和控制措施，最終完全滿足電信業(yè)務開展的需要，這是目前還在探討的一個問題。
建立可控可管的IP運營網(wǎng)絡還需要進一步探討成本低廉，技術簡單的實現(xiàn)方式，使未來的IP網(wǎng)能夠在統(tǒng)一的網(wǎng)絡平臺上提供多種業(yè)務的端到端區(qū)分、質量和安全保證，以及網(wǎng)絡資源的控制和管理、具有靈活的可擴展性。這方面的方案很多，比較集中的思路是以比較簡易的方式建立有序的管理機制，在現(xiàn)有的分組網(wǎng)技術上發(fā)展多業(yè)務傳送技術。我們相信最終將會涌現(xiàn)有價值的方案并得到真正的應用。
