人們對(duì)于采用綜合的技術(shù),追求將數(shù)據(jù)、話音和視頻等業(yè)務(wù)“一網(wǎng)打盡”的夢(mèng)想從來都沒有停止過。從20世紀(jì)80年代的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)技術(shù),到基于異步傳輸模式(ATM)的寬帶ISDN,直到現(xiàn)在的IP+MPLS(多協(xié)議標(biāo)記交換)技術(shù)等,在這一過程中,雖然在技術(shù)選擇上屢戰(zhàn)屢敗,但卻屢敗屢戰(zhàn),對(duì)融合目標(biāo)的追求從來都沒有動(dòng)搖過,F(xiàn)在的問題不是要不要融合,而是采用什么樣的技術(shù)和方式融合的問題。
IP化是大勢(shì)所趨
在本世紀(jì)初,IP技術(shù)徹底擊敗了ATM技術(shù),成為業(yè)界普遍看好的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的承載技術(shù)。但I(xiàn)P最初設(shè)計(jì)以Best effort的方式工作,用于教育和科研,因此面臨著服務(wù)質(zhì)量(QoS)和安全等問題。
雖然將IP技術(shù)“電信化”的工作進(jìn)行了數(shù)年,但一直沒有找到一種普遍適用的IP QoS解決方案:輕載方式成本過高,流量規(guī)劃困難;InterServ/RSVP模型需要在網(wǎng)絡(luò)中保留狀態(tài)信息,擴(kuò)展性不好;DiffServ模型無法嚴(yán)格保證QoS;流量工程技術(shù)復(fù)雜。與此同時(shí),隨著IP技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,安全、地址短缺和可運(yùn)營等問題日益突出。
進(jìn)入2004年,雖然IP在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大,但業(yè)界一些人開始對(duì)IP技術(shù)是否能夠滿足下一代網(wǎng)絡(luò)所期望的“電信級(jí)”服務(wù)的要求產(chǎn)生了懷疑。筆者以為:之所以選擇IP,并非真的IP技術(shù)就比別的技術(shù)先進(jìn)多少,而是諸多原因綜合的結(jié)果,IP化的趨勢(shì)是不可阻擋的。
首先,IP化已經(jīng)成為市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)。毋庸置疑,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是通信業(yè)務(wù)的發(fā)展方向。目前市場(chǎng)上幾乎所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)等)已經(jīng)或可以是基于IP的。現(xiàn)實(shí)已經(jīng)證明:開發(fā)和部署基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不僅是可行的,而且是最理想的。
目前已經(jīng)存在一個(gè)支持IP業(yè)務(wù)的全球性的Internet網(wǎng);具有大量的使用和支持IP的用戶、業(yè)務(wù)開發(fā)人員、運(yùn)行維護(hù)人員,并且正在投入大量的人力和物力完善IP技術(shù),開發(fā)IP新業(yè)務(wù)和應(yīng)用。
NGN主張業(yè)務(wù)與承載的分離,而IP早就這么做了。IP具有一套完善的、開放的、經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的用戶編程接口(SOCKET),新業(yè)務(wù)和應(yīng)用的開發(fā)與部署獨(dú)立于IP網(wǎng)絡(luò),這為業(yè)務(wù)和應(yīng)用的創(chuàng)新提供了廣闊的空間。瀏覽器、門戶網(wǎng)站、搜索引擎、P2P應(yīng)用等,無一不是IP開放性所帶來的創(chuàng)新。
實(shí)踐已經(jīng)證明,IP承載話音(VoIP)等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是可行的。VoIP網(wǎng)絡(luò)的成功運(yùn)營證明只要處理得當(dāng),IP技術(shù)足以保證話音業(yè)務(wù)的安全性和服務(wù)質(zhì)量。IP之外的其他技術(shù)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的可行性從來都沒有得到過驗(yàn)證。難以想象,如果投入巨大的人力、物力去嘗試諸如WWW/EMAIL/FTP/TE LENE To ver ATM(或over PSTN,或over SDH/WDM)會(huì)是怎樣的情形。
目前,業(yè)界已基本停止了在時(shí)分復(fù)用(TDM)和ATM技術(shù)方面的研發(fā),加大了在IP技術(shù)上的研發(fā)投入,同時(shí)由于ITU、ETSI等電信領(lǐng)域的國際組織在IP技術(shù)領(lǐng)域的介入,IP電信化的投入、研發(fā)和人才儲(chǔ)備出現(xiàn)了良性循環(huán)的局面,而TDM和ATM所面臨的局面則正好相反。
可以預(yù)見,隨著IP技術(shù)的發(fā)展、寬帶接入的普及、基于IP的新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)、業(yè)務(wù)運(yùn)營模式的逐漸成熟,基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不但會(huì)像現(xiàn)在這樣成為運(yùn)營商業(yè)務(wù)流量的主體,未來也必將會(huì)成為其業(yè)務(wù)收入的主體,改變現(xiàn)在所面臨的這種IP業(yè)務(wù)量占絕對(duì)主體而話音業(yè)務(wù)的收入?yún)s占絕對(duì)主體的局面。
IP網(wǎng)體系架構(gòu)的演變
RFC1958和后來的RFC3724所描述的“端到端的透明性”是Internet所堅(jiān)持的、非常少有的一個(gè)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)理念。所謂端到端的透明性,就是在TCP/IP的設(shè)計(jì)中,將Internet系統(tǒng)中與通信相關(guān)的部分(IP網(wǎng)絡(luò))與高層應(yīng)用(端點(diǎn))分離,最大程度地簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)程序。
這一理念隨著Internet的發(fā)展得到了延伸,在其內(nèi)涵中包括了開放性和可靠性等,后來端到端的透明性理念被擴(kuò)展為:協(xié)議設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能地將狀態(tài)信息維護(hù)在端點(diǎn)上,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不維護(hù)與特定應(yīng)用相關(guān)的任何狀態(tài)信息。因?yàn)橹挥羞@樣,才可能當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某部分發(fā)生故障時(shí)不會(huì)中斷通信,除非通信端點(diǎn)自身出現(xiàn)故障。根據(jù)這一擴(kuò)展后的理念,出現(xiàn)了下面的著名推論:(無連接的)分組交換技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡(luò),因?yàn)榉纸M交換網(wǎng)絡(luò)中不維護(hù)狀態(tài)信息,因此只有通信終端發(fā)生故障時(shí)才會(huì)中斷通信;業(yè)務(wù)與承載分離,IP網(wǎng)絡(luò)中不保存與業(yè)務(wù)和應(yīng)用相關(guān)的信息,終端智能化而網(wǎng)絡(luò)傻瓜化。
Internet這一理念誕生的基礎(chǔ)是:Internet最初是由具有共同愛好的技術(shù)專家設(shè)計(jì)開發(fā)的,他們之間相互信任;Internet是由科研團(tuán)體或政府研究機(jī)構(gòu)管理下的非商用網(wǎng)絡(luò)。多年后再看這一經(jīng)典理念,這些假設(shè)已經(jīng)發(fā)生了很大變化。
首先,端到端的設(shè)計(jì)理念假設(shè)客戶之間相互信任。但現(xiàn)在Internet客戶的動(dòng)機(jī)并不那么單純,端到端的設(shè)計(jì)理念假設(shè)所有端節(jié)點(diǎn)是協(xié)同工作的,使互惠互利的基礎(chǔ)產(chǎn)生了動(dòng)搖。在安全防護(hù)方面,不斷增加的Internet客戶要么技術(shù)水平不夠高,要么漠視自身的安全問題,導(dǎo)致運(yùn)營商在防止新手或安全意識(shí)淡漠的客戶免受有意或無意的安全威脅方面需要做的工作越來越多,出現(xiàn)了防火墻、虛擬專用網(wǎng)(VPN)、認(rèn)證中心(CA)等。
其次,Internet盡力而為(Best effort)的服務(wù)模型只適合于FTP、電子郵件等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。有些IP電信業(yè)務(wù),如VoIP、Video、Streaming等需要QoS保證,甚至Multicast的支持。
第三,以前的Internet是非商用的,不必考慮回報(bào)。現(xiàn)在的ISP除了提供窄帶/寬帶接入業(yè)務(wù)外,還經(jīng)常在自己的網(wǎng)絡(luò)中捆綁一些業(yè)務(wù),將客戶鎖定在自己網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi),已經(jīng)不再是單純的ISP了。
第四,出于社會(huì)和法律等方面的考慮,第三方信任機(jī)構(gòu)開始介入端到端的通信,負(fù)責(zé)審計(jì)或稅收等方面的工作。
第五,端到端的透明性帶來的是智能在終端上,運(yùn)營商失去了對(duì)業(yè)務(wù)的控制權(quán),使得運(yùn)營商成為“比特管道”,這是他們所不愿意看到的。
Internet所堅(jiān)持的“端到端的透明性”實(shí)際上是希望在網(wǎng)絡(luò)層以及網(wǎng)絡(luò)層以上(如應(yīng)用層)提供透明性,保證業(yè)務(wù)和應(yīng)用的創(chuàng)新與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。但在IP電信網(wǎng)中,當(dāng)希望依靠高層的業(yè)務(wù)和應(yīng)用賺取利潤(rùn)時(shí),是否還需要從網(wǎng)絡(luò)層開始向上為客戶提供端到端的透明性,就很值得研究了。
摘自《人民郵電報(bào)》