a)需要完成NGN的確切定義、基本框架目標、階段實施途徑等基本標準化工作;同時將NGN的三大組成部分即下一代因特網(NGI)、下一代電信網(NGTN)、下一代移動網(NGMN)均按自身發(fā)展基礎為起點,積極遵循NGN基本概念、定義、目標要求制訂與實施發(fā)展策略,從技術層面、系統(tǒng)結構與市場模式彼此滲透,并一步步匯聚與融合。例如,NGI以引入IPv6及及網格技術與業(yè)務為中心,同時改進TCP/UDP等一系列相關協(xié)議,使NGI在未來寬帶多媒體、多業(yè)務時代能體現真正可管理、可贏利;NGTN以軟交換等技術為核心, 試驗及啟動基于TDM的電路型的PSTN語音網絡和基于ATM/IP分組型的網絡向初級NGN網絡的融合演進,使NGN概念期望的低建設成本、低運營花費、多業(yè)務高創(chuàng)收機遇、有效的前后向兼容平滑演進等優(yōu)點能初顯鋒芒;NGMN以3G及3G演進為中心,并集成與融合802.xy,包括終端、業(yè)務與應用在內,制訂與2.5G有差異的務實發(fā)展策略與商業(yè)模式,特別是WCDMA,在這些方面能取得較快的進展,由GPRS向WCDMA R99/R4、再向R5/R6/R7有效推進。
b)3GPP的“IMS”這一IP多媒體會話域與3GPP2的“MMD”這一全IP網絡結構的多媒體域在全IP結構含義上進行融合, 逐步實現向NGN概念及目標邁進的全IP的NGMN。同時,如上所述,FRNGN擬以 IMS為業(yè)務及業(yè)務會話的研究切入點推進NGN工作。
c)在核心網及城域邊際網支撐平臺方面,一方面應充分調動與挖掘既有資源潛力,并有計劃、有步驟地向可有效運營的(G)MPL(λ)S技術支持的超高帶寬容量的(全)光網絡核心平臺及MSTP多業(yè)務傳送平臺平滑演進,充分增強其MPLS VPN及IP-QoS的運作能力。同時,WiMAX之類無線城域網的作用及其與無線移動局域網(WLAN)、廣域網(WWAN)、區(qū)域網(WRAN)的紐帶連接與集成綜合作用也不可忽視,需有效發(fā)揮與利用。
d)廣播電視網將政策及意識形態(tài)因素與新一代網絡發(fā)展建設需求有機協(xié)調,并妥善分離實施,使該網絡按NGN框架目標逐步向三網有機匯聚與融合方向邁進。
固然,作為NGN啟動發(fā)展的有效步驟,以軟交換為中心,或以IPv6及網格技術與業(yè)務為中心務實推進是十分必要的。但與此同時,必須站在NGN角度,進行更全面與更長遠的規(guī)劃與思考,并注重結合自身特點與市場導向需求。以軟交換(Softswitching)概念為例,用軟交換機改造現有PSTN網絡及其“硬”交換機時,切忌將此僅理解為是一種稍具軟件靈活性的由“硬”到“軟”的設備與技術更替,這樣很容易回到PSTN的封閉性理念與框架之中,從而違背NGN目標的初衷。就NGTN而言,它不僅僅是由TDM技術轉化為IP分組技術,從應用與多業(yè)務層面看,更重要的是應按NGN目標框架,將原有僵化的端到端連接型控制機制轉變?yōu)殪`活、豐富、多樣化的會話型控制機制;將原有由個體網元集中控制管理模式轉變?yōu)橘Y源自適應均衡調配的分布式網絡控制管理模式;將原有缺乏前向擴展能力的單一業(yè)務壟斷經營模式轉變?yōu)槎鄻I(yè)務、綜合業(yè)務的共贏價值鏈經營模式等。
2.2 NGN取分組交換為基礎應以IP為主要前提
如上所述,涉及NGN以分組交換傳送為基礎和多(全)業(yè)務網絡分組化具體體現為IP、MPLS、ATM及Ethernet。很明顯,MPLS及Ethernet與IP是完全可以協(xié)調發(fā)展的,主要分歧僅在于IP與ATM誰更合適這一實質性認識。這是一個重要問題,因為它對確定NGN的發(fā)展基礎與前提至關緊要。
在確立NGN的基本發(fā)展策略時,基于其基本技術特征與長期市場檢驗結果,應明確NGN取分組交換為基礎應以IP為主要考慮前提,否則將無益于推進以IP為基礎的NGN的努力創(chuàng)新與積極發(fā)展。當然并未排斥在NGN的階段發(fā)展過程中,仍要合理利用ATM在一定階段上尚存在的可能作用與價值,吸取ATM的某些有益理念,創(chuàng)建MPLS之類有效技術利器,使NGN以IP為基礎的QoS控制及VPN發(fā)展獲得強有力的支撐。
事實上,ATM的興衰與數據交換的發(fā)展緊密相聯。應該說ATM是后來者,它比Ethernet及Internet晚了近20年,比個人電腦亦晚了近15年,以53定長字節(jié)封包, 同屬分組傳送。20世紀90年代初,語音/數據集成及端到端QoS控制方面,ATM深受青睞。 當時人們甚至認為,以太網交換技術僅僅是延長其陳舊技術生命的一種權宜之計,因為從最佳系統(tǒng)設計的負荷平衡(Load Balacing)理論觀點看,以太網速率低,由于集線器采用共享式的載波偵聽多址連接/沖突檢測(CSMA/CD)模式運作,當用戶上網增多時即導致傳送瓶頸,更談不上QoS保證。因此,千兆比第三層交換機出現之前,ATM被視為更新核心網交換的惟一合適途徑。然而,市場驅動使以太網經受住了嚴峻的挑戰(zhàn),七年內,將網絡速度提高兩個量級,而ATM的所謂端到端連接又忽視了至關重要的臺式機用戶,需要在終端用戶處附加許多軟硬件設備。
從節(jié)省成本角度看,快速以太網即占上風。 而且,ATM/以太網的混合環(huán)境使網絡分割與重組開銷很大,在圖像處理等計算密集場合無法容忍,ATM的很多應用便顯得缺乏實用性。ATM的結構嚴謹但不靈活、復雜與價格昂貴。以太網的GB/10GB高速交換進展及由LAN向MAN/WAN擴展,Internet及IP的爆炸性增長與IP-QoS的一步步進展, 終于使人們認定ATM只能走下坡路,這是市場的選擇。本來在傳輸資源緊缺與昂貴的場合,可利用提高節(jié)點設備ATM交換機的復雜度與多業(yè)務提供和QoS控制能力以換取傳輸資源帶寬能力的不足,這是一種有效互補選擇,但歷史發(fā)展已改寫了這一前提。帶寬資源不要說在核心層面,甚至在接入層面已愈來愈不那么稀缺昂貴,同時IP技術帶來的多業(yè)務增值靈活性、價位有吸引力以及日益完善的IP-QoS技術及安全性改進,使移動、固定無線及衛(wèi)星之類原本資源最受限的無線傳輸手段幾乎無例外地將ATM作為權宜之計,而將長遠目標鎖定于以IP為基礎,3G及3G演進的上述全IP NGWB選擇即為明顯示例。因此,始終保持ATM與IP的選擇爭議實際沒有必要,認定NGN取分組交換為基礎應以IP為主要考慮前提, 應該成為一種明智的現實選擇。
2.3 以新業(yè)務需求為驅動力的IP化已成大勢所趨
如上所述,以IP為基礎的Internet的普及已造就一張覆蓋全球的Internet大網,盡管有大量的麻煩與問題在不斷產生,但也有大量IP業(yè)務在運行和使用,亦有大量支持IP的業(yè)務開發(fā)、運行維護人員在運作,并正在投入大量人力、物力與財力。針對IP商用暴露的弊端進一步改進IP技術,開發(fā)各類IP新業(yè)務與新應用,推進IPv6、NGI、100×100項目、美國國防網格網向目標NGN邁進已是不爭的事實。
實踐亦已證明,業(yè)務與承載可分離的充分開放的IP平臺為業(yè)務與應用創(chuàng)新提供了廣闊的發(fā)展空間,門戶網站、搜索引擎、P2P(Peer to Peer)等應用均為其開放性的創(chuàng)新碩果。而且,隨著IP-QoS的一步步改進,VoIP不僅在專線專網、在長途、甚至本地市話,包括VoIP的O/P-WLAN運用在內,均已經或正在逐步走向成熟,滿足電信級運營要求。
3 IP協(xié)議的問題與發(fā)展的戰(zhàn)略思考
3.1 IP協(xié)議的問題所在
由以TCP/IP協(xié)議為基礎的Internet的發(fā)展歷程可知,IP協(xié)議最可取的內涵與作用即在于其充分的開放透明性與靈活有效的多業(yè)務增值能力。然而,既要開放透明,往往便“充分暴露”,從而容易受到攻擊。因此,Internet商用化后,大量暴露出的一系列問題中,最棘手、解決難度最大的即為安全性問題。
3.1.1 安全性問題
對此,最尖銳的觀點來自TINA/TIMNA。認為NGN不應該是“全IP化的網絡”,而應該是一種以中間件為基礎的網絡。TINA支持ITU-T建議Y.130的信息通信結構(ICA),認為Internet及其IP網的三大缺陷為安全失控、QoS無保障及網管弱智,全IP化即使用IPv6也不能有本質改進,必須從中間件層入手,才能真正取得隔離功能及解決安全問題。IP協(xié)議結構像“明信片”,源、目的地、內容三者關聯全局暴露,是其易受攻擊與無法解決好安全性問題的根本所在。“IP決定一切”,將違背分層網設計“應用決定一切”的公認理念,造成事實的上本末倒置。必須有結構的進化,才能有功能突破, “未來網技術IP不是惟一的選擇”。TINA支持以ICA為基礎向NGN演進。
應該說,TINA/TIMNA提出的看法是有價值的,它一針見血地道明了IP協(xié)議安全失控的本質所在。
實際上,仔細分析PSTN、ATM及IP網絡結構,可更充分理解IP網易受攻擊的安全性問題的原委。
一般安全攻擊多半在終端發(fā)起,PSTN的終端本質為傻瓜型,兼之PSTN的收費模式,在終端入手發(fā)起大規(guī)模攻擊,成本亦很高,難以操作。PSTN的用戶端與網絡端接以UNI與NNI彼此分離,業(yè)務提供及控制權均在運營商手中,沒有運營商參與,用戶難在終端做新花樣,播發(fā)病毒及發(fā)動攻擊;就算用戶想做手腳,追查亦較方便,因為PSTN對所有終端均按E.164碼號規(guī)則賦予全球惟一與公開的編號。此外,當PSTN提供IP網接入服務時,僅作為IP網的鏈路層接入,IP數據只是在PSTN上透穿,無法在PSTN接入IP之際從IP網攻擊PSTN。由此可以推理PSTN的網絡與終端安全性較好,相應其喪失的便是靈活有效的寬帶多業(yè)務增值能力。
ATM雖然亦同屬分組型技術,但ATM并無直接的終端業(yè)務與用戶,對用戶而言只是提供一個邏輯“專網”,用戶只能在自已的“專網”中運作,用戶亦無能力與可能發(fā)送ATM網絡能識別與要識別的信令與業(yè)務數據。同樣,ATM的UNI與NNI是分離的,網絡只是為用戶提供透傳功能,其信令、業(yè)務數據等對用戶為不可見,用戶無法產生惡意數據對ATM進行攻擊;ATM網絡與網絡間的安全性則靠運營規(guī)則與運營商間的信任關系和協(xié)同合作予以保證。而且,由于用戶只能在自己所在的網絡中運作,即便能發(fā)動攻擊,亦只能攻擊自己網絡內的有限用戶,很容易追查。因此,ATM網絡亦有較好的安全性保證, 但同時帶來了寬帶多業(yè)務增值不靈活方便與不價廉物美。
再看IP網絡,它真像信息的明信片傳送,沒有UNI與NNI的分離,運營商設備、協(xié)議乃至網絡拓撲對用戶均屬開放可見。用戶端產生的IP信息,無論在用戶端或在網絡中均可傳送終結,從而既可能由用戶端與運營商網絡交換非法及惡意路由信息,也可能對運營商網絡的路由器、接入服務器等設備及三層以上設備實施攻擊。與此同時,位于IP網絡邊際的用戶側的網絡與業(yè)務、應用,一般均使用TCP/UDP/IP這一基礎技術,這導致用戶間在IP層及應用層等各層面彼此透明可見,從而亦為惡意用戶攻擊對方網絡及相應業(yè)務大開方便之門。IP網絡的終端高度智能化及多業(yè)務能力一方面使由終端用戶發(fā)動攻擊變得容易,同時又增加了識別與防范各類花樣繁多的安全攻擊的難度,因為多種業(yè)務綜合承載在同一網絡上,難以分辨與確立用戶間的信任關系,導致惡意用戶容易找準對象發(fā)動攻擊,而被攻擊的用戶實際上難以分清哪些是合法用戶的正常訪問,哪些是非法用戶侵入或惡意攻擊。另一方面,鑒于IP網絡及技術飛速發(fā)展,協(xié)議設計及軟件開發(fā)中的缺陷與漏洞在大規(guī)模應用前來不及測試發(fā)現與徹底排除,這亦給惡意攻擊造成各種可乘之機。對此,一些最知名公司的軟件漏洞,如微軟的Windows XP sp2、思科的IOS乃至蘋果的MAC OS均為其明顯示例。此外,IP用戶身份難以識別導致很難跟蹤及遏止攻擊者;而且,IP的高度智能的終端及其寬帶化,加上其計費模式等更有利惡意用戶方便與低成本地有效實施大規(guī)模攻擊,包括分布式拒絕服務(DDOS)攻擊在內,而且制造這類攻擊的技術難度亦變得愈來愈容易,從而使得這類非法入侵及惡意攻擊有增無減、肆意蔓延與防不勝防,著實令人擔憂。當然,IP協(xié)議的開放透明性導致的安全性弊端,同時帶來了其靈活有效的寬帶多業(yè)務增值能力及容易互聯互通和有效降低成本等明顯的市場應用優(yōu)勢與吸引力。
現實情況亦確實如此,黑客、病毒似乎愈殺愈烈,泛濫成風,實際已成為IP網絡安全運作的頭等隱患。例如,2004年,新病毒增加52%,瑞星報告指出,其中下述十大病毒對用戶造成的破壞最大:網絡天空(占總病毒數的39.9%)、愛情后門(占21.3%)、SCO炸彈(占7.7%)、小郵差(占1.5%)、垃圾桶(占0.9%)、惡鷹(占0.8%)、求職信(占0.5%)、高波(占0.5%)、震蕩波(占0.4%)及瑞波(占0.4%)。而且,黑客和病毒威脅呈下述四大發(fā)展趨勢:變種病毒數量翻番劇增、防不勝防,從漏洞被發(fā)現至針對漏洞攻擊病毒出現的時間間隔越來越短,國產型木馬病毒及后門程序成為主流,目標直指網民真實財產,“網絡釣魚”形式的詐騙病毒活動明顯增加等。十大病毒中有9種為蠕蟲,從對用戶的危害性而言,依然是蠕蟲病毒最為嚴重。病毒變種之所以快速增長蔓延的一個重要原因即在于很多病毒源代碼借助網絡被病毒作者公開并提供下載,甚至有些代碼還包括完整的說明文檔及相應工具和示例,易于普及傳播。毋需特別技能,僅需修改配置文件和部分源代碼便可編譯生成一個新的變種病毒。這是對公開性、包括源代碼公開在內而產生的負面影響的一種直接諷刺,亦說明如何正確認識與控制一種事物的正反兩個方面是何等重要。
由這些分析討論可充分理解IP網絡安全問題的本質所在,就像SARS一樣,只有控制其病源,才能控制其蔓延,因此,尋找IP網絡的有效安全對策,尤為緊迫重要。
對此,IP和Internet研究的權威機構——IETF, 對現有Internet及IP協(xié)議的缺陷與不足已有足夠的認識,曾在其年會提出過主題“因特網的十字路口”,列舉了Internet下一步發(fā)展面臨的10大技術問題:身份識別技術、保護IPR技術、保護個人隱私技術、新一代Internet通信協(xié)議IPv6技術、下一代Internet結構的網格(Grid)技術、無線Internet技術、傳統(tǒng)電話網與Internet融合的技術、更有效地在網上傳輸的視頻技術、防止垃圾郵件的過濾技術及網絡安全技術。如果無法在網絡安全、個人隱私及IPR保護方面取得突破,Internet將無法成為一種真正可信的商業(yè)工具。當然 ,IETF相信, 在采取一系列有效措施后,如改進IP協(xié)議,改進TCP/UDP協(xié)議,縮短路由及傳輸時延,提高傳輸效率及質量,實施有效的全球大容量移動擴展、訪問與漫游,提高網絡安全性及改進網絡管理能力等,新的IP網能擔當起NGN重任。10大技術問題中即有一半以上與安全性有關,可見IP安全問題的嚴重性。
作者:陳如明 來源:中國電信網