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解析IP電信化成功之路

2010/01/11

　　傳統(tǒng)的電信服務(wù)正面臨著來(lái)自IT業(yè)廉價(jià)競(jìng)爭(zhēng)者的激烈挑戰(zhàn)。電信業(yè)務(wù)IP化之后，運(yùn)營(yíng)商可以淘汰大量PSTN交換機(jī)房，裁掉多余的維護(hù)人員，OPEX節(jié)約不可小覷。以BT為例，21CN的IP化改造可以節(jié)省絕大部分的機(jī)房，估算每年可以降低數(shù)億英鎊的OPEX�？梢�(jiàn)，電信IP化已成為運(yùn)營(yíng)商繼續(xù)生存乃致煥發(fā)新活力的基本前提。

　　愿景美好，但是如果IP不能達(dá)到電信化的要求，就需要更多的維護(hù)人員維護(hù)IP網(wǎng)絡(luò)本身，不僅降低O P E X的目的難以達(dá)到，甚至還需更多的花費(fèi)。因此，IP能否達(dá)到電信化要求，是電信I P化能否成功的關(guān)鍵。

　　什么是電信級(jí)?通俗地說(shuō)，它泛指電信運(yùn)營(yíng)商提供海量公眾業(yè)務(wù)時(shí)必須具有的能力。這里的海量公眾業(yè)務(wù)包括電話(huà)、電視、傳真、Internet上網(wǎng)服務(wù)等。不同業(yè)務(wù)的電信級(jí)側(cè)重指標(biāo)不同，不同的用戶(hù)承諾(金銀銅等)需要的電信級(jí)指標(biāo)也不同。具體來(lái)講，電信級(jí)的衡量指標(biāo)分成兩個(gè)維度，一是客戶(hù)體驗(yàn)的保障，包括業(yè)務(wù)的質(zhì)量保證能力(保真度、流暢度、響應(yīng)速度)、業(yè)務(wù)的可用性能力(7×24小時(shí))、業(yè)務(wù)的安全性能力(業(yè)務(wù)隔離);另一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)指標(biāo)，包括網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性(網(wǎng)絡(luò)規(guī)模)、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性(幾個(gè)9 )、可維護(hù)管理。

　　溯源IP電信化

　　運(yùn)營(yíng)商需要隨時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)(正�；蚋婢�)，針對(duì)性地改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升客戶(hù)體驗(yàn)。而客戶(hù)體驗(yàn)正是運(yùn)營(yíng)商品牌價(jià)值的核心要素之一。

　　但是原來(lái)T D M 網(wǎng)絡(luò)中很容易衡量業(yè)務(wù)質(zhì)量的方法，在IP網(wǎng)絡(luò)中不再可行。因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)復(fù)用的原因，IP業(yè)務(wù)承載沒(méi)有固定的時(shí)隙和電路，出現(xiàn)故障之后往往沒(méi)有頭緒可查，使運(yùn)維人員無(wú)從下手。

　　其次，傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)是專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用，各司其職，很好滿(mǎn)足了其所承載業(yè)務(wù)的QoS。在IP網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，各種業(yè)務(wù)都承載到IP網(wǎng)上，IP網(wǎng)絡(luò)必須綜合考慮各種業(yè)務(wù)的QoS需求，但這些業(yè)務(wù)本身的特點(diǎn)決定了其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的QoS不同，很難用同一標(biāo)準(zhǔn)衡量網(wǎng)絡(luò)的好壞。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)質(zhì)量在IP網(wǎng)絡(luò)中不再是一回事。再次，IP網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)點(diǎn)在于其自組網(wǎng)能力，但該特點(diǎn)同時(shí)也導(dǎo)致IP網(wǎng)絡(luò)不可控。由于所有的組網(wǎng)都通過(guò)路由協(xié)議控制，路由協(xié)議的架構(gòu)規(guī)劃，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性有決定性影響，一個(gè)規(guī)劃不良的IP網(wǎng)絡(luò)會(huì)導(dǎo)致蝴蝶效應(yīng)或大范圍的路由震蕩。

　　七招成就IP電信化

　　I P電信化的基本理念“I P-B a s e d +Telecom-Plug”可以解讀為：保留IP網(wǎng)絡(luò)基因，從傳統(tǒng)電信網(wǎng)的電信級(jí)因素中借鑒經(jīng)驗(yàn)和吸收營(yíng)養(yǎng)，提升IP網(wǎng)絡(luò)的電信級(jí)能力。在解決電信級(jí)業(yè)務(wù)時(shí)，需要遵循電信業(yè)務(wù)規(guī)律，合理規(guī)劃和部署IP網(wǎng)絡(luò)，提升應(yīng)用IP網(wǎng)絡(luò)的能力。提升IP的業(yè)務(wù)體驗(yàn)?zāi)芰涂梢暬S護(hù)管理能力，主要可以從這幾個(gè)方面著手改進(jìn)：

　　網(wǎng)絡(luò)自立

　　PSTN時(shí)代PSTN和SDH配合組網(wǎng)，PSTN負(fù)責(zé)語(yǔ)音交換，SDH負(fù)責(zé)傳輸，雙方有清晰的接口和維護(hù)界面。NGN時(shí)代IP網(wǎng)取代了PSTN的交換部分和SDH的承載部分，同時(shí)承擔(dān)交換和傳輸?shù)墓δ�，因此�?dāng)出現(xiàn)語(yǔ)音故障后無(wú)法定位。解決之道是分離業(yè)務(wù)和承載，用戶(hù)的業(yè)務(wù)處理集中到多業(yè)務(wù)邊緣路由器，網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的功能交給IP路由器，雙方各司其職，分工明確。這樣當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以很容易區(qū)分是IP網(wǎng)絡(luò)的故障，還是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的故障。通過(guò)業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)解耦合的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的隔離。

　　業(yè)務(wù)隔離

　　IP網(wǎng)絡(luò)承載多種業(yè)務(wù)時(shí)，多種業(yè)務(wù)將競(jìng)爭(zhēng)有限的帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)資源，必然互相影響。此外，Internet網(wǎng)絡(luò)上充斥著各種攻擊和木馬。

　　為了保證電信級(jí)業(yè)務(wù)的安全和業(yè)務(wù)體驗(yàn)，首先有必要對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離。業(yè)務(wù)隔離首先需要將不同的業(yè)務(wù)承載到不同的通道上，目前最常用的就是MPLS。由于在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)中，中間節(jié)點(diǎn)僅僅看標(biāo)簽而不看內(nèi)容，因此通過(guò)對(duì)不同的業(yè)務(wù)分配不同的MPLS管道，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的彼此隔離。

　　其次，業(yè)務(wù)處理要隔離，也就是說(shuō)，在業(yè)務(wù)處理邊緣，不同的業(yè)務(wù)最好分配到不同的業(yè)務(wù)路由器上，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處理的隔離。如果為了降低成本而把多種業(yè)務(wù)集成到一個(gè)多業(yè)務(wù)邊緣路由器上，那也要將不同的單板進(jìn)行隔離，以保證不同業(yè)務(wù)之間相互的影響最小。

　　網(wǎng)絡(luò)保護(hù)

　　IP網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)路由協(xié)議組網(wǎng)，傳統(tǒng)上依賴(lài)路由協(xié)議本身的保護(hù)機(jī)制。但是路由協(xié)議的hello報(bào)文的間隔時(shí)間太長(zhǎng)，承載電信級(jí)業(yè)務(wù)的時(shí)候無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性保護(hù)的要求。BFD協(xié)議作為一種快速雙向路由檢測(cè)機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)50m s甚至更短的保護(hù)能力，通過(guò)BFD檢測(cè)觸發(fā)機(jī)制，可以把IP網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)性能提升到SDH的水平。

　　此外，對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)的層次化和結(jié)構(gòu)化也至關(guān)重要，其目的在于出現(xiàn)問(wèn)題后，能夠快速定位到故障層次(IP層/鏈路層/物理層)。有了層次化檢測(cè)機(jī)制之后，就可以快速找到問(wèn)題根源，大大加快修復(fù)故障的速度。對(duì)于大型運(yùn)營(yíng)商，全國(guó)或者全球的IP網(wǎng)絡(luò)是分段維護(hù)的，出現(xiàn)問(wèn)題能快速定位區(qū)段也是必須的需求。

　　業(yè)務(wù)規(guī)劃

　　電信業(yè)務(wù)雖然占用帶寬不大，也可以復(fù)用和收斂，但是端到端QoS必須嚴(yán)格保證。沒(méi)有規(guī)劃的IP網(wǎng)絡(luò)承載電信業(yè)務(wù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)大部分資源空閑、而局部擁塞的情況，導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)下降。因此，承載電信業(yè)務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)，需要端到端的帶寬資源規(guī)劃，通過(guò)規(guī)劃消除網(wǎng)絡(luò)瓶頸，做到端到端服務(wù)質(zhì)量保證。

　　性能監(jiān)控

　　SDH中基于bit的監(jiān)控機(jī)制在IP網(wǎng)絡(luò)中不再有效，I P時(shí)代應(yīng)該采用P E R概念，即丟包率。目前，國(guó)際電聯(lián)針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題已發(fā)布多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以解決PER的性能監(jiān)控問(wèn)題。Y.1711和Y.1731協(xié)議族分別給予MPLS和Eth，作為IP的鏈路層協(xié)議，定義了OAM和性能監(jiān)視的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中端到端部署B(yǎng)FD，在節(jié)點(diǎn)之間部署MPLS OAM或Eth OAM，可以實(shí)現(xiàn)層次化、結(jié)構(gòu)化的性能監(jiān)控能力。

　　另外，流媒體業(yè)務(wù)的監(jiān)控是IP網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控的最新挑戰(zhàn)和熱門(mén)話(huà)題。我們知道，MPEG視頻編碼有I幀、B幀和P幀，P幀丟失對(duì)畫(huà)面只有有限影響，但是I幀丟失將導(dǎo)致3-5秒的畫(huà)面凍結(jié)。在IP時(shí)代，顯然承載I幀的IP報(bào)文和承載P幀的IP報(bào)文的重要性不同。一般的方法是在網(wǎng)絡(luò)中分段部署探針和檢測(cè)器，但是這些探針設(shè)備價(jià)格昂貴，大量部署并不現(xiàn)實(shí)。華為提供了系統(tǒng)內(nèi)置與外置探針結(jié)合的方案，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)置探針可以檢測(cè)到大多數(shù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量，少量非線(xiàn)性高清視頻業(yè)務(wù)，則可通過(guò)外置探針進(jìn)行性能監(jiān)控。內(nèi)置+外置探針巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了最佳性?xún)r(jià)比。

　　網(wǎng)絡(luò)級(jí)網(wǎng)管

　　一直以來(lái)，IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理能力都較弱，只能管理單個(gè)節(jié)點(diǎn)，基本上是命令行的圖形化界面，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維中也很少使用。開(kāi)通電信業(yè)務(wù)之后，IP網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量告警，卻又毫無(wú)頭緒，無(wú)法判斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，也找不到故障根源�；蛘哂脩�(hù)的業(yè)務(wù)已經(jīng)不通了，網(wǎng)管上卻沒(méi)有告警等情況。顯然，IP網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)的管理已無(wú)法適應(yīng)電信級(jí)業(yè)務(wù)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)級(jí)的網(wǎng)管系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的端到端業(yè)務(wù)配置、管理、監(jiān)控、告警，準(zhǔn)確定位故障，并實(shí)現(xiàn)可視化、可監(jiān)控，將成為支撐運(yùn)維的關(guān)鍵。

　　CAC機(jī)制

　　I P網(wǎng)絡(luò)承載電信業(yè)務(wù)時(shí)還應(yīng)該具備CAC能力，通俗的說(shuō)就是剎車(chē)機(jī)制。舉一個(gè)例子，一個(gè)路由器端口只能支持1000路話(huà)音，當(dāng)1000路話(huà)音已經(jīng)占用了全部帶寬時(shí)，第1001個(gè)電話(huà)呼叫應(yīng)該被拒絕，這是傳統(tǒng)PSTN系統(tǒng)通常的處理結(jié)果。但是在IP網(wǎng)上，當(dāng)?shù)?001個(gè)參與者加入到這場(chǎng)爭(zhēng)搶帶寬資源的游戲時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致所有1001個(gè)用戶(hù)的話(huà)音質(zhì)量都受到影響，因?yàn)槊總€(gè)人的可用帶寬都減少了，丟包率大大升高。由此可見(jiàn)，CAC機(jī)制是承載業(yè)務(wù)必不可少的能力。

　　全I(xiàn)P的趨勢(shì)發(fā)展，使得IP成為所有業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，也因此給IP網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)和全新問(wèn)題，IP網(wǎng)絡(luò)需要持續(xù)不斷地技術(shù)創(chuàng)新以適應(yīng)新情況。歷史上的IP正是通過(guò)不斷改進(jìn)、不斷完善自我，成就了今天組網(wǎng)協(xié)議的“一哥”地位。IP網(wǎng)絡(luò)的電信化增強(qiáng)方案不應(yīng)改變IP自身的基因，否則就失去了IP的本色。所以IP的電信化應(yīng)該是在IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，加上電信級(jí)增強(qiáng)特性。

　　IP電信化才剛剛起步，還有很多新的問(wèn)題等待著我們?nèi)パ芯亢吞接�，通過(guò)不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，推動(dòng)IP技術(shù)向前發(fā)展。

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分類(lèi)信息: 電信_(tái)與_NGN及軟交換技術(shù)