承載多業務的寬帶IP網絡設計

2019-11-03 09:05:53

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北京國際交換系統有限公司供稿

　　從2000年開始，電信運營商的寬帶ip城域網建設一直是中國運營商數據網建設的重點，運營商在寬帶IP網絡中投入了大量的資金，但總體來說收益不佳。BISC根據幾年來的經驗，不斷豐富自身的產品線，推出了有自己特色的寬帶IP網絡解決方案，BISC方案的特色在于設計一個承載多業務的IP網絡從而幫助運營商獲得更好的網絡運營利潤。

　　早期運營商IP網絡的建設大多關注在網絡帶寬和容量的擴展，而BISC認為，IP網絡的價值不在網絡本身，而在于網絡所承載的業務。運營商建設IP網絡，最終是為了向網絡用戶提供滿意的網絡業務和服務，設計寬帶IP網絡，最得要的是滿足網絡業務的需求。IP網絡中除了傳統的WEB、Email等業務之外，IP網絡中主要的新興網絡業務和這些業務對IP網絡的需求如下：

·VoIP

　　VoIP要求嚴格的網絡服務質量，也就是對網絡的時延、抖動、丟包率都有嚴格的要求，現在的語音網關都有抖動緩存，所以網絡的時延和丟包率就成為運營商關注的焦點。

　　大量的VoIP用戶，特別是IP市話需要大量的IP地址，對IPv6提出了要求。

·視頻業務

　　視頻業務除了有QoS的要求之外，還對帶寬提出了要求，例如VCD質量的視頻業務要求1Mbps的帶寬，DVD質量的視頻業務需要4Mbps的帶寬，大規模視頻業務對網絡帶寬的可擴展性提出了要求。

·Mobkle IP

　　3G和Wireless LAN業務是新興的移動數據業務，移動IP用戶需要大量的IP地址，對IPv6提出了要求。

·寬帶增值業務（帶寬批發、VPN等）

　　寬帶增值業務需要帶寬控制，計費，MPLS VPN的支持，需要寬帶接入服務器提供MPLS VPN的功能。

　　綜上所述，承載多業務的IP網絡需要滿足QoS保證、IPv6支持、高帶寬和可擴展性、寬帶接入用戶控制、MPLS VPN業務提供等顯著特點。BISC公司的解決方案對以上業務需求實現如下：

1、QoS保證

　　現在，提起QoS比較多的討論ToS（服務類型區分）的實現，BISC認為，QoS保證是一個端到端的概念，ToS只是其中的一個部分。QoS保證包括以下幾點：

　　穩定可靠的IP骨干網：設備的可靠性和網絡設計的可靠性；

　　差分服務；區分服務質量（TOS），為語音、視頻等業務提供更好的服務；

　　較少的路由層次：高端口密度的匯聚和接入設備，豐富的骨干網絡鏈路，可以減少端到端節點數量，從而有效降低時延和抖動。

　　流量工程：流量工程可以滿足網絡負載分擔和提高網絡使用率的要求，MPLS流量工程是未來IP網絡最可行的技術；

　　設備的線速轉發：當網絡設備提供了策略上的支持之后，網絡設備的性能將接受考驗。BISC公司的方案中在提供以上功能的同時，網絡設備可以保證無丟包線速轉發，為網絡的QoS提供了保證。

2、IPv6

　　VoIP和Mobile IP是IPv6產生的源動力。以前在解決IPv4地址不足的問題時，用戶多采用RFC1918私有IP地址和NAT技術來擴展IP網絡。隨著網絡業務的發展，NAT技術越來越顯示出天然的缺陷，特別是VoIP和Mobile IP的大規模商用，對IP地址的需求更加迫切。

　　IPv4地址不足的問題在亞太區尤其明顯，IPv6的正式商用也就是從亞太區開始，日本的NTT、JGN等網絡已經實現了IPv6的應用。

　　大規模商用IPv6需要路由器提供與IPv4一樣的性能和可擴展性，同時，提供IPv4和IPv6互操作的平臺。

3、可擴展性

　　網絡設計者往往把可擴展性理解為設備的容量大，端口密度較高。BISC認為，這只是可擴展性的一個方面，網絡的可擴展性不僅僅體現在設備容量的提高，同時還要求設備功能的不斷增加，滿足網絡業務不斷發展的需求。性能和功能同時可擴展才是網絡和設備的可擴展性的真正意義。

　　以核心路由器為例，用戶往往關注設備的交換容量和包轉發能力，例如需求80Gbps交換矩陣、40Mpps包轉發能力；BISC認為，以上參靈敏僅僅是應該關注的一個部分，從功能上來說，提供豐富的用戶接口，提供IP包過濾、策略路由、MPLS VPN PE功能、ACL功能也是非常重要的，如果擁有這些功能，今天的核心路由器在未來網絡擴容之后，可以作為未來的接入路由器使用，從而延長了設備壽命，降低了運營商成本，這也是網絡設備可擴展性的重要標志。

4、MPLS VPN

　　越來越多的商業客戶加快自己的電子商務建設進程，對運營商的VPN業務提出了更大的需求。隨著業務的發展，基于DDN和FR技術的VPN已經由于較高的每單位帶寬成本而無法滿足市場需求，基于IP的VPN正日漸成為VPN業務的主流。IP VPN有多種實現方式，GRE、IP Sec、L2tp、MPLS L3/L2 VPN等，而MPLS L3/L2 VPN由于可以和未來的MPLS骨干網無縫集成，必將成為未來IP VPN業務的主漢實現方式。

5、寬帶接入用戶控制

　　數量巨大的普通用戶是寬帶接入市場的潛力所在，不同的用戶需要不同的寬帶接入業務，帶寬控制、組播業務、多業務選擇、靈活的計費、豐富的接入手段已經成為運營商寬帶接入業務的顯著特點。同時由于MPLS標準在骨干網絡的逐漸實施，寬帶接入服務器對MPLS VPN和流量工程的支持成為網絡設計需要考慮的重要因素。

　　承載多業務的IP網絡設計是一個復雜的工程，需要網絡從核心層到接入層的全面考慮，以上論述僅僅是一個簡單的概念，具體實現需要BISC和運營商的技術人員進行深層次的討論方能得到適合中國用戶業務需求的方案。

摘自　中國電信建設

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