信息產業部電信研究院通信標準所  楊崑

    互聯網的迅速發展，帶動了ip技術在網絡中的廣泛應用，建設基于IP的下一代網絡成為通信界的共識。在建設和發展全IP網絡的過程中，運營商不斷對現有技術的不足進行改進并針對電信業務的實際需求啟動了“精品網絡”的建設工作。這項工作為奠定適合全業務運營的新IP網絡的基礎非常重要，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網絡的發展

    國內早期建設的IP網絡只是承載了簡單的互聯網瀏覽和電子郵件等幾個簡單的應用，其接入速率很慢、數據流量不大，不存在對多業務的承載的需要，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能力的路由器。

    隨著互聯網應用的日益豐富，用戶數目迅猛增加，網絡流量非凡是核心網絡的流量以指數級數增長，運營商對已經建設的互聯網做了進一步改進。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網應用的需要，但對利用IP網絡來承載各類電信業務，尤其是作為未來綜合電信業務的承載網而言存在很大不足。運營商重新考慮了IP網絡的定位并開始采用面向業務需求而設計的新設備，以及業務治理、MPLS、VPN、可控組播和流量工程等新技術。為減小投資的規模，實現差異化經營的目標，運營商采用了在保證現有互聯網正常運營的基礎上，針對未來綜合電信業務開展的需要重新建設第二張IP專用網絡的方式。

    IP運營網絡亟需解決的問題

    雖然用戶和運營商都對支持多媒體綜合業務、具有安全和服務質量保證的承載網提出了強烈需求，但實踐證實，簡單地將基于互聯網理念設計的IP網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，傳統的互聯網對底層數據包的傳送不做復雜處理，完全依據“盡力而為的原則”。所有的應用數據包都是不做區分混合傳送的，雖然這些應用在業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務的服務質量問題。曾經有專家建議依靠建設足夠帶寬的網絡資源，依靠網絡處于相對輕載狀態來支持豐富的數據、語音、視頻等多業務的開展，并且在網絡設備和傳輸設備的性能上做出了很大改進，但實踐證實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絡中起到一定的作用，站在整網的角度上依然有許多節點面臨如何調配資源以滿足不同業務需求的問題。

    傳統IP網絡優先考慮保證整體上數據傳送的效率和網絡結構的可靠性，對局部而言實際上處于無序和缺少治理的狀態；業界已經公認IP網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據是不宜在現有的互聯網上傳輸的；依托現有的互聯網開展電信運營甚至行業或企業內部的信息化工作都是不適宜的。

    互聯網的早期設計中只考慮了以盡可能高的效率來傳送數據，而將治理和控制問題放在業務層面或用戶端來解決，不具備傳統電信網絡提供電信業務服務時要求的可治理性、可運營和可維護性。

    目前IP網上承載的業務可以區分為不需要嚴格QoS保障的互聯網應用和嚴格保障的電信業務，這兩類業務對承載網的要求存在明顯不同，需要區別對待并加以隔離；傳統IP網絡缺乏隔離兩類業務的有效手段。

    傳統IP網絡中承載網不直接參與業務的服務質量保證實現，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，理解并執行業務層對質量保障的各種要求；添加對承載網資源實時準確的把握的手段，以利于端到端的業務調度和安排；建立可以根據當前承載網剩余的網絡資源，判定對新申請的業務請求是否接納的一種業務控制機制。

    傳統IP網無法區分互聯網和電信業務，更無法區分不同的電信業務類型，無法把業務安排到相應QoS級別的業務通道上，因而無法滿足同一IP網絡同時承載多業務開展運營的要求；需要具備在業務控制層的幫助下，由承載網識別電信業務并安排到合理的業務通道上的能力；并且嚴格控制已接納業務對資源的使用，防止已接納業務超標準使用承載網資源，從而避免造成各業務對資源的爭奪。

    傳統IP網的所有數據混合傳輸，不可能對不同的業務或應用安排差異化的安全保證要求需要建立新的機制，能夠區分普通互聯網業務和電信業務，實現電信業務的端到端隔離傳送并給以特定的安全保護，防止電信業務被盜用和受到惡意攻擊，從而保證電信業務在承載網的安全傳送。

    運營商著手建設精品網 來提升IP運營網絡的性能

    針對目前互聯網無法滿足電信級質量要求的IP業務需求的情況，為了保障未來的綜合音視頻通信業務及其它信息服務的收益不被普通互聯網應用分流，在目前IP核心技術還沒有出現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，俗稱精品網絡。原有IP網絡亟需承載互聯網現有業務，依然采用“盡力而為”的原則；另一個網絡承載高質量的電信級業務，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。新的網絡和傳統網絡的差異不僅體現在技術實現上，在業務經營上通常也采用不同的策略，對于互聯網業務一般繼續沿用原有的粗放經營理念，收益主要來自基本的接入費用；對于電信級業務則延續傳統電信業務精確的端到端服務和治理的方式。

    同時建設兩張承載網絡的模式已經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網絡，一個用于承載普通的互聯網業務，另一個用于承載MPLSVPN等電信業務；新加坡電信等其它運營商也都根據NGN或其它電信級業務的需要建設了兩個IP網絡。

    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Chinanet2（CN2）在2006年完成建設。CN2采用了扁平化網絡設計，可以實現多業務承載網融合，結構不再象傳統互聯網一樣而是實現了分層、業務相關節點基本集中到了網絡邊緣。CN2實現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、可實現多個級別的業務區分、支持組播、可以進一步擴展支持IPv6功能、實現了基于IP或MPLS的靈活的2層或3層連接、支持快速自動端到端業務質量監控、保障和故障治理。中國電信建設的CN2通過上海、北京、廣州三個節點和其原有的ChinaNet互聯，互聯鏈路帶寬共60G；CN2和ChinaNet共享城域網和IDC資源，通過目的地址等手段判定并區分各種業務流量。目前主要收入來源于專線和VPN兩種基礎業務以及QoS/SLA和組播兩種增值業務，下一步將逐步發展成為中國電信下一代能夠同時支持語音、數據、視頻、企業互聯等多種業務的核心承載平臺。

    中國移動的第二張承載網—IP專網從2004年中旬開始建設，目前已經將原來覆蓋全國的Cmnet承載的中國移動GSM省間長途話路中繼、NGN、MPLSVPN等業務割接到這張新網上；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數據和計費網管等應用都將會遷移到這張網上。中國移動的城域網采用一張網的形式，能夠完成不同業務邏輯上的分離；城域網配備兩套上聯機制，一個鏈接承載互聯網業務的CMNET，另一個則與新的IP專網連接，使互聯網和電信業務區分傳送。中國移動的IP專網將成為中國移動下一代能夠同時支持語音、數據、視頻、企業互聯等多種業務的核心承載平臺。

    可控可管的IP運營網絡還需進一步的突破

    目前運營商建設的第二張網多是通過在網絡邊界提供業務匯聚、QoS保證、安全等功能來滿足網絡資源和業務安全的需要；MPLS(多業務標簽協議)技術是其中采用的核心技術之一，其通過給不同業務打上不同標簽，在路由器中按業務種類的不同進行分發控制成為可行。但MPLS現在可以覆蓋的范圍還有限。如何實現從用戶端開始的業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運營網絡還需要進一步探討成本低廉，技術簡單的實現方式，使未來的IP網能夠在統一的網絡平臺上提供多種業務的端到端區分、質量和安全保證，以及網絡資源的控制和治理、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治理機制，在現有的分組網技術上發展多業務傳送技術。我們相信最終將會涌現有價值的方案并得到真正的應用。(張翀編輯)