IP电信网探析

    作者：黄建中

    呼唤更多业务

    随着Internet的迅速发展，ip网络向宽带化发展，为人们提供了全新的通信方式，IP电信网逐渐成为现代电信网发展的趋势。

    用户不再仅满足于简单的网页浏览、电子邮件、文件传送等普通的数据应用，还希望在一个网络上同时传送话音、数据和视频，体验多媒体通信带来的全新交流感受。

    另一方面，运营商也希望提供丰富的业务来增加收入，促进IP宽带网的健康发展。目前国内IP网的收入中仍然以网络接入费为主，随着IP网络市场竞争越来越激烈，接入市场也越来越趋饱和，运营商更加迫切希望通过增加视频等实时通信业务，挖掘新的利润点。在给用户提供丰富的通信新业务的同时，降低网络建设成本，减少运营开支，是运营商共同的追求，而统一的多业务承载网是有效方式，是网络建设的发展趋势。

    现存问题尤多

    虽然，最终用户和运营商都希望有一个包括视频、多媒体、实时通信等在内的多业务承载网，但是，目前的传统IP网络却无力承担这个重任。传统IP网络除在WWW应用、电子邮件、文件传送等方面表现良好外，对多媒体、实时通信等高带宽、高质量要求的业务，并不能满足大规模的商业应用，尤其是电信级的服务需求。主要存在以下几方面的问题。

    服务质量无保障

    传统的IP网络是一个逐包转发、只识别包而不识别包间关系及业务的网络。而服务质量是从业务层面来衡量的，从而无法解决业务的服务质量问题。

    虽然，随着网络设备和传输设备在技术上的快速发展，网络在某时期可以处于相对轻载状态，使开展丰富的数据、语音、视频等多业务成为可能。然而，传统IP网络还面临如何调配网络资源以满足不同业务需求，进而满足不同业务的不同服务质量要求的难题。

    安全性和可信任性差

    目前，IP网络基本是无序和缺少治理的网络，目前不少人，包括IP领域的部分专家也认为IP网是一个不安全的网，不宜用于加载重要的业务数据，不能用来承载重要的商用业务网。电信业务网不敢用公众IP网来承载，甚至大型企业网的业务数据都不敢加载到企业公用IP网上去。

    可运营、可治理难

    Internet的早期发展的主要任务是实现计算机互联，网络只是“尽力而为”地提供传输服务，无QoS保证，无售后服务保证，安全问题也是由用户自行解决。传统的IP网络，不具备传统电信网络提供电信业务服务时应该要求的可治理性、可运营和可维护性。

    面对传统IP网络多业务承载问题，华为公司提出的IP电信网解决方案，主要借鉴了电信运营理念，通过对传统的IP网进行部分升级改造，使IP电信网可以承载包括传统的PSTN、数据专线、视频、实时通信等多种业务，并对承载的业务提供电信级服务质量，同时保障安全和可治理等问题。

    承载业务区分

    IP电信网上承载的业务可以区分为两大类别：一类是不需要严格QoS保障的Internet业务；另一类是需要严格保障的电信业务。IP电信网对这两大业务类别区别对待，并在承载网中相互隔离。

    对于不需要严格QoS保障的Internet业务，如网页浏览、电子邮件、小文件传送等应用，传统的IP网络非常适合处理这类业务。对这些业务，IP电信网采用传统的处理方式，尽力而为传送，并不进行QoS、安全、治理等方面处理措施，也不对这些业务进行统计、计费等处理。

    对需要严格保障的电信业务，如IP网络电话、视频电话、IP电视、视频会议、VOD点播、流媒体广播、视频监视、协同工作等业务，IP电信网采用多种方式严格保障这类业务端到端QoS，并保障其安全性、可治理性。

    严格的QoS保证

    借鉴电信运营理念，IP电信网通过引入资源治理器（CM）等少量新的部件，建成新一代IP承载网，支持所有需要服务质量保证的电信业务。

    对承载网资源实时准确的把握

    对承载网资源的准确实时把握，有利于业务的调度和安排，是严格保障业务QoS的必要条件。IP电信网通过引入资源治理器作为承载控制层，负责治理和维护逻辑承载层的网络资源和拓扑结构信息，并和业务控制层合作，为需要严格QoS保障的电信业务建立符合要求的端到端承载通路。

    承载网识别电信业务

    假如承载网按照包转发模式转发业务，而不去识别业务，也就无法把业务安排到符合QoS要求的业务通道上。IP电信网在业务控制层的帮助下，由承载网识别电信业务，并根据识别出的不同业务，转发到不同的业务通道上，成为保障业务QoS的要害一环。

    会话接纳控制（CAC）机制

    IP电信网在对承载网络资源有了准确了解，并识别出电信业务的基础上，还借鉴传统电信运营网络经验，引入了会话接纳控制机制。会话接纳控制机制是根据当前承载网剩余的网络资源，判定对新申请的业务请求是否接纳的一种业务控制机制，它保障了承载网中资源不会过渡使用，从而使已接纳业务的服务质量不受冲击。

    带宽治理（CAR）机制

    有了对承载网络资源的准确了解，也能够对电信业务进行识别，并且执行了CAC机制，还不足以完全保障业务的服务质量，IP电信网还实现了一套带宽治理机制。带宽治理机制在对业务识别的基础上，严格控制已接纳业务对资源的使用，防止已接纳业务超标准使用承载网资源，从而避免造成各业务对资源的争夺，保障网络资源的合理使用。

    保证多业务的安全

    IP电信网区分不需要严格QoS保障的Internet业务和需要严格保障的电信业务，并加以区别对待，在承载网中隔离传送。通过在边缘设备上做流分类，网络能识别Internet业务和电信业务，流分类表受承载网资源治理器和业务层动态严格控制。假如用户不向网络业务平台申请业务，在边缘设备上就不可能有流分类表项，用户发出的数据包只能按照Internet的NativeIP的方式进行处理，所以Internet业务永远不可能窜到电信业务网上来，IP电信网的数据平面是安全的。

    IP电信网的承载网区分电信业务与普通Internet业务，通过资源隔离和控制，防止电信业务被盗用和恶意攻击，从而保证电信业务在承载网的安全传送。

    支撑多业务运营

    IP电信网不仅解决了多业务承载的QoS保障、安全保障问题，还为IP网络多业务运营提供良好支撑。

    首先，多业务运营支撑体现在对多业务网络的规划上。IP电信网可以按照每种业务，分别进行业务规划，按照各自业务模型，规划网络拓扑和带宽资源。多业务分别规划后，叠加在一起就成为整个网络的业务规划。

    其次，多业务运营支撑体现在对多业务的灵活网络修改上。IP电信网拥有完善的多业务统计，在业务开展一段时间后，可以根据各种业务的实际业务模型，灵活方便地调整业务规划和网络资源。

    第三，多业务运营支撑体现在对多业务的快速部署和开展上。IP电信网只对部分网络设备提出了新的要求，其他核心网络设备只需支持MPLS协议，设备要求不苛刻，不需要全网的设备改造和协议更新，可以以城域网为单位逐步实施。

    此外，多业务运营支撑还体现在对多业务的BSS/OSS支撑系统上。IP电信网具备对业务的良好网络治理和业务治理，针对业务的配置、统计、计费和监控，为运营商的业务运营提供良好帮助。