解析IP電信化成功之路_增值電信

解析IP電信化成功之路

2010/01/11

　　傳統(tǒng)的電信服務正面臨著來自IT業(yè)廉價競爭者的激烈挑戰(zhàn)。電信業(yè)務IP化之后，運營商可以淘汰大量PSTN交換機房，裁掉多余的維護人員，OPEX節(jié)約不可小覷。以BT為例，21CN的IP化改造可以節(jié)省絕大部分的機房，估算每年可以降低數(shù)億英鎊的OPEX。可見，電信IP化已成為運營商繼續(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不能達到電信化的要求，就需要更多的維護人員維護IP網(wǎng)絡本身，不僅降低O P E X的目的難以達到，甚至還需更多的花費。因此，IP能否達到電信化要求，是電信I P化能否成功的關鍵。

　　什么是電信級?通俗地說，它泛指電信運營商提供海量公眾業(yè)務時必須具有的能力。這里的海量公眾業(yè)務包括電話、電視、傳真、Internet上網(wǎng)服務等。不同業(yè)務的電信級側重指標不同，不同的用戶承諾(金銀銅等)需要的電信級指標也不同。具體來講，電信級的衡量指標分成兩個維度，一是客戶體驗的保障，包括業(yè)務的質量保證能力(保真度、流暢度、響應速度)、業(yè)務的可用性能力(7×24小時)、業(yè)務的安全性能力(業(yè)務隔離);另一個是網(wǎng)絡運營服務指標，包括網(wǎng)絡擴展性(網(wǎng)絡規(guī)模)、網(wǎng)絡穩(wěn)定性(幾個9 )、可維護管理。

　　溯源IP電信化

　　運營商需要隨時了解網(wǎng)絡的運行狀態(tài)(正常或告警)，針對性地改進網(wǎng)絡質量，提升客戶體驗。而客戶體驗正是運營商品牌價值的核心要素之一。

　　但是原來T D M 網(wǎng)絡中很容易衡量業(yè)務質量的方法，在IP網(wǎng)絡中不再可行。因為統(tǒng)計復用的原因，IP業(yè)務承載沒有固定的時隙和電路，出現(xiàn)故障之后往往沒有頭緒可查，使運維人員無從下手。

　　其次，傳統(tǒng)的電信業(yè)務是專網(wǎng)專用，各司其職，很好滿足了其所承載業(yè)務的QoS。在IP網(wǎng)絡時代，各種業(yè)務都承載到IP網(wǎng)上，IP網(wǎng)絡必須綜合考慮各種業(yè)務的QoS需求，但這些業(yè)務本身的特點決定了其對網(wǎng)絡的QoS不同，很難用同一標準衡量網(wǎng)絡的好壞。也就是說，網(wǎng)絡質量和業(yè)務質量在IP網(wǎng)絡中不再是一回事。再次，IP網(wǎng)絡的最大優(yōu)點在于其自組網(wǎng)能力，但該特點同時也導致IP網(wǎng)絡不可控。由于所有的組網(wǎng)都通過路由協(xié)議控制，路由協(xié)議的架構規(guī)劃，對網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性有決定性影響，一個規(guī)劃不良的IP網(wǎng)絡會導致蝴蝶效應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)絡基因，從傳統(tǒng)電信網(wǎng)的電信級因素中借鑒經(jīng)驗和吸收營養(yǎng)，提升IP網(wǎng)絡的電信級能力。在解決電信級業(yè)務時，需要遵循電信業(yè)務規(guī)律，合理規(guī)劃和部署IP網(wǎng)絡，提升應用IP網(wǎng)絡的能力。提升IP的業(yè)務體驗能力和可視化維護管理能力，主要可以從這幾個方面著手改進：

　　網(wǎng)絡自立

　　PSTN時代PSTN和SDH配合組網(wǎng)，PSTN負責語音交換，SDH負責傳輸，雙方有清晰的接口和維護界面。NGN時代IP網(wǎng)取代了PSTN的交換部分和SDH的承載部分，同時承擔交換和傳輸?shù)墓δ埽虼水敵霈F(xiàn)語音故障后無法定位。解決之道是分離業(yè)務和承載，用戶的業(yè)務處理集中到多業(yè)務邊緣路由器，網(wǎng)絡組網(wǎng)的功能交給IP路由器，雙方各司其職，分工明確。這樣當出現(xiàn)問題時，可以很容易區(qū)分是IP網(wǎng)絡的故障，還是業(yè)務系統(tǒng)的故障。通過業(yè)務與網(wǎng)絡解耦合的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡與業(yè)務的隔離。

　　業(yè)務隔離

　　IP網(wǎng)絡承載多種業(yè)務時，多種業(yè)務將競爭有限的帶寬和轉發(fā)資源，必然互相影響。此外，Internet網(wǎng)絡上充斥著各種攻擊和木馬。

　　為了保證電信級業(yè)務的安全和業(yè)務體驗，首先有必要對業(yè)務進行隔離。業(yè)務隔離首先需要將不同的業(yè)務承載到不同的通道上，目前最常用的就是MPLS。由于在標簽轉發(fā)的網(wǎng)絡中，中間節(jié)點僅僅看標簽而不看內容，因此通過對不同的業(yè)務分配不同的MPLS管道，可以實現(xiàn)業(yè)務的彼此隔離。

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

　　網(wǎng)絡保護

　　IP網(wǎng)絡依賴路由協(xié)議組網(wǎng)，傳統(tǒng)上依賴路由協(xié)議本身的保護機制。但是路由協(xié)議的hello報文的間隔時間太長，承載電信級業(yè)務的時候無法滿足實時性保護的要求。BFD協(xié)議作為一種快速雙向路由檢測機制，可以實現(xiàn)50m s甚至更短的保護能力，通過BFD檢測觸發(fā)機制，可以把IP網(wǎng)絡的保護性能提升到SDH的水平。

　　此外，對于大型網(wǎng)絡，保護的層次化和結構化也至關重要，其目的在于出現(xiàn)問題后，能夠快速定位到故障層次(IP層/鏈路層/物理層)。有了層次化檢測機制之后，就可以快速找到問題根源，大大加快修復故障的速度。對于大型運營商，全國或者全球的IP網(wǎng)絡是分段維護的，出現(xiàn)問題能快速定位區(qū)段也是必須的需求。

　　業(yè)務規(guī)劃

　　電信業(yè)務雖然占用帶寬不大，也可以復用和收斂，但是端到端QoS必須嚴格保證。沒有規(guī)劃的IP網(wǎng)絡承載電信業(yè)務時，經(jīng)常會出現(xiàn)網(wǎng)絡大部分資源空閑、而局部擁塞的情況，導致用戶體驗下降。因此，承載電信業(yè)務的IP網(wǎng)絡，需要端到端的帶寬資源規(guī)劃，通過規(guī)劃消除網(wǎng)絡瓶頸，做到端到端服務質量保證。

　　性能監(jiān)控

　　SDH中基于bit的監(jiān)控機制在IP網(wǎng)絡中不再有效，I P時代應該采用P E R概念，即丟包率。目前，國際電聯(lián)針對此類問題已發(fā)布多個標準，以解決PER的性能監(jiān)控問題。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)視的標準。通過在網(wǎng)絡中端到端部署B(yǎng)FD，在節(jié)點之間部署MPLS OAM或Eth OAM，可以實現(xiàn)層次化、結構化的性能監(jiān)控能力。

　　另外，流媒體業(yè)務的監(jiān)控是IP網(wǎng)絡性能監(jiān)控的最新挑戰(zhàn)和熱門話題。我們知道，MPEG視頻編碼有I幀、B幀和P幀，P幀丟失對畫面只有有限影響，但是I幀丟失將導致3-5秒的畫面凍結。在IP時代，顯然承載I幀的IP報文和承載P幀的IP報文的重要性不同。一般的方法是在網(wǎng)絡中分段部署探針和檢測器，但是這些探針設備價格昂貴，大量部署并不現(xiàn)實。華為提供了系統(tǒng)內置與外置探針結合的方案，通過系統(tǒng)內置探針可以檢測到大多數(shù)業(yè)務的業(yè)務質量，少量非線性高清視頻業(yè)務，則可通過外置探針進行性能監(jiān)控。內置+外置探針巧妙結合，實現(xiàn)了最佳性價比。

　　網(wǎng)絡級網(wǎng)管

　　一直以來，IP網(wǎng)絡的網(wǎng)絡管理能力都較弱，只能管理單個節(jié)點，基本上是命令行的圖形化界面，在實際網(wǎng)絡運維中也很少使用。開通電信業(yè)務之后，IP網(wǎng)絡經(jīng)常會產(chǎn)生大量告警，卻又毫無頭緒，無法判斷網(wǎng)絡問題，也找不到故障根源。或者用戶的業(yè)務已經(jīng)不通了，網(wǎng)管上卻沒有告警等情況。顯然，IP網(wǎng)絡單點的管理已無法適應電信級業(yè)務，一個網(wǎng)絡級的網(wǎng)管系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)真正的端到端業(yè)務配置、管理、監(jiān)控、告警，準確定位故障，并實現(xiàn)可視化、可監(jiān)控，將成為支撐運維的關鍵。

　　CAC機制

　　I P網(wǎng)絡承載電信業(yè)務時還應該具備CAC能力，通俗的說就是剎車機制。舉一個例子，一個路由器端口只能支持1000路話音，當1000路話音已經(jīng)占用了全部帶寬時，第1001個電話呼叫應該被拒絕，這是傳統(tǒng)PSTN系統(tǒng)通常的處理結果。但是在IP網(wǎng)上，當?shù)?001個參與者加入到這場爭搶帶寬資源的游戲時，將會導致所有1001個用戶的話音質量都受到影響，因為每個人的可用帶寬都減少了，丟包率大大升高。由此可見，CAC機制是承載業(yè)務必不可少的能力。

　　全IP的趨勢發(fā)展，使得IP成為所有業(yè)務的基礎承載網(wǎng)絡，也因此給IP網(wǎng)絡帶來巨大挑戰(zhàn)和全新問題，IP網(wǎng)絡需要持續(xù)不斷地技術創(chuàng)新以適應新情況。歷史上的IP正是通過不斷改進、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)絡的電信化增強方案不應改變IP自身的基因，否則就失去了IP的本色。所以IP的電信化應該是在IP網(wǎng)絡的基礎上，加上電信級增強特性。

　　IP電信化才剛剛起步，還有很多新的問題等待著我們去研究和探討，通過不斷的創(chuàng)新和改進，推動IP技術向前發(fā)展。

通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)