IP專用承載網(wǎng)的演進(jìn)及優(yōu)化

IP專用承載網(wǎng)的演進(jìn)及優(yōu)化摘要：本文首先指出了現(xiàn)有傳輸網(wǎng)和IP承載網(wǎng)存在的問(wèn)題并分析了其根源，然后剖析了傳輸網(wǎng)和IP承載網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和演進(jìn)方向。重點(diǎn)闡述了傳輸網(wǎng)和IP承載網(wǎng)融合的基本思路，分析了融合中的關(guān)鍵問(wèn)題，并從骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)兩個(gè)層面探討了具體融合的方式和特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：傳輸網(wǎng)；IP承載網(wǎng)；演進(jìn)；融合；優(yōu)化措施IP承載網(wǎng)是各運(yùn)營(yíng)商以IP技術(shù)構(gòu)建的一張專網(wǎng)，用于承載對(duì)傳輸質(zhì)量要求較高的業(yè)務(wù)（如軟交換、視訊、重點(diǎn)客戶VPN等）。IPOverSDH就是IP承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在光纖傳輸網(wǎng)上傳輸。由于傳輸網(wǎng)與IP承載網(wǎng)是現(xiàn)代運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中最核心部分，所以，為了實(shí)現(xiàn)較高的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率，對(duì)傳輸網(wǎng)與IP承載網(wǎng)的演進(jìn)與融合進(jìn)行分析研究已經(jīng)是當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域中的首要任務(wù)。一、傳輸網(wǎng)與IP承載網(wǎng)的演進(jìn)（一） 傳輸網(wǎng)與IP承載網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)1.SDH/MSTP的技術(shù)、組網(wǎng)及應(yīng)用發(fā)展情況：首先，技術(shù)發(fā)展：MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)）已經(jīng)是廣大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們用于城域傳輸網(wǎng)的核心技術(shù)之一。多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)今后會(huì)更進(jìn)一步的對(duì)虛級(jí)聯(lián)、GFP（通用成幀規(guī)程）、以太網(wǎng)匯聚功能等各方面予以強(qiáng)有力的支持，從而確保網(wǎng)絡(luò)具備充足的能力水平以促進(jìn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)靈活性使用。SDH/MSTP的技術(shù)注重的是不斷增強(qiáng)更高速率的接口。MSTP設(shè)備的數(shù)據(jù)功能會(huì)不斷的強(qiáng)化，涵蓋了彈性分租環(huán)（RPR）機(jī)制、支持MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）等。其次，組網(wǎng)與應(yīng)用發(fā)展情況：MSTP的組網(wǎng)會(huì)進(jìn)行包括IP網(wǎng)在內(nèi)的建設(shè)的全面考慮。核心層與匯聚層中的傳輸網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)依舊實(shí)行的是分別組網(wǎng)，把MSTP當(dāng)做IP城域網(wǎng)的承載鏈路；接入層中會(huì)朝著統(tǒng)一的組網(wǎng)方向邁進(jìn)，重點(diǎn)是融合傳輸與數(shù)據(jù)設(shè)備。關(guān)于應(yīng)用，MSTP會(huì)以促進(jìn)以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)高質(zhì)量、高安全性和節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)行成本為主要內(nèi)容。比如，通過(guò)一臺(tái)MSTP設(shè)備確保TDM、以太網(wǎng)與ATM業(yè)務(wù)間接入與匯聚的相統(tǒng)一。2.WDM的技術(shù)、組網(wǎng)及應(yīng)用發(fā)展情況：首先，技術(shù)發(fā)展情況：當(dāng)光間插復(fù)用器、性能好的復(fù)用和解復(fù)用器等各項(xiàng)技術(shù)水平的不斷提升，存于WDM系統(tǒng)中的頻帶間隔會(huì)直接由之前的200GHz、100GHz降低至50GHz、25GHz。ULHWDM將成為核心傳輸網(wǎng)組網(wǎng)中的關(guān)鍵性技術(shù)，特別隨著長(zhǎng)距大的WDM和能夠靈活上下波長(zhǎng)通道的OADM（光分插復(fù)用設(shè)備）間有機(jī)結(jié)合使用，此應(yīng)用方式無(wú)論是在初期投資還是在運(yùn)營(yíng)維護(hù)方面均發(fā)揮著較高的優(yōu)勢(shì)，光分插復(fù)用設(shè)備會(huì)廣泛用于城域傳輸網(wǎng)領(lǐng)域中。其次，組網(wǎng)及應(yīng)用發(fā)展情況：以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)成本為切入點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)階段的10Gbit/sWDM系統(tǒng)，在不實(shí)施大的系統(tǒng)配置改動(dòng)情況下，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商要把一部分波長(zhǎng)速率提高到40Gbits上然后開始傳輸。對(duì)于光纖資源特別緊張和具有較大成本的新鋪光纜成本應(yīng)適用城域WDM。在城域網(wǎng)的核心層中采用DWDM（密集波分復(fù)用）較為理想；在城域網(wǎng)接入層與故障搶修等中采用CWDM（粗波分復(fù)用）較為理想。（二） ASON的技術(shù)、組網(wǎng)及應(yīng)用發(fā)展情況技術(shù)發(fā)展情況；保證NNI（網(wǎng)絡(luò)--網(wǎng)絡(luò)接口）、UNI（用戶--網(wǎng)絡(luò)接口）等各接口與有關(guān)協(xié)議間朝著規(guī)范化目標(biāo)前進(jìn)，使各廠商設(shè)備能夠做到互聯(lián)互通，從而明確合理的設(shè)備與加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。有機(jī)綜合ASON控制平面和MSTP技術(shù)，有效促進(jìn)了ASON朝著支持多業(yè)務(wù)方向不斷邁進(jìn)。組網(wǎng)及應(yīng)用發(fā)展情況；在ASON基礎(chǔ)上研發(fā)新型的業(yè)務(wù)與應(yīng)用，比如，OVPN（光虛擬專用網(wǎng)）、根據(jù)實(shí)際所需進(jìn)行帶寬分配等業(yè)務(wù)。加強(qiáng)分析研究IP網(wǎng)的承載方案與互聯(lián)方式，確保IP網(wǎng)具有較好的性能及相匹配的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。二、 傳輸網(wǎng)與IP承載網(wǎng)的融合（一） 信令融合作為下一代傳輸網(wǎng)的ASON網(wǎng)絡(luò)，它的控制平面主要以GMPLS協(xié)議族中的協(xié)議促進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的智能自動(dòng)交換為主，其中包括的GMPLS（拓展的MPLS協(xié)議族）會(huì)不斷的完善補(bǔ)充MPLS，把分組標(biāo)簽交換具體拓展到了光纖標(biāo)簽交換、波長(zhǎng)標(biāo)簽交換上。（二） 功能融合隨著城域網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量需求越來(lái)越高，若仍采用以往的POS提供數(shù)據(jù)接口的方式將需要花高成本，且實(shí)際傳輸率低。MSTP將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)透?jìng)魈幚砘蚪?jīng)過(guò)二層交換，經(jīng)GFP的成幀映射、鏈路容量調(diào)整及虛級(jí)聯(lián)處理，映射到SDH層面。使得數(shù)據(jù)層功能與傳輸層功能兩者良好相融，傳輸效率顯著提升，成本有所降低，并且，其還能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，為數(shù)據(jù)網(wǎng)與傳輸網(wǎng)的管理提供了極大的便利。（三） 承載層與傳輸層在保護(hù)、恢復(fù)和Qos的互補(bǔ)型需求承載層與傳輸層間有著緊密的關(guān)系，承載層雖具有從電路交換到分組交換的演進(jìn)趨勢(shì)，但存于承載層設(shè)備中的IP層帶寬容量依舊難以和光傳輸層中的高帶寬容量相較。IP承載層沒有相應(yīng)的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制、很難實(shí)現(xiàn)電信級(jí)QoS保證等，傳輸層則不同，能夠?qū)P承載層的不足予以補(bǔ)充。倘若只在相對(duì)單一的IP層面上開展保護(hù)恢復(fù)工作，那么，將嚴(yán)重阻礙了網(wǎng)絡(luò)利用率的提升。為了增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)利用率，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商們均通過(guò)超額提供網(wǎng)絡(luò)帶寬的方法，如此一來(lái)，就會(huì)使得IP網(wǎng)過(guò)于輕載，削弱了骨干網(wǎng)鏈路帶寬利用率。而如果利用光傳送網(wǎng)來(lái)進(jìn)行IP網(wǎng)鏈路保護(hù)恢復(fù)，那么，鏈路帶寬資源使用效率就會(huì)不斷攀升，節(jié)省了IP網(wǎng)和傳輸網(wǎng)的建設(shè)成本。IP網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的可用率比鏈路要高很多，一旦發(fā)生鏈路故障將對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性造成影響。所以，若鏈路存在較好的保護(hù)恢復(fù)能力，那么，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)更加的安全三、 IP城域網(wǎng)的優(yōu)化措施3.1持續(xù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與調(diào)整針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)層次不清晰，網(wǎng)絡(luò)性能不足等的問(wèn)題，電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與調(diào)整勢(shì)在必行。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，電信IP城域網(wǎng)的分布主要為核心層、業(yè)務(wù)控制層和接入層等三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架模式。如何由可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)承載IP城域網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)可研課題，考慮以多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)，采用立方體結(jié)構(gòu)，通過(guò)DWDM/PTN等傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)FullMesh連接，共形成兩個(gè)傳輸環(huán)。每個(gè)環(huán)分別通過(guò)幾個(gè)片區(qū)的一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)，每個(gè)片區(qū)之間采用10G的LAN連接。這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式具有高效的網(wǎng)絡(luò)性能，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，能夠滿足全網(wǎng)及長(zhǎng)途MPLS-VPN業(yè)務(wù)。運(yùn)營(yíng)商整合匯聚路由層面，核心層、業(yè)務(wù)控制層部署熱備措施。3.2網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)計(jì)優(yōu)化內(nèi)部設(shè)計(jì)，提高設(shè)備要求，規(guī)范設(shè)備網(wǎng)管接口需求，加強(qiáng)網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求也越來(lái)越高。運(yùn)營(yíng)商根據(jù)用戶的要求，支持VPN、QOS、組播等新業(yè)務(wù)的服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)計(jì)主要根據(jù)城域網(wǎng)的IGP路由規(guī)劃入手，根據(jù)用戶特點(diǎn)匹配相應(yīng)的路由。即在城域網(wǎng)的出口處，成對(duì)的部署高性能的策略路由器，通過(guò)對(duì)策略路由器的內(nèi)部設(shè)置，完成基于源地址網(wǎng)絡(luò)的快速路由任務(wù)。比如對(duì)于一些商業(yè)用戶，可以直接通過(guò)城域網(wǎng)出口處的路由器與省網(wǎng)骨干互通。提高設(shè)備的網(wǎng)管要求，就是為了滿足客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不斷提出的新的要求，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性安全性的建設(shè)，從而提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。當(dāng)前我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)與信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，發(fā)展以IPV6為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)勢(shì)在必行，推動(dòng)IPV6的過(guò)渡技術(shù)如NAT444、DS-LITE等，有利于我國(guó)重點(diǎn)行業(yè)信息化投入的增加，起到間接拉動(dòng)我國(guó)GDP的增長(zhǎng)效果。目前，電信運(yùn)營(yíng)商在面對(duì)巨大的升值空間的前提下，仍然面對(duì)無(wú)數(shù)的挑戰(zhàn)。本文所列舉的幾個(gè)普遍問(wèn)題僅僅從網(wǎng)絡(luò)設(shè)置等方面來(lái)進(jìn)行研究，在電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作中其實(shí)還有很多可以研究和考量的方面。比如IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控手段有限，手工量大；當(dāng)前電信行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)配置信息存在隱患，如網(wǎng)絡(luò)配置信息存在的隱患、核心設(shè)備無(wú)雙歸屬上行、全程光路存在同溝同纜、機(jī)房條件不足等情況時(shí)有發(fā)生。這就需要我們每一個(gè)電信人及時(shí)跟上時(shí)代的節(jié)奏，認(rèn)真學(xué)習(xí)，努力掌握新知識(shí)、新技能，全面細(xì)致的探討了IP城域網(wǎng)在優(yōu)化改造中的關(guān)鍵性技術(shù)，以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于客戶的需求中間達(dá)到最完美的契合。電信運(yùn)營(yíng)商通過(guò)對(duì)IP城域網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、規(guī)劃和對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的關(guān)鍵性技術(shù)的管理，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)提供