廣電三網(wǎng)融合時(shí)期的多業(yè)務(wù)數據中心建設
陳寒 2011/08/15
長(cháng)久以來(lái)，廣電網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商不滿(mǎn)足于僅僅作為廣播電視傳輸業(yè)務(wù)提供商，一直在努力進(jìn)行多業(yè)務(wù)運營(yíng)轉型，提升自身的綜合實(shí)力。隨著(zhù)國家“三網(wǎng)融合”戰略、科技部和國家廣電總局提出的下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）建設計劃的出臺，努力推進(jìn)“三網(wǎng)融合”已經(jīng)成為廣電網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商當下的主要任務(wù)。
隨著(zhù)廣電對“三網(wǎng)融合”相關(guān)網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)系統建設的推進(jìn)，“數據中心”這個(gè)前幾年對于廣電運營(yíng)商稍顯陌生的名詞逐漸被被廣電業(yè)內專(zhuān)家反復提及，關(guān)注程度不斷提高；部分三網(wǎng)融合試點(diǎn)廣電和發(fā)達地區廣電也提出數據中心是NGB建設的重要組成部分。但此時(shí)大部分關(guān)于“數據中心”的論述僅簡(jiǎn)單指互聯(lián)網(wǎng)數據中心（IDC）及與其相關(guān)的IDC業(yè)務(wù)。
事實(shí)上，對于廣電運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，“數據中心”可以有更大的角色空間。當前，廣電更需要的是定位在“多業(yè)務(wù)運營(yíng)平臺”基礎之上的“數據中心”，在開(kāi)展IDC業(yè)務(wù)的同時(shí)，能夠對廣電現有的寬帶接入業(yè)務(wù)、互動(dòng)數字電視視頻業(yè)務(wù)、互動(dòng)增值業(yè)務(wù)的發(fā)展等產(chǎn)生積極的作用，實(shí)現1＋1＋1＋1﹥4，同時(shí)可為廣電的IT支撐系統提供運維保障。
顧名思義，多業(yè)務(wù)數據中心是一個(gè)能提供多類(lèi)型業(yè)務(wù)服務(wù)的綜合性數據中心，相比傳統IDC所提供的主機托管、資源租賃服務(wù)，多業(yè)務(wù)數據中心的還應該支撐涵蓋寬帶數據業(yè)務(wù)、高標清視頻交互業(yè)務(wù)、基于交互式數字電視的其他增值業(yè)務(wù)，同時(shí)還兼具其他運營(yíng)商DCN內網(wǎng)的企業(yè)數據中心角色，負責BOSS等IT支撐系統的維護。即廣電多業(yè)務(wù)數據中心應該是兼互聯(lián)網(wǎng)寬帶內容中心、高標清視頻內容中心、交互式數字電視增值服務(wù)中心以及廣電企業(yè)數據中心等諸多角色為一體（如圖1所示）。
受廣電自身多業(yè)務(wù)運營(yíng)、業(yè)務(wù)之間相互融合促進(jìn)的需要，廣電多業(yè)務(wù)數據中心的建設已成為必然的趨勢，它能優(yōu)化現有各業(yè)務(wù)的運營(yíng)，同時(shí)增加其他業(yè)務(wù)種類(lèi)。現在無(wú)論哪個(gè)運營(yíng)商再也無(wú)法只依靠線(xiàn)路資源、頻譜資源這種“硬實(shí)力”來(lái)取得相對優(yōu)勢，內容和服務(wù)構成的“軟實(shí)力”已經(jīng)成為各大運營(yíng)商的核心競爭力之一，包括廣電在內，各大運營(yíng)商都在從傳統的“管道服務(wù)提供商”向“綜合信息服務(wù)提供商”轉型。內容和服務(wù)的重要載體就是數據中心，它將成為各大運營(yíng)商最核心、最重要的基礎設施。“多業(yè)務(wù)數據中心”將成為廣電運營(yíng)商在三網(wǎng)融合時(shí)期完成全業(yè)務(wù)轉型的新引擎。
圖：廣電多業(yè)務(wù)數據中心的服務(wù)對象
一、多業(yè)務(wù)數據中心建設對廣電業(yè)務(wù)的推動(dòng)與影響
1、寬帶接入業(yè)務(wù)
多業(yè)務(wù)數據中心將可以有效緩解當前廣電運營(yíng)商開(kāi)展寬帶接入業(yè)務(wù)面臨的首要矛盾。目前限于政策原因，廣電開(kāi)展寬帶接入業(yè)務(wù)面臨的首要矛盾是牌照和本地互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬資源不足，其中出口帶寬資源問(wèn)題尤為突出。對此，一般有以下四種解決辦法：
- 根據工信部頒布的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)間互連帶寬結算辦法與電信、聯(lián)通對等結算，但是由于結算方法不平等、結算費用高昂，廣電基本無(wú)法承受因而不采用；
- 直接租用電信、聯(lián)通的互聯(lián)網(wǎng)帶寬，成本雖然沒(méi)有結算方式高，但依然讓廣電不堪重負，僅這一項成本就達到收入的40－50％，ARPU值很低；
- 通過(guò)第三方代理獲得出口帶寬，穿透接入本地運營(yíng)商，但由于很多本地固網(wǎng)運營(yíng)商對第三方代理采取打壓，使得廣電的出口帶寬需求無(wú)法得到保障，影響業(yè)務(wù)開(kāi)展，用戶(hù)體驗差，不是長(cháng)久之計；
- 與包括移動(dòng)、南方省份聯(lián)通、北方省份電信等運營(yíng)商合作分成，由對方提供出口資源，但由于合作方出口資源本身就不足或成本高昂，且不可能完全滿(mǎn)足需要，雖然價(jià)格便宜一些，但服務(wù)質(zhì)量的偏低使得廣電寬帶業(yè)務(wù)在與南方電信或北方聯(lián)通的寬帶業(yè)務(wù)競爭中處于劣勢，投入產(chǎn)出比差強人意。
可見(jiàn)，在現有政策法規的情況下，這四種模式都只是緩解矛盾，卻無(wú)法根本解決。因此，需要考慮在保證業(yè)務(wù)品質(zhì)的前提下，用盡可能少的帶寬資源來(lái)提供盡可能多的寬帶業(yè)務(wù)，降低成本增加收益。
然而，廣電經(jīng)營(yíng)寬帶接入業(yè)務(wù)最大的弊端則是其IP網(wǎng)絡(luò )缺乏信息內容和信息服務(wù)，這顯然與互聯(lián)網(wǎng)能提供不斷豐富和增加的內容和服務(wù)是相反的。因此，廣電必須要在互聯(lián)網(wǎng)內容和服務(wù)上增加或引入相關(guān)資源，盡可能使本地寬帶用戶(hù)的內容或服務(wù)請求終結在內網(wǎng)，減少巨大的入網(wǎng)流量帶寬成本。
為最有效的實(shí)現上述這點(diǎn)，建議通過(guò)建設數據中心并部署一定規模的P2P、WEB應用緩存系統，并引入大型ICP企業(yè)的CDN核心或邊緣節點(diǎn)。目前在互聯(lián)網(wǎng)內幾乎70％以上的流量為P2P和WEB形式，通過(guò)緩存系統可以實(shí)現將大部分P2P和WEB應用在本地滿(mǎn)足，則可以有效降低入網(wǎng)流量，節省巨大的出口帶寬資源成本。同時(shí)，廣電運營(yíng)商如果能夠引入國內TOP10的ICP企業(yè)CDN節點(diǎn)，則不僅可以減少入網(wǎng)流量，甚至有可能增加到電信等運營(yíng)商的出網(wǎng)流量，在未來(lái)隨著(zhù)“三網(wǎng)融合”對互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)間結算相關(guān)法規的改革，廣電甚至有可能因此從電信獲得收益。
面對寬帶接入市場(chǎng)，廣電運營(yíng)商需要從戰略上注重數據中心的建設、互聯(lián)網(wǎng)內容和服務(wù)的引入，尤其是獲得大型ICP企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)資源鏡像節點(diǎn)，目的就是將其內容和服務(wù)引入到內網(wǎng)。當然這些ICP企業(yè)對于數據中心的基礎設置要求比較高，廣電必須做好相應的配套措施，比如提供優(yōu)良的機房環(huán)境、高性能的數據中心基礎網(wǎng)絡(luò )、完善的網(wǎng)絡(luò )安全防護設施等。
2、互動(dòng)數字電視業(yè)務(wù)
互動(dòng)數字高清視頻業(yè)務(wù)是廣電運營(yíng)商的核心業(yè)務(wù)，其發(fā)展方向是互動(dòng)、高清和3D。高清互動(dòng)數字電視業(yè)務(wù)不僅僅需要大量豐富的高清互動(dòng)視頻媒體資源，同時(shí)還需要完善的視頻內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )（CDN）。廣電視頻CDN建設的一個(gè)關(guān)鍵在于CDN的核心節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )，其對大流量環(huán)境下的高帶寬、高可靠、高穩定、易管理、節能環(huán)保要求與數據中心的建設要求不謀而合。因此，統一建設多業(yè)務(wù)數據中心，并將視頻CDN核心納入到其中作為一個(gè)業(yè)務(wù)域是當前的一種高性?xún)r(jià)比選擇。同時(shí)還可依托該視頻內容業(yè)務(wù)域，為內外網(wǎng)的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)寬帶用戶(hù)提供面向PC、iPad等終端的高清視頻點(diǎn)播、為外網(wǎng)3G終端用戶(hù)提供各種格式的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)，減少出口帶寬消耗，增加出網(wǎng)流量。
基于互動(dòng)數字電視的諸多增值業(yè)務(wù)也是廣電發(fā)展的重點(diǎn)業(yè)務(wù)，各類(lèi)增值業(yè)務(wù)系統需要完善的網(wǎng)絡(luò )安全、帶寬資源等外部條件，這些都可以在數據中心中得到保障：為交互電視增值業(yè)務(wù)系統劃分獨立的子業(yè)務(wù)域，按需提供網(wǎng)絡(luò )安全策略和帶寬資源等。
3、對IDC業(yè)務(wù)的提供
IDC相關(guān)業(yè)務(wù)除了傳統的系統托管業(yè)務(wù)、服務(wù)器和帶寬等資源租賃業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò )安全增值業(yè)務(wù)等外，還將出現面向公眾、企業(yè)等客戶(hù)的云計算服務(wù)，是信息化服務(wù)的趨勢。云計算服務(wù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)確立成為國家重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)之一，各大運營(yíng)商也加大投入進(jìn)行探索和研究，可以說(shuō)，廣電與其他運營(yíng)商在該業(yè)務(wù)領(lǐng)域目前是處于同一起跑線(xiàn)上，大型廣電運營(yíng)商可抓住機遇開(kāi)始嘗試。目前廣電開(kāi)始規劃三網(wǎng)融合試點(diǎn)。
開(kāi)展IDC相關(guān)業(yè)務(wù)，特別是云計算服務(wù)，完善的數據中心基礎設施是不可或缺的，需要把握未來(lái)云計算服務(wù)承載的要求逐步建設數據中心。現階段廣電運營(yíng)商可建設多業(yè)務(wù)數據中心，將IDC相關(guān)業(yè)務(wù)作為其中的業(yè)務(wù)域，逐步發(fā)展。
4、自身IT支撐系統的運維保障
隨著(zhù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，廣電運營(yíng)商需要逐步建設完備的IT支撐系統，包括相關(guān)的業(yè)務(wù)平臺管理系統、內部管理系統等。現階段，大部分的廣電IT支撐系統還處在不斷完善、持續建設的階段，如果和其他運營(yíng)商一樣馬上建設完善獨立的IT支撐系統數據中心將是一種硬件資源、運維資源的潛在浪費。可以考慮將其納入到多業(yè)務(wù)數據中心，通過(guò)科學(xué)完善的數據中心網(wǎng)絡(luò )安全規劃來(lái)保障該系統的獨立性和安全隔離。
二、廣電多業(yè)務(wù)數據中心建設
根據前文所述，廣電多業(yè)務(wù)數據中心的功能定位和基本業(yè)務(wù)規劃基本清晰（如圖2所示）。對于廣電的多業(yè)務(wù)數據中心建設，以下從數據中心網(wǎng)絡(luò )建設關(guān)鍵需求做一些嘗試性的探索。
圖：廣電多業(yè)務(wù)數據中心的業(yè)務(wù)域規劃
關(guān)鍵需求一：多業(yè)務(wù)部署條件下的業(yè)務(wù)隔離和安全策略部署
數據中心中同時(shí)存在視頻、數據和內部管理等多種業(yè)務(wù)應用，不同的業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò )在邏輯層面上進(jìn)行隔離，針對不同的業(yè)務(wù)部署相應的L3-L7層網(wǎng)絡(luò )安全策略；甚至在某一業(yè)務(wù)類(lèi)型內，不同的子系統也需要部署不同的網(wǎng)絡(luò )安全策略。為此需要結合高性能的防火墻、入侵防御系統、流量分析系統、攻擊防御系統、VPN接入等設備為不同的業(yè)務(wù)系統做好安全域的劃分和安全策略的部署。同時(shí)由于數據中心內業(yè)務(wù)系統眾多，卻不可能為每套單一的業(yè)務(wù)系統配置單獨的各類(lèi)安全設備，因此必須采用先進(jìn)的安全系統虛擬化技術(shù)，在單一的物理安全設備上為不同的業(yè)務(wù)系統提供邏輯上獨立的虛擬安全系統，比如虛擬防火墻技術(shù)的應用。另外，已部署的安全管理控制必須是易維護的。比如，隔離和安全策略的修改和更新足夠靈活；為了易于管理維護，需要能夠實(shí)現對部署在整個(gè)數據中心的大量不同類(lèi)型的安全設備在安全資源管理及安全信息管理上的整合，通過(guò)統一的管理系統實(shí)現所有安全設備的管理，通過(guò)統一的管理系統實(shí)現對所有安全設備日志信息的統一搜集和關(guān)聯(lián)分析，從宏觀(guān)和微觀(guān)上掌控整個(gè)數據中心的安全狀態(tài)。在這方面，H3C的SecCenter已經(jīng)實(shí)現對包括防火墻、IPS、SSL VPN、ACG等眾多安全設備的統一管理和日志收集和關(guān)聯(lián)分析。
關(guān)鍵需求二：復雜流量模型條件下網(wǎng)絡(luò )的高帶寬和高性能轉發(fā)處理能力
高帶寬問(wèn)題
目前其他幾大運營(yíng)商在新一代數據中心建設中普遍對出口帶寬規模做了較大的規劃，至少達到40－100G，而廣電的數據中心未來(lái)是以視頻業(yè)務(wù)為主同時(shí)兼顧數據業(yè)務(wù)，其流量規模同樣將達到100G規模，因此廣電數據中心的網(wǎng)絡(luò )單元特別是核心交換單元的二三層報文處理能力將是最為關(guān)鍵的，其中是否支持單端口40/100G的線(xiàn)速處理能力將直接決定未來(lái)數據中心出口帶寬的擴展性。現有的萬(wàn)兆平臺路由交換設備僅能支持單端口最大10G的線(xiàn)速處理能力，完全不能適應新型數據中心的建設需要，而一些專(zhuān)門(mén)面向數據中心的采用100G平臺技術(shù)、控制和轉發(fā)平面獨立設計的數據中心級路由交換系統可以滿(mǎn)足擴展需要。
高帶寬條件下的線(xiàn)速處理能力
交互電視視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)的并發(fā)高峰期將產(chǎn)生極大的流量，且持續時(shí)間以小時(shí)為單位，這就要求數據中心的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò )單元能夠對數十個(gè)10G或40/100G端口的流量實(shí)現無(wú)阻塞的轉發(fā)處理，否則將出現較大延時(shí)或丟包，影響高清視頻質(zhì)量。傳統基于Crossbar的路由交換系統由于自身架構原因無(wú)法確保在出入端口數量和速率對等的情況下所有端口之間的“完全線(xiàn)速”處理，因此擁塞和丟包的可能性是無(wú)法避免的。這在數據中心級路由交換系統中得到了很好的處理，其多級多平面CLOS無(wú)阻塞交換架構能夠實(shí)現出入端口數量和速率對等情況下的“嚴格無(wú)阻塞”轉發(fā)能力，從而確保大規模視頻流量的高實(shí)時(shí)轉發(fā)。
復雜流量模型下對浪涌流量的吸收
數據中心的各類(lèi)業(yè)務(wù)流量（特別是未來(lái)云計算的流量模型）完全不同于傳統城域網(wǎng)上自下而上的匯聚型流量，而是呈現高度的不定向突發(fā)性，比如未來(lái)“橫向”流量將急劇增加，內部WEB系統、APPLICATION系統與DATABASE系統之間的交互流量占很大比例，傳統路由交換系統的調度機制和緩存性能無(wú)法滿(mǎn)足要求，數據中心級路由交換系統充分考慮了對復雜流量模型下浪涌流量的處理需求。
為了應對上述復雜需求，業(yè)界領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商紛紛推出了新一代數據中心級路由交換設備，比如H3C的S12500系列數據中心級核心交換機，由于采用先進(jìn)的多級多平面CLOS無(wú)阻塞交換架構，可實(shí)現對40G/100G以太網(wǎng)標準的擴展，同時(shí)支持高密度嚴格無(wú)阻塞線(xiàn)速10G端口的擴展，并采用先進(jìn)的分布式入口大緩存技術(shù)吸收突發(fā)的高速浪涌流量。
關(guān)鍵需求三：大規模系統條件下的節能環(huán)保和網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)要求
在全社會(huì )提倡節能減排、綠色環(huán)保的大趨勢下，數據中心也必須做相關(guān)方面的考慮。通過(guò)降低數據中心網(wǎng)絡(luò )系統的能耗，可以顯著(zhù)降低數據中心的后期運維成本，同時(shí)過(guò)大的總能耗也將對數據中心的供電系統形成壓力，不利于數據中心的擴展。
另外隨著(zhù)目前各級IP網(wǎng)絡(luò )從IPv4向IPv6全面演進(jìn)趨勢的加快，廣電規劃的數據中心必須考慮方案對IPv4和IPv6的兼容性，必須支持IPv4/IPv6的雙棧接入，并要求對IPv4和IPv6均能提供同等的線(xiàn)速轉發(fā)性能，高性能、靈活地實(shí)現兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )互訪(fǎng)。
三、結束語(yǔ)
總體而言，廣電的數據中心與其他運營(yíng)商的數據中心建設思路必然是合而不同，各具特色的。多業(yè)務(wù)數據中心的建設思路對于當下的廣電運營(yíng)商而言是一種優(yōu)選的數據中心建設策略，一方面它符合下一代運營(yíng)級數據中心的主要特征，另一方面兼顧了三網(wǎng)融合階段下廣電運營(yíng)商的業(yè)務(wù)運營(yíng)和企業(yè)運營(yíng)兩方面的需求。
CTI論壇編輯
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