IP融合技術(shù)熱潮下的懷疑和反思
2004/12/20
人們對于采用綜合的技術(shù)，追求將數據、話(huà)音和視頻等業(yè)務(wù)“一網(wǎng)打盡”的夢(mèng)想從來(lái)都沒(méi)有停止過(guò)。從20世紀80年代的綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)(ISDN)技術(shù)，到基于異步傳輸模式(ATM)的寬帶ISDN，直到現在的IP+MPLS(多協(xié)議標記交換)技術(shù)等，在這一過(guò)程中，雖然在技術(shù)選擇上屢戰屢敗，但卻屢敗屢戰，對融合目標的追求從來(lái)都沒(méi)有動(dòng)搖過(guò)。現在的問(wèn)題不是要不要融合，而是采用什么樣的技術(shù)和方式融合的問(wèn)題。
IP 熱潮下的懷疑
在本世紀初，IP技術(shù)徹底擊敗了ATM技術(shù)，成為業(yè)界普遍看好的下一代網(wǎng)絡(luò )(NGN)的承載技術(shù)。但IP最初設計以Best effort的方式工作，用于教育和科研，因此面臨著(zhù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)和安全等問(wèn)題。
雖然將IP技術(shù)“電信化”的工作進(jìn)行了數年，但一直沒(méi)有找到一種普遍適用的IP QoS解決方案：輕載方式成本過(guò)高，流量規劃困難；InterServ/RSVP模型需要在網(wǎng)絡(luò )中保留狀態(tài)信息，擴展性不好；DiffServ模型無(wú)法嚴格保證QoS；流量工程技術(shù)復雜。與此同時(shí)，隨著(zhù)IP技術(shù)應用范圍的不斷擴大，安全、地址短缺和可運營(yíng)等問(wèn)題日益突出。
進(jìn)入2004年，雖然IP在數據通信領(lǐng)域的應用范圍繼續擴大，但業(yè)界一些人開(kāi)始對IP技術(shù)是否能夠滿(mǎn)足下一代網(wǎng)絡(luò )所期望的“電信級”服務(wù)的要求產(chǎn)生了懷疑。筆者以為：之所以選擇IP，并非真的IP技術(shù)就比別的技術(shù)先進(jìn)多少，而是諸多原因綜合的結果，IP化的趨勢是不可阻擋的。
首先，IP化已經(jīng)成為市場(chǎng)現實(shí)。毋庸置疑，數據業(yè)務(wù)是通信業(yè)務(wù)的發(fā)展方向。目前市場(chǎng)上幾乎所有的數據業(yè)務(wù)(包括傳感器網(wǎng)絡(luò )、家庭網(wǎng)絡(luò )、移動(dòng)數據網(wǎng)等)已經(jīng)或可以是基于IP的。現實(shí)已經(jīng)證明：開(kāi)發(fā)和部署基于IP的數據業(yè)務(wù)不僅是可行的，而且是最理想的。
目前已經(jīng)存在一個(gè)支持IP業(yè)務(wù)的全球性的Internet網(wǎng)；具有大量的使用和支持IP的用戶(hù)、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)人員、運行維護人員，并且正在投入大量的人力和物力完善IP技術(shù)，開(kāi)發(fā)IP新業(yè)務(wù)和應用。
NGN主張業(yè)務(wù)與承載的分離，而IP早就這么做了。IP具有一套完善的、開(kāi)放的、經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗的用戶(hù)編程接口(SOCKET)，新業(yè)務(wù)和應用的開(kāi)發(fā)與部署獨立于IP網(wǎng)絡(luò )，這為業(yè)務(wù)和應用的創(chuàng )新提供了廣闊的空間。瀏覽器、門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、搜索引擎、P2P應用等，無(wú)一不是IP開(kāi)放性所帶來(lái)的創(chuàng )新。
實(shí)踐已經(jīng)證明，IP承載話(huà)音(VoIP)等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是可行的。VoIP網(wǎng)絡(luò )的成功運營(yíng)證明只要處理得當，IP技術(shù)足以保證話(huà)音業(yè)務(wù)的安全性和服務(wù)質(zhì)量。IP之外的其他技術(shù)承載數據業(yè)務(wù)的可行性從來(lái)都沒(méi)有得到過(guò)驗證。難以想象，如果投入巨大的人力、物力去嘗試諸如WWW/EMAIL/FTP/TE LENE To ver ATM(或over PSTN，或over SDH/WDM)會(huì )是怎樣的情形。
目前，業(yè)界已基本停止了在時(shí)分復用(TDM)和ATM技術(shù)方面的研發(fā)，加大了在IP技術(shù)上的研發(fā)投入，同時(shí)由于ITU、ETSI等電信領(lǐng)域的國際組織在IP技術(shù)領(lǐng)域的介入，IP電信化的投入、研發(fā)和人才儲備出現了良性循環(huán)的局面，而TDM和ATM所面臨的局面則正好相反。
可以預見(jiàn)，隨著(zhù)IP技術(shù)的發(fā)展、寬帶接入的普及、基于IP的新業(yè)務(wù)的不斷涌現、業(yè)務(wù)運營(yíng)模式的逐漸成熟，基于IP的數據業(yè)務(wù)不但會(huì )像現在這樣成為運營(yíng)商業(yè)務(wù)流量的主體，未來(lái)也必將會(huì )成為其業(yè)務(wù)收入的主體，改變現在所面臨的這種IP業(yè)務(wù)量占絕對主體而話(huà)音業(yè)務(wù)的收入卻占絕對主體的局面。
IP網(wǎng)體系架構的五點(diǎn)反思
RFC1958和后來(lái)的RFC3724所描述的“端到端的透明性”是Internet所堅持的、非常少有的一個(gè)體系架構設計理念。所謂端到端的透明性，就是在TCP/IP的設計中，將Internet系統中與通信相關(guān)的部分(IP網(wǎng)絡(luò ))與高層應用(端點(diǎn))分離，最大程度地簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )的設計程序。
這一理念隨著(zhù)Internet的發(fā)展得到了延伸，在其內涵中包括了開(kāi)放性和可靠性等，后來(lái)端到端的透明性理念被擴展為：協(xié)議設計中應盡可能地將狀態(tài)信息維護在端點(diǎn)上，網(wǎng)絡(luò )內部不維護與特定應用相關(guān)的任何狀態(tài)信息。因為只有這樣，才可能當網(wǎng)絡(luò )中的某部分發(fā)生故障時(shí)不會(huì )中斷通信，除非通信端點(diǎn)自身出現故障。根據這一擴展后的理念，出現了下面的著(zhù)名推論：(無(wú)連接的)分組交換技術(shù)優(yōu)于傳統的電路交換網(wǎng)絡(luò )，因為分組交換網(wǎng)絡(luò )中不維護狀態(tài)信息，因此只有通信終端發(fā)生故障時(shí)才會(huì )中斷通信；業(yè)務(wù)與承載分離，IP網(wǎng)絡(luò )中不保存與業(yè)務(wù)和應用相關(guān)的信息，終端智能化而網(wǎng)絡(luò )傻瓜化。
Internet這一理念誕生的基礎是：Internet最初是由具有共同愛(ài)好的技術(shù)專(zhuān)家設計開(kāi)發(fā)的，他們之間相互信任；Internet是由科研團體或政府研究機構管理下的非商用網(wǎng)絡(luò )。多年后再看這一經(jīng)典理念，這些假設已經(jīng)發(fā)生了很大變化。
首先，端到端的設計理念假設客戶(hù)之間相互信任。但現在Internet客戶(hù)的動(dòng)機并不那么單純，端到端的設計理念假設所有端節點(diǎn)是協(xié)同工作的，使互惠互利的基礎產(chǎn)生了動(dòng)搖。在安全防護方面，不斷增加的Internet客戶(hù)要么技術(shù)水平不夠高，要么漠視自身的安全問(wèn)題，導致運營(yíng)商在防止新手或安全意識淡漠的客戶(hù)免受有意或無(wú)意的安全威脅方面需要做的工作越來(lái)越多，出現了防火墻、虛擬專(zhuān)用網(wǎng)(VPN)、認證中心(CA)等。
其次，Internet盡力而為(Best effort)的服務(wù)模型只適合于FTP、電子郵件等數據業(yè)務(wù)。有些IP電信業(yè)務(wù)，如VoIP、Video、Streaming等需要QoS保證，甚至Multicast的支持。
第三，以前的Internet是非商用的，不必考慮回報。現在的ISP除了提供窄帶/寬帶接入業(yè)務(wù)外，還經(jīng)常在自己的網(wǎng)絡(luò )中捆綁一些業(yè)務(wù)，將客戶(hù)鎖定在自己網(wǎng)絡(luò )的范圍內，已經(jīng)不再是單純的ISP了。
第四，出于社會(huì )和法律等方面的考慮，第三方信任機構開(kāi)始介入端到端的通信，負責審計或稅收等方面的工作。
第五，端到端的透明性帶來(lái)的是智能在終端上，運營(yíng)商失去了對業(yè)務(wù)的控制權，使得運營(yíng)商成為“比特管道”，這是他們所不愿意看到的。
Internet所堅持的“端到端的透明性”實(shí)際上是希望在網(wǎng)絡(luò )層以及網(wǎng)絡(luò )層以上(如應用層)提供透明性，保證業(yè)務(wù)和應用的創(chuàng )新與網(wǎng)絡(luò )無(wú)關(guān)。但在IP電信網(wǎng)中，當希望依靠高層的業(yè)務(wù)和應用賺取利潤時(shí)，是否還需要從網(wǎng)絡(luò )層開(kāi)始向上為客戶(hù)提供端到端的透明性，就很值得研究了。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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