網(wǎng)絡(luò )為IP而變

聞丹巖 2001/08/02

　　世界因特網(wǎng)業(yè)務(wù)量一直保持每6到9個(gè)月翻一番，2001年全球因特網(wǎng)用戶(hù)將達到3億以上。隨著(zhù)全球Internet用戶(hù)數量和Web站點(diǎn)數量的急劇增長(cháng)，帶寬的需求也急劇增長(cháng)，每半年主要ISP的Internet骨干鏈路的帶寬增長(cháng)一倍。Internet的如此迅速發(fā)展給傳統網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了巨大的沖擊。

　　優(yōu)化以適應數據要求

　　傳統電信業(yè)100多年來(lái)一直采用以“電路交換”為主的技術(shù)路線(xiàn)，話(huà)音業(yè)務(wù)占主導地位。由于技術(shù)發(fā)展的歷史原因，傳統電信網(wǎng)絡(luò )種類(lèi)繁多，不同的網(wǎng)絡(luò )承載不同的業(yè)務(wù)，話(huà)音、數據、圖像、傳真等業(yè)務(wù)均有各自的承載通信平臺。隨著(zhù)數據業(yè)務(wù)占電信業(yè)務(wù)比重的不斷增加，電信網(wǎng)絡(luò )基礎結構正在發(fā)生本質(zhì)的變化，以話(huà)音為主優(yōu)化設計的網(wǎng)絡(luò )必須經(jīng)過(guò)修正和優(yōu)化以適應寬帶數據網(wǎng)絡(luò )要求。世界各大電信運營(yíng)商已在考慮如何按照數據業(yè)務(wù)的特點(diǎn)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )，以包交換技術(shù)構建未來(lái)網(wǎng)絡(luò )，以數據承載話(huà)音方式取代話(huà)音承載數據方式。

　　IP電話(huà)在全世界范圍的迅猛發(fā)展就是一個(gè)有力例證。作為IP電話(huà)的核心技術(shù)——VoIP已遠遠超出了早期僅作為國際長(cháng)途旁路的初衷，隨著(zhù)技術(shù)和標準的不斷成熟,伴隨著(zhù)“三網(wǎng)合一”的大潮，VoIP可望成為下一代電信基礎設施結構的核心，使未來(lái)各電信業(yè)務(wù)綜合統一在IP網(wǎng)絡(luò )上成為可能，甚至改變傳統電信網(wǎng)的基本技術(shù)內涵，導致語(yǔ)音與數據的融合，重組未來(lái)電信市場(chǎng)，并帶來(lái)新的經(jīng)濟模式和價(jià)值鏈。事實(shí)上，Qwest、Level3、中國網(wǎng)通等新一代電信運營(yíng)商建立的電信網(wǎng)已不再基于傳統電信網(wǎng)的電路交換機制，而采用IP網(wǎng)絡(luò )的分組/包交換技術(shù)和IP路由技術(shù)，并采用高度自愈功能的光環(huán)網(wǎng)傳輸系統，高效地提供語(yǔ)音、圖像、數據等多媒體通信業(yè)務(wù)。

　　在以話(huà)音業(yè)務(wù)為主進(jìn)行優(yōu)化設計的網(wǎng)絡(luò )上運行數據業(yè)務(wù)，效率低、成本高。傳統電路交換通信體制不能滿(mǎn)足現代網(wǎng)絡(luò )通信發(fā)展的需求，帶寬太窄，價(jià)格太貴。幾年前，人們還認為SDH和ATM是寬帶綜合數字業(yè)務(wù)網(wǎng)（B-ISDN）的基本技術(shù)，現在已受到了寬帶IP網(wǎng)挑戰。寬帶IP網(wǎng)的基礎是先進(jìn)的密集波分復用（DWDM）光纖技術(shù)和千兆路由交換、千兆以太網(wǎng)IP技術(shù)，可以提供更高的傳輸速率（幾Gbps～幾百Gbps）、更快的交換速度（千兆bps～兆兆bps），而且，可成倍地降低成本，是極具潛力的新一代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。

　　IP over DWDM是方向

　　要使IP網(wǎng)絡(luò )成為電信業(yè)務(wù)的承載平臺，就必須解決隨之而生的網(wǎng)絡(luò )擁塞、時(shí)延和服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題以及與傳統電信網(wǎng)絡(luò )之間的無(wú)縫連接和業(yè)務(wù)綜合。為了解決這些問(wèn)題各種技術(shù)不斷涌現，IP over ATM、IP over SDH/SONET、IP over WDM/Optical、QoS、MPLS等技術(shù)便應運而生，成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。然而，目前業(yè)界對傳送IP的最優(yōu)技術(shù)仍是一個(gè)爭論的熱點(diǎn)，對于寬帶網(wǎng)的核心交換技術(shù)是基于A(yíng)TM還是純IP（Pure IP），在IP與DWDM之間是否需要ATM和SDH中間層等問(wèn)題眾說(shuō)紛紜。

　 新一代網(wǎng)絡(luò )結構

　　過(guò)去一直認為，要保證IP網(wǎng)絡(luò )應具有電話(huà)網(wǎng)絡(luò )一樣的可靠性和服務(wù)質(zhì)量(QoS)，ATM/SDH層必不可少，尤其是在數據業(yè)務(wù)流量不斷增長(cháng)的情況下。但隨著(zhù)MPLS 、流量工程和QoS等最新技術(shù)的完善，通過(guò)合理設計網(wǎng)絡(luò )結構，在第三層可獲得同樣級別的可靠性和服務(wù)質(zhì)量保證。MPLS使得在IP網(wǎng)絡(luò )中能夠提供類(lèi)似電路連接的特性，并使得提供業(yè)務(wù)的快速自愈能力成為可能，基于MPLS的 QoS能控制網(wǎng)絡(luò )帶寬、延遲、抖動(dòng)和包丟失，以滿(mǎn)足多種不同業(yè)務(wù)對服務(wù)質(zhì)量的要求。

　　過(guò)去電信寬帶骨干網(wǎng)采用ATM主網(wǎng)，將信元裝在SDH幀中，在2.5Gbps的SDH網(wǎng)中以時(shí)分復用方式占有部分信道。為了在A(yíng)TM網(wǎng)上傳送IP數據包并能保證QoS，發(fā)明了MPOA、IP交換、Tag交換等多種方法。這些方法內部開(kāi)銷(xiāo)大、傳輸效率低、設備昂貴并且標準尚未制定。后來(lái)，線(xiàn)速路由交換機的出現，使得可以省去ATM而直接在SDH網(wǎng)上運行IP數據包，這就是所謂的IP over SDH（POS）。最近，DWDM技術(shù)已經(jīng)成熟并走向商品化，無(wú)需采用SDH時(shí)分復用設備，而是將原復用的多個(gè)信道改為DWDM，然后用千兆位或太位路由交換機直接與DWDM設備相連進(jìn)行路由交換，即所謂的IP over DWDM方案。這樣，不使用ATM和SDH設備，在光纖上直接用SDH幀封裝或千兆以太網(wǎng)幀格式傳輸IP數據包，可以大大降低寬帶骨干網(wǎng)的成本。IP over DWDM使得SDH時(shí)分復用網(wǎng)絡(luò )將被光學(xué)的波分復用網(wǎng)絡(luò )取代，復雜昂貴的復用和交叉互連設備將被線(xiàn)速路由交換機取代，網(wǎng)絡(luò )層次結構簡(jiǎn)明、清淅，同時(shí)可上百倍地提高骨干網(wǎng)絡(luò )帶寬，不僅可降低大致50%-90%網(wǎng)絡(luò )建設投資，而且可降低60%運營(yíng)成本。縱觀(guān)IP數據網(wǎng)絡(luò )發(fā)展歷史，千兆位路由交換機和密集波分復用兩者結合而構成的IP優(yōu)化光學(xué)網(wǎng)是寬帶IP網(wǎng)的最優(yōu)方案。

　　Cisco一直致力于推動(dòng)這場(chǎng)“網(wǎng)絡(luò )升級”。現在，Cisco可以提供從核心到業(yè)務(wù)匯聚層和接入層全面的IP over DWDM光傳輸網(wǎng)絡(luò )解決方案。并且，在國際光纖互聯(lián)網(wǎng)論壇（OIF）中積極參與標準的制定，為下一代全光網(wǎng)絡(luò )的構筑作好了準備。通過(guò)幾年的發(fā)展，目前Cisco已經(jīng)可以向電信營(yíng)運商提供全面而完整的IP和光傳輸的解決方案。

摘自中國計算機報 2001/08/02