解析IP电信化成功之路_增值电信

解析IP电信化成功之路

2010/01/11

　　传统的电信服务正面临着来自IT业廉价竞争者的激烈挑战。电信业务IP化之后，运营商可以淘汰大量PSTN交换机房，裁掉多余的维护人员，OPEX节约不可小觑。以BT为例，21CN的IP化改造可以节省绝大部分的机房，估算每年可以降低数亿英镑的OPEX。可见，电信IP化已成为运营商继续生存乃致焕发新活力的基本前提。

　　愿景美好，但是如果IP不能达到电信化的要求，就需要更多的维护人员维护IP网络本身，不仅降低O P E X的目的难以达到，甚至还需更多的花费。因此，IP能否达到电信化要求，是电信I P化能否成功的关键。

　　什么是电信级?通俗地说，它泛指电信运营商提供海量公众业务时必须具有的能力。这里的海量公众业务包括电话、电视、传真、Internet上网服务等。不同业务的电信级侧重指标不同，不同的用户承诺(金银铜等)需要的电信级指标也不同。具体来讲，电信级的衡量指标分成两个维度，一是客户体验的保障，包括业务的质量保证能力(保真度、流畅度、响应速度)、业务的可用性能力(7×24小时)、业务的安全性能力(业务隔离);另一个是网络运营服务指标，包括网络扩展性(网络规模)、网络稳定性(几个9 )、可维护管理。

　　溯源IP电信化

　　运营商需要随时了解网络的运行状态(正常或告警)，针对性地改进网络质量，提升客户体验。而客户体验正是运营商品牌价值的核心要素之一。

　　但是原来T D M 网络中很容易衡量业务质量的方法，在IP网络中不再可行。因为统计复用的原因，IP业务承载没有固定的时隙和电路，出现故障之后往往没有头绪可查，使运维人员无从下手。

　　其次，传统的电信业务是专网专用，各司其职，很好满足了其所承载业务的QoS。在IP网络时代，各种业务都承载到IP网上，IP网络必须综合考虑各种业务的QoS需求，但这些业务本身的特点决定了其对网络的QoS不同，很难用同一标准衡量网络的好坏。也就是说，网络质量和业务质量在IP网络中不再是一回事。再次，IP网络的最大优点在于其自组网能力，但该特点同时也导致IP网络不可控。由于所有的组网都通过路由协议控制，路由协议的架构规划，对网络的稳定性和可靠性有决定性影响，一个规划不良的IP网络会导致蝴蝶效应或大范围的路由震荡。

　　七招成就IP电信化

　　I P电信化的基本理念“I P-B a s e d +Telecom-Plug”可以解读为：保留IP网络基因，从传统电信网的电信级因素中借鉴经验和吸收营养，提升IP网络的电信级能力。在解决电信级业务时，需要遵循电信业务规律，合理规划和部署IP网络，提升应用IP网络的能力。提升IP的业务体验能力和可视化维护管理能力，主要可以从这几个方面着手改进：

　　网络自立

　　PSTN时代PSTN和SDH配合组网，PSTN负责语音交换，SDH负责传输，双方有清晰的接口和维护界面。NGN时代IP网取代了PSTN的交换部分和SDH的承载部分，同时承担交换和传输的功能，因此当出现语音故障后无法定位。解决之道是分离业务和承载，用户的业务处理集中到多业务边缘路由器，网络组网的功能交给IP路由器，双方各司其职，分工明确。这样当出现问题时，可以很容易区分是IP网络的故障，还是业务系统的故障。通过业务与网络解耦合的方式实现网络与业务的隔离。

　　业务隔离

　　IP网络承载多种业务时，多种业务将竞争有限的带宽和转发资源，必然互相影响。此外，Internet网络上充斥着各种攻击和木马。

　　为了保证电信级业务的安全和业务体验，首先有必要对业务进行隔离。业务隔离首先需要将不同的业务承载到不同的通道上，目前最常用的就是MPLS。由于在标签转发的网络中，中间节点仅仅看标签而不看内容，因此通过对不同的业务分配不同的MPLS管道，可以实现业务的彼此隔离。

　　其次，业务处理要隔离，也就是说，在业务处理边缘，不同的业务最好分配到不同的业务路由器上，以实现业务处理的隔离。如果为了降低成本而把多种业务集成到一个多业务边缘路由器上，那也要将不同的单板进行隔离，以保证不同业务之间相互的影响最小。

　　网络保护

　　IP网络依赖路由协议组网，传统上依赖路由协议本身的保护机制。但是路由协议的hello报文的间隔时间太长，承载电信级业务的时候无法满足实时性保护的要求。BFD协议作为一种快速双向路由检测机制，可以实现50m s甚至更短的保护能力，通过BFD检测触发机制，可以把IP网络的保护性能提升到SDH的水平。

　　此外，对于大型网络，保护的层次化和结构化也至关重要，其目的在于出现问题后，能够快速定位到故障层次(IP层/链路层/物理层)。有了层次化检测机制之后，就可以快速找到问题根源，大大加快修复故障的速度。对于大型运营商，全国或者全球的IP网络是分段维护的，出现问题能快速定位区段也是必须的需求。

　　业务规划

　　电信业务虽然占用带宽不大，也可以复用和收敛，但是端到端QoS必须严格保证。没有规划的IP网络承载电信业务时，经常会出现网络大部分资源空闲、而局部拥塞的情况，导致用户体验下降。因此，承载电信业务的IP网络，需要端到端的带宽资源规划，通过规划消除网络瓶颈，做到端到端服务质量保证。

　　性能监控

　　SDH中基于bit的监控机制在IP网络中不再有效，I P时代应该采用P E R概念，即丢包率。目前，国际电联针对此类问题已发布多个标准，以解决PER的性能监控问题。Y.1711和Y.1731协议族分别给予MPLS和Eth，作为IP的链路层协议，定义了OAM和性能监视的标准。通过在网络中端到端部署BFD，在节点之间部署MPLS OAM或Eth OAM，可以实现层次化、结构化的性能监控能力。

　　另外，流媒体业务的监控是IP网络性能监控的最新挑战和热门话题。我们知道，MPEG视频编码有I帧、B帧和P帧，P帧丢失对画面只有有限影响，但是I帧丢失将导致3-5秒的画面冻结。在IP时代，显然承载I帧的IP报文和承载P帧的IP报文的重要性不同。一般的方法是在网络中分段部署探针和检测器，但是这些探针设备价格昂贵，大量部署并不现实。华为提供了系统内置与外置探针结合的方案，通过系统内置探针可以检测到大多数业务的业务质量，少量非线性高清视频业务，则可通过外置探针进行性能监控。内置+外置探针巧妙结合，实现了最佳性价比。

　　网络级网管

　　一直以来，IP网络的网络管理能力都较弱，只能管理单个节点，基本上是命令行的图形化界面，在实际网络运维中也很少使用。开通电信业务之后，IP网络经常会产生大量告警，却又毫无头绪，无法判断网络问题，也找不到故障根源。或者用户的业务已经不通了，网管上却没有告警等情况。显然，IP网络单点的管理已无法适应电信级业务，一个网络级的网管系统，能够实现真正的端到端业务配置、管理、监控、告警，准确定位故障，并实现可视化、可监控，将成为支撑运维的关键。

　　CAC机制

　　I P网络承载电信业务时还应该具备CAC能力，通俗的说就是刹车机制。举一个例子，一个路由器端口只能支持1000路话音，当1000路话音已经占用了全部带宽时，第1001个电话呼叫应该被拒绝，这是传统PSTN系统通常的处理结果。但是在IP网上，当第1001个参与者加入到这场争抢带宽资源的游戏时，将会导致所有1001个用户的话音质量都受到影响，因为每个人的可用带宽都减少了，丢包率大大升高。由此可见，CAC机制是承载业务必不可少的能力。

　　全IP的趋势发展，使得IP成为所有业务的基础承载网络，也因此给IP网络带来巨大挑战和全新问题，IP网络需要持续不断地技术创新以适应新情况。历史上的IP正是通过不断改进、不断完善自我，成就了今天组网协议的“一哥”地位。IP网络的电信化增强方案不应改变IP自身的基因，否则就失去了IP的本色。所以IP的电信化应该是在IP网络的基础上，加上电信级增强特性。

　　IP电信化才刚刚起步，还有很多新的问题等待着我们去研究和探讨，通过不断的创新和改进，推动IP技术向前发展。

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