運(yùn)營商如何構(gòu)建電信級的核心網(wǎng)絡(luò)？
2004/05/14
"對,免費(fèi)安裝,7到10內(nèi)上門安裝開通……",小王是一名北京朝陽區(qū)ADSL安裝的普通業(yè)務(wù)員,"周六是最忙的了,一大早到現(xiàn)在打來的電話就沒停過",小王抽空邊喝著水邊樂呵呵的說著. 據(jù)悉,在北京像小王這樣的ADSL業(yè)務(wù)員有數(shù)千人……
目前,北京地區(qū)以各種方式接入寬帶網(wǎng)新增用戶每周以近萬戶速度遞增,伴隨著我國網(wǎng)民數(shù)量的劇增，以及人們對個性化、新型服務(wù)需求的不斷增長，電信運(yùn)營商現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)瓶頸日益突出，如何構(gòu)建一個滿足網(wǎng)絡(luò)流量日益增長的需求，實(shí)現(xiàn)全方位服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，并靈活地增加更多地收入以贏得資本市場地青睞，成為電信運(yùn)營商們決勝市場的必然抉擇。
電信服務(wù)TB之態(tài)
電信運(yùn)營商們已經(jīng)意識到，必須改進(jìn)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)并開發(fā)新的技術(shù)，提高服務(wù)水平，滿足市場需求，才能不斷提高用戶的滿意度和忠誠度，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
對于那些需要適應(yīng)不斷變化的市場需求或者轉(zhuǎn)入新的發(fā)展方向的電信運(yùn)營商而言，可以選擇一種漸進(jìn)式的改造方法--充分利用分組技術(shù)的智能性，通過無所不在的IP連接提供包括語音、數(shù)據(jù)和視頻在內(nèi)的所有電信服務(wù)，從IP/多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）核心開始，到允許在網(wǎng)絡(luò)邊緣使用多種接入方式，最終取代所有單一服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。為了構(gòu)建或者改進(jìn)一個這樣的IP/MPLS骨干網(wǎng)，電信運(yùn)營商需要一種在可擴(kuò)展性、可用性、模塊性和運(yùn)營簡便性方面比現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)更加先進(jìn)、品質(zhì)更為卓著的新型設(shè)備。
很顯然，這種新型的設(shè)備必須具備足夠的模塊性，以便電信運(yùn)營商需要在近期內(nèi)提供接近Tb級的容量時，無需進(jìn)行大量的前期投資。同時，具備良好的可擴(kuò)展性，可以方便地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，以提供幾十Tb的容量--甚至在必要情況下采用可以提供高達(dá)1000多Tb的容量以容納更多的OC-768c接口。此外，具有高度的靈活性，設(shè)備能夠在邏輯和物理上隔離運(yùn)作點(diǎn)（POP）的功能，而不需要讓電信運(yùn)營商建立和維護(hù)多個架構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，需要建立一個采用分布式、模塊化硬件和軟件架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。
改造核心TB構(gòu)建
在新的發(fā)展時期，為了應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)TB級流量劇增的變化，下一代互聯(lián)網(wǎng)TB級核心路由器從硬件組成到軟件構(gòu)成都需要有大的優(yōu)化提升，同時提供前所未有的服務(wù)性、易用性和安全性。
從硬件的組成上看，作為一個完整的系統(tǒng)，TB級核心路由設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠通過添加線路卡進(jìn)行擴(kuò)展，同時實(shí)現(xiàn)對流量進(jìn)行完全無阻塞的交換。核心設(shè)備中應(yīng)該具有一個真正實(shí)現(xiàn)無阻塞的交換矩陣。另外,作為TB級核心路由器的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)組件不僅應(yīng)當(dāng)提供大量的端口，同時還必須配有一個可擴(kuò)展的控制面板, 而當(dāng)一個輸入轉(zhuǎn)發(fā)引擎和一個輸出轉(zhuǎn)發(fā)引擎都位于線路卡上時，轉(zhuǎn)發(fā)面板的性能和穩(wěn)定性將得到大幅度的提升。
從軟件的構(gòu)成來看，一個設(shè)備在采用分布式硬件架構(gòu)的同時，必須使用一個基于微核架構(gòu)的、異步工作的操作系統(tǒng)。這種操作系統(tǒng)將最關(guān)鍵的功能都置于內(nèi)核之外，以限制因?yàn)楣收希ɡ缒硞�文件系統(tǒng)或者設(shè)備驅(qū)動程序）導(dǎo)致的服務(wù)中斷。另外，異步的、分布式的操作讓每個計(jì)算節(jié)點(diǎn)只能進(jìn)行與該節(jié)點(diǎn)有關(guān)的計(jì)算。這意味著路由處理器、機(jī)箱控制器和線路卡都以一種無連接的方式獨(dú)立工作。這與同步操作系統(tǒng)構(gòu)成了鮮明的對比。同步操作系統(tǒng)需要所有節(jié)點(diǎn)都保持一種共享狀態(tài)，因而影響某個節(jié)點(diǎn)的故障就會影響到整個系統(tǒng)。
對于服務(wù)性而言，任何一個電信運(yùn)營商的首要目標(biāo)都是為客戶提供不間斷的服務(wù)。為此，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠不間斷地連續(xù)運(yùn)行。但是連續(xù)的系統(tǒng)運(yùn)行并不需要所有流程在發(fā)生故障時都透明地恢復(fù)。相反，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供多種恢復(fù)選項(xiàng)：適用于控制和轉(zhuǎn)發(fā)面板的容錯操作的熱備用模式；主要用于管理和執(zhí)行面板的暖備用；以及可以幫助電信運(yùn)營商以"按發(fā)展付費(fèi)" 的方式逐步升級系統(tǒng)和降低平均修復(fù)時間的冷啟動。
易用性的要求,電信運(yùn)營商在路由拓?fù)浜瓦\(yùn)營支持系統(tǒng)（OSS）中將多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)視為一個統(tǒng)一的整體。將CLI改進(jìn)和一個用于設(shè)置路由協(xié)議的策略語言相結(jié)合，有助于大幅度地縮短配置時間和減少流程中的錯誤。
介于安全性,對于互聯(lián)網(wǎng)的TB級核心路由器而言是至關(guān)重要的，網(wǎng)絡(luò)組件必須能夠抵御分布式拒絕服務(wù)（DOS）攻擊，而各種加密和身份驗(yàn)證技術(shù)需要防止處理設(shè)備受到惡意攻擊的威脅。網(wǎng)絡(luò)安全的一個重要組成部分是確保網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠查看對所有違反安全規(guī)定的行為的跟蹤記錄。
服務(wù)隔離應(yīng)需而變
一個電信級具有良好擴(kuò)展性的TB級核心路由器，當(dāng)可靠性超過99.999%時，這個系統(tǒng)就可以幫助電信運(yùn)營商簡化網(wǎng)絡(luò)POP的分布，消除POP拓?fù)渲械膶蛹墶＿@種設(shè)備將使目前處于分散狀態(tài)的核心、匯聚層和對等連接層可以被整合為一個統(tǒng)一的系統(tǒng)或者一組小型系統(tǒng)，從而簡化POP的管理，同時釋放出更多的端口。同時，一個精確、異步的分布式操作系統(tǒng)將幫助電信運(yùn)營商將設(shè)備設(shè)置為多個邏輯路由器，每個用于某個特定的服務(wù)或者客戶。
由于這種TB級核心路由器強(qiáng)大的功能，對于某個需要用一個融合式網(wǎng)絡(luò)提供語音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)的電信運(yùn)營商而言，他可以利用邏輯路由為每項(xiàng)服務(wù)分配一個單獨(dú)的邏輯域，根據(jù)每項(xiàng)服務(wù)的延時要求設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，定制IP網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障時的恢復(fù)方式，同時實(shí)現(xiàn)IP語音（VoIP）流量需要迅速的路由融合。
而這種新型高端路由器與在同一個物理內(nèi)存和CPU中運(yùn)行多個路由流程的虛擬路由器不同的是，多機(jī)箱系統(tǒng)中的每個邏輯路由器的運(yùn)行與其他邏輯路由器完全隔離。這種架構(gòu)讓電信運(yùn)營商能夠在完全不影響實(shí)際工作流量的情況下，利用邏輯路由器測試新的功能或服務(wù)。在服務(wù)部署完畢之后，該系統(tǒng)有助于確保該服務(wù)可以符合服務(wù)水平協(xié)議（SLA）的要求，因?yàn)榉⻊?wù)這時在邏輯上是與其他服務(wù)完全隔離的。它還讓電信運(yùn)營商可以在不改造網(wǎng)絡(luò)或者POP結(jié)構(gòu)的情況下，推出一個新的多機(jī)箱系統(tǒng)。多機(jī)箱系統(tǒng)中的每個邏輯路由器都可以直接取代目前部署的功能節(jié)點(diǎn)。
一個真正的電信級IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)，可以為電信運(yùn)營商提供一種能以極高可擴(kuò)展性和可管理性支持第二層和第三層服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。除此以外的目標(biāo)還包括，建立一個可以通過寬帶有線連接或者無線連接的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能基于客戶的身份而非位置，透明地提供語音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)。因?yàn)榉纸M技術(shù)的智能是這個概念的核心，所以電信運(yùn)營商今天對IP/MPLS核心所進(jìn)行的投資將為他們帶來一個功能強(qiáng)大的平臺，從而為其提供長期的投資保護(hù)。這個平臺不僅可以整合多個分散的、運(yùn)營成本很高的網(wǎng)絡(luò)，還可以融合多種客戶希望能夠在全球隨時隨地獲得的服務(wù)。
我們相信，直面日新月異的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化和不斷變化的客戶服務(wù)需求，啟動互聯(lián)網(wǎng)核心部件的工程已經(jīng)開始，需要更高性能的電信級核心路由器來滿足電信運(yùn)營商未來發(fā)展的需要。也許這一切核心網(wǎng)絡(luò)的融合，TB級核心路由器值得期待。
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