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高品质IP核心网是这样“铸”成的

    1、业务高性能、可扩展

    对IP核心网而言,网络容量、性能等传统指标已经成为最基本的要求。例如,当前的IP核心网大量采用10G/2.5G等高速链路,核心节点的交换能力已经攀升到500G以上,甚至达到几T的数量级。但是,IP核心网需要强调的是业务的高性能,而不仅仅是IP转发的高性能。
要实现业务的高性能,网络和核心节点设备都需要在设计上体现出“业务与性能并重”的原则。也就是说,网络在提供传统的IP转发功能的同时,还需要处理大量的业务(MPLS 、IPv6、IP组播、服务质量、安全等),而且,要求在这种情况下仍然可以保持全线速处理能力。值得欣慰的是,随着10G NP和ASIC技术的成熟商用,由第五代路由器和新一代核心交换机构建的IP核心网已经具备了这样的能力。

    另外,新业务和新技术的发展非常快,IP核心网只有具备强大的扩展能力,才能使容量和业务性能与时俱进,不断攀升。一方面,容量带宽升级速度快,更新换代频繁, IP核心网需要具备强大的硬件升级扩容能力,有效保护用户投资;另一方面,新业务层出不穷,技术日新月异,IP核心网需要具备业务平滑演进能力。

    “业务高性能、可扩展”是高品质IP核心网最基本的要求。

    2、业务高品质

    高品质业务就是要解决业务的服务质量问题。

    IP核心网承载了多种类型的业务,如多媒体业务IP电话、视频会议、网络电视等,数据类业务包括文件传送、Email、WWW、网络游戏等。从服务质量考虑,不同业务对带宽、时延、时延抖动和误码/丢报率等关键指标的要求是不同的。IP电话和视频会议对时延和时延抖动都比较敏感(时延<150ms,时延抖动<10ms),而数据业务对时延不太敏感,但对网络传送的可靠性要求较高(丢包率低)。

    传统的IP网络只能简单传送各种业务,但难以同时实现多业务的服务质量保证,常常为了一些重要业务的服务保证而建一张专网,如视频专网、OA专网等。因此高品质IP核心网必须解决多业务承载的QoS问题。有别于传统IP网络采用的静态QoS解决方案,高品质IP核心网需要提供更强的智能性,这里的网络智能再不是简单的访问控制和标记,而是体现在业务的动态感知、带宽严格保证、带宽动态调整三个方面。

    业务动态感知是实施服务质量策略和安全策略的基础。其基本过程如下:IP核心网边缘设备根据业务流的特征、流标记以及流统计阈值触发特定业务的感知,业务感知可以由边缘节点独立完成,也可以与业务管理系统配合,这样更容易实现整体的策略部署。由于新业务不断涌现,需要IP核心网边缘节点具备强大的智能处理能力和业务灵活性。

    在业务感知的基础上,IP核心网需要实现带宽严格保证。首先,IP核心网需要对每种业务提供带宽资源,例如,为视频业务分配384K的端到端带宽、为语音业务分配25K端到端带宽、为数据业务分配8M带宽,在总带宽不足或网络异常情况下优先保证关键业务的资源。

    另外,新业务加入、业务流增长的情况时有发生,网络总是处于不断变化之中。这就要求IP核心网具备带宽动态调整能力。例如,新业务加入的时候,IP核心网可以为新业务分配独立的隧道或动态调整LSP带宽为新业务预留资源;而当业务流增长超过原有规划的阈值范围时,IP核心网可以动态调整对该业务分配的带宽。

    除了带宽之外,视频会议、IP电话等实时业务还需要严格保证低时延、低时延抖动等指标,这些指标主要依赖于IP核心网强大的硬件队列调度能力。另外,部分关键业务对丢包率较敏感,除了有赖于IP核心网提供的整体流量调度能力之外,<50ms路径自愈技术也可以将网络故障导致的丢包数降到最低。

    近年来,IP网络的端到端QoS技术获得了长足的进步,DiffServ、MPLS TE、MPLS VPN等技术更紧密地融合在一起。针对高品质IP核心网的要求,采用MPLS VPN与MPLS流量工程技术相配合可以很好地实现带宽保证与动态调整,相关的技术包括DS Aware TE、VPN Aware TE等。其中华为3Com公司的VPN Aware TE技术能够将资源分配细分到每个VPN的级别,并具备良好的业务动态感知和调整能力,是目前非常好的的解决方案之一。

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