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綜合業(yè)務交換平臺實現(xiàn)統(tǒng)一的初衷

2002/07/22

　 想必大家都還記得綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)這個名詞，雖然ISDN已經成為昨天的技術，但其初衷卻是直到如今仍然成立：統(tǒng)一的接入、統(tǒng)一的網(wǎng)絡。寬帶ISDN（B-ISDN）則是另一個意義上的失敗，ATM作為預定的承載技術輸給了IP技術，很難說是技術還是商業(yè)的原因。多年來我們所希望的三網(wǎng)合一、綜合業(yè)務網(wǎng)還遠未實現(xiàn)，但并不意味著這一夢想已經破滅；相反，綜合業(yè)務統(tǒng)一網(wǎng)絡——我們希望是分組網(wǎng)，是管理、運營、成本所期望的唯一的網(wǎng)，乃是網(wǎng)絡運營商和設備提供商所共同奮斗的方向。

　　朝這個方向所做的努力至少包括以下重要技術：

　　MPLS：統(tǒng)一承載層多種協(xié)議，如ATM、IP、ETHERNET等；

　　IP區(qū)分業(yè)務：IP層對于支持多種業(yè)務所做的努力；

　　RPR（Resilient Packet Ring）：局域網(wǎng)相對于電信級運營需求支持的努力，為統(tǒng)一接入網(wǎng)的前奏；

　　POS（Packet Over SDH/SONET）：對傳統(tǒng)電信網(wǎng)加入對分組交換的支持。

　　移動通信對于分組交換的支持，如GPRS、CDMA1X、CDMA2000、WCDMA等；

　　軟交換：把傳統(tǒng)交換設備納入IP交換的努力……

　　從以上技術的方向可以看出，下一代網(wǎng)絡必是分組（IP）網(wǎng)無疑，這一點也許在大多數(shù)人看來是不言自明的，但在分組交換尚不足以良好支持QoS的今日，斷言分組交換必然勝過虛電路交換的ATM等技術并不純粹是理論上的一句話。試想，有哪一個運營商敢于明言會采納MPLS作為未來的綜合業(yè)務平臺呢？運營商和設備提供商對于向全IP網(wǎng)挺進的策略可以有短期和長期的兩種。短期策略側重于ATM技術，而長期策略則定位目標于全IP網(wǎng)，銜接手段則是依靠MPLS和二層對于QoS的支撐技術。

　　兼顧核心和邊緣

　　實現(xiàn)綜合業(yè)務網(wǎng)需要從核心到邊緣的支持，需要建立于統(tǒng)一的綜合業(yè)務平臺之上。雖然設備在功能和性能上具有統(tǒng)一性，但邊緣和核心設備則各有特點，如表1所示。


　　目前的邊緣設備還遠未達到綜合業(yè)務交換平臺的水平，最接近的設備應該是邊緣路由器，但現(xiàn)今的邊緣路由器很少能做到兼顧各種協(xié)議和需求，往往在進行網(wǎng)絡建設時，需設置分立的多個設備，不僅成本高，而且管理復雜，互通性也差。

　　綜合業(yè)務平臺的主導廠家有Cisco、Nortel、Lucent、Alcatel、Marconi等，全球市場份額占有率依次是（2001年數(shù)據(jù)）： 18.2%、28.7%、27.1%、19.1%、4.3%，可見主要是電信設備制造商。新介入公司有Aplion、Equipe、Gotham、Vivace和Wavesmith。這些公司的目標都一樣：為下一代公眾網(wǎng)絡提供有功能和性能保障的綜合業(yè)務交換機（路由器）。

　　ATM仍在等待？

　　盡管ATM技術隱于幕后，運營商和設備提供商并未放棄ATM，ATM交換機作為綜合業(yè)務交換機仍然是令人放心的首選。

　　實際上，基于ATM的交換機是電信運營商的選擇對象，而路由器則是ISP所青睞的設備，這反映出二者所支持業(yè)務的區(qū)別，但從兩種設備所支持的協(xié)議來看，差別正在變小。真正的差異在于ATM對于QoS有細粒度的支持，用戶對業(yè)務的質量可以從速率、延時和抖動等參數(shù)上加以規(guī)定；而IP路由器則是從流量工程等較宏觀的層次上對整體QoS有所把握，這主要是由于缺乏鏈路級的QoS支持。二者的共同之處集中于IP和MPLS上。 ATM電路交換的基本技術非常不適合IP數(shù)據(jù)報傳輸，所以ATM企圖通過MPLS來達到向IP的過渡。但ATM層次絕不是必需的，分組交換通過合理的硬件級隊列算法仍然可以獲得對實時業(yè)務的支持：簡單的先進先出式排隊不能滿足所有連接對業(yè)務質量的需求，即使線路的帶寬無限大；假如IP路由器的隊列算法能夠充分地客戶化，即根據(jù)用戶的業(yè)務需求而規(guī)定隊列的優(yōu)先級和隊列容量，那么就會給予實時業(yè)務以一個上限保證，即可以保證一定數(shù)量和質量的業(yè)務連接，超過這個限度則只能提供最大努力式的傳輸。這里要提的是，ATM等虛電路交換的一個隱含的條件是呼叫阻塞機制，不能滿足QoS的呼叫被拒絕，而實際上單純拒絕總不如讓網(wǎng)絡提供給用戶一個選擇質量降級連接的機會，并且通過使用適應性編碼等技術，不僅能夠提高網(wǎng)絡帶寬的利用率，也能夠提高呼叫處理能力。Atrica的核心級A-8000城域網(wǎng)交換機對電路仿真支持很好，算是以太網(wǎng)對提供IP綜合業(yè)務的一個嘗試。

　　MPLS乃是關鍵

　　MPLS不僅可以提供宏觀的流量工程管理，也可以對單個的連接進行管理（需要底層支持），還能有效提供VPN等高級業(yè)務，因此作為下一代網(wǎng)絡的核心技術而被廣泛關注。而且MPLS另一個使命是統(tǒng)一ATM交換機和IP路由器，從而保護現(xiàn)有投資，因此備受運營商歡迎。但保守的運營商認為三年之內不會考慮采用MPLS，原因是MPLS的最終標準還遠未形成；而少數(shù)運營商，例如Bell Sourth則表示已經開始MPLS的試驗。從技術上講，MPLS應首先在網(wǎng)絡核心實現(xiàn)互通，隨著支持從低層（鏈路層）向高層（應用層、API）的滲透，再在邊緣和終端側實施。
表1 核心設備與邊緣設備的特點

核心設備

邊緣設備

接口種類較少，但高速：oc-48、oc-192、10ge等

接口種類繁多，面向各種客戶 

對各種協(xié)議運行要有性能保證

協(xié)議種類繁多，面向各種應用 

支持大量呼叫處理

直接面向客戶、支持越多越好 

支持大量虛電路

提供多種業(yè)務接口，如vpn、ip電話等

表2 支持各種交換方式的設備

信元交換

包交換

比特交換

cisco mgx 8000系列

alcatel 7670

marconi bxr-48000 

nortel passport 20000

lucent tmx 880

gotham gn 1600/400 

marconi asx-4000m

vivace viva 5100

wavesmith dn 4100/2100 

marconi tnx-1100

aplion orchestra

 

alcatel 7470 

 

 

lucent gbx 500/gx 550

 

 

賽迪網(wǎng) 中國信息化

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