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IP网路电信级技术

2020-01-31 05:50:19 百科

IP网路电信级技术

传统的IP网是一个强调自治,缺乏集中控制和管理的网路,採用尽力而为的方式进行无差别包转发,对延迟、抖动和丢包率等影响IP包性能的指标缺乏保障措施。传统的电信网路是一个有着完善网路管理系统,对网路的配置、性能、故障、安全和计费等进行全面管控,且能够严格保证业务质量的网路。传统的IP网路不能满足电信业务的承载和运营需求,因此随着传统IP网路向着电信级IP承载网的演进,IP网路需要採取一些电信级技术措施。

基本介绍

  • 中文名:IP网路电信级技术
  • 外文名:Carrier-classIP network technology
  • 套用学科:通信

IP QoS

IP QoS(IP Quality of Service,IP的服务质量)是指IP数据流通过网路时的性能。它的目的是为用户的业务提供端到端的服务质量保证。它有一套度量指标,包括业务可用性、延迟、可变延迟、吞吐量和丢包率等。
IP QoS是解决IP网承载多业务的关键技术之一,因此IP QoS一直是当今业界研究的热点。目前IP QoS主要有以下几种解决方案:IntServ、DiffServ、IntServ与DiffServ结合、MPLS&QoS、MPLS-TE&QoS等。基于DSCP的DiffServ方案以及MPLS与DiffServ结合的方案是较好的IP QoS实施方案。
在目前的QoS技术中,对端到端QoS的支持存在着实现过于複杂、不能提供绝对的QoS保证、实现的範围有限等不足,在网路规划设计中,研究的重点应在于对应各个层面相应的端到端QoS策略的部署;另外还应关注QoS测量、资源预留、业务监控、QoS管理等方面的研究。

高可用性

高可用性是电信网的主要特徵。随着IP网路电信属性的逐步增多,IP高可用性技术得到了迅速发展,包括IGP快速收敛、TE FRR、VRRP、NSF、NSR、GR、BFD等。
IP网路能够通过路由协定实现自动路由,具有较高的可用性,但普通的IGP收敛时间一般都在10s级别以上,显然不能满足电信网的要求。IGP快速收敛通过引进增量SP计算(i-SPF)、局部路由计算(PRC)等技术来实现。目前收敛时间一般在1~2s,较以前提高了一个数量级。
LSP保护切换技术对于提高MPLS网路的可用性和稳定性具有关键意义。保护切换一般对受保护LSP路由进行预计算和资源的预分配,目前技术的发展只可以支持对点到点LSP的保护切换。
MPLS快速重路由技术(FRR)可提供50ms内的保护切换,适用于需要提供毫秒级保护能力的场合。利用FRR技术可实现在没有信令介入的情况下,由故障检测点直接对故障链路流量根据预先设定的保护路径进行重定向。在IETF中有多种快速重路由的方案,主流的两种保护方式为链路保护和节点保护。
NSF(不间断转发)、NSR(不间断路由)和GR(平稳重启)都属于不间断转发技术,保证在设备主控板发生故障时能够正常转发数据报文。
BFD与路由协定的互动可以缩短路由协定链路状态检测周期,从而使路由协定更快速地收敛。
按优先权收敛技术可以将路由分为多个等级,实现按等级安装、计算和下发,保证高优先权的路由优先收敛完成,指导转发,从而保证高可靠性业务的快速恢复。
MC-TRUNK、MC-APS及PW Redundancy等技术实现MPLS VPN PE的故障时隧道切换保护,还处于IETF Draft非常初步的阶段。
我们需要关注上述技术套用、测试、实际组网效果和发展趋势,关注FRR备份路径的规划方法等。

资源接纳控制

TISPAN、ITU-T、3GPP都对资源接纳控制展开了研究。
TISPAN中实现资源接纳控制功能的实体称为资源和接纳控制子系统(RACS)。RACS R1主要考虑固定接入网的服务质量控制机制,RACS R2在R1的基础上增加了拉(Pull)方式,考虑某些承载层面的节点可能参与到组播资源控制相关功能。目前正开展RACS R3的标準化工作。
ITU-T中实现资源接纳控制功能的实体称为资源和许可控制功能(RACF),提供对接入网和核心传送网的QoS控制(包括资源预留、接纳控制等)。目前已经发布了RACF R1版本规範,RACF R2版本规範即将定稿。
在3GPP R7中,将完成资源接纳控制功能的实体称为策略控制和计费(PCC),主要针对移动接入网的特性实现一定的服务质量控制机制,最大的特点是将策略控制和计费控制结合在一起。目前正在开展R8阶段的标準化工作。
我们需要跟蹤上述技术的发展及标準化、产业化情况,研究其部署套用方案。

流量管理

通过实施流量管理,可以对IP网路流量和业务进行精细化管理。目前流量管理技术主要有深度包检测(DPI)和动态流检测(DFI)等,有关设备也达到线速处理10Gbps连线埠的能力。我们需要关注流量管理技术在网路中的部署、套用方案。
採用Web Cache、网站镜像、建设CDN、P2P Cache等实现对网际网路资源分布的引导也是进行网路流量管理的一种方式。需要关注有关CDN、P2P Cache的技术发展及套用方案。

智慧型管道

网际网路的迅猛发展和数据流量的爆炸式增长使得智慧型管道成为运营商理智而现实的选择;智慧型管道的核心,一是识别不同的业务类型,进行控制和计费;二是通过深度包检测技术,判断用户的类别,提供不同水平的网路服务;实现“用户可识别、业务可区分、流量可调控、网路可管理”。
管道的智慧型化过程需要通过对网路、运营支撑系统甚至终端和套用进行端到端的协同改造,例如在网路层面套用多种接入手段,实现不同接入方式的平滑过渡,部署承载策略控制系统,统筹考虑终端、网路、业务平台和支撑系统,实现网路资源的动态精确配置,提供端到端的业务承载质量。
智慧型管道的概念落实到IP网路上,可以理解为IP网路的宽频化、智慧型化和资源最佳化。智慧型化指在通信基础网路上构建一系列致力于网路资源最佳化的网路服务系统,使之具备套用层最佳化和服务质量区分能力,建立针对用户、业务及流量进行分层管理和控制的机制;宽频化是指网路频宽从10G走向40G/100G;资源最佳化的具体措施包括部署QoS,部署流量管理系统,构建快取CDN系统,构建异常流量清洗、恶意代码检测、不良信息检测等安全系统。
在实际的网路规划中应跟蹤上述技术的发展及产业化情况,研究其在实际网路中的部署套用方案以及各资源最佳化系统之间的统筹部署和协同工作。

IP网路支持电信网路IP化的措施

当前,包括接入网、传送网、核心网、业务平台等都向着IP化的方向发展,均需要IP网路的良好支持。
在各种网路通过IP网路承载时,需要充分考虑各自网路的特点,制定接入承载方案,同时考虑端到端的QoS部署与映射方案以及端到端的高可用性方案。目前国内大量使用MPLS VPN作为承载方式,根据业务需求,我们需要研究VPN互通、VPN嵌套等问题。
电信网路IP化对城域网提出了更高要求。面向综合业务承载要求,我国需要进一步深入研究和分析城域网整体方案的各个环节,分析城域网与骨干网、接入网如何衔接,城域网业务接入控制子层的部署方式,研究多业务承载的具体组网技术。
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