淺析IP網(wǎng)維護的困境與思考
柏林 束棟 2010/11/26
面對電信業(yè)由語音業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)型，以及業(yè)務(wù)IP化趨勢，各運營商目前已基本建成了具有相當規(guī)模和覆蓋范圍的IP網(wǎng)絡(luò)。但是，現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)承載和日常維護上還存在不足，運營商對現(xiàn)有IP網(wǎng)是否能夠承載各種電信級業(yè)務(wù)仍存有疑慮。
IP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載難題
在業(yè)務(wù)承載方面，雖然IP網(wǎng)絡(luò)在QoS上有了很大的進步，但現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)大都只是在單個節(jié)點上提供相對優(yōu)先權(quán)的處理。如果沒有在全網(wǎng)層面上特別是在接入網(wǎng)中解決業(yè)務(wù)感知和接入允許控制，就不可能真正解決端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量問題。此外現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)承載上的短板還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全性和網(wǎng)絡(luò)管理能力不足上。
IP技術(shù)的開放性使得IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)很容易受到攻擊，因此黑客無處不在，業(yè)務(wù)隨時會受到攻擊，這些因素都導致用戶業(yè)務(wù)體驗無法提高，維護能力在低位徘徊，也造成大客戶對此存在較大顧慮懷疑。在網(wǎng)絡(luò)管理問題上，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)沒有定義和設(shè)計針對公眾環(huán)境的管理維護體系，當網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，對故障點無法定位或者定位不夠迅速，影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
在網(wǎng)絡(luò)維護方面，自從IP技術(shù)進入到電信級商用領(lǐng)域，原有“盡力而為”傳送的特性已不能滿足電信級維護需求。雖然IP技術(shù)也在逐步地完善以提供電信級OAM能力，但仍然缺少網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)品質(zhì)的直接關(guān)聯(lián)指標。當IP承載了NGN、iTV等高等級業(yè)務(wù)后，業(yè)務(wù)網(wǎng)和IP承載網(wǎng)缺少明確分割點，故障定位需要跨部門、跨專業(yè)協(xié)同工作，人員技能要求高，故障定位效率低，互相推諉責任的現(xiàn)象時有發(fā)生。IP網(wǎng)的非穩(wěn)態(tài)故障出現(xiàn)幾率遠遠高于交換、傳輸?shù)绕渌娦啪W(wǎng)絡(luò)，也會增加故障發(fā)現(xiàn)、分析和排除的時間和難度。
IP網(wǎng)維護的困境
雖然IP網(wǎng)維護存在很多問題，但IP網(wǎng)維護的困境主要由以下四個因素造成。
IP網(wǎng)網(wǎng)管能力偏弱
IP網(wǎng)的網(wǎng)管能力較交換、傳輸?shù)葘I(yè)偏弱，無論是早期的網(wǎng)元性能監(jiān)控，還是現(xiàn)今常見的時延、丟包、抖動指標，都很難反映基于IP網(wǎng)的紛繁復雜的各類業(yè)務(wù)應(yīng)用品質(zhì)。
IP網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)能力不足
IP網(wǎng)業(yè)務(wù)自動開通能力較弱，稍復雜的業(yè)務(wù)開通均需要手工配置。此外，維護人員水平的參差不齊造成對業(yè)務(wù)配置的理解和腳本實現(xiàn)都存在差異，從而增加維護成本和故障風險率。歷史經(jīng)驗也告訴我們：70%的障礙都是人為造成的。
IP網(wǎng)設(shè)備故障率較高
IP網(wǎng)作為綜合承載網(wǎng)，需要不斷滿足新的需求而部署新的功能，需要不斷滿足流量的增長而不斷擴容，因此整個網(wǎng)絡(luò)處于頻繁的軟、硬件升級過程中。其中，業(yè)務(wù)控制點作為IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中業(yè)務(wù)最復雜的網(wǎng)元，出現(xiàn)故障概率又遠遠高于其他網(wǎng)元，而恰恰在這個環(huán)節(jié)缺少有效的冗余安全保護。
IP協(xié)議開放性和統(tǒng)一的電信標準之間的矛盾
目前，IP協(xié)議標準的正式商用速度無法跟上越來越復雜的業(yè)務(wù)需求，IP協(xié)議內(nèi)容也存在模糊地帶，容易引起制造商理解不一致。按照常見的TCP/UDP的端口分類，IP網(wǎng)絡(luò)理論上業(yè)務(wù)應(yīng)用的分類組合可達到42億個，并且作為無連接的分組交換技術(shù)，分組交換網(wǎng)絡(luò)中不維護狀態(tài)信息，IP網(wǎng)絡(luò)在成本和效率上優(yōu)于傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡(luò)。同時IP網(wǎng)業(yè)務(wù)與承載分離，IP網(wǎng)絡(luò)中不保存與業(yè)務(wù)和應(yīng)用相關(guān)的信息，終端智能化而網(wǎng)絡(luò)傻瓜化。這些因素都導致運營商對傳統(tǒng)IP業(yè)務(wù)的管控能力較弱，缺少電信級維護手段。
如何運營好IP網(wǎng)絡(luò)
從2001年南京城域網(wǎng)作為全國第一個寬帶城域網(wǎng)開始運營以來，各個運營商都在思考如何將IP的低成本和電信級質(zhì)量保障相互融合，我們認為可以從以下四個方面來進行。
運營商應(yīng)更多的參與至整個IP產(chǎn)業(yè)鏈中
運營商應(yīng)及早介入IP標準協(xié)議的制定，根據(jù)各類業(yè)務(wù)在實際運營中展現(xiàn)的特征，使IP網(wǎng)具備業(yè)務(wù)可控、可分析的電信網(wǎng)特性。
細分業(yè)務(wù)，IP網(wǎng)簡單化
從應(yīng)用層的優(yōu)化降低對IP承載網(wǎng)的要求，盡量保持IP 網(wǎng)絡(luò)的簡單性。從技術(shù)上看，各類應(yīng)用特性的不同需要IP網(wǎng)絡(luò)不同的承載能力，可分為兩大類業(yè)務(wù)：
“開放型“互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)主要為公眾互聯(lián)網(wǎng)訪問業(yè)務(wù)，該類業(yè)務(wù)基本處于不可控制的“管道”狀態(tài)，其流量呈現(xiàn)爆炸式增長趨勢，業(yè)務(wù)模型特點為大帶寬管道+“較差”的保障能力+智能的業(yè)務(wù)層終端設(shè)備，終端的智能化使得運營商的IP網(wǎng)迅速淪為管道；
“封閉型”自營性業(yè)務(wù)包括IPTV、語音業(yè)務(wù)等運營商自營業(yè)務(wù)及企業(yè)內(nèi)部專線，此類業(yè)務(wù)的流量或內(nèi)容完全可控，為運營商的關(guān)鍵盈利業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)模型特點為小帶寬的電路+嚴格的保障能力+非智能的業(yè)務(wù)層終端設(shè)備，從終端、IP承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)源均在運營商管控范圍內(nèi)，所以能提供全程QoS保障能力。
強化業(yè)務(wù)控制點功能
業(yè)務(wù)控制點加入DPI等功能，進一步加強業(yè)務(wù)流量管控和分析。同時提升業(yè)務(wù)控制點安全冗余能力，通過BAS熱備和VRRP技術(shù)分別為公眾客戶和專線客戶提供業(yè)務(wù)保護能力。
建立基于IP網(wǎng)的各類業(yè)務(wù)模型
通過對重點業(yè)務(wù)的體驗監(jiān)控，定期地收集網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)品質(zhì)數(shù)據(jù)，通過分析數(shù)據(jù)，挖掘業(yè)務(wù)變化的趨勢內(nèi)容，基于時間等維度建立各類業(yè)務(wù)模型。同時，結(jié)合各類業(yè)務(wù)的典型故障案例庫，形成規(guī)范化的業(yè)務(wù)開放及維護指導書。通過業(yè)務(wù)模型的建立，既可以提升日常維護效率，又可以通過業(yè)務(wù)變化的趨勢，為前端營銷部門提供業(yè)務(wù)使用反饋和優(yōu)化建議。
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