关注的几个技术问题
CNGI 关注的几个技术问题
刘韵洁
2007-6-2
内容概要:内容概要:
一.一.可控可管的可控可管的IPIP网络网络
二.二.网络融合技术网络融合技术
三.三.网络的可扩展性网络的可扩展性
四.四.网络安全网络安全
A
B
C
D
E
路由器技术的问题不能测试,不能感知网络实时状态
路由器间不能交换网络实时状态信息
IP网的开放最短路径OSPF算法只根据网络
的静态拓扑结构数据库进行
即:没有流量工程TE(Traffic Engineering)
及没有操作维护管理OAM(Operation
Administration Management)及资源管理
功能
选择何种技术构建IP网络平台:传统的路由器和ATM 均不适应
扩大网络带宽或网络轻载(尽力而为的措施)
改造路由器和ATM的技术途径(彻底的措施,风险大)
IP网不可控,不可管,无法满足实时业务对服务质量(QoS)的要求
一.一.可控可管的可控可管的IPIP网络网络
TE & OAM
OSPF
路由器
解决思路:
1)在路由器中增加MPLS资源管理功能
掌握网络资源情况:中继电路带宽,各节点
端口及交换容量,优先队列数据和网络拓扑
确定的路径等
在网络运行过程中发生故障和拥塞或新的资
源呼叫时,对网络资源进行及时调整的功能
通过增强的DS-TE 技术,实现对承载的每
一类业务分配相应的资源,实现了在一个
LSP中可以定义不同的业务等级
使IP网成为可控,可管,具有网络智能,能保证服务质量(QoS)的网络
1)增加MPLS OAM 功能,传送网络运行和维护状态信息
测量每条LSP 的运行状态
测量每条LSP 的利用率,每种类型业务的带宽占有率
测量每条LSP 的端到端的延迟
MPLS L2 OAM 与ATM OAM 构成完整的端到端的OAM,解决了
MPLS核心网络承载ATM FR,电路仿真等业务
2)增加了MPLS快速故障检测和故障切换功能
通过增加双向失效检测BDF 功能,可以实现快速故障检测
3)增加呼叫接入控制CAC
4)将OSPF 路由算法扩展完善为受网络资源约束的路由算法(CSPF)
5)其他
MPLS平滑重启(Graceful Restart)
路由引擎的平滑切换(REGS)
在线软件升级(ISSU)
路由器改造的技术方案已开始被业界路由器改造的技术方案已开始被业界
接受接受
在路由器上增加在路由器上增加TE/OAMTE/OAM功能的技术功能的技术
方案,现已被方案,现已被CISCOCISCO,,JUNIPERJUNIPER等等行行
业的业的大公司所采纳大公司所采纳
今年今年,,两公司联合向两公司联合向IETFIETF提交的双提交的双
向失效检测向失效检测BFDBFD标准就是标准就是TE/OAMTE/OAM的的
重要内容(右图所示)重要内容(右图所示)
行业对此方案已有广泛的认同.行业对此方案已有广泛的认同.华为华为
也在按此思路改造其设备也在按此思路改造其设备
CISCO
July,2005
实践证明,以上技术解决方案符合当前技术发展方向实践证明,以上技术解决方案符合当前技术发展方向
(一)光线传输网改造完善是三网融合的基础(一)光线传输网改造完善是三网融合的基础
(二)承载网是三网融合的关键(二)承载网是三网融合的关键
(三)核心业务网是三网融合的引擎(三)核心业务网是三网融合的引擎
(四)城域网,接入网是三网融合的保证(四)城域网,接入网是三网融合的保证
二.二.网络融合技术网络融合技术
(一)光线传输网改造完善是网络融合的基础(一)光线传输网改造完善是网络融合的基础
网络和业务融合使得网络流量的不可预测性和增长的不稳定性更加
突出
从静态的传输网向具有交叉,信令,交换等功能的智能动态联网方
向发展,实现动态带宽分配和提供多业务
ASON技术与IP技术的结合使传统的多层复杂网络结构向简单,扁平
化结构演变
智能化更强的综合统一传输网管系统
支撑
NE
NE
NE
子网
1
NE
NE
NENE子网
2NENE
NE子网3
图例:NE-网元(网络设备)
用户可感知的网络
互联网互联网
固话网
数据网
移动网视频网
来适应的方式,而各厂家设备已定型,很困难.
厂家2厂家1
厂家3
厂家4
采用接口适配和虚拟网元技术屏蔽网络的异构性
虚拟网元是由软件实现的一个一个的功能部件,通过对虚拟网元的调度,实现了对不同厂家设
备的统一控制,智能化管理.
NE
NE
NENENE
NE
NE
NE
NENE
传输层面
EASNMAEMAEAEA
适配层面
VNEVNE
VNE
VNE
VNE
VNE
VNE
VNE
VNE
VNE
智能管理层面
图例:
NE-网元(网络设备);SNMA-子网管理适配器;EMA-网元管理适配器;VNE-虚拟网元;EA-网元
适配器;
采用基于案例的故障根原因分析方法,充分发挥网络管理的潜力
故障呈现与处理
过滤网络
根原因分析
NE
NE
NENE
NE
NE
根原因分析引擎
专家库
过滤器
告警信
息
资源库
配置信息
越限阈值
性能信
息
线路故
障
网元故
障
基于电路的业务故
障
客户相关故障
通过设计多级过滤及专家库等方案,实现对传输网快速准确的故障定位
网络融合的背景
视频网
话音网
移动数据网
传统数据网
目前各网络分离存在综合承载网络
多种业务接入
网络控制点
演进
一个业务建一个网络
多个业务建多个网络
一个统一网络平台
同时提供多种业务
互联网
视频网
移动数据网
互联网
传统数据网
话音网
((二二) ) 承载网是网络融合的关键承载网是网络融合的关键
70年代80年代90年代目前
基于电路交换
综合业务数字网
ISDN
互联网
基于路由器技术
Internet
基于ATM技术
综合业务数字网
B- ISDN
宽带
分组技术
多业务
功能分离服务质量
平等接入
广泛的移动性
下一代网络
NGN
电信界,IT界几十年探索网络融合的历程
在一个统一的网络平
台上通过设计多个逻辑
虚拟专网实现多业务
每个虚拟专网根据对
应的业务确立自己的QoS
级别及路由表
虚拟专网之间互相隔
离,解决了网络可靠性
问题
实现了电信网,计算
机网和视频网的业务融
合,为三网融合提供了
一条可行的技术途径
率先在全国330个城市实现语音,视频,互联网,数据和CDMA1X 等网络融合
在一个物理网络平台上如何同时运行多个业务网在一个物理网络平台上如何同时运行多个业务网
研究报告表明:国外运营商网络融合的时间为2004-2006年.
"多业务统一网络平台"已于2000年完成网络融合,提前约四年
研究报告表明:国外运营商网络融合的时间为2004-2006年.
大多数电信公司以同样的技术路线进行网络融合
Yankee Group 2004年咨询报告中指出:全球20家收入最大的电信公司
17家也开始采用IP/MPLS技术作为网络融合的解决方案.
IP
ATM
PSTN
DSL
KStream
PSTNDPCN
PDH
Fibre
Copper
DWSS
ASDH
End
User
~5k
nodes
~2k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
~15
nodes
MSH -SDH
~1k
nodes
Mesh -SDH
Inter-node
transmission
provided by
SDH/PDH
platforms
CWSS
ROW
&
Other
Networks
英国电信BT目前多业务,多网络的结构
英国BT21世纪网络也正以IP/MPLS技术进行网络演进
IP
PSTN
DSL
PSTN
Fibre &
Copper
Copper
Agg Box
End
User
~5k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
MSH -SDH
~1k
nodes
Inter-node
transmission
provided by SDH
platform
Call Server
ASDH derivative agg.
box relieves PDH
ROW
&
Other
Networks
演进过程――网络逐步减少
IP-MPLS-WDM
DSL
Fibre &
Copper
Copper
Agg Box
End
User
~5k
nodes
~100
nodes
Class 5
Call Server
GFP on SDH
Content
WWW
ISP
PSTN services migrate to IP
ROW
&
Other
Networks
演进目标――实现网络融合
解决业务体系垂直独立,实现彻底的分层融合
垂直独立的业务体系
IMS
统一资源:共享数据,单一用户
属性,完整的用户体验
统一资源:共享数据,单一用户统一资源:共享数据,单一用户
属性,完整的用户体验属性,完整的用户体验
统一汇话控制统一汇话控制统一汇话控制
接入独立
消除多中业务解决方案
支持全球漫游
业务的连贯性和持续性
接入独立接入独立
消除多中业务解决方案
支持全球漫游
业务的连贯性和持续性
简化,汇聚应用
不同网络,同一应用
应用与网络独立
降低开发和实现成本
简化,汇聚应用简化,汇聚应用
不同网络,同一应用
应用与网络独立
降低开发和实现成本
IMVoIPVoD
……
(三)业务融合是网络融合的引擎(三)业务融合是网络融合的引擎
软交换的演进趋势-向基于IMS为核心下一代网络演进
Consolidated Consolidated SoftSwitchSoftSwitchModelModel3GPP/3GPP2 IMS Model3GPP/3GPP2 IMS Model
-Limited 3rdparty app support
-Custom hardware/software
-No IP Support
-Bearer follows signaling
--Limited 3Limited 3rdrdparty app supportparty app support
--Custom hardware/softwareCustom hardware/software
--No IP SupportNo IP Support
--Bearer follows signalingBearer follows signaling
Traditional Switch ModelTraditional Switch Model
-Limited 3rdparty API standardization
-3rdparty application interactions limited by
embedded services/call model
-Internal element integration limits deployment options
--Limited 3Limited 3rdrdparty API standardizationparty API standardization
--33rdrdparty application interactions limited byparty application interactions limited by
embedded services/call modelembedded services/call model
--Internal element integration limits deployment optionsInternal element integration limits deployment options
+Call control separate from bearer
+IP and multi-media enabled
+Commodity hardware and standardized interfaces
+Better 3rdparty application support
++Call control separate from bearerCall control separate from bearer
++IP and multiIP and multi--media enabledmedia enabled
++Commodity hardware and standardized interfacesCommodity hardware and standardized interfaces
++Better 3Better 3rdrdparty application supportparty application support
+Further decomposition / deployable elements
+Flexible data driven session control
+Standardized SIP interfaces
+Standardized, flexible, application support
+Common subscriber data
++Further decomposition / deployable elementsFurther decomposition / deployable elements
++Flexible data driven session controlFlexible data driven session control
++Standardized SIP interfacesStandardized SIP interfaces
++Standardized, flexible, application supportStandardized, flexible, application support
++Common subscriber dataCommon subscriber data
H.248/MEGACO
JTAPI, Parlay,
& Proprietary
SignallingSignalling
GatewayGateway
EmbeddedEmbedded
ServicesServices
MediaMedia
GatewayGateway
Call ControlCall Control
Media GW Media GW
ControllerController
AppApp
ServersServers
SubscriberSubscriber
DataData
WirelineWireline
SubscriberSubscriber
DataData
WirelessWireless
SIP, H.323,
& MGCP
Analog
Circuit Wireless
IP
Endpoints
IPIP
MGCFMGCF
H.248
SIP
SignallingSignalling
GatewayGateway
MediaMedia
GatewayGateway
Session ControlSession Control
CSCFCSCF
Media GW Media GW
ControllerController
AppApp
ServersServersSubscriberSubscriber
DataData
SIP
Analog
Circuit WirelessSIP Endpoints
AppApp
ServersServersAppApp
ServersServers
SIP
IPIP
IN, AIN,
& Camel
SignallingSignalling
FeaturesFeatures
SwitchSwitch
FabricFabric
Call ControlCall Control
Bearer Path Bearer Path
ControlControl
IN IN
ServicesServices
SubscriberSubscriber
DataData
WirelineWireline
SubscriberSubscriber
DataData
WirelessWireless
Analog
Circuit Wireless
XML
AnyPath
Messaging
My Movies
Push-to-Talk
LAN
WiFi
RAN
Session 1
Session 2
Session 3
PTTPTT
ServerServer
AnyPathAnyPath
MessagingMessaging
ServerServer
ContentContent
ServerServer
Media
Server
Media
Server
Media
Server
User
Profile
App
Specific
Data
App
Specific
Data
App
Specific
Data
Presence
Data
Buddy
Lists
Presence
Data
Charging
Data
Charging
Data
Group
Lists
User
Profile
Buddy
Lists
User
Profile
Location
Data
Charging
Data
AAAAAA
HLRHLR
EnterpriseEnterprise
DBDB
ClientClientAccessAccessTransport & Session ControlTransport & Session ControlApplicationApplicationUser DataUser Data
目前的业务开展模式目前的业务开展模式
Each application has its own client, user database and media servers
Applications are isolated to the access network they are deployed in
The same data has to be entered multiple times by each user
Each application has to create and store its own charging records
Opex and Capex costs are additive with each new application
My Movies
AnyPath
Messaging
Push-to-Talk
LAN
WiFi
RANPTTPTT
ServerServer
AnyPathAnyPath
MessagingMessaging
ServerServer
ContentContent
ServerServer
Common
Media
Server
App
Specific
Data
App
Specific
Data
App
Specific
Data
Presence
Data
HSS
data
Location
DataCharging
Data
ClientClientAccessAccessUser Profile DataUser Profile Data
ApplicationsApplications
MRFCMRFC
CSCFCSCF
CGFCGF
AAA
Common
Billing
System
IP Core
Common
PresencePresence
ServerServer
LocationLocation
ServerServer
Common Session ControlCommon Session Control
TransportTransport
CSCF Call Session Control Function
MRFC Media Resource Function Control
CGF Charging Gateway Function
HSS Home Subscriber System
Separation of signaling from bearer traffic
Access-independent support for multi-media communication
Componentized architecture enables extreme flexibility
Easy to introduce new services
My Movies
AnyPath
Messaging
Push-to-Talk
My Movies
AnyPath
Messaging
Push-to-Talk
Parlay/OSAParlay/OSA
MediationMediation
Parlay App Parlay App
ServerServer
App
Specific
IntelligentIntelligent
ServicesServices
Outside Operator's Network
New Converged Applications New Converged Applications --IMSIMS融合的业务模式融合的业务模式
呼叫控制管理(CCM)+业务接入控制点(SACP )控制结构
(四)城域网,接入网是三网融合的保证(四)城域网,接入网是三网融合的保证
1.1.城域网的网络结构,认证,计费和安全系统的设计城域网的网络结构,认证,计费和安全系统的设计
Branch Office
Corporate / Campus
Home Network
Nomadic
Data Centre
LAN
LAN
NTECG
LAN
Home
Network
NTECG
NTECG
NTECG
Fibre - copperL1
Transport
High touch
processing
Multi-service
MPLS
Voice
Internet
Peering
Storage &
Processing
Policy Control
Optical
switch
Packet
switch
SDH
switch
Packet switched
core network
(MPLS/DWDM)
Intelligence
(session control, resource management etc.)
OLO's, MNO's,
ISP's, ASP,s
Internet
Apps hosting
and Datacentres
Capability Exposure Layer
Applications Layer
Resource Management
Call-server
Profile
Directory Location
Presence
Authentication
i-Node
MSANMetro NodeCore NodeCustomer Environment
xDSL
Fibre
Resilient
backhaul
High bandwidth
direct links to Metro
SDH,
GFP, GE
OSS / BSS
(end to end service management etc.)
Roaming &
Remote Access
2 2 城域网新技术发展城域网新技术发展――――电信级以太网电信级以太网
MEF - Ethernet Characteristics
MEF - Architecture Framework
/Reference Points Model
Subscri
ber
Public Service
/Transport Networks
UNINNIMetro
Ethernet
Network
(MEN)
What if I told you Scalability, Demarcation,
Resiliency, TE-like tunneling and OAM were
achievable without:
Adding MPLS control
plane
Keep low cost point near
native Ethernet
Working inward
from the edge
Working outward
from the core
Making it work
together
以太网新技术发展动向摘要以太网新技术发展动向摘要::
以太网UNI与NNI的支持符合MEF规范,是新一代运营级以太网的基石
基于802.1ah/M-in-M,彻底解决传统以太网扩展性与安全性问题,真正实现以
太网技术扩展到城域
基于802.1ag/ITU Y.1731,支持完善全面的OAM系统工具
PBT隧道技术带来以太网骨干领域的革新特性:50ms保护,流量工程,完善OAM
对全业务的高扩展性优化支持:宽带汇聚,NGN话音,IPTV(量身定造的环网复
制机制与流向)以及企业以太专线业务
完善的QoS机制保障Triple Play与企业专线应用
- RSVP-TE like traffic engineering
- FRR 50ms Resiliency using (802.1AG)
-QoS
- MAC Explosions, Service Scalability etc…
…at Ethernet costs!
Reuse existing (deployed) ethernet
technology
Eliminate flooding and spanning tree
Deploy Ethernet switches for substantial
CAPEX savings (compared to MPLS
Routers)
No learning curve for your Metro operators
(OPEX)
Elimination of complex IGP and signaling
protocols (OPEX)
MetroMetro
EthernetEthernet
TransportTransport1
2
3
4
5
6
7
Traffic Engineered
PBT trunks
电信级以太环网
Solution leveraging IEEE 802.1ag & 802.3ah OAM with Y.1731ethoam to
offer a rich, comprehensive toolkit
Fault Detection, Isolation, Verification and Notification
Latency and packet loss performance measurements
Enabling new SLA measurements (AOS, UOS)
基于标准的电信级以太网OAM
Bringing TDM / Optical / ATM Operational Values to Ethernet!
以太网专线技术
电信级电信级以太环网可以实现多种拓朴的以太网专线业务,包括点到点的E-Line业务,多点到
多点的E-LAN业务等.
UMA(Unlicensed Mobile Access,无牌照移动接入)是最近在北美,欧洲发展起
来的新标准,主要解决WLAN,蓝牙与移动网络的集成,可通过WLAN,蓝牙等无需频率
牌照的无线技术传输CDMA,GSM的话音和数据.
3.3.无线接入与有线接入的融合无线接入与有线接入的融合
美国电信业务年初两宗大规模并购案目标直指全业务
SBC收购AT&T:控股Cingular无线的SBC在2005年初又收购了以提供数据,长途业务
的AT&T,成为美国最大的综合业务提供商.
Verizon收购MCI:同时拥有固定,移动业务的Verizon收购了美国第二大长途与数据
业务公司MCI,增强了在长途和数据业务的竞争能力
美国:移动与固定融合-资本市场在行动美国:移动与固定融合-资本市场在行动……
UMA ( Unlicensed Mobile AccessUMA ( Unlicensed Mobile Access,,无牌照移动接入无牌照移动接入))
有线的优势是带宽高,资源充足,无线的优势是移动性,使用便利.移动与固定融合的意义在于充分发挥两
种资源的优势
融合型手机
基站
VoIP Gateway
PSTN
蜂窝(GSM)
蓝牙或
WiFi
Broadband
Link
PSTN Link
NTE
ADSL NTE
或
BluePhone
接入点
有线带宽是无限的:
从80年代以来,光
纤通信的带宽平均
每5年提高10倍,
价格平均每3年下降
一半.潜力非常巨
大!
无线带宽是有限
的,但应用是无限
的:可用的无线频
谱资源有限,无线
资源将更加紧张.
2004年6月,几大电信巨头组建了一个全球联盟―移动固定融合联盟(FMCA),推动固话与移动融合的服务.
该联盟的成员包括DoCoMo,英国电信,法国Cegetel,韩国电信,瑞士电信和澳大利亚电讯公司等.这个联
盟中既有固话公司,也有移动巨头,他们无疑在寻求双赢或多赢的合作.
三.三.网络的可扩展性网络的可扩展性
四.四.网络安全网络安全
谢谢谢谢!!
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