黃卓君，盧 泉

（中國電信股份有限公司廣東研究院 廣州 510630）

1 前言

各運營商在經(jīng)歷了多年的 “粗管道”、粗放式運營之后，目前已經(jīng)紛紛把目光投到智能化、精細化的運營策略上。一方面，隨著近年來各種應(yīng)用類型的豐富、帶寬及流量的急劇增加，運營商面臨巨大的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護壓力，設(shè)備能力極限一次次被考驗和突破，放任自流、一視同仁的粗放管道模式令運營商日益被動；另一方面，增量不增收是運營商面臨的嚴峻問題，巨大的投入與平穩(wěn)的收入導(dǎo)致投資效益出現(xiàn)下滑的趨勢。因此，基于現(xiàn)有龐大的網(wǎng)絡(luò)和客戶群，在逐漸呈現(xiàn)擁塞的傳送管道上進行業(yè)務(wù)識別和控制，實現(xiàn)差異化的業(yè)務(wù)承載，是運營商積極研究及推進的必由之路。

國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)區(qū)分了不同等級的用戶、不同類型的應(yīng)用，但資源本身沒有區(qū)域性差異，從國內(nèi)已經(jīng)部署的實際經(jīng)驗來看，運營商的智能管道模式一般通過識別用戶、業(yè)務(wù)，從而提供不同的QoS保障。

而國際業(yè)務(wù)較之國內(nèi)存在較大區(qū)別。國際市場上的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)不進行應(yīng)用類型的區(qū)分，客戶群僅分為運營商客戶和企業(yè)客戶，沒有個人客戶，但是訪問的資源（路由）卻有區(qū)域性差異。本文從國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)角度出發(fā)，探討全球資源訪問的差異化服務(wù)實現(xiàn)方案，實現(xiàn)從粗放管道模式到智能化、精細化管道模式的演進，從國內(nèi)到國際層面的延伸。

目前，歐美、亞太的國際主流互聯(lián)網(wǎng)運營商為其他運營商客戶或企業(yè)客戶提供業(yè)務(wù)時，通常采取按帶寬收費（也有部分可提供按流量收費）方式，與“粗管道”模式相匹配，國際IP網(wǎng)絡(luò)僅基于“best effort”的傳送機制承載并運營互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

然而國際市場互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的一個顯著特點是：互聯(lián)網(wǎng)訪問資源存在差異性，包括不同區(qū)域、不同語言的資源，由于用戶群、訪問量、稀缺性等因素的共同作用，造成了全球資源存在一定程度的“優(yōu)劣”之分。例如中國大陸豐富的中文資源和龐大的客戶群，是亞太及部分歐美國家希望訪問的稀缺資源，并且?guī)缀蹙哂形ㄒ恍缘匚?；對于中東、中亞國家而言，俄語資源則可能是其主要的訪問目標(biāo)。

對于具有一定壟斷性地位的稀缺資源，其目標(biāo)客戶群往往愿意支付更高的費用來獲取。根據(jù)國內(nèi)運營商在國際互聯(lián)網(wǎng)市場的運營經(jīng)驗，中國大陸方向路由的單價是全球其他方向路由單價的幾倍。但由于網(wǎng)絡(luò)功能限制，客戶目前只分為包括中國大陸資源、不包括中國大陸資源兩大類，不能區(qū)分不同區(qū)域資源，也無法靈活提供針對性的承載保障、差異化計費等功能。因此若能細分全球互聯(lián)網(wǎng)資源，根據(jù)業(yè)務(wù)流向提供差異化服務(wù)，無疑將具有巨大的市場前景。

2 國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)差異化服務(wù)

2.1 總體方案

本文所研究的國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)差異化服務(wù)，用戶訪問不同資源將分別獲得不同的服務(wù)質(zhì)量，并基于不同資源的質(zhì)量水平、流量大小分別統(tǒng)計計費，實現(xiàn)差異化服務(wù)的有效運營。其實現(xiàn)方案邏輯架構(gòu)如圖1所示。

本方案基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并需進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)備升級及配置。為便于闡述方案的原理與特點，圖2給出了國際IP網(wǎng)絡(luò)的簡單組網(wǎng)示意，只列出關(guān)鍵的網(wǎng)元及示例用戶。

圖2 國際IP網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)示意

其中，SR（service router）為運營商網(wǎng)絡(luò)的邊緣業(yè)務(wù)接入路由器，是互聯(lián)網(wǎng)客戶的業(yè)務(wù)接入點，也是與上游運營商的互聯(lián)點。

用戶是國際互聯(lián)網(wǎng)接入用戶，其資源（路由）需求可能是單一中國大陸方向、中國大陸與亞太方向、全球方向等。

上游資源在本方案中包括transit/peer等上游及對等互聯(lián)運營商，為國內(nèi)運營商提供延伸通達全球各區(qū)域的路由。

為實現(xiàn)國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基于流向精細化運營的目標(biāo)，需要幾個方面的配合：資源標(biāo)識、網(wǎng)絡(luò)識別、基于資源（流向）的調(diào)度及流控、后臺系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)配合，從而實現(xiàn)基于流向的流量統(tǒng)計及計費。這些功能大部分都需要在SR設(shè)備上實現(xiàn)。

2.2 資源類型標(biāo)識與識別

對于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)而言，資源就是可達的路由。某些資源的稀缺性形成了國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的獨特性需求，而這種獨特性很大程度上是通過語言的差異性呈現(xiàn)出來的。例如英文資源作為最普遍的存在，相對而言，中文資源、俄語資源、西語資源等就具有特殊的意義，尤其隨著中國在世界舞臺地位的日益提升及華人的廣泛分布，中國大陸路由成為非常重要的、不可復(fù)制的資源。

因此第一步是劃分資源，對資源類型進行標(biāo)識，并且業(yè)務(wù)流量能在網(wǎng)絡(luò)中被識別出來。建議基于服務(wù)質(zhì)量及資費水平進行資源劃分和標(biāo)識，例如運營商可將全球路由分為中國大陸、亞太、泛歐及美洲等若干類型（也可以再細分或者合并），一般直接對應(yīng)到地域方向。

圖1 資源差異化方案邏輯示意

互聯(lián)網(wǎng)流量流向差異化策略控制點配置在運營商邊緣SR。運營商網(wǎng)絡(luò)通過邊緣SR與其他運營商或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)進行對接，彼此之間通過EBGP、IGP或靜態(tài)等多種方式交互路由，以達到獲取全球路由資源的目的。若部署差異化流向策略，則在SR接收路由時，增加標(biāo)識資源的路由流向?qū)傩裕ㄒ部煞Q為資源類型、方向?qū)傩裕瑢τ谕ㄟ^EBGP獲取的路由分配特定的BGP community屬性來標(biāo)識不同的方向，對于通過IGP或靜態(tài)方式獲取的路由則分配不同的tag來標(biāo)識方向。SR生成路由轉(zhuǎn)發(fā)表時，根據(jù)預(yù)先分配的BGP community或tag屬性生成統(tǒng)一的路由表項擴展屬性，如圖3所示。

圖3 路由表項擴展

在普通路由表項基礎(chǔ)上增加資源類型ID擴展路由表項的屬性，標(biāo)識不同方向資源后，互聯(lián)網(wǎng)流量在邊緣SR進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理時，將根據(jù)源IP地址或目標(biāo)IP地址進行查表，從而匹配訪問路由所屬資源類型。

2.3 流量差異化轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度

客戶的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量可分為去程和回程兩個方向，雙程均要經(jīng)過用戶接入SR，通過SR查詢增加資源類型ID擴展項的路由表之后，辨別訪問的資源類型并進行對應(yīng)的隊列調(diào)度。

·去程：指從客戶到被訪互聯(lián)網(wǎng)資源的流量方向。對于SR而言，UNI是入端口，NNI是出端口。

·回程：從互聯(lián)網(wǎng)資源返回給客戶的流量方向。對于SR而言，NNI是入端口，UNI是出端口。

圖4是SR基于流向策略的總體處理機制流程，概括了去程、回程方向的入、出端口的查表、轉(zhuǎn)發(fā)及調(diào)度方式。

2.3.1 去程

（1）SR UNI入方向

SR UNI接收客戶流量，先判斷此端口是否啟用基于流向的差異化計費策略；若未啟用，按照普通的互聯(lián)網(wǎng)流量進行“best effort”處理。若啟用流向策略，根據(jù)目的IP地址查詢FIB表后，在確認nexthop及出端口的同時，匹配該訪問資源的類型ID，一方面根據(jù)該資源類型對應(yīng)的簽約帶寬要求進行限速及實時流量速率統(tǒng)計，一方面匹配到相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)類（FC）中。

（2）SR NNI出方向

在設(shè)備內(nèi)部已經(jīng)完成將每個FC映射到用于執(zhí)行QoS策略的設(shè)備內(nèi)部QoSID或直接映射給相應(yīng)等級的QoS隊列之后，SR NNI將根據(jù)隊列調(diào)度原則進行出流量限速或調(diào)度處理。

SR在去程的處理策略如圖5所示。

2.3.2 回程

（1）SR NNI入方向

SR NNI接收客戶互聯(lián)網(wǎng)訪問的回流量后，先判斷此端口是否啟用基于流向的差異化計費策略；若未啟用，按照普通的互聯(lián)網(wǎng)流量進行“best effort”處理。若啟用流向策略，先根據(jù)源地址查找路由表，匹配資源類型，并將資源類型ID匹配到相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)類中；再根據(jù)目的地址查找路由表，識別用戶（確認出端口）。

（2）SR UNI出方向

在完成將資源類型ID映射給用于執(zhí)行QoS策略的設(shè)備內(nèi)部QoSID或直接映射給相應(yīng)等級的QoS隊列之后，SR UNI將進行QoS調(diào)度，根據(jù)該資源類型對應(yīng)的簽約帶寬要求進行限速及實時流量速率統(tǒng)計。

圖4 基于流向策略的互聯(lián)網(wǎng)流量處理流程

圖5 SR UNI去程基于資源流向的QoS策略

SR在回程的處理策略如圖6所示。

圖6 SR UNI回程基于資源流向的QoS策略

2.4 后臺系統(tǒng)配合

國際一般采用帶寬計費為主的方式，部分運營商可提供流量計費。若延續(xù)按帶寬計費的模式，則后臺系統(tǒng)不一定要改造；若基于流量計費模式，則需要網(wǎng)管（或獨立系統(tǒng)）與計費系統(tǒng)配合完成：網(wǎng)管或者獨立系統(tǒng)通過SNMP從路由器SR UNI端口讀取入、出流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)后，計費系統(tǒng)再通過Web Services從網(wǎng)管或者獨立系統(tǒng)獲取流量計費速率，對應(yīng)到某個邏輯端口號、計費時間段、流向區(qū)域等信息。

如運營商把資源分為中國大陸、亞太、泛歐及美洲4個類型之后，將從SR UNI端口讀取以下信息，如表1所示。

表1 后臺系統(tǒng)讀取流量信息參數(shù)

2.5 網(wǎng)絡(luò)部署

邊緣SR需支持資源標(biāo)識識別、路由表項擴展、FIB基于目的地址與源地址查表、差異化QoS調(diào)度等功能。SR業(yè)務(wù)接入端口根據(jù)客戶要求按需開啟流向差異化策略，而無需布放初期在所有業(yè)務(wù)接入端口上同時開啟。

對于網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備，包括核心路由器（CR）、VPN業(yè)務(wù)接入路由器PE均沒有特殊要求，只需保持現(xiàn)狀。

網(wǎng)管（或者新建系統(tǒng)）從SR采集新的字段統(tǒng)計實時速率，并與計費系統(tǒng)交互可擴展實現(xiàn)基于流向的流量計費。

目前業(yè)界主流路由器，包括Juniper、Cisco均有相應(yīng)的路由器型號支持本方案對SR的功能要求。類似方案已經(jīng)在某些運營商局部部署試點，總體網(wǎng)絡(luò)部署及業(yè)務(wù)流如圖7所示。

3 結(jié)束語

細分全球互聯(lián)網(wǎng)資源，充分挖掘稀缺資源的重要性和高價值，為不同資源方向的互聯(lián)網(wǎng)訪問提供差異化服務(wù)，既順應(yīng)了國際互聯(lián)網(wǎng)市場的趨勢，滿足互聯(lián)網(wǎng)客戶個性化需求，又可為運營商創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

圖7 差異化服務(wù)總體部署

在差異化服務(wù)基礎(chǔ)上，結(jié)合后臺系統(tǒng)的升級改造，可進一步提供基于流向的流量計費運營模式；如配合DDoS流量清洗系統(tǒng)的部署，可在安全性方面提升互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的價值。“業(yè)務(wù)可識別、流量可控制、安全可保障”的“智能管道”式互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運營將指日可待。

1 Black U.IP路由協(xié)議.金甄平譯.北京:電子工業(yè)出版社，2000

2 RFC1998.An Application of the BGP Community Atrribute in Multi-Home Routing,1996

3 Cisco Systems.Using BGP Community Values to Control Routing Policy in an Upstream Provider Network,2005

4 吳翔,奉余莽.IP網(wǎng)絡(luò)中提供QoS支持的方案綜述.計算機應(yīng)用研究,2000,17(4)

5 華蓓.基于IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)研究.小型微型計算機系統(tǒng),2001,22(9)