袁海濤 中國電信集團公司網絡發(fā)展部高級工程師

從網絡的規(guī)劃建設和運維管理論網絡架構

袁海濤 中國電信集團公司網絡發(fā)展部高級工程師

從業(yè)務及技術出發(fā)分析總結了電信運營商網絡的架構及其演進歷程。業(yè)務主體由話音向數據的變化導致電信網的主體架構也由電路交換網向分組交換網演進，IP網正在逐漸成為所有業(yè)務的統(tǒng)一承載網絡?；ヂ?lián)網本質是“扁平”的，但為克服互聯(lián)網流量的不確定性以及技術架構的缺陷，IP網在實際建設中采用了一定的分層結構，IP網的分層結構同時也決定了波分網絡的分層結構。通過網管系統(tǒng)的集中以及管理架構的簡化，實現(xiàn)“一二干融合”，是國內電信運營商集約化運營的切入點。

網絡架構 演進 互聯(lián)網

1 引言

電信運營商是通過運營網絡提供信息通信服務獲取利潤的企業(yè)，網絡是運營商的根本，網絡的運營主要包括兩大內容：一是網絡的規(guī)劃建設，二是網絡的運維（運行及維護）管理。網絡運營的核心目標有兩點：一是效益，二是效率。效益及效率將貫穿網絡規(guī)劃建設和運行維護的各個環(huán)節(jié)。在網絡規(guī)劃建設階段，效益指如何用最少的投資滿足業(yè)務的需要，這其中涉及網絡的技術選擇、技術演進的路線及時機、網絡建設方案、設備選型及采購策略等，效率主要指如何根據市場及業(yè)務發(fā)展的需要快速建網，此效率一定程度上也影響著效益；在網絡運行維護階段，效益是指如何用最少的成本維持網絡正常運轉以及網絡故障時如何盡可能減少損失，效率是指如何快速地為用戶提供業(yè)務以及網絡故障時如何快速修復故障恢復業(yè)務，此效率在相當程度上影響著效益。

2 網絡架構

中國電信網絡的覆蓋范圍、承載用戶數、網絡設備數量及規(guī)模容量巨大，所需的建設及運維人員數量眾多，網絡運營的復雜性遠非一個局域網或本地網可比，需要一定的體系架構來支撐網絡的運營，稱之為網絡架構。從支撐整體網絡運營（即涵蓋網絡規(guī)劃建設和運維管理所有環(huán)節(jié)）的角度講，網絡架構可以分為技術架構、組網架構和管理架構。

技術架構是指網絡技術方案的選擇，包含技術演進的路線和時機。總的來講，承載不同類型業(yè)務的網絡其技術架構相對獨立，但在由于技術發(fā)展帶來不同專業(yè)之間設備或網絡融合的情況下，在已開始融合但尚未完全融合的階段不同網絡的技術架構選擇可能會相互影響。技術架構取決于技術的發(fā)展以及業(yè)務的特性，比如數據業(yè)務流量的突發(fā)性最終決定了互聯(lián)網在20世紀70年代初期采用了以分組交換為核心的技術架構（分組交換技術在20世紀60年代初實現(xiàn)了理論突破）。同時，技術架構并不是一成不變的，技術的革新往往會帶來技術架構的改變，比如隨著各種Voiceover IP技術的發(fā)展，承載話音業(yè)務網絡的技術架構從最初的以電路交換為基礎的電話交換架構演進到以分組交換為基礎的軟交換/IMS架構，同時從與IP網相互獨立的一張網絡演進成以IP網做為基礎承載的依托IP網的一張網絡。

組網架構指的是網絡的結構設計及技術方案，主要包含網絡的拓撲結構以及每個網絡節(jié)點具體的技術手段選擇（即采用什么樣的設備）。組網架構主要取決于（按通常情況下影響程度的大小排序）：業(yè)務的流量流向（或用戶）分布、業(yè)務的需求（如保護需求）、技術架構中各種技術的實際應用能力、設備能力等，管理結構對組網架構的選擇有一定的約束。組網架構中的網絡拓撲主要由業(yè)務的流量流向（或用戶）分布決定，而業(yè)務的流量流向往往取決于業(yè)務的特性。

由于技術之間的相關性或者存在一定的受限因素，不同專業(yè)網絡的組網架構在某些方面有一定的相關性。比如，軟交換網絡雖為一級結構，但節(jié)點的設置位置主要需參照IP網的拓撲結構而定；IP網的拓撲結構由于數據業(yè)務的突發(fā)性特性必然需要匯聚節(jié)點進行流量的匯聚，匯聚節(jié)點的選擇實際上與具體的流量流向關系不是很大，更多地是取決于或者受限于底層的傳輸網結構，尤其是光纜網的結構（光纜網的結構由于限制于地理及道路環(huán)境，其拓撲結構不是可以隨意規(guī)劃的），只有依據傳輸網的拓撲結構來設計IP網的拓撲結構，才能找到最優(yōu)的網絡結構，保證整個網絡的建設成本最優(yōu)，實現(xiàn)效益目標。從上述意義講，統(tǒng)籌規(guī)劃不同專業(yè)網的組網架構是必需的。需強調的是，統(tǒng)籌規(guī)劃不同專業(yè)組網架構，其目的是在約束因素（技術相關性或其他受限因素）存在的情況下，綜合考慮業(yè)務流量流向及所有相關設備成本等，實現(xiàn)不同專業(yè)網絡組網架構的協(xié)同，使得網絡整體建設成本最低，其結果并不一定是不同專業(yè)網絡組網架構的類同。

管理架構是指網絡建設及運維管理的權限劃分，其從很大程度上決定了網管的結構。技術架構、組網架構一定程度上影響管理架構，但不是決定因素，管理架構主要取決于組織架構及運營維護的模式及權限劃分。

重新回到原先提到的網絡運營的核心目標：效益和效率。評估網絡技術架構、組網架構及管理架構選擇合理性的唯一標準也是效益和效率。其中，效益更多程度上取決于正確合理的技術架構及組網架構的選擇，效率更多程度上取決于管理架構。

3 話音網及互聯(lián)網的組網架構分析

縱觀電信網絡發(fā)展的百年歷程，電信網絡承載的業(yè)務就是話音、數據和圖像，如將圖像也歸入數據（實際上業(yè)務在網絡中的傳送交換是無法區(qū)分出數據和圖像的），那就是兩類業(yè)務：話音和數據。20世紀電信網絡承載的主要業(yè)務是話音，電信網的主體架構是當時話音網所采用的電路交換網；21世紀電信網絡承載的主要業(yè)務是數據，電信網的主體架構正在由電路交換網向數據網所采用的分組交換網演進，即IP網正在逐漸成為所有業(yè)務的統(tǒng)一承載網絡。因此，深入分析話音網和IP網的組網架構特點及其演進歷程，將有助于從更高更寬廣的視野去研究電信網絡架構的變化。

3.1 話音網絡的組網架構

上文已經提到，承載話音業(yè)務網絡的技術架構正在從以電路交換為基礎的電話交換架構向以分組交換為基礎的軟交換/IMS架構演進，技術架構的變革也同時帶來其組網架構的變化，下面將分別總結話音網兩個階段的組網架構。

3.1.1 電話交換網時期的組網架構

傳統(tǒng)的電信交換網的組網架構總的來講分為本地網、省內長途網和省際長途網3個層面，其中本地網內又分為模塊局、端局、匯接局3級，省際長途網也分為兩級（建設了8大區(qū)的匯接層），因此電話交換網為3個層面6級結構，拓撲結構總體為星型結構，兩個匯接層（本地匯接局間、省際匯接局間）為網狀網結構，相鄰級的節(jié)點之間開有基干電路，業(yè)務量大的節(jié)點之間開有高效直達電路，技術手段為根據不同層級節(jié)點的功能需求選擇不同類型的交換機。

當時選擇此組網架構主要是綜合考慮業(yè)務的流量流向（或用戶分布）、相關設備的能力和成本，該結構經濟合理。具體分析如下：

（1）業(yè)務的流量流向：業(yè)務的流量流向取決于業(yè)務特性，話音業(yè)務的特點是關系密切的人之間通話較多，且大多數關系密切的人居住地相距較近，因此端局內的通話量要大于端局間的通話量、本地網內的話務量要遠大于出本地網的話務量、省內的話務量要遠大于出省的話務量。網絡結構按照話務量的分布來分層級，實現(xiàn)了就近交換，降低了傳輸成本。

（2）相關設備能力和成本：用戶接入采用銅線，銅線傳輸距離的受限決定了必須要模塊局這一層級；交換機的容量有限，分層結構可以減少每個節(jié)點的容量；當時的傳輸成本比較高，就近交換能降低傳輸成本。

另外，原先話音業(yè)務分為區(qū)間電話費、本地電話費、長途電話費等多級的資費結構（傳輸成本因素決定）也需要網絡分為相應的層級實現(xiàn)相應的計費功能。

3.1.2 軟交換/IMS階段的組網架構

軟交換階段話音網的組網架構從5級變化為1級，即所有的軟交換設備都可以直接交換數據，原先模塊局實現(xiàn)的業(yè)務接入網絡功能（話音到數字信號的轉換）被移到了用戶端設備實現(xiàn)。

軟交換階段話音網絡的組網架構之所以可以大大簡化，是因為技術的進步及成本的下降，主要有：

●單個話音傳輸的成本已經降至可以忽略不計的地步，不再需要就近交換。

●IT技術的發(fā)展使得單臺軟交換設備的處理能力非常大。

●基于IP網絡承載的技術架構可充分利用IP網自動選路的機制，節(jié)點間不需要物理連接，實際上是將選路交換的功能轉移至IP網實現(xiàn)。

●PON接入技術的應用大大延伸了用戶的接入距離。

軟交換階段由于傳輸成本極大降低（可以忽略不計）、設備處理能力極大提升，以及選路交換功能轉移至IP網實現(xiàn)，業(yè)務的流量流向對網絡結構的影響不再重要。

3.2 互聯(lián)網的組網架構

上文已經提到，組網架構取決于技術架構以及業(yè)務的流量流向（由業(yè)務特性決定），因此在分析互聯(lián)網的組網架構之前，有必要先簡要總結一下互聯(lián)網技術架構和業(yè)務的特性。

3.2.1 互聯(lián)網技術架構的特性

互聯(lián)網的核心理念是“自由、開放、平等”，這一理念最為重要的體現(xiàn)是去中心化、去權威化，也就是現(xiàn)在經常提到的“扁平化”?；ヂ?lián)網的核心理念引領了互聯(lián)網的技術架構選擇以及網絡的整個發(fā)展進程，是互聯(lián)網能夠得以迅猛發(fā)展的根源。在上述理念的指引下，互聯(lián)網的技術架構最終采用了主要包括TCP/IP協(xié)議（面向端到端的連接、面向無連接的數據報網絡層）、分組交換以及分布式路由等技術的架構，此技術架構決定了一個網絡內的所有路由器設備地位都是平等的，即網絡不分層級，通過路由協(xié)議實現(xiàn)動態(tài)的路由選擇。為保證網絡的擴展性，互聯(lián)網提出AS域的概念，每個AS域相當于一個子網，AS域的劃分更多取決于管理架構，不同AS域的子網從技術層面講其地位是一樣的，即通過BGP協(xié)議實現(xiàn)動態(tài)路由選擇，因此互聯(lián)網的技術架構決定了互聯(lián)網的結構是扁平的，即網絡可以不分層，網絡中的所有設備地位平等（沒有匯接隸屬關系），僅通過路由協(xié)議實現(xiàn)動態(tài)的路由選擇。由于在網絡的發(fā)展過程中任何人和組織都可以將自己的網絡隨意接入到互聯(lián)網中（只要其申請到IP地址和AS域號），所以全球互聯(lián)網的整體拓撲結構實際是無序的。

總之，互聯(lián)網的技術架構決定了互聯(lián)網的結構是“扁平化”的，其拓撲結構是無序的，這一技術存在最大的缺陷是拓撲結構的無序會帶來路由的不確定性，由此會導致兩大后果：一是業(yè)務的服務質量難以保證；二是網絡的流量難以管控，網絡利用率嚴重不均衡。

3.2.2 互聯(lián)網業(yè)務的特性

IP網是面向無連接的分組交換網絡的，但IP網之上承載的互聯(lián)網業(yè)務（應用）則是存在端到端連接的（絕大多是TCP連接），這種TCP連接實際上是研究互聯(lián)網組網架構所要考慮的業(yè)務流，在總結互聯(lián)網業(yè)務特性時筆者僅限于討論這一業(yè)務流的特性。

互聯(lián)網業(yè)務從流向角度可以分為3類，即客戶端到服務器的流量、客戶端到客戶端的流量、服務器到服務器的流量?；ヂ?lián)網業(yè)務起源與人機之間的通信（人類通過互聯(lián)網獲取信息），采用的是客戶端/服務器的模式，目前互聯(lián)網中的流量絕大部分仍是客戶端到服務器之間的流量。客戶端到客戶端之間的流量主要包括兩類業(yè)務：一是人們之間相互通話及發(fā)送信息，二是未來物聯(lián)網帶來的流量。第一類業(yè)務受限于人的感官能力以及實際需求，流量的總量有限，僅占很小比例；第二類業(yè)務正在發(fā)展的初期，目前感覺未來流量的總量也不會很大（因為物聯(lián)網流量中很大比例也會是客戶端到服務器的流量），總之客戶端到客戶端的流量占總的流量比例非常小。當前，由于云計算技術的引入，服務器和服務器之間的流量在快速增長。

服務器是儲存用戶所需信息或者為用戶提供計算能力的機器，通常位于IDC機房，客戶端到服務器的流量實際上是用戶到IDC的流量，目前互聯(lián)網中絕大多數的流量流向分布是用戶到IDC的流量，這完全不同于話音網（話音網的流量流向分布是用戶到用戶的流量），用戶一般有固定的物理地點，而IDC卻是可以隨意設置的，即理論上可以設置在任何物理地點。

基于下面因素，用戶到IDC的流量流向分布是完全不確定的：

●互聯(lián)網成為商用網絡后，IDC服務成為除互聯(lián)網接入服務之外的互聯(lián)網主要服務類型，市場競爭異常激烈，IDC服務競爭的商業(yè)環(huán)境決定了用戶到IDC的流量流向是完全不確定的。

●互聯(lián)網業(yè)務的不斷創(chuàng)新也會帶來流量特性的變化，不僅僅是流量流向，還可能是流量的特性。比如，視頻業(yè)務相比原先的數據業(yè)務，在所需的帶寬及連接的時長方面差異很大。

●ISP及ICP為提高服務質量，引入CDN等技術，也會在很大程度上改變互聯(lián)網流量流向分布。

綜上所述，互聯(lián)網業(yè)務的特性是流量流向分布的不確定性，這種不確定性體現(xiàn)在兩個方面：一是不可預測性，二是時刻在動態(tài)變化。這種不確定性也會導致互聯(lián)網拓撲結構的無序性，最終帶來路由的不確定性。

3.2.3 互聯(lián)網的組網架構分析

總結以上互聯(lián)網技術架構業(yè)務的特性，主要有兩點：一是互聯(lián)網中業(yè)務流量流向的分布是完全不確定的，由于流量的不確定性，導致其網絡結構是無序的；二是從技術角度講，無論是整個互聯(lián)網還是一個AS子網，其網絡結構都是完全扁平化的，即各節(jié)點設備地位平等，不存在誰歸屬誰、誰匯接誰的關系，節(jié)點間流量的路由選擇是靠統(tǒng)一的路由協(xié)議來決定的。

聚焦到一個運營商的網絡，上述結論會有一定的改變。從網絡流量流向分布講，由于運營商可以自己規(guī)劃網內IDC的地址位置、預先商定與其他AS網絡的互聯(lián)點及BGP策略，網內流量流向分布的不確定性可適當降低，但仍有相當大的不確定性。

對于運營商內部互聯(lián)網的組網架構，基于以下原因及目的，其網絡結構在具體實施中不完全是扁平的，通常會分層或分級：

●對于大的運營商，由于組織架構的分級，以及其網絡承載的業(yè)務量非常大、網絡設備眾多、配置工作量龐雜，通常根據管理權限分級進行網絡的規(guī)劃建設管理或者運行維護（在中國一般情況下分為本地、省和總部3級），因此互聯(lián)網一般分別多個層面，不同層面分屬不同的AS域。每一層網絡與上級網絡互連時，由于不會出現(xiàn)每臺設備都與上層網絡互聯(lián)，通常只通過有限的幾臺設備上連，來完成流量的匯聚。

●由于數據業(yè)務的突發(fā)性，網絡中必須進行業(yè)務的匯聚才能充分發(fā)揮分組交換的優(yōu)勢并降低網絡建設成本，一些網絡中會設置匯聚節(jié)點，通過物理拓撲結構以及Metrics值的配置實現(xiàn)流量的匯聚，在這種情況下網絡會出現(xiàn)分層，如分為核心層、匯聚層和接入層。

●互聯(lián)網技術架構的缺陷會帶來路由不確定性的問題，路由的不確定性對業(yè)務的QoS保證以及網絡流量的管理會帶來巨大的挑戰(zhàn)，這是運營上必須面對且解決的問題。由于這一問題的根源在于互聯(lián)網技術架構的缺陷，因此從技術層面是無法解決的，目前國內大多數運營商是通過將網絡進行分層，再通過規(guī)劃與分層相呼應的網絡拓撲結構以及Metrics值設置來實現(xiàn)對網絡流量的路由進行一定程度的管控。從這一角度講，對于大的網絡，分層是必需的。

綜上所述，互聯(lián)網技術架構決定了互聯(lián)網本身的網絡結構是扁平化的，但對于大型運營商的網絡來講，數據業(yè)務的特性及為克服互聯(lián)網技術架構中的缺陷，其內部的互聯(lián)網絡通常是分層的。

3.2.4 中國電信CHINANET網的組網架構及其演進

CHINANET網絡的組網架構歷經了2個階段的演進，其緣由有歷史、業(yè)務量發(fā)展、技術進步等。

（1）早期的組網架構

CHINANET網早期的組網架構分為骨干網和省網兩個層面。骨干網（即省際網）為一個獨立的AS域，疏通跨省之間的流量，骨干網又分為兩級結構，其中8大區(qū)組成了核心匯接層，8個大區(qū)之下采用分區(qū)匯接的方式，節(jié)點設備分為核心路由器和匯聚路由器兩類。每個省網均為一個獨立的AS域，疏通省內流量，各省網類似傳統(tǒng)的大本地網概念，省網內設備主要有省網出口路由器、城域網出口路由器等。

CHINANET網早期采用上述組網架構的原因有：

●管理架構的影響：網絡的規(guī)劃建設和運行維護至少需分為集團和省兩級，按骨干和省兩個層面建設，與當時的傳輸網結構相吻合。

●網上的流量相對不大，因此每個省可以組建一個網絡承載所有省內流量。

●由于業(yè)務量不大，所以在骨干層面仍需進行匯聚。

（2）當前的組網架構

CHINANET網早期組網架構中存在的問題是骨干網的匯聚路由器與省網的出口路由器一般在一個機房，且背對背互連，流量僅是穿通兩臺路由器，無謂地增加了網絡的跳數、網絡投資，其原因可能是由于受限于當時的設備能力。

當前，CHINANET網的組網架構仍分為兩個層面，但調整為骨干網和城域網兩個層面，取消了省網出口路由器，骨干網匯聚路由器直接與城域網出口路由器互連。當前架構與早期架構中的骨干網覆蓋范圍完全一樣，即每個省覆蓋1～2個節(jié)點，主要疏通省際流量。兩個架構最大的變化是當前架構將早期架構中的省網調整為多個城域網（大多為本地網范圍），城域網與骨干網通過長途電路互連，可以理解為將傳統(tǒng)意義的省內長途流量（本地網出口到省網出口）由IP網承載轉變?yōu)橛蓚鬏斁W直接承載。

當前，CHINANET網組網架構的第二個變化是在骨干網層面增加了類核心節(jié)點，類核心節(jié)點可以和所有的核心節(jié)點互連，網絡結構更為扁平，類似于傳統(tǒng)電話網中打破分區(qū)匯接結構，分屬于不同級別節(jié)點之間增開高效直達電路。

通過上述對話音網絡和互聯(lián)網組網架構的分析，可以看出電信網絡的網絡結構變得更為簡單，分層更少，網絡更加扁平。這一變化的首要原因是由于互聯(lián)網業(yè)務與話音業(yè)務的業(yè)務特性不同帶來網絡流量流向分布不同而決定的；其次是因為相應技術架構的變化以及設備能力的發(fā)展，互聯(lián)網技術架構中的分布式路由技術為網絡的扁平化提供了技術支撐，但同時，為克服互聯(lián)網技術架構中的缺陷，又必須對網絡進行人為的分層，這對扁平化會又帶來了一定的反向作用。

4 中國電信傳輸網網絡架構研究

4.1 傳輸網的技術架構

傳輸網技術可分為物理光纖及傳輸設備兩個層面。物理光纖層面當前主要關注的是低損耗光纖技術；傳輸設備層面又可分為鏈路傳輸技術及交換技術（分別對應網絡拓撲中的鏈路和節(jié)點），當前的鏈路傳輸技術主要分為SDH技術和波分復用技術，交換技術主要分為SDH范疇的VC交叉技術、OTN交叉技術、光交叉技術（以ROADM為代表），實際中的設備可以是上述各種技術的組合。

4.2 傳輸網的組網架構研究

上文已經提到組網架構主要取決于（按通常情況下影響程度的大小排序）業(yè)務的流量流向（或用戶）分布、業(yè)務的需求（如保護需求、快速調度等）、技術架構中各種技術的實際應用能力、設備能力等，因此研究傳輸網的組網架構，應首先從研究業(yè)務的流量流向分布和業(yè)務的需求特性著手。

傳輸網承載的業(yè)務分為兩類：一類是出租專線類業(yè)務；一類是為其他業(yè)務網絡提供的服務，即業(yè)務網節(jié)點間的互連電路，當前主要是為互聯(lián)網提供互連電路。由于業(yè)務的特性及需求不同，承載不同類型的業(yè)務可能需要采用不同的技術手段，建設不同類型的網絡。

出租專線類業(yè)務業(yè)界已達成共識的是：小顆粒專線業(yè)務（GE以下）適合在SDH網中承載，大顆粒業(yè)務（GE以上）適合在OTN網絡中承載。目前，互聯(lián)網路由器之間互連的電路大多使用波分系統(tǒng)的波道?？偟膩碇v，傳輸網可以分為SDH網、OTN網和波分網，分別主要承載小顆粒專線業(yè)務、大顆粒業(yè)務和互聯(lián)網電路（絕大多數為CHINANET網所需電路）。

下面分別研究SDH網和波分網絡的組網架構，OTN網絡的組網架構可參考SDH網絡。

4.2.1 SDH網的組網架構

SDH網絡主要承載客戶小顆粒的專線業(yè)務，業(yè)務的特性（業(yè)務需求）主要有：

●業(yè)務流量流向分布的需求：客戶租用專線是為自組網需要，其流量分布與客戶的分布、客戶內部分支機構的分布及隸屬關系密切相關，一般來講客戶內同級分支機構之間以及上下級分支機構之間的電路需求數要大于跨級之間的電路需求，因此客戶專線業(yè)務流量流向分布的特點類同電話網，即本地網內的電路總數要遠大于省內長途的量，省內長途的量要大于省際長途的量。

●電路可靠性的需求：客戶的租用專線業(yè)務都要求比較高的服務質量，即要求電路中斷的概率要低、電路中斷時需快速恢復。

●電路快速調度的需求：客戶一般都要求簽訂合同后盡快交付電路。

●端到端管理的需求：大多數客戶希望提供實時的端到端性能監(jiān)測。

●一點服務的需求：大多數客戶希望運營商提供一點受理，不希望和運營商內部各級機構分別去打交道。

拓撲結構：由于出租專線業(yè)務流量流向分布的特點，SDH網絡拓撲結構按照傳統(tǒng)的本地網、省內長途網、省際長途網3個層面組網是合理的，每個層面根據實際情況可以采用格型網或環(huán)型網的組網方式。

保護手段：SDH網提供MSP（1+1）保護、MSP環(huán)保護、SNCP保護等多種保護方式，在網絡設計中各層面的SDH網可因地制宜地選擇合適的保護方式，層與層之間的連接可采用MSP（1+1）保護方式。

快速調度、端到端管理和一點服務等主要涉及SDH網管、業(yè)務流程和維護流程等方面，其中最為重要的是實現(xiàn)全網的統(tǒng)一網管、全網資源的集中管理和統(tǒng)一調度，在此不再詳述。

4.2.2 波分網的組網架構

目前，中國電信波分網絡承載的電路中90%以上為CHINANET網絡的電路，因此波分網絡上業(yè)務流量流向實際上對應著CHINANET網絡的網絡拓撲結構，其在很大程度上影響著波分網絡的組網結構。前面已經提到，CHINANET網絡拓撲結構分為骨干網和城域網兩個層面，其中骨干網包括核心節(jié)點、類核心節(jié)點及匯聚節(jié)點，節(jié)點之間形成不完全的網狀網結構，城域網基本上以地市為單位，城域網出口路由器至骨干網匯聚節(jié)點之間采用長途波分電路（地市—省會）承載。

長途波分網絡涉及CHINANET骨干網和骨干匯聚路由器到城域網出口路由器兩部分電路，第一部分電路組與第二部分電路組在電路的數量和連接關系上有很大的不同，因此長途波分網絡的網絡拓撲適合分為省際和省內兩個層面組網。省際層面應涵蓋CHINANET骨干網的所有節(jié)點及大的IDC節(jié)點；省內層面分區(qū)域組網，基本以省為單位，覆蓋到所有的地市。

在組網技術的選擇方面，由于省內層面以省為單位，覆蓋范圍有限，大多適合采用ROADM的方式組網；省際層面由于覆蓋范圍大，大多數電路長度遠遠超過現(xiàn)網純光傳輸的距離，可以采用分區(qū)域或分平面的組網方式，其中OTN交叉技術是實現(xiàn)省際層面全網電路自動調度的一種現(xiàn)階段較為可行的技術。

由于IP網正在向“以IDC為中心”的架構演進，未來波分網的組網架構也應順應IP網這一演進趨勢進行調整，但總的來看，波分網在未來還會保持兩層的組網結構，第一層主要承載IDC之間的電路，第二層主要承載城域網出口至IDC之間的電路。

5 管理架構

管理架構是指網絡建設及運維管理的權限劃分。技術架構、組網架構一定程度上影響管理架構，但不是決定因素，管理架構主要取決于組織架構及運營維護的模式及權限劃分。管理架構從很大程度上決定了網管系統(tǒng)的結構，也是決定網絡運營效率最主要的因素。

網絡管理架構向集約化轉變是電信運營商應對客戶需求的變化、互聯(lián)網公司的挑戰(zhàn)以及激烈的市場競爭的必由之路。目前，國內運營商多是采用總部、省公司和地市公司分別負責省際長途網絡、省內長途網絡和本地網絡的規(guī)劃建設運維，將來建議演進到以總部和省公司為主的兩級架構，即總部負責所有長途層面網絡的規(guī)劃建設運維、省公司負責本地網絡核心匯聚層面的規(guī)劃建設運維，地市公司負責銷售、接入端建設及屬地維護支撐。

6 結束語

本文重點從業(yè)務及技術出發(fā)分析總結了電信運營商網絡的架構及其演進歷程。業(yè)務主體由話音向數據的變化導致電信網的主體架構也由電路交換網向分組交換網演進，IP網正在逐漸成為所有業(yè)務的統(tǒng)一承載網絡?；ヂ?lián)網本質是“扁平”的，但為了克服互聯(lián)網流量的不確定性以及技術架構的缺陷，IP網在實際建設中采用了一定的分層結構，IP網的分層結構同時也決定了波分網絡的分層結構。通過網管系統(tǒng)的集中以及管理架構的簡化，實現(xiàn)“一二干融合”是國內電信運營商集約化運營的切入點。

SDN及NFV將會對未來的網絡架構帶來深遠的影響，兩項技術既有一定的關聯(lián)性又各有側重點，但總的來講，最終將會實現(xiàn)如下目標：

●搭建開放的產業(yè)鏈，促進技術進步，降低建網成本。

●克服IP網分布控制的技術缺陷，實現(xiàn)網絡資源的集中管理調度，提供QoS，提高網絡資源利用率。

●大大提升網絡節(jié)點的柔性及處理能力，簡化網絡結構，快速響應業(yè)務變化。

●開放網絡能力，拓展新的市場空間。

1 Leonard Kleinrock.History of the Internet and its Flexible Future.IEEE Wireless Communications.2,2008

2 David D.Clark.The Design Philosophy of the DARPA Internet Protocols.1988

3 RFC4984.Report from the IAB Workshop on Routing and Addressing.9,2007

4 Rebekah Larsen.The Political Nature of TCP/IP.Scholarly Commons.http://repository.upenn.edu/momentum/ vol1/ss1/20

2015-03-10）