劉宇 石磊

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運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展過程中，應(yīng)該積極構(gòu)建相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，合理采用先進(jìn)的技術(shù)，確保在云網(wǎng)融合的過程中可以借助先進(jìn)技術(shù)提升運營商承載網(wǎng)的發(fā)展水平，充分發(fā)揮云網(wǎng)各種技術(shù)的作用和優(yōu)勢，滿足當(dāng)前的運營商承載網(wǎng)發(fā)展需求，達(dá)到預(yù)期的工作目的。

1 運營商承載網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

1.1 現(xiàn)狀分析

目前在運營商承載網(wǎng)發(fā)展期間，主要涉及到骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)等，屬于信息傳輸過程中的高速化通道，只有相關(guān)的骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)符合要求，才能促使運營商承載網(wǎng)的良好建設(shè)發(fā)展。當(dāng)前我國的運營商承載網(wǎng)中城域網(wǎng)和相關(guān)的IDC 網(wǎng)絡(luò)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)流量轉(zhuǎn)發(fā)目的，還能起到聚合用戶、應(yīng)用還有網(wǎng)絡(luò)資源的積極作用，將骨干網(wǎng)當(dāng)做是區(qū)域之內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的連接紐帶，跨區(qū)域連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，受到運營商運營理念的影響，使得各個運營商中的骨干網(wǎng)存在形態(tài)方面的差異。從業(yè)務(wù)運營的角度出發(fā)可以了解到，運營商骨干網(wǎng)有兩個類型，其一就是單一性的網(wǎng)絡(luò)融合承載，可以將各種業(yè)務(wù)承載于骨干網(wǎng)絡(luò)中，必要的時候還可以按照業(yè)務(wù)質(zhì)量情況開展差異化的承載工作。其二就是多種業(yè)務(wù)分離性的承載網(wǎng)，按照具體的業(yè)務(wù)定位情況，將有著不同服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)在各種骨干網(wǎng)上面承載。除此之外，結(jié)合具體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點與情況，骨干網(wǎng)還可以分成匯聚類型、格狀類型兩種，前者就是在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有流量規(guī)模較高的核心節(jié)點情況下，就會形成匯聚類型的網(wǎng)絡(luò)，在核心節(jié)點上普通節(jié)點能夠進(jìn)行流量交互處理，很少會注重節(jié)點之間的距離。后者就是將節(jié)點之間的距離當(dāng)做是主要的參數(shù)，不在其中設(shè)計核心節(jié)點，相鄰的節(jié)點之間可以確保絕對可達(dá)，但是不會強調(diào)所有節(jié)點都要連接。近年來在運營商承載網(wǎng)流量快速提高、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不斷優(yōu)化的過程中，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開始融合應(yīng)用，呈現(xiàn)出相互之間融合發(fā)展的發(fā)展態(tài)勢。

1.2 挑戰(zhàn)分析

當(dāng)前在運營商承載網(wǎng)實際發(fā)展的過程中，還面臨著諸多的挑戰(zhàn)，尤其在承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展的背景下，挑戰(zhàn)性問題很多，主要表現(xiàn)為：

（1）缺乏一定的擴展性。近年來在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開始不斷豐富的背景下，IP 流量的需求有所增加，對網(wǎng)絡(luò)容量的擴展性提出很高要求，對于網(wǎng)絡(luò)容量的擴展性而言，和節(jié)點規(guī)模、節(jié)點本身的擴展存在直接的聯(lián)系，但是，目前在運營商承載網(wǎng)方面，具有分布性網(wǎng)絡(luò)的特點，各個節(jié)點擔(dān)負(fù)著路由決策功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能，在節(jié)點數(shù)量較高的情況下，業(yè)務(wù)布放的速度會降低，網(wǎng)絡(luò)收斂也會受到一定的影響。運營商承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量較為穩(wěn)定，不會有數(shù)量大量增加的現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)擴展性會對節(jié)點本身的擴展性能有一定的依賴。與此同時，運營商承載網(wǎng)的各個節(jié)點，都是路由器所組合而成，很容易受到散熱工藝技術(shù)、芯片工藝技術(shù)的限制，路由器在應(yīng)用兩年-三年的時候容量會增加一倍，容量提升速度比國際上的承載網(wǎng)流量增長速度慢很多。近年來在路由器技術(shù)應(yīng)用的過程中，集群路由器的應(yīng)用速率較高，但是對機房的空間方面、電源方面、承重方面提出很高的要求，建設(shè)集群路由器的過程中，單個機房之內(nèi)一般不能超出九個線卡框，在一定程度上會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擴展性面臨諸多的挑戰(zhàn)。

（2）相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)在運行期間業(yè)務(wù)的適配性較低。在運營商的承載網(wǎng)設(shè)計的過程中，過于重視開發(fā)高速轉(zhuǎn)發(fā)功能，很少會重視上層業(yè)務(wù)適配性，尤其是多數(shù)運營商承載網(wǎng)的設(shè)計，都遵循著TCP/IP 的分層設(shè)計原則，上層應(yīng)用部分與IP 層面之間呈現(xiàn)出相互獨立的狀態(tài)，很難按照網(wǎng)絡(luò)資源的實際情況針對信息進(jìn)行優(yōu)化配置處理，除了會降低局部網(wǎng)絡(luò)性能之外，還無法有效提升業(yè)務(wù)的體驗感。在承載網(wǎng)中的路由器傳統(tǒng)網(wǎng)元方面，對于互聯(lián)接口還有協(xié)議方面提出了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計內(nèi)容，主要使用封閉性的軟件、硬件設(shè)計手段，網(wǎng)絡(luò)與硬件之間的能力存在直接聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還有應(yīng)用程序之間沒有較為有效的協(xié)同機制和溝通機制，在新的業(yè)務(wù)對承載網(wǎng)提出很多新能力要求的情況下，就要進(jìn)行升級處理，甚至于替換其中的網(wǎng)元，才能滿足具體的運行要求，適配性較低，不利于運營商承載網(wǎng)的高效化發(fā)展。

（3）缺乏良好的流量調(diào)度方式。通常情況下，合理的流量調(diào)度能夠提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，增強業(yè)務(wù)的體驗度，是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運營能力和運營模式的重要表現(xiàn)。近年來在業(yè)務(wù)云化發(fā)展的過程中，大規(guī)模分布計算，增加了流量的突發(fā)性和離散性，要求承載網(wǎng)在運行期間具有一定的智能化流量調(diào)度能力，有效完成流量調(diào)度的根本任務(wù)。但是，目前運營商承載網(wǎng)中主要使用PHB 形式，每個節(jié)點有著獨立性的決策，不能針對全局的流量調(diào)度處理。除此之外，運營商承載網(wǎng)中的路由協(xié)議，在路由決策期間不會考慮到相關(guān)的鏈路質(zhì)量、時延參數(shù)等等，不能為有效調(diào)度提供相應(yīng)的支持。如果在運營商承載網(wǎng)的流量調(diào)度過程中不能按照實際的調(diào)度特點與需求進(jìn)行處理，將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度缺乏全局性，難以動態(tài)性進(jìn)行調(diào)度管理，不能滿足運營商承載網(wǎng)的發(fā)展需求。

2 運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展新技術(shù)

上述分析了當(dāng)前運營商承載網(wǎng)發(fā)展期間存在的問題，為了能夠有效解決問題，促使承載網(wǎng)與云網(wǎng)之間的良好融合發(fā)展，應(yīng)該積極采用各種新技術(shù)，不斷提升運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)的融合發(fā)展水平。具體的新技術(shù)措施為：

2.1 虛擬化技術(shù)

對于虛擬化技術(shù)而言，主要是在軟件資源、硬件資源的邏輯抽象處理的過程中，優(yōu)化組合相關(guān)的邏輯單元、流程，提升功能重構(gòu)處理效果，改善系統(tǒng)的性能。運營商承載網(wǎng)當(dāng)前存在的問題，主要原因就是傳統(tǒng)網(wǎng)元的分布組合方式存在缺陷，就是在IEIF 中的有效標(biāo)準(zhǔn)文檔超出八千個的時候，會提出特定問題的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。而采用虛擬化技術(shù)，能夠為承載網(wǎng)的后續(xù)發(fā)展提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)保障，在使用虛擬化技術(shù)的過程中，能夠針對計算機設(shè)備、存儲基礎(chǔ)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等進(jìn)行虛擬化處理，從網(wǎng)絡(luò)虛擬化方面來講，可以將物理拓?fù)洚?dāng)做是基礎(chǔ)，提升網(wǎng)絡(luò)連接的抽象化處理效果，多層次，靈活性隔離網(wǎng)絡(luò)資源，全面共享處理，加快網(wǎng)絡(luò)資源的部署速度。采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)與服務(wù)器設(shè)備、存儲設(shè)備虛擬化技術(shù)，將各種虛擬化技術(shù)相互整合，能夠全面發(fā)揮承載網(wǎng)的計算能力與存儲能力，提升網(wǎng)絡(luò)彈性，增強承載網(wǎng)的擴展性。促使承載網(wǎng)云網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展，滿足當(dāng)前的時代發(fā)展真實需求。

2.2 SDN技術(shù)與NFV技術(shù)

SDN 技術(shù)在應(yīng)用的過程中，屬于系統(tǒng)分離模式中的信令交互機制與資源交互機制，此類機制在一定程度上能夠確保上層應(yīng)用可以利用可編程接口，和下層網(wǎng)絡(luò)資源之間良好交互處理，增強網(wǎng)絡(luò)的集約能力。在使用SDN 技術(shù)的過程中，可以將ONF 開放網(wǎng)絡(luò)基金會作為代表，強化網(wǎng)絡(luò)變革的力度，使得網(wǎng)絡(luò)控制層能夠完全性抽離，其中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換處理目的。采用SDN 技術(shù)的過程中，能夠增強產(chǎn)業(yè)鏈的支持度，在很短的時間之內(nèi)就能有效推廣于承載網(wǎng)中，具有非常重要的作用。因此，在運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合期間，采用SDN 技術(shù)可以借助疊加邏輯平面屏蔽層中的網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)處理目的，提升云網(wǎng)融合期間的數(shù)據(jù)中心擴展性能，改善當(dāng)前的系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀，尤其在集中化控制的過程中，可以提升流量調(diào)度的科學(xué)性與合理性，滿足當(dāng)前的流量調(diào)度根本需求。與此同時，應(yīng)該積極采用NFV 技術(shù)，其主要就是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化發(fā)展技術(shù)，可以利用軟件與硬件解耦的形式，減少機械設(shè)備的應(yīng)用成本，增強各種資源的調(diào)度能力，改善諸多業(yè)務(wù)的部署性能。NFV 技術(shù)應(yīng)用的過程中，還能加快運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)的技術(shù)融合速度，提供更多新的融合發(fā)展思路。例如：目前部分運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展期間，已經(jīng)開始將x86 架構(gòu)作為基礎(chǔ)，提出了NFV 技術(shù)的應(yīng)用方案，但是與NP/ASIC 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相較處理能力較低，智能應(yīng)用在計算密集類型、業(yè)務(wù)功能較為豐富的場景中，在此情況下，就應(yīng)該結(jié)合NFV 技術(shù)的應(yīng)用特點，積極采用高速化的核心路由器設(shè)備，研發(fā)通用類型與開源類型的硬件技術(shù)，不斷提升技術(shù)應(yīng)用效果，充分發(fā)揮NFV 技術(shù)的作用和優(yōu)勢，改善目前的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，完善技術(shù)的功能，確保各方面工作的良好實施與合理開展。

3 運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展措施

為了能夠促使運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)良好融合發(fā)展和進(jìn)步，在實際工作中應(yīng)該歸納總結(jié)較為豐富的經(jīng)驗，不斷提升運營商承載網(wǎng)的云網(wǎng)融合發(fā)展水平，滿足當(dāng)前的時代發(fā)展需求。具體的措施為：

3.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展期間，應(yīng)該重視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)化，提升網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃周期之內(nèi)的額流量調(diào)度效率，使得骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)之間能夠相互協(xié)同發(fā)展，提升穩(wěn)定性，為用戶提供良好體驗。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)期間應(yīng)該重視骨干網(wǎng)之內(nèi)結(jié)合具體體驗圈的地域范圍，合理設(shè)置區(qū)域中心節(jié)點，將其當(dāng)做是骨干網(wǎng)的樞紐節(jié)點，主要用來疏導(dǎo)與轉(zhuǎn)接體驗圈內(nèi)外的流量。為了保證區(qū)域之內(nèi)的流量不會出現(xiàn)路徑繞轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，應(yīng)該在大型IDC 或者是城域網(wǎng)的區(qū)域設(shè)置區(qū)域中心節(jié)點，結(jié)合組網(wǎng)頑健性的各種要素，在體驗圈之內(nèi)合理部署骨干網(wǎng)的中心節(jié)點。為了能夠拓寬體驗圈的覆蓋范圍，提升連接方面的工作效率，除了相關(guān)的中心節(jié)點之外，還應(yīng)該合理設(shè)置區(qū)域接入節(jié)點，將行政區(qū)域作為基礎(chǔ)，開展相關(guān)的接入節(jié)點的設(shè)置工作，提升流量的處理效率。在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的過程中，還應(yīng)該重視對各個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的協(xié)同設(shè)計與處理，提升寬帶布放的效率，優(yōu)化整體的結(jié)構(gòu)，調(diào)整區(qū)域之內(nèi)的連通比例，適當(dāng)降低跨區(qū)域的長途連接數(shù)量。在區(qū)域之內(nèi)還需合理設(shè)計骨干網(wǎng)雙核心部分，利用節(jié)點使得城域網(wǎng)和IDC網(wǎng)絡(luò)之間能夠在區(qū)域之內(nèi)良好互聯(lián)。在區(qū)域之外還需要使用核心雙節(jié)點的方式開展一體化的設(shè)計工作，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)外結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理目的。

3.2 創(chuàng)建IP傳輸協(xié)議

創(chuàng)建IP 傳輸協(xié)議的過程中，為了能夠降低流量物理路徑繞轉(zhuǎn)問題，應(yīng)該設(shè)計IP-傳輸協(xié)同組網(wǎng)，確保相互之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔３衷谝恢路秶畠?nèi)。在此期間應(yīng)該利用靜態(tài)協(xié)同的形式完成組網(wǎng)工作，將其作為基礎(chǔ)動態(tài)化、準(zhǔn)確性調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，充分發(fā)揮各種技術(shù)方式的作用。在資源協(xié)同的過程中，能夠解決目前IP 業(yè)務(wù)的統(tǒng)計復(fù)用適配性問題，在其中設(shè)置分組化內(nèi)核部分，不再局限于波分復(fù)用形式與時分復(fù)用形式，可以提升復(fù)用方式的多元化水平，確保數(shù)據(jù)鏈路層面與下層資源的高效化利用。在此期間還能使用靈活性較高的容器技術(shù)、封裝映射技術(shù)等，提升傳輸單元中數(shù)據(jù)分組的承載效率，增強承載網(wǎng)的承載能力。雖然IP-傳輸協(xié)同創(chuàng)建具有重要的意義和優(yōu)勢，但是，如果將UNI 作為主要的互通機制，將會導(dǎo)致控制層面更加復(fù)雜，不能確保擴展性。在此情況下，就應(yīng)該按照IP-傳輸?shù)膮f(xié)同發(fā)展需求，利用協(xié)同編排器設(shè)備，提升信息互通效果，促使二者之間的有效融合。

3.3 協(xié)同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用之間的協(xié)同發(fā)展，能夠提升承載網(wǎng)的運行效率，優(yōu)化整體的部署形式，增強用戶的體驗感，因此，在承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展期間，應(yīng)該重視網(wǎng)絡(luò)-應(yīng)用的協(xié)同發(fā)展。目前在網(wǎng)絡(luò)能力初期開放的過程中，可以將BGP 與PCEP 作為基礎(chǔ)進(jìn)行協(xié)議的擴展處理，提升系統(tǒng)的流量調(diào)度能力，增強網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用的協(xié)同度。在此期間，還可以采用協(xié)同調(diào)度部署集中控制器的方式，強化網(wǎng)元業(yè)務(wù)的管理力度，提升用戶管理的開放性水平，增強網(wǎng)絡(luò)的可編程性能，從多個維度和多個粒度方面調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源。同時還應(yīng)該注重網(wǎng)元通用化發(fā)展與軟件化發(fā)展，提升承載網(wǎng)的可用性，降低耗能，形成良好的發(fā)展作。

4 結(jié)語

綜上所述，運營商承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展的過程中，應(yīng)該注重各種新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)應(yīng)用-網(wǎng)絡(luò)、IP-傳輸?shù)膮f(xié)同發(fā)展，優(yōu)化相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度處理效果，改善當(dāng)前的承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展現(xiàn)狀，滿足承載網(wǎng)云網(wǎng)融合發(fā)展基本需求。