业务融合时代的立体网络技术
2019-02-13 08:09

  人们对通信的要求经历了一个从简单到复杂的过程,网络技术也经历了一个从简单到复杂的发展过程。大量技术的出现,令人们即感到进步,也感到迷惑,MPLS、NGN、IPv6、SoftSwitch、H.323、BIN……技术名词充斥在人们脑海中。但技术的发展终归是要让网络更简单的被人们应用。本文从线性网络、平面网络到立体网络的概念入手,深入浅出的总结网络的发展过程,并对华为3Com公司的网络理念进行阐述。

  人们对通信的最高要求,可以用一句话高度概况:任何人可以在任何时间、任何地点和任何对象交互任何信息。

  这五个“任何”是一种理想。如果把信息按照语音、数据、视频来进行分类,目前人们率先用PSTN、GSM、CDMA技术解决了话音交互需求,然后用IP技术基本解决了数据交互需求,用CATV技术解决了视频广播需求。现在,人们已经生活在一个通信非常便捷的年代。但为什么还有愈来愈多的技术在出现,目的是什么呢?总结一下,无非以下几点:

  4、 融合的信息交互还缺乏手段:虽然人们建立了庞大的PSTN、GSM、CDMA、SDH、IP、ATM、DDN、FR……网络,但这其中目前还没有一个网络能融合的提供“语音+数据+视频”的服务。

  技术服务于人类的需求,长远的讲,技术不会成为满足需求的障碍,但技术的发展确实需要一个扎扎实实的过程。上世纪末,基于“Everything Over IP”的大胆设想,伴随NGN网络模型的提出,一个业务融合的网络时代即将到来。

  技术在进步,业务在融合,但在此过程中也存在一些误解。比如有人误认为用MGCP协议实现了基于分组网络的话音业务,就是实现了下一代网络NGN,其实这是天大的误解。如果NGN只是实现了分组话音就可以称为NGN,那么就根本没有建设NGN的必要,最终的用户很难感受到到底NGN技术带来了哪些比PSTN更多的服务,搞来搞去都是在打电话,而且话音质量还降低了。

  NGN技术其实是为了满足用户基于一个分组网络实现多媒体通信而提出的网络架构,而绝不是简单的PSTN替代网络。现在有些人把基于MGCP协议的IP语音方案就称为NGN网络,这其实是种偷梁换柱的伪科学态度,就好比掩耳盗铃的把“乡镇”改名成“公社”就称为是实现了。

  为了在用户需求和技术发展之间建立清晰的映射关系,我们有必要分阶段的来总结一下网络的发展趋势。

  技术服务于用户需求,随着技术的发展,人们的基础需求得到了满足,但更高的要求会随即提出。因此,网络的发展经历了从简单到复杂的过程。如果从技术的角度,网络的发展经历了3个阶段:

  IP最初的提出,并不是向今天这样做为宽带网络的核心技术,也不是做为语音、数据、视频三种融合业务的承载技术。IP在初始阶段,能够实现数据端到端的传递,就已经令人心满意足了。

  最早的IP网络,是一个由交换路由设备互联形成的线性网络,能否顺畅的传递数据的关键,就是设备的“路由和转发”性能。围绕着IP网络的核心设备――路由器,围绕着路由器的2个核心功能――路由和转发,人们开展了一系列的努力。

  在路由方面,RIP、OSPF、IS-IS、BGP……等等路由协议不断丰富和完善,形成一个完整的路由平台。就路由协议的实现来讲,业界的少数公司已经能较为完美的实现。

  在转发方面,路由器经历了大量的改进:从总线交换进步到共享缓存交换和CrossBar交换;从不定长分组交换到定长分组交换;从FE、GE的端口限速转发,到10GE端口的限速转发。

  在线性网络阶段,人们考虑的是让设备更快的传递数据,从而让整个网络更快的传递数据。时至今日,线性网络设备在技术的角度,已经不算什么挑战性的工作,万兆线性转发也只是做为设备的基本特性来提供。随着设备的性能越来越高,IP的传输带宽也越来越宽,人们开始大胆的设想“Everything Over IP”时代的到来,让IP网络能够承载“语音+视频+数据”融合业务。

  一个更高的业务要求,很快让人们从短暂的技术进步所带来的兴奋中平静下来,重新意识到原来当前的线性网络虽然设备的性能已经很高,但它并不是一个可以根据业务需求,在整网上可控的提供有质量保障的端到端服务的网络。

  现在的问题已经不是让汽车有跑得越来越快的能力,因为没有良好的交通控制能力,汽车跑得越快,车祸的几率也越多,最终所有的汽车都跑不快。于是,网络控制技术称为关注的焦点。

  上世纪末,本世纪初,人们越来越意识到IP在拥有巨大优势的同时,也存在太多的问题。它不能提供质量保障,没有全程的管理,没有信令,没有连接……,所有的问题归纳一下就是:无法端到端的提供有质量保障的服务,这是一张缺乏控制的网,它无法承载实时性要求很高的多媒体业务,即使是语音这种低带宽要求的业务,也难以保障可以高质量的实现。网络控制即使应运而生。

  平面网络是以网络控制技术为核心,目的是基于一个可控的网络,最终能够保障网络能够为不同要求的业务,尤其是多媒体业务,提供端到端的有质量保障的服务。

  (1) IP信令技术:IP本来是一个没有信令的网络,也是一个没有连接的网络,自然也是一个无法根据业务需求来调度网络资源的网络。MPLS做为IP网络的信令技术的入门协议,结束了IP网络无信令网络的历史,开始了IP信令网的发展与进步。

  (2) QoS技术:QoS是需要设备、网络、信令和应用系统共同来保障的。从硬QoS保障到软QoS保障,人们从应用的角度有了越来越深刻的理解。

  (3) 网络安全技术:IP是一个追求开放性的网络,因此它存在着太多的安全漏洞。安全涉及到设备安全、网络安全和信息安全。安全绝对不是增加个防火墙就能解决的问题,它是需要从基础设备到网络规划到信息加密的系统工程。

  (4) IP智能网技术:IP由简单的路由转发技术,慢慢的进化为多业务承载技术,自然就逐步产生了业务与设备逐步分离,创建可灵活插件的智能网的需求。IP本来是没有智能网的,但一个完善的业务层的创建,显得越来越重要。

  (5) 组播技术:传统的业务在通信的角度经常是点对点的,到语音和视频业务越来越多的需要多方参加,需要有效的组播保障。

  (6) IP网络管理技术:有设备、有网络、有业务,就需要完整的管理。全程全业务的网管对IP来说是个挑战。

  (7) IPv6技术:IPv6不仅仅是将IP地址从32位提高到128位,它做为一个协议族,充分考虑到IPv4的不足和下一代网络的需求,从安全、质量……多个方面形成了系统的解决方案。

  以上的七大技术,从根本上概况,均属于网络控制技术,均服务于端到端的提供有质量保障的业务的通信目的。

  本世纪初的几年,是上述网络控制技术突飞猛进发展的几年。华为3Com公司做为全球知名的数据通信厂商,在网络控制技术方面取得了巨大的进步,成为业务的技术领导者之一。

  宽带的目的是支撑多媒体通信,于是由“媒体交换技术”为核心的立体网络时代到来了。

  立体网络的核心技术是媒体交换技术,由媒体交换技术形成了语音平面和视频平面,和数据平面一起,构成了立体网络的架构。

  媒体交换技术包括许多具体内容,如语音编码、视频编码、媒体交换、主叫呼集、多媒体会议、软交换、网关……众多技术分支。媒体交换技术的引入,真正将一个单业务的网络变成了一个多业务的网络。

  立体网络的架构充分复合NGN网络架构的基本要求,整网分为接入层、核心交换层、网络控制层和业务管理层。充分考虑了语音、视频、数据业务三网一体化要求。

  立体网络是一种单数据网向多媒体网络的进步形式,是一个从量变到质变的飞跃。自此,网络必然从技术的复杂走向业务的融合,从业务的融合走向应用的简单。

  通信走过了一段很长的列国时代,长久无法统一网络,无法提供融合的业务。实现单一业务的网络相对简单一些,而实现融合业务网络一直是人们的追求。为什么要建设融合业务的网络呢?业务融合的网络是一个开源节流的网络,一方面可以把多个网络的成本降低为一个网络的成本,另外一方面也开启了新业务的大门。

  业务的深度融合要求技术的深度融合,那么立体网络的技术深度融合主要体现在哪些方面呢?归纳一下,目前主要体现在三个方面:

  语音网络和视频网络以往一直是两个独立的网络,真正开始走向统一之路是在H.323协议提出之后。在NGN网络模型明确后,SIP等协议也补充到多媒体实现的技术行列中。基于以IP为基础的宽带网络,我们可以构建同一个媒体交换机,同一个控制核心(GK或SIP Server),同一个业务平台。

  语音和视频网络不再是两个分开建设的网络,VOIP和IP视频可以基于一套设备上开展起来,本质上说,这是人们对“音容并茂”的需求导致。语音网络+视频网络,就成为一个媒体网络。

  媒体网络是一个对带宽有着严格要求的网络,是一个依赖于基础数据网络提供端到端高质量传输保障的网络。之所以基础数据网络要通过若干的网络控制技术演进为一个可控的网络,就是要服务于媒体网络业务的要求。

  因此,媒体网络和基础IP网络之间有紧密的技术耦合性和业务耦合性。当一个媒体通信建立时,基础网络必须从QoS保障、VPN建立、地址穿透、安全保障、组播、网络调度……诸多方面保障多媒体信息的传输。

  一个媒体网络和数据网络紧密融合的网络,才构成一个线、 立体网络和其它网络的深度融合

  立体网络是一个以IP技术为核心的分组多媒体网络。除了IP网络外,目前还有PSTN、ATM、FR、DDN、X.25、GSM、CDMA、CATV……众多其它单业务网络。一个真正可用的多业务网络,必须是一个可以完美和其它单业务网络互通的网络。

  网络的互通是复杂的。单就话音业务的互通,我们就知道PSTN网络包括传输网、同步网、信令网、智能网、营帐系统和网管网。能够和PSTN真正网名的融合,是需要非常深刻的了解的。如果对SS7没有深刻的理解,就不会让立体网络和PSTN的信令网正常配合;如果对IN没有深刻理解,PSTN的很多增值业务就不能传递到立体网络。

  通信的需求越来越高,技术越来越复杂,网络走在一个从简单到复杂的时代,但最终呈现给最终用户的,必然是一个简单易用、性价比优异的多业务融合网络。

  着就是我们的目标。这个目标的实现,是基于对网络的深厚理解的。华为公司是一个对PSTN、NGN、GSM、CDMA、IN、光网络、数据通信网络、多媒体网络……有着深刻理解的公司,每年数十亿的持续研发投入,使得华为公司成为全球对网络理解最深刻、最全面的公司之一;3COM公司是以太网的发明者,在数据通信领域有着无比深刻的经验。华为3Com有足够的能力理解用户的需求并提供融合的网络。

  华为3Com公司已经是业界数据通信设备的领导者之一,华为在语音和视讯网络方面也积累了十年以上的经验。宽带网络的目的就是提供多媒体的服务,华为3Com公司的关注焦点就是:通过我们的努力,为您提供一个深度融合的多业务立体网络。

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