劉宇 石磊

（1.吉林吉大通信設計院股份有限公司 吉林省長春市 130012 2.吉林省科學技術協(xié)會信息中心 吉林省長春市 130012）

運營商承載網云網融合發(fā)展過程中，應該積極構建相關的網絡架構，合理采用先進的技術，確保在云網融合的過程中可以借助先進技術提升運營商承載網的發(fā)展水平，充分發(fā)揮云網各種技術的作用和優(yōu)勢，滿足當前的運營商承載網發(fā)展需求，達到預期的工作目的。

1 運營商承載網的發(fā)展現狀與挑戰(zhàn)

1.1 現狀分析

目前在運營商承載網發(fā)展期間，主要涉及到骨干網、城域網等，屬于信息傳輸過程中的高速化通道，只有相關的骨干網和城域網符合要求，才能促使運營商承載網的良好建設發(fā)展。當前我國的運營商承載網中城域網和相關的IDC 網絡不僅能夠實現流量轉發(fā)目的，還能起到聚合用戶、應用還有網絡資源的積極作用，將骨干網當做是區(qū)域之內網絡的連接紐帶，跨區(qū)域連接網絡系統(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存在形態(tài)方面的差異。從業(yè)務運營的角度出發(fā)可以了解到，運營商骨干網有兩個類型，其一就是單一性的網絡融合承載，可以將各種業(yè)務承載于骨干網絡中，必要的時候還可以按照業(yè)務質量情況開展差異化的承載工作。其二就是多種業(yè)務分離性的承載網，按照具體的業(yè)務定位情況，將有著不同服務質量標準的業(yè)務在各種骨干網上面承載。除此之外，結合具體的拓撲結構特點與情況，骨干網還可以分成匯聚類型、格狀類型兩種，前者就是在網絡系統(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絡，在核心節(jié)點上普通節(jié)點能夠進行流量交互處理，很少會注重節(jié)點之間的距離。后者就是將節(jié)點之間的距離當做是主要的參數，不在其中設計核心節(jié)點，相鄰的節(jié)點之間可以確保絕對可達，但是不會強調所有節(jié)點都要連接。近年來在運營商承載網流量快速提高、網絡架構不斷優(yōu)化的過程中，拓撲結構開始融合應用，呈現出相互之間融合發(fā)展的發(fā)展態(tài)勢。

1.2 挑戰(zhàn)分析

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

（1）缺乏一定的擴展性。近年來在網絡應用開始不斷豐富的背景下，IP 流量的需求有所增加，對網絡容量的擴展性提出很高要求，對于網絡容量的擴展性而言，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方面，具有分布性網絡的特點，各個節(jié)點擔負著路由決策功能與轉發(fā)功能，在節(jié)點數量較高的情況下，業(yè)務布放的速度會降低，網絡收斂也會受到一定的影響。運營商承載網的網絡節(jié)點數量較為穩(wěn)定，不會有數量大量增加的現象，網絡擴展性會對節(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、芯片工藝技術的限制，路由器在應用兩年-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流量增長速度慢很多。近年來在路由器技術應用的過程中，集群路由器的應用速率較高，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，建設集群路由器的過程中，單個機房之內一般不能超出九個線卡框，在一定程度上會導致網絡擴展性面臨諸多的挑戰(zhàn)。

（2）相關的網絡在運行期間業(yè)務的適配性較低。在運營商的承載網設計的過程中，過于重視開發(fā)高速轉發(fā)功能，很少會重視上層業(yè)務適配性，尤其是多數運營商承載網的設計，都遵循著TCP/IP 的分層設計原則，上層應用部分與IP 層面之間呈現出相互獨立的狀態(tài)，很難按照網絡資源的實際情況針對信息進行優(yōu)化配置處理，除了會降低局部網絡性能之外，還無法有效提升業(yè)務的體驗感。在承載網中的路由器傳統(tǒng)網元方面，對于互聯(lián)接口還有協(xié)議方面提出了標準化的設計內容，主要使用封閉性的軟件、硬件設計手段，網絡與硬件之間的能力存在直接聯(lián)系，網絡系統(tǒng)還有應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)務對承載網提出很多新能力要求的情況下，就要進行升級處理，甚至于替換其中的網元，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的高效化發(fā)展。

（3）缺乏良好的流量調度方式。通常情況下，合理的流量調度能夠提升網絡資源的利用率，增強業(yè)務的體驗度，是優(yōu)化網絡運營能力和運營模式的重要表現。近年來在業(yè)務云化發(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，要求承載網在運行期間具有一定的智能化流量調度能力，有效完成流量調度的根本任務。但是，目前運營商承載網中主要使用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度處理。除此之外，運營商承載網中的路由協(xié)議，在路由決策期間不會考慮到相關的鏈路質量、時延參數等等，不能為有效調度提供相應的支持。如果在運營商承載網的流量調度過程中不能按照實際的調度特點與需求進行處理，將會導致網絡資源的調度缺乏全局性，難以動態(tài)性進行調度管理，不能滿足運營商承載網的發(fā)展需求。

2 運營商承載網云網融合發(fā)展新技術

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

2.1 虛擬化技術

對于虛擬化技術而言，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)化組合相關的邏輯單元、流程，提升功能重構處理效果，改善系統(tǒng)的性能。運營商承載網當前存在的問題，主要原因就是傳統(tǒng)網元的分布組合方式存在缺陷，就是在IEIF 中的有效標準文檔超出八千個的時候，會提出特定問題的協(xié)議標準。而采用虛擬化技術，能夠為承載網的后續(xù)發(fā)展提供良好的技術基礎保障，在使用虛擬化技術的過程中，能夠針對計算機設備、存儲基礎設備與網絡設備等進行虛擬化處理，從網絡虛擬化方面來講，可以將物理拓撲當做是基礎，提升網絡連接的抽象化處理效果，多層次，靈活性隔離網絡資源，全面共享處理，加快網絡資源的部署速度。采用網絡虛擬化技術與服務器設備、存儲設備虛擬化技術，將各種虛擬化技術相互整合，能夠全面發(fā)揮承載網的計算能力與存儲能力，提升網絡彈性，增強承載網的擴展性。促使承載網云網的協(xié)同發(fā)展，滿足當前的時代發(fā)展真實需求。

2.2 SDN技術與NFV技術

SDN 技術在應用的過程中，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用可以利用可編程接口，和下層網絡資源之間良好交互處理，增強網絡的集約能力。在使用SDN 技術的過程中，可以將ONF 開放網絡基金會作為代表，強化網絡變革的力度，使得網絡控制層能夠完全性抽離，其中的網絡節(jié)點可以實現數據交換處理目的。采用SDN 技術的過程中，能夠增強產業(yè)鏈的支持度，在很短的時間之內就能有效推廣于承載網中，具有非常重要的作用。因此，在運營商承載網云網融合期間，采用SDN 技術可以借助疊加邏輯平面屏蔽層中的網絡細節(jié)，實現各種數據中心的互聯(lián)處理目的，提升云網融合期間的數據中心擴展性能，改善當前的系統(tǒng)應用現狀，尤其在集中化控制的過程中，可以提升流量調度的科學性與合理性，滿足當前的流量調度根本需求。與此同時，應該積極采用NFV 技術，其主要就是網絡功能虛擬化發(fā)展技術，可以利用軟件與硬件解耦的形式，減少機械設備的應用成本，增強各種資源的調度能力，改善諸多業(yè)務的部署性能。NFV 技術應用的過程中，還能加快運營商承載網云網的技術融合速度，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云網融合發(fā)展期間，已經開始將x86 架構作為基礎，提出了NFV 技術的應用方案，但是與NP/ASIC 網絡設備相較處理能力較低，智能應用在計算密集類型、業(yè)務功能較為豐富的場景中，在此情況下，就應該結合NFV 技術的應用特點，積極采用高速化的核心路由器設備，研發(fā)通用類型與開源類型的硬件技術，不斷提升技術應用效果，充分發(fā)揮NFV 技術的作用和優(yōu)勢，改善目前的技術應用現狀，完善技術的功能，確保各方面工作的良好實施與合理開展。

3 運營商承載網云網融合發(fā)展措施

為了能夠促使運營商承載網云網良好融合發(fā)展和進步，在實際工作中應該歸納總結較為豐富的經驗，不斷提升運營商承載網的云網融合發(fā)展水平，滿足當前的時代發(fā)展需求。具體的措施為：

3.1 優(yōu)化網絡架構

運營商承載網云網融合發(fā)展期間，應該重視網絡架構的優(yōu)化，提升網絡規(guī)劃周期之內的額流量調度效率，使得骨干網、城域網之間能夠相互協(xié)同發(fā)展，提升穩(wěn)定性，為用戶提供良好體驗。優(yōu)化網絡架構期間應該重視骨干網之內結合具體體驗圈的地域范圍，合理設置區(qū)域中心節(jié)點，將其當做是骨干網的樞紐節(jié)點，主要用來疏導與轉接體驗圈內外的流量。為了保證區(qū)域之內的流量不會出現路徑繞轉的現象，應該在大型IDC 或者是城域網的區(qū)域設置區(qū)域中心節(jié)點，結合組網頑健性的各種要素，在體驗圈之內合理部署骨干網的中心節(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，除了相關的中心節(jié)點之外，還應該合理設置區(qū)域接入節(jié)點，將行政區(qū)域作為基礎，開展相關的接入節(jié)點的設置工作，提升流量的處理效率。在優(yōu)化網絡架構的過程中，還應該重視對各個網絡架構的協(xié)同設計與處理，提升寬帶布放的效率，優(yōu)化整體的結構，調整區(qū)域之內的連通比例，適當降低跨區(qū)域的長途連接數量。在區(qū)域之內還需合理設計骨干網雙核心部分，利用節(jié)點使得城域網和IDC網絡之間能夠在區(qū)域之內良好互聯(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計工作，實現區(qū)域內外結構的優(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問題，應該設計IP-傳輸協(xié)同組網，確保相互之間的網絡拓撲保持在一致范圍之內。在此期間應該利用靜態(tài)協(xié)同的形式完成組網工作，將其作為基礎動態(tài)化、準確性調度網絡資源，充分發(fā)揮各種技術方式的作用。在資源協(xié)同的過程中，能夠解決目前IP 業(yè)務的統(tǒng)計復用適配性問題，在其中設置分組化內核部分，不再局限于波分復用形式與時分復用形式，可以提升復用方式的多元化水平，確保數據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、封裝映射技術等，提升傳輸單元中數據分組的承載效率，增強承載網的承載能力。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，將會導致控制層面更加復雜，不能確保擴展性。在此情況下，就應該按照IP-傳輸的協(xié)同發(fā)展需求，利用協(xié)同編排器設備，提升信息互通效果，促使二者之間的有效融合。

3.3 協(xié)同網絡應用

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

4 結語

綜上所述，運營商承載網云網融合發(fā)展的過程中，應該注重各種新技術的應用，促進應用-網絡、IP-傳輸的協(xié)同發(fā)展，優(yōu)化相關的網絡架構，提升網絡資源的調度處理效果，改善當前的承載網云網融合發(fā)展現狀，滿足承載網云網融合發(fā)展基本需求。