IP網絡的互連互通
常衛(wèi)國
——如此火爆的因特網
之所以能夠在全球范圍內大獲全勝,關鍵是其中間層協(xié)議的提出,即IP協(xié)議。它一方面可以支持各
類數據業(yè)務,另一方面還能利用現(xiàn)有的各種傳輸方式和基礎設施。如果我們承認過去100年內發(fā)生
過以電話網為基礎的技術和商業(yè)革命,那么現(xiàn)在正在發(fā)生著一場以因特網為核心的新技術和新商業(yè)
革命。由于因特網的核心就是IP協(xié)議,因此,無論是在該技術的水平還是垂直層面都有許多新問題
和新機遇,而IP網絡的互連互通正是這種問題的一種深層反映。那么什么是IP網絡的互連互通?
顯然,不同的人將會有不同的觀點。作者認為,在探討IP網絡的互連互通時,應該從下面幾個層面
考慮:
1
網絡體系結構的互通
——IP技術的核心是
TCP/IP協(xié)議,而該協(xié)議是一協(xié)議族,這里的所有協(xié)議都是建立在互聯(lián)網協(xié)議參考模型基礎之上
的,即一種五層協(xié)議模型。而非IP網絡則不然,它是建立在其它網絡協(xié)議參考模型基礎上的,譬如
OSI的七層協(xié)議參考模型,ITU-T寬帶技術ATM所采用的四層模型和IBM公司的SNA。因此,在考慮
網絡互連互通時,首先應該澄清您需要的是在不同網絡體系結構之間的互連互通還是在相同網絡體
系結構內部其它方面的互連互通。由于目前網絡融合的大趨勢,傳統(tǒng)的話音網絡和現(xiàn)代的數據網絡
正在實現(xiàn)各種各樣的互通,包括IP電話的分組話音網絡建設就是一種最好的IP網絡互連互通實
例。
2 網絡互通
——在過去以話音為主
的網絡中,骨干網絡技術主要是電路交換技術和面向連接的技術,因此各種非主流的邊緣技術需要
與主流的骨干網絡技術互連互通,例如PSTN與ISDN的互通,PDH與SDH的互通,幀中繼與ATM的互
通等。通常網絡基礎設施的骨干部分一旦形成,邊緣技術就開始與骨干技術互通。這里尤其應該注
意的是,網絡互通是一種我層次、多方位的互通,如,兩種技術如何在物理層互通,如何在鏈路層
互通,又如何在網絡層互通。還有就是網絡互通應該是誰適應誰的問題,譬如是邊緣設備主動適應
核心設備還是核心設備主動適配邊緣設備。
3 業(yè)務互通
——由于通信的目的是
提供服務,因此在考慮電信網互通時,還應該考慮在用戶或業(yè)務面的互通,控制面的互通和管理面
的互通,即全方位的業(yè)務互通。業(yè)務互通是通信的目標,但是由于通信媒體的多樣性,因此業(yè)務互
通也應該包括通信媒體之間的轉換,如,話音媒體與文本媒體之間的轉換,視頻媒體與文本媒體之
間的轉換等。雖然業(yè)務互通是高層的問題,但是底層網絡的互通將對高層業(yè)務互通產生重要的影
響。而在控制和管理層面的業(yè)務互通所涉及的問題則更多。
4
網絡/業(yè)務的性能互通
——前面是從網絡功能
上考慮IP網絡的互連互通問題,實際或更為深層的網絡互連互通則需要從網絡/業(yè)務互通的性能方
面來考慮。首先我們必須認識到,目前的網絡技術十分復雜,而且這種復雜性還在繼續(xù),但是網絡
畢竟是人建造的,因此,最終控制網絡的決定權在人,而不是網絡本
身。因此,從理論上講各種網絡在功能上一定是可以互連互通的。例如,現(xiàn)在的各種IP
over X和X over IP技術,但是,網絡建設和運營商是否采用一種互連互通技術的關鍵應該是
互連互通的性能,而不是功能。通常任何兩種類型的網絡性能都不能絕對匹配,也許在一個方向是
匹配的。但
在另一個方向就不匹配,而有些時候在兩個方向都不匹配。網絡/業(yè)務互連互通的具體的匹配指
標包括速率、誤碼率、帶寬波動和誤碼率波動等。因此,我們這里強調在選取任何一種網絡互連互
通方案時,至少應該從功能互通和性能互通兩個層面考慮。這一原則不僅適用于以IP技術為核心的
網絡互連互通,也適用于任何以其它核心技術為基礎的網絡。
5
網絡/業(yè)務互通的對稱性
——在IP網絡互連互通
的性能方面,我們希望強調一下通信的對稱性問題。從本質上講網絡/業(yè)務的互通問題是一種通信
的透明性問題,即網絡服務提供者或最終業(yè)務提供者看不到各種網絡技術的不兼容性和不對稱性,
看到的只是一種端到端的透明邏輯傳送能力。
——由于在網絡結構、
網絡服務和網絡業(yè)務方面的不對稱問題,才需要各種網絡互通單元,即一種銜接/轉換機制。對于
以IP技術為核心的網絡而言,不對稱問題首先表現(xiàn)在傳送方式上,傳統(tǒng)的網絡是電路交換,而IP
技術是分組交換,這兩種網絡概念的基本沖突是所有IP網絡互連互通的焦點。而且,即使是采用分
組交換技術,還存在各種不同的連接模式沖突問題,如,面向連接方式和非連接方式之間的非對稱
性。此外,控制參數和控制機制的不對稱性,業(yè)務內容(話音,數據和/或視頻)的不對稱性也都
是十分重要的問題。
——另一方面,管理體
系的不對稱性也十分明顯。目前,由于技術相對過剩,解決任何一個問題的技術都至少有兩種或兩
種以上,因此,最終的端到端網絡一定是一個多種技術和業(yè)務的混合體。所以我們說:網絡的整體
對稱性已不復存在,今后只有可能在局部找到對稱性,更有甚者,有的技術/業(yè)務本身就是一種非
對稱性的,因此,它們在互連互通時會遇到與以PSTN為核心的網絡互通所不同的問題。
6
網絡/業(yè)務互連互通的變化特征
——現(xiàn)代的網絡運營商
必須看到網絡結構在宏觀和微觀上發(fā)生的變化,而且要持續(xù)跟蹤這種變化。我們必須清醒地認識
到,目前的通信網絡技術正在發(fā)生一場劇烈的革命,也許我們現(xiàn)在看到的只是這場革命的開始,目
前核心網絡技術的發(fā)展可能快于邊緣技術的發(fā)展,因此,邊緣網絡必須不斷地適應核心技術的發(fā)
展,即與采用新技術的核心網絡進行互連互通。另一方面,邊緣網絡技術也在根據核心網絡技術進
行戰(zhàn)略調整。因此,新的邊緣網絡技術會沖擊網絡互連互通的方方面面。
——更為重要的是用戶
需求也在急劇地變化,它們對網絡的基本服務和增值服務都會提出新的要求,這無疑將推動邊緣和
核心技術的更快發(fā)展,造成這兩個層面更難匹配/同步的情況。
——人們都承認IP技術
還在發(fā)展,因此,以IP技術為核心的網絡互連互通功能和性能也必須同步發(fā)展。尤其重要的是要認
清核心技術對相關技術的影響,以及相關披術對核心技術的反饋影響。
總 結
——如果說
“Deregulation”是目前加速網絡裂變的一種動力,那么它實際上也是在尋求新的互連互通規(guī)
則。面對日趨復雜的網絡化趨勢,我們正在面對一張日益“破碎”的網。大多的技術,大多的運營
商和ISP會讓我們感覺“過剩”的壓力,這實際上又是一次技術對人類智慧的挑戰(zhàn)。顯
然,人們在期待豐富多彩的網絡世界的同時,也在探索著更好的互連互通技術和性能。當然,無
論是在宏觀網絡世界還是微觀網絡世界,人們最終的希望還是網絡技術最終能夠收斂/統(tǒng)一,從而
簡化網絡的互連互通工作。對于以IP技術為中心的網絡,情況更是如此,因為,人們對它抱有大多
的希望,以至妄想。但是嚴酷的現(xiàn)實是:在近期,網絡,尤其是基于IP技術的網絡不僅不會簡化,
反而會更加復雜,而這種復雜性將在IP網絡的互連互通方面充分暴露。
(《電信技術》2000.04)