寬帶IP網(wǎng)絡(luò)<3>

寬帶IP網(wǎng)絡(luò)<3>
    六、寬帶IP網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量
    服務(wù)質(zhì)量是IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的永恒話題，也是IP網(wǎng)絡(luò)中相對“脆弱”的方面。雖然充分
加大帶寬超過業(yè)務(wù)需求可有效地解決服務(wù)質(zhì)量，但設(shè)備端口緩沖能力限制和新應(yīng)用的不斷
出現(xiàn)使得帶寬增長幾乎永遠無法滿足所有業(yè)務(wù)的需求，所以寬帶IP網(wǎng)絡(luò)中依然必須處理服
務(wù)質(zhì)量問題。
    目前在IP網(wǎng)絡(luò)中，端到瑞的服務(wù)質(zhì)量水平存在著三個階段：盡力服務(wù)（Best－Effort）、
差別化服務(wù)（Differen－tiated）、保障服務(wù)。盡力服務(wù)是目前大多數(shù)IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量
現(xiàn)狀，差別化服務(wù)及保障服務(wù)正在不斷發(fā)展中。差別化服務(wù)是一種軟服務(wù)質(zhì)量的概念，能
提供統(tǒng)計意義上的優(yōu)先級，而保障服務(wù)必須為特定的服務(wù)預(yù)留確定的網(wǎng)絡(luò)資源。
    IETF目前為解決服務(wù)質(zhì)量研究了兩種主要的模型，即集成服務(wù)（Int－Serv）和分類
服務(wù)（Diff-sarv）。前者由于面向流的解決方案導(dǎo)致擴展性問題，很多人對利用全程信
令技術(shù)實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的實際可操作性持懷疑態(tài)度；后者不是單獨解決端到瑞服務(wù)質(zhì)量，而
是在域的范圍內(nèi)進行業(yè)務(wù)分類，在設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量策略支持下，如在網(wǎng)絡(luò)中進行隊列管理、
基于漏桶原理的速率控制、基于丟包策略的擁塞管理等，實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證。其中，通過
MPLS的面向連接的能力和Diff-serv的簡單信令技術(shù)結(jié)合也許能為解決IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量
提供更好的方案。
    七、寬帶IP網(wǎng)絡(luò)中的自愈技術(shù)
    巨大的帶寬承載著大量業(yè)務(wù)使得寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性更為重要，目前由于DWDM系統(tǒng)商
用的只是點對點系統(tǒng)，因此，對IP over DWDM方式的網(wǎng)絡(luò)的自愈保護從光層上只能采用1+1
的光纖保護。在  IP層上，當使用動態(tài)路由協(xié)議時，IP網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上具備了自愈功能。這兩
種保護具有不同的效果：光層的保護時間在毫秒級；而在IP層，由于其自愈功能是通過重
新選路實現(xiàn)的，保護時間的長短取決于路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變所需的時間和路由計算
重新收斂的時間十般在幾十秒左右）。
    對于大部分普通的IP應(yīng)用，IP層的保護是足夠的，因為應(yīng)用瓶頸一般在服務(wù)器而不是
網(wǎng)絡(luò)。但是對基于IP的實時應(yīng)用來講，秒級的時間會影響業(yè)務(wù)質(zhì)量。目前基于MPLS流量工
程的快速改換路由特性對IP網(wǎng)絡(luò)的自愈保護已基本可實現(xiàn)到Is左右的路徑切換。
    八、國外寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)動態(tài)
    1．超高性能骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計劃
    1993年，美國國家科學基金會（NSF）開始認識到需要一個比當時的因特網(wǎng)性能更高、
速度更快的網(wǎng)絡(luò)來支持研究工作。同時，聯(lián)邦政府當時正進行的高性能計算與通信（HPCC）
項目也需要高性能的網(wǎng)絡(luò)作為支撐。因此，NSF決定實施超高性能骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（VBNS）計
劃。
    1995年4月，NSF和MCI公司聯(lián)合發(fā)布了vBNS計劃，該計劃為期五年，由NSF負責，利用
MCI公司的光纜網(wǎng)絡(luò)和先進的交換技術(shù)，建立一個帶寬為622Mbit／s的覆蓋全國的骨干網(wǎng)絡(luò)，
為科學研究和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究提供一個寬帶的網(wǎng)絡(luò)。
    vBNS最大的特點是采用當時先進的ATM技術(shù)和SONET傳輸技術(shù)，在光纜網(wǎng)絡(luò)上通過IP 
over ATM方法構(gòu)建一個寬帶IP網(wǎng)絡(luò)，骨干網(wǎng)的連接帶寬為622Mbit／s，并計劃在1999年升
級到2.5Gbit/s。vBNS在骨干網(wǎng)上設(shè)有骨干匯接點（PoP），用戶分別通過就近的PoP接入到
骨干網(wǎng)，接入速率為 622 Mbit／s。
    vBNS是為科學和研究目的設(shè)計的寬帶網(wǎng)絡(luò)，在初期主要為超級計算中心和NSF指定的網(wǎng)
絡(luò)接入點提供高速的網(wǎng)絡(luò)互連。VBNS設(shè)計有12個PoP，目前已經(jīng)連接了5個超級計算中心和
17所大學，并計劃允許另外47所大學接人vBNS。
    vBNS不提供商業(yè)應(yīng)用，只支持各連接的科學研究機構(gòu)和大學進行包括高性能網(wǎng)絡(luò)計算、
寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、先進路由技術(shù)、多播技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量及其控制技術(shù)以及新一代互連
網(wǎng)協(xié)議（IPv6）等的研究和試驗。
    2．第二代因特網(wǎng)計劃
    世界上另一個先進網(wǎng)絡(luò)試驗項目是由美國80多所大學聯(lián)合提出的第二代因特網(wǎng)
（Internet 2）計劃。為了合作研究下一代因特網(wǎng)技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，成立了先進因特
網(wǎng)開發(fā)大學聯(lián)盟（UCAID）。目前，已有130多所大學參加了Internet 2計劃。
    Internet 2計劃提出后，一直沒有得到全面的實施。直到1996年，美國政府提出下一
代因特網(wǎng)（ NGI）倡議，大力支持發(fā)展新一代寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把下一代互連網(wǎng)絡(luò)作為未來
國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII），提出下一代因特網(wǎng)的性能應(yīng)該比現(xiàn)在提高100到1000倍，并且
可以無縫地連接各種商業(yè)運行的網(wǎng)絡(luò)。為此，美國政府拿出3億美元，用于支持寬帶試驗
性骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及寬帶應(yīng)用的開發(fā)。在美國政府的支持下，1998年，
UCAID提出Abilene計劃，通過與思科、北電網(wǎng)絡(luò)和Qwest公司的合作，建立一個高速的全
國骨干網(wǎng)絡(luò)，支持Internet 2計劃的開展。思科公司負責提供高性能路由交換設(shè)備，北電
網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)和服務(wù)，Qwest公司提供骨干網(wǎng)需要的光纜。至此， Internet 2計
劃得以真正全面實施。
    Abilene計劃的骨干網(wǎng)采用先進的IP overSONET技術(shù)，去掉了ATM設(shè)備，直接在SONET
／SDH網(wǎng)絡(luò)上傳輸IP數(shù)據(jù)包。骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬為2.5 Gbit／s，計劃在全國建立問個千兆比骨
干匯接點，在1999年底有64個成員接入。參加Internet 2的各大學通過附近的匯接點以
155，622Mbit／s和2.5 Gbit／s等三種速率接入骨干網(wǎng)，實現(xiàn)千兆比的寬帶網(wǎng)絡(luò)互連。
Abilene計劃還準備在將來把骨干網(wǎng)帶寬升級到9.6Gbit／s。該骨干網(wǎng)的建設(shè)已于1999年
初開始。
    在Abilene寬帶骨干網(wǎng)．的支持下，Internet 2將開展各項寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用的研
究和試驗，其中主要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是服務(wù)質(zhì)量控制技術(shù)。為此，Internet 2專門建立了 
Qbone網(wǎng)絡(luò)，用以發(fā)展統(tǒng)一的服務(wù)質(zhì)量控制技術(shù)，形成國際標準，這將對下一代的因特網(wǎng)、
新一代網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)和未來寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)生巨大的影響。
    Internet 2的另一項主要目的是支持寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究、開發(fā)和試驗，主
要有協(xié)同設(shè)計、協(xié)同實驗、遠程教育、遠程醫(yī)療、寬帶會議電視。視頻點播、視頻多播、
虛擬現(xiàn)實、遠端操作科學儀器等，這些應(yīng)用將成為未來下一代因特網(wǎng)的主要應(yīng)用。
    3．先進網(wǎng)絡(luò)第三代計劃
    1998年初，加拿大政府提出加拿大先進網(wǎng)絡(luò)第二代（CANet 2）計劃，與美國Internet
 2計劃相配合，計劃采用IP over SONET／SDH的技術(shù)，建立貫穿全國的高速骨干試驗網(wǎng)絡(luò)。
為此，專門成立了非贏利的公司，負責CANet 2網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、建設(shè)、運營管理和維護。
1998年9月，加拿大政府又對 CANet   2計劃進行了大幅度升級，提出了加拿大先進網(wǎng)絡(luò)
第三代（CANet  3）計劃，在CANet 2的基礎(chǔ)上，世界上第一個采用最先進的全光網(wǎng)絡(luò)技
術(shù)，建立世界上最寬的國家級高速骨干試驗網(wǎng)絡(luò)。
    CANet 3采用DWDM技術(shù)，在一對光纖上同時傳輸多路光信號，將光纖的傳輸帶寬提高
十倍甚至幾十倍。另外，CANet 3還直接在DWDM光纜網(wǎng)上用SDH幀格式傳輸IP數(shù)據(jù)包，大大
提高傳輸效率，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營成本。
    CANet 3骨干網(wǎng)絡(luò)西起溫哥華，東至哈利法克斯，中途經(jīng)過美國芝加哥，與因特網(wǎng)的
匯聚點 STAR TAP連接。CANet 3計劃有13個千兆比骨干匯接點，各接入網(wǎng)絡(luò)分別以155，
622 Mbit／s和2.5 Gbit／s的速率通過就近的匯接點接入骨干網(wǎng)。和Internet  2類似，
CANet 3的主要目的也是支持加拿大研究機構(gòu)和大學對下一代因特網(wǎng)技術(shù)和未來寬帶網(wǎng)絡(luò)
應(yīng)用進行研究。除了服務(wù)質(zhì)量控制技術(shù)和寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究外，還將進行高性能路
由交換機與DWDM結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)自愈恢復(fù)技術(shù)、流量工程等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。
    此外，國際上擬采用IP over DWDM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)還有Sprint，MCI，KDD的KTH21，跨歐
州最大的光纖網(wǎng)GTS等。
    九、中國寬帶IP網(wǎng)絡(luò)展望
    新興的中國網(wǎng)絡(luò)通信有限公司計劃實施中國高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)示范工程，將采用IP over
 DWDM技術(shù)，構(gòu)建新一代高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，邁出了中國寬帶IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的第一步，其主要業(yè)
務(wù)旨在提供寬帶批發(fā)業(yè)務(wù)、寬帶接入業(yè)務(wù)、IP電話業(yè)務(wù)及各種IP業(yè)務(wù)。此前，中國電信
亦在其IP網(wǎng)絡(luò)中采用了IP over SDH技術(shù)，以提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與能力。其他的運營公
司均在規(guī)劃其網(wǎng)絡(luò)寬帶化的解決方案。隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及IP應(yīng)用的進一步普及，
信息量還將增長。相信寬帶IP網(wǎng)絡(luò)以其高速、寬帶、靈活方便的優(yōu)勢不斷在中國得到應(yīng)
用，它的發(fā)展前景十分廣闊。

摘自《現(xiàn)代電信科技》