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(huà)題，也是IP網(wǎng)絡(luò)中相對(duì)“脆弱”的方面。雖然充分
加大帶寬超過(guò)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(zhǎng)幾乎永遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)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(wèn)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(gè)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(jì)意義上的優(yōu)先級(jí)，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(lèi)
服務(wù)（Diff-sarv）。前者由于面向流的解決方案導(dǎo)致擴(kuò)展性問(wèn)題，很多人對(duì)利用全程信
令技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的實(shí)際可操作性持懷疑態(tài)度；后者不是單獨(dú)解決端到瑞服務(wù)質(zhì)量，而
是在域的范圍內(nèi)進(jìn)行業(yè)務(wù)分類(lèi)，在設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量策略支持下，如在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行隊(duì)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(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證。其中，通過(guò)
MPLS的面向連接的能力和Diff-serv的簡(jiǎn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)，因此，對(duì)IP over DWDM方式的網(wǎng)絡(luò)的自愈保護(hù)從光層上只能采用1+1
的光纖保護(hù)。在  IP層上，當(dāng)使用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議時(shí)，IP網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上具備了自愈功能。這兩
種保護(hù)具有不同的效果：光層的保護(hù)時(shí)間在毫秒級(jí)；而在IP層，由于其自愈功能是通過(guò)重
新選路實(shí)現(xiàn)的，保護(hù)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變所需的時(shí)間和路由計(jì)算
重新收斂的時(shí)間十般在幾十秒左右）。
    對(duì)于大部分普通的IP應(yīng)用，IP層的保護(hù)是足夠的，因?yàn)閼?yīng)用瓶頸一般在服務(wù)器而不是
網(wǎng)絡(luò)。但是對(duì)基于IP的實(shí)時(shí)應(yīng)用來(lái)講，秒級(jí)的時(shí)間會(huì)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(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的自愈保護(hù)已基本可實(shí)現(xiàn)到Is左右的路徑切換。
    八、國(guó)外寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)動(dòng)態(tài)
    1．超高性能骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)劃
    1993年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）開(kāi)始認(rèn)識(shí)到需要一個(gè)比當(dāng)時(shí)的因特網(wǎng)性能更高、
速度更快的網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持研究工作。同時(shí)，聯(lián)邦政府當(dāng)時(shí)正進(jìn)行的高性能計(jì)算與通信（HPCC）
項(xiàng)目也需要高性能的網(wǎng)絡(luò)作為支撐。因此，NSF決定實(shí)施超高性能骨干網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（VBNS）計(jì)
劃。
    1995年4月，NSF和MCI公司聯(lián)合發(fā)布了vBNS計(jì)劃，該計(jì)劃為期五年，由NSF負(fù)責(zé)，利用
MCI公司的光纜網(wǎng)絡(luò)和先進(jìn)的交換技術(shù)，建立一個(gè)帶寬為622Mbit／s的覆蓋全國(guó)的骨干網(wǎng)絡(luò)，
為科學(xué)研究和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究提供一個(gè)寬帶的網(wǎng)絡(luò)。
    vBNS最大的特點(diǎn)是采用當(dāng)時(shí)先進(jìn)的ATM技術(shù)和SONET傳輸技術(shù)，在光纜網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)IP 
over ATM方法構(gòu)建一個(gè)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)，骨干網(wǎng)的連接帶寬為622Mbit／s，并計(jì)劃在1999年升
級(jí)到2.5Gbit/s。vBNS在骨干網(wǎng)上設(shè)有骨干匯接點(diǎn)（PoP），用戶(hù)分別通過(guò)就近的PoP接入到
骨干網(wǎng)，接入速率為 622 Mbit／s。
    vBNS是為科學(xué)和研究目的設(shè)計(jì)的寬帶網(wǎng)絡(luò)，在初期主要為超級(jí)計(jì)算中心和NSF指定的網(wǎng)
絡(luò)接入點(diǎn)提供高速的網(wǎng)絡(luò)互連。VBNS設(shè)計(jì)有12個(gè)PoP，目前已經(jīng)連接了5個(gè)超級(jí)計(jì)算中心和
17所大學(xué)，并計(jì)劃允許另外47所大學(xué)接人vBNS。
    vBNS不提供商業(yè)應(yīng)用，只支持各連接的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)進(jìn)行包括高性能網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、
寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、先進(jìn)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(yàn)。
    2．第二代因特網(wǎng)計(jì)劃
    世界上另一個(gè)先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)項(xiàng)目是由美國(guó)80多所大學(xué)聯(lián)合提出的第二代因特網(wǎng)
（Internet 2）計(jì)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(jìn)因特
網(wǎng)開(kāi)發(fā)大學(xué)聯(lián)盟（UCAID）。目前，已有130多所大學(xué)參加了Internet 2計(jì)劃。
    Internet 2計(jì)劃提出后，一直沒(méi)有得到全面的實(shí)施。直到1996年，美國(guó)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(lái)
國(guó)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(wú)縫地連接各種商業(yè)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)。為此，美國(guó)政府拿出3億美元，用于支持寬帶試驗(yàn)
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(kāi)發(fā)。在美國(guó)政府的支持下，1998年，
UCAID提出Abilene計(jì)劃，通過(guò)與思科、北電網(wǎng)絡(luò)和Qwest公司的合作，建立一個(gè)高速的全
國(guó)骨干網(wǎng)絡(luò)，支持Internet 2計(jì)劃的開(kāi)展。思科公司負(fù)責(zé)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(jì)
劃得以真正全面實(shí)施。
    Abilene計(jì)劃的骨干網(wǎng)采用先進(jìn)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(jì)劃在全國(guó)建立問(wèn)個(gè)千兆比骨
干匯接點(diǎn)，在1999年底有64個(gè)成員接入。參加Internet 2的各大學(xué)通過(guò)附近的匯接點(diǎn)以
155，622Mbit／s和2.5 Gbit／s等三種速率接入骨干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)千兆比的寬帶網(wǎng)絡(luò)互連。
Abilene計(jì)劃還準(zhǔn)備在將來(lái)把骨干網(wǎng)帶寬升級(jí)到9.6Gbit／s。該骨干網(wǎng)的建設(shè)已于1999年
初開(kāi)始。
    在Abilene寬帶骨干網(wǎng)．的支持下，Internet 2將開(kāi)展各項(xiàng)寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用的研
究和試驗(yàn)，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(zhuān)門(mén)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這將對(duì)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(lái)寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)生巨大的影響。
    Internet 2的另一項(xiàng)主要目的是支持寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究、開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)，主
要有協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、寬帶會(huì)議電視。視頻點(diǎn)播、視頻多播、
虛擬現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)端操作科學(xué)儀器等，這些應(yīng)用將成為未來(lái)下一代因特網(wǎng)的主要應(yīng)用。
    3．先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)第三代計(jì)劃
    1998年初，加拿大政府提出加拿大先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)第二代（CANet 2）計(jì)劃，與美國(guó)Internet
 2計(jì)劃相配合，計(jì)劃采用IP over SONET／SDH的技術(shù)，建立貫穿全國(guó)的高速骨干試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。
為此，專(zhuān)門(mén)成立了非贏利的公司，負(fù)責(zé)CANet 2網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理和維護(hù)。
1998年9月，加拿大政府又對(duì) CANet   2計(jì)劃進(jìn)行了大幅度升級(jí)，提出了加拿大先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)
第三代（CANet  3）計(jì)劃，在CANet 2的基礎(chǔ)上，世界上第一個(gè)采用最先進(jìn)的全光網(wǎng)絡(luò)技
術(shù)，建立世界上最寬的國(guó)家級(jí)高速骨干試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。
    CANet 3采用DWDM技術(shù)，在一對(duì)光纖上同時(shí)傳輸多路光信號(hào)，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(yùn)營(yíng)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(guò)美國(guó)芝加哥，與因特網(wǎng)的
匯聚點(diǎn) STAR TAP連接。CANet 3計(jì)劃有13個(gè)千兆比骨干匯接點(diǎn)，各接入網(wǎng)絡(luò)分別以155，
622 Mbit／s和2.5 Gbit／s的速率通過(guò)就近的匯接點(diǎn)接入骨干網(wǎng)。和Internet  2類(lèi)似，
CANet 3的主要目的也是支持加拿大研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)對(duì)下一代因特網(wǎng)技術(shù)和未來(lái)寬帶網(wǎng)絡(luò)
應(yīng)用進(jìn)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(jìn)行高性能路
由交換機(jī)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(guó)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(guó)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)展望
    新興的中國(guó)網(wǎng)絡(luò)通信有限公司計(jì)劃實(shí)施中國(guó)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(guó)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(huà)業(yè)務(wù)及各種IP業(yè)務(wù)。此前，中國(guó)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(yùn)營(yíng)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(jìn)一步普及，
信息量還將增長(zhǎng)。相信寬帶IP網(wǎng)絡(luò)以其高速、寬帶、靈活方便的優(yōu)勢(shì)不斷在中國(guó)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》