几种宽带骨干网模式——为承载数据、话音、视频修路

宽带综合业务数字网络的发展离不开智能网技术、光纤传输技术和交换技术的发展，尤其是以IP和ATM为代表的分组转发和交换技术是当前网络建设中的热点。IP的灵活特性和ATM的快速交换能力，互有千秋，必将在将来的网络技术中，起到关键的作用。在骨干网交换技术的选择中甚至有更多的人相信，IP和ATM会长期相依相存，相互融合，而不是谁代替谁。骨干网的建设影响到接入网的技术方式和设备选型，从这个意义上来说，通信核心网络的建设方案应值得充分重视和研究。 　　基于路由器的宽带骨干网 　　目前运行中的绝大多数IP网都是用路由器来建设的，骨干网之间采用全网状连接，采用路由器作为骨干节点的网络设备，构成多媒体通信网的骨干通道。骨干网节点构成一个自治区域，自治区域内采用OSPF路由协议。 　　一般对节点路由器交换能力至少大于1Gbps，单个端口的速率应在622Mbps以上。利用传统路由器来组网是不现实的,新一代超高速路由器改变了传统的总线方式，在路由交换中采用纵横交叉的硬件交换，其交换核心是一个交换矩阵，使新一代路由器可以直接接入SDH网，速率可达60Gbps以上，同时使网络的结构大为简化。新一代路由器采用了定长的内部IP包，适合于硬件处理，在网络边缘则仍沿用传统的转发方式；分散在各通道的CPU结构使系统的处理能力大大超过总线方式的吞吐量。它能支持目前所有的路由协议，因此采用新一代路由器来建立多媒体通信骨干网是可行的，具有一定的竞争力。 　　由于骨干网支持多媒体业务，需要系统具备一定的QoS保证。由于IP网络采用带宽预约机制，因此网络节点应支持RSVP协议；多播业务要求节点具备支持组播功能；拨号虚拟专网（VPDN）则要求骨干网支持隧道技术并具备一定的安全防护措施。 　　当然，用路由器来组建IP网的骨干网尚有一些缺点：首先，它的寻址仍是Hop by Hop方式，其端到端的时延比较大；其次，严格选用路由器组成的网络最适合进行IP业务，对于开展某些对时延要求严格的实时多媒体业务将导致一定的困难；第三，IP网络的地址分配问题是另一难点。由于IPv4的地址现在是一种稀缺资源，全国骨干网IP地址分配的原则应为：骨干网网络占用前两个B类容量地址，同一区域分配的IP地址尽可能连续，各省的网络地址使用本省IP地址的前段。 　　基于ATM的宽带骨干网 　　随着通信速率的提高及网络规模的扩大，要求骨干网的交换速率越快越好，除高速路由器外，还可以利用ATM交换机来建设IP网。在这种模式下，首先需解决ATM和IP的地址映射问题。由于ATM是面向连接的技术，而IP是不面向连接的，在一个面向连接的ATM网上承载非面向连接的业务，其集成方案有叠加模式和集成模式两类。 　　叠加模式的最大特点是ATM中原有的信令、寻址方式无需改变，IP只是作为其承载的业务之一，其典型的模式有：LNAE、IPOA、MPOA等。 　　集成模式是指IP设备已融入ATM设备之中，此时ATM寻址不再独立，其中的功能模块称IP控制模块。它既具有传统路由器的功能，又具有控制ATM虚通路建立的能力。 　　随着光纤技术的发展，宽带骨干网的建设起初是围绕ATM综合宽带技术展开的。随着IP技术的应用，IP已进入核心网络的范围，ATM和IP的融合成为技术发展的主流。随着光纤宽带传输系统的出现，还将会出现具有更高传输速率的交换系统，如IP over WDM、IP over SONET，全光网络作为速率更高的骨干网技术也正在研究之中，以光方式交换的ATM交换机的一些设备也已有试验产品出现。 　　 ------------------------------------------------------------------- 　　权威点评 　　IP在宽带骨干网上唱主角 　　Cisco中国公司亚洲/中国电信市场经理 季平 　　宽带网一直是人们谈论的热门话题，同时它似乎也是通信应用和服务的一个理想王国。最初我们探讨宽带网络的时候是从宽带综合业务网B-ISDN角度出发，将ATM技术作为各种电信业务通信应用的综合交换平台。不幸的是，市场和最终网络客户并没有接受这一“理想”模式。“ATM到桌面”显然不是一个现实的解决方案。另一方面，市场和网络用户在应用方面选择了IP作为网络互联和对通信应用支持的基础。网络应用和业务重心的变化，必然会影响到骨干网络的结构、模式和核心技术。随着IP，特别是宽带多媒体、多业务IP应用的快速增长，宽带骨干网所面临的主要挑战就变得是如何快速、高效地交换IP包；如何大规模地提供IP虚拟专用网，例如可有效处理不同应用的IP包，以QoS机制保证不同级别IP业务的服务质量及如何对网络资源进行管理和分配(流量工程)。 　　目前看来，支持宽带IP服务的宽带骨干网平台可以有两种架构，即ATM架构和宽带路由器架构。无论哪一种架构，多协议标记交换(MPLS)在骨干网络中都将扮演决定重要的角色。 　　无论是IP+ATM网络还是宽带路由器网络，用户对其网络容量的要求是无止境的。最近两年以来，宽带路由器骨干网的中继带宽正从OC12向OC48升级。可以说2000年对宽带骨干网来讲是OC48年；应用技术将是MPLS年；网络业务将是IP VPN大发展的一年。 　　摘自《赛迪网》　金宇航/文