IP網(wǎng)絡(luò)維護的四大難題，如何運營好IP網(wǎng)絡(luò)

IP是英文Internet Protocol（網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議）的縮寫，中文簡稱為“網(wǎng)協(xié)”，也就是為計算機網(wǎng)絡(luò)相互連接進行通信而設(shè)計的協(xié)議。在因特網(wǎng)中，它是能使連接到網(wǎng)上的所有計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則，規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應(yīng)當遵守的規(guī)則。任何廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng)，只要遵守 IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。IP地址具有唯一性，根據(jù)用戶性質(zhì)的不同，可以分為5類。另外，IP還有進入防護，知識產(chǎn)權(quán)，指針寄存器等含義。

我們利用IP協(xié)議就可以使這些性能各異的網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層上看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。這種使用IP協(xié)議的虛擬互連網(wǎng)絡(luò)簡稱為IP網(wǎng)。使用IP 網(wǎng)的好處是，當IP網(wǎng)上的各主機進行通信時，就好像在單個網(wǎng)絡(luò)上通信一樣，他們看不見互連的各網(wǎng)絡(luò)的具體異構(gòu)細節(jié)（如具體的編制方案，路由選擇協(xié)議，等等）

IP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載難題

在業(yè)務(wù)承載方面，雖然IP網(wǎng)絡(luò)在QoS上有了很大的進步，但現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)大都只是在單個節(jié)點上提供相對優(yōu)先權(quán)的處理。如果沒有在全網(wǎng)層面上特別是在接入網(wǎng)中解決業(yè)務(wù)感知和接入允許控制，就不可能真正解決端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量問題。此外現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)承載上的短板還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)安全性和網(wǎng)絡(luò)管理能力不足上。

IP是怎樣實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的？各個廠家生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和設(shè)備，如以太網(wǎng)、分組交換網(wǎng)等，它們相互之間不能互通，不能互通的主要原因是因為它們所傳送數(shù)據(jù)的基本單元（技術(shù)上稱之為“幀”）的格式不同。IP協(xié)議實際上是一套由軟件程序組成的協(xié)議軟件，它把各種不同“幀”統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成“IP數(shù)據(jù)包”格式，這種轉(zhuǎn)換是因特網(wǎng)的一個最重要的特點，使所有各種計算機都能在因特網(wǎng)上實現(xiàn)互通，即具有“開放性”的特點。

數(shù)據(jù)包

在網(wǎng)絡(luò)維護方面，自從IP技術(shù)進入到電信級商用領(lǐng)域，原有“盡力而為”傳送的特性已不能滿足電信級維護需求。IP網(wǎng)的非穩(wěn)態(tài)故障出現(xiàn)幾率遠遠高于交換、傳輸?shù)绕渌娦啪W(wǎng)絡(luò)，也會增加故障發(fā)現(xiàn)、分析和排除的時間和難度。

IP網(wǎng)維護的困境

雖然IP網(wǎng)維護存在很多問題，但IP網(wǎng)維護的困境主要由以下四個因素造成。

IP網(wǎng)網(wǎng)管能力偏弱

IP網(wǎng)的網(wǎng)管能力較交換、傳輸?shù)葘I(yè)偏弱，無論是早期的網(wǎng)元性能監(jiān)控，還是現(xiàn)今常見的時延、丟包、抖動指標，都很難反映基于IP網(wǎng)的紛繁復(fù)雜的各類業(yè)務(wù)應(yīng)用品質(zhì)。

IP網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)能力不足

IP網(wǎng)業(yè)務(wù)自動開通能力較弱，稍復(fù)雜的業(yè)務(wù)開通均需要手工配置。此外，維護人員水平的參差不齊造成對業(yè)務(wù)配置的理解和腳本實現(xiàn)都存在差異，從而增加維護成本和故障風(fēng)險率。歷史經(jīng)驗也告訴我們：70%的障礙都是人為造成的。

IP網(wǎng)設(shè)備故障率較高

IP網(wǎng)作為綜合承載網(wǎng)，需要不斷滿足新的需求而部署新的功能，需要不斷滿足流量的增長而不斷擴容，因此整個網(wǎng)絡(luò)處于頻繁的軟、硬件升級過程中。其中，業(yè)務(wù)控制點作為IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中業(yè)務(wù)最復(fù)雜的網(wǎng)元，出現(xiàn)故障概率又遠遠高于其他網(wǎng)元，而恰恰在這個環(huán)節(jié)缺少有效的冗余安全保護。

4.IP協(xié)議開放性和統(tǒng)一的電信標準之間的矛盾

目前，IP協(xié)議標準的正式商用速度無法跟上越來越復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求，IP協(xié)議內(nèi)容也存在模糊地帶，容易引起制造商理解不一致。這些因素都導(dǎo)致運營商對傳統(tǒng)IP業(yè)務(wù)的管控能力較弱，缺少電信級維護手段。

如何運營好IP網(wǎng)絡(luò)

從2001年南京城域網(wǎng)作為全國第一個寬帶城域網(wǎng)開始運營以來，各個運營商都在思考如何將IP的低成本和電信級質(zhì)量保障相互融合，我們認為可以從以下四個方面來進行。

運營商應(yīng)更多的參與至整個IP產(chǎn)業(yè)鏈中

運營商應(yīng)及早介入IP標準協(xié)議的制定，根據(jù)各類業(yè)務(wù)在實際運營中展現(xiàn)的特征，使IP網(wǎng)具備業(yè)務(wù)可控、可分析的電信網(wǎng)特性。

細分業(yè)務(wù)，IP網(wǎng)簡單化

從應(yīng)用層的優(yōu)化降低對IP承載網(wǎng)的要求，盡量保持IP 網(wǎng)絡(luò)的簡單性。從技術(shù)上看，各類應(yīng)用特性的不同需要IP網(wǎng)絡(luò)不同的承載能力，可分為兩大類業(yè)務(wù)：

“開放型“互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)主要為公眾互聯(lián)網(wǎng)訪問業(yè)務(wù)，該類業(yè)務(wù)基本處于不可控制的“管道”狀態(tài)，其流量呈現(xiàn)爆炸式增長趨勢，業(yè)務(wù)模型特點為大帶寬管道+“較差”的保障能力+智能的業(yè)務(wù)層終端設(shè)備，終端的智能化使得運營商的IP網(wǎng)迅速淪為管道；

“封閉型”自營性業(yè)務(wù)包括IPTV、語音業(yè)務(wù)等運營商自營業(yè)務(wù)及企業(yè)內(nèi)部專線，此類業(yè)務(wù)的流量或內(nèi)容完全可控，為運營商的關(guān)鍵盈利業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)模型特點為小帶寬的電路+嚴格的保障能力+非智能的業(yè)務(wù)層終端設(shè)備，從終端、IP承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)源均在運營商管控范圍內(nèi)，所以能提供全程QoS保障能力。

強化業(yè)務(wù)控制點功能

業(yè)務(wù)控制點加入DPI等功能，進一步加強業(yè)務(wù)流量管控和分析。同時提升業(yè)務(wù)控制點安全冗余能力，通過BAS熱備和VRRP技術(shù)分別為公眾客戶和專線客戶提供業(yè)務(wù)保護能力。

建立基于IP網(wǎng)的各類業(yè)務(wù)模型

通過對重點業(yè)務(wù)的體驗監(jiān)控，定期地收集網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)品質(zhì)數(shù)據(jù)，通過分析數(shù)據(jù)，挖掘業(yè)務(wù)變化的趨勢內(nèi)容，基于時間等維度建立各類業(yè)務(wù)模型。既可以提升日常維護效率，又可以通過業(yè)務(wù)變化的趨勢，為前端營銷部門提供業(yè)務(wù)使用反饋和優(yōu)化建議。