潘 濤,武 飛
(中通服咨詢設計研究院有限公司,江蘇 南京 210019)
近年來,政府企業對于專線服務與帶寬的需求急速提升,提出了高帶寬、低時延、高安全性與響應迅速的要求。運營商原有的MSTP、IPRAN與OTN網絡可在不同的應用場景中展現各自的優勢,但是欠缺明確的承載解決方案與策略。此外,多網共存增加了承載網的建設、營運和管理難度。
在我國,針對不同的政府企業需要根據政府企業的需求制定有效的方案。對于軍隊與黨政相關的專線,重點是可用性、速度與時延。單個專線業務的高收益是政企專線業務收入的關鍵來源。對企事業單位來說,低成本、靈活、迅速、敏捷變更等是政府企業轉型的目標。目前,政府企業專線業務的發展趨勢可歸納如下。
隨著政府專線信息與數據的急速增加,網絡故障對于專線用戶的影響愈來愈大。政府企業客戶對于網絡電路的質量、安全性、可靠性與冗災性提出了非常高的要求[1]。運營商需具有快速的業務響應與應急響應能力,尤其是對單端到單端的專線,如網絡故障恢復時間,已成為政府企業客戶選取專線承載網的關鍵標準。為了獲得客戶的認可,攻占越來越多的市場,各大運營商對于業務確保切換標準與網絡故障修復時間業務許諾均有嚴苛的要求。
隨著高清視頻、網絡游戲、高頻交易、云支付以及云桌面等全新業務的發展,客戶對于專線承受網絡的時延提出了越來越高的要求。比如,4K高清視頻時延建議不小于15~20 ms,云支付服務時延要求小于10 ms,云桌面業務時延建議小于20 ms。因此,運營商需建立低時延的專用專線網絡,并且把低時延當作網絡差異化的賣點。
云技術增進ICT產業的創新。大帶寬需求增大,專線帶寬加快增長,IP電路以40%的速度增長,波長租賃業務逐漸增加,而低速業務增長率較低。當前,專線漸漸自2M增加到10M、100M,而且對GE需求也越來越多。
隨著業務系統的豐富,信息數據量急速增加,可為整個網絡添加或是變更全新節點,展開業務變更。因此,操作人員需迅速提升電路服務與電路調整能力。
在瞬息萬變的市場環境下,如何縮短業務對外開放時間將成為運營商爭奪政府企業客戶的關鍵手段。
通信網絡遵守OSI七層機制。將SDH、MSTP、MSAP、OTN和DDN分配給物理層(第1層),IPRAN、PON、ATM和FR分配給數據鏈路層(第二層)[2]。在第二層與第三層中,分類的有MPLS VPN。此種技術雖然大多被使用在隧道中,但是一般狀況下會被使用在第二層。除了物理層(第一層)是安全隔離之外,其他層不被視為安全分離。建議安全性隔離的政企專線最好選用物理層的承載網絡。
SLA(服務水平協議)是根據政府企業客戶的需求制定的。具有不同服務保證級別的網絡解決方案的差異,對于反映客戶訪問級別和設備可用性非常重要。對于業務安全性高的服務,設備使用自修復保護構建修復后的網絡。根據客戶服務的級別和應用程序業務的重要性,應用程序服務作為客戶確認不同級別的服務保證,并獲得不同的網絡解決方案。OTN/MSTP(MSAP)/IPRAN可以獲得政府企業特定服務的密鑰(AAA)、二級(AA)和普通(A)級別。MPLS VPN可提供重要(AA)和普通(A)兩個等級的政企專線服務。
在選擇承載網絡的過程中,要充分根據相關政府企業中的主要需求制定適合企業的專線承載方案,以便能夠最大可能地滿足客戶的需求。
政府企業線路的主要承載網絡可分為OTN、IPRAN、MSTP/SDH、MPLS VPN、PON、DDN、ATM(異步傳輸模式)和FR(幀中繼)。其中,OTN、IPRAN、MSTP/SDH和MPLS VPN是未來的主要承載網絡;PON、DDN、ATM和FR網絡正在逐步減少政府服務的數量。
根據OTN的特點來看,OTN比較適合于要求傳輸速度在300 m以上的政府企業,而IPRN更加適用于10 m傳輸速率的中小型企業。
ATM、MSAP多業務接入平臺/SDH帶寬成本高,TN、IRPRAN、DDN、FR帶寬成本低,PON、MPLS VPN帶寬成本低。
此外,OTN、MSTP/SDH和DDN具有較高的安全級別隔離,一般適用于需要較高安全級別隔離的客戶。FR、PON、ATM和MPLS VPN的安全隔離度不高,不適合高安全條件的政府企業客戶使用。
政府業務線的攜帶方式比較,見表1[3]。

表1 政企專線業務專線承載方式比較
4.1.1 IPRAN承載政企業務網絡建設方案
在核心層或者是匯集層建設網絡設計方案的過程中,IPRAN承載移動服務和IPRAN承載管理服務基本相同,尤為關鍵的差異展現于終端層規劃。其中,IPRAN承載管理服務層通常是由小型分組設備和綜合接入點設備組成,而綜合接入點設備的組成由相關政府的小型分組設備和基帶處理單元組成。在訪問政府企業客戶端的時候,需采用小型分組設備。為了能夠完全和基帶處理單元上行鏈路以及政府企業專線中的寬帶終端提出的建議相符合,需要充分利用在MSTP/MSAPPOP上設置的原則,引入IPRAN綜合接入點。政府企業專線中,在比較密集的地帶建設綜合接入點10G的承載,而在非密集的地方可以和基站中的回程環路共享一個裝置。在建設初期,新綜合接入點環路與基站的回程環路B(增強層裝置)共享。如果B容量不足,則執行新的B擴展。如果中央辦公室設備或光纖或管孔受到限制,則考慮增加中央辦公室擴展設備。
4.1.2 MSTP承載政企業務轉網方案
MSTP網絡可以為N×2M、10M等大型客戶線路的帶寬需求和業務透明傳輸提供強有力的支持。實際上,較大的客戶在受理業務的過程中對專線業務的需求愈來愈大,在MSTP網絡的時間段與交叉資源急速損耗。在MSTP網絡中繼層與聚合層,可能造成下列后果:(1)大量的10~100專線服務需安裝FE端口,引起的MSTP設備槽與端口資源聚合層在專線服務熱點區域變得緊張;(2)通常狀況下,10~100M的政府企業專線需要VC12級聯進行建立,在此過程中需要占用并消耗很多的低階交叉資源,以至在網絡中容易出現由于MSTP中繼核心節點帶來的瓶頸;(3)很多政府企業的專線建立都需要利用城市匯聚層和MSTP中繼層之間的相互鏈接的網絡傳輸,會使得傳輸過程中出現鏈路時隙資源不夠的狀況而影響服務的狀況。
但是,隨著社會信息技術的發展,MSTP得到了很大改進,把傳統使用MSTP進行承載的網絡逐漸進行遷移,最后變成IPRAN進行承載。一方面,在政府企業接入小型分組設備的同時接入IPRAN網絡。在總部或者分支中的路由器中以太網的出口中增添小型分組設備,小型分組設備則在接入到機房的過程中需要使用光纖接入方式,接入到IPRAN綜合POP設備上,同時需要增添一個靜態的PW。在IPRAN中可安裝多段PWs構建兩端路由器間的點對多點與點對點的交互。另一方面,用戶直接介入IPRAN POP設備,通過光收發機或是光纖把總部(分支)用戶路由器連收到操作員機房的IPRAN POP設備。在IPRAN網絡中可以增添多段的靜態PW,以此實現用戶操作過程中路由器之間的點對多點以及點對點通信,使用戶擁有更好的體驗。
政府企業專線承受網絡應考量當前與整體的發展原則,考量客戶的業務需求,恰當選取技術與成本改進的建設方案。從網絡轉型的角度來看,目前全省大部分運營商規劃了100 Gb/s OTN系統,本地OTN網絡已經初具規模,建設重點將逐漸向核心層遷移,匯集層能力擴容與網絡改進,接入點網絡補點遷移。MSTP網絡已暫停大規模建設,僅展開了大規模的網絡改建或擴展。在核心層、匯集層和終端層,不同程度出現通道資源緊張、節點設備交叉能力缺乏以及部分環網設備老舊等問題。
綜合分析技術、投資與現狀網絡后,提議政府企業部門使用下列承載方式。
(1)以安全性和時延為重點的一系列服務(如黨政軍和金融專線)。首先,如果電路粒子數小于或等于100 Mb/s帶寬時,應充分利用現有網絡的MSTP能力;其次,當電路粒子數大于100 Mb/s時,終端層選取MSTP,匯集層使用MS-OTN網絡。
(2)對于通常獨享要求不高的一般專線業務(如中小型企業專線):首先,如果專線粒子小于或等于千兆帶寬時,可選取IPRAN網絡;其次,如果電路粒子數大于千兆帶寬時,應選取MS-OTN網絡。目前,低帶寬服務快速增長,因而低帶寬服務并沒衰退。在MS-OTN規模建設背景下,適當綜合考慮各種因素,建構一個“統一傳輸、一體化承載”的政企載體網絡,進而有效提升投資效率,越來越好地服務業務發展。
網絡演進策略主要從近期和遠期兩方面給予分析。對于近期網絡演進,MS-OTN優先部署在城市和縣域中繼波分區和城市主干線,以滿足日益增長的大粒度服務和精品政企專用服務需求;現有網絡的MSTP網絡可以連接到核心,由匯聚層構建的MS-OTN網絡可以梳理和集成MSTP接入服務;切斷現有的FE和以上粒度服務到MS-OTN,并釋放已經停止和退役的電路;振興時段資源,承接小線路精品線路服務。對于遠期網絡演進,建議從核心層開始,聚合層和訪問層完成MS-OTN網絡的平部署,實現網絡服務的端到端配置,最后構建“統一傳輸、一體化承載”的政府企業承載網絡。
面臨政府企業對于專線業務日益增長的需求,現階段提供商可通過MSTP、IPRAN、OTN等技術與網絡,最大限度地節省融資,同時符合不同客戶的需求。未來,隨著MSTP網絡規模的逐漸縮小,將形成以PE-OTN為核心、多接入技術共存的政企統一的專用承載網絡。