全IP網(wǎng)絡(luò)面對的問題(07-100)

　　傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)運營商面對適應(yīng)全IP網(wǎng)絡(luò)的最大問題是IP 不是為流技術(shù)(如語音和數(shù)據(jù))設(shè)計的。服務(wù)質(zhì)量(QoS)算法加到原IP協(xié)議的頂端，給予承載語音或視頻的某些分組優(yōu)先于數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)不能在特定的時間到達。等待時間和等待時間的變化也需要在話音鏈路中處理，以防回聲和延遲受干擾的VoIP系統(tǒng)。

　　多點傳播IGPM(因特網(wǎng)用戶級管理協(xié)議)原來設(shè)計為視頻傳遞協(xié)議，所以，用于控制IPTV應(yīng)用時存在幾個問題。首先，很多網(wǎng)絡(luò)器件不具備所需的性能(即發(fā)送率)，而需要替換或更新。其次，協(xié)議本身包括一個固有的連接，在改變多點傳播組時，經(jīng)過延遲，這對于TV業(yè)務(wù)意味著在改變節(jié)目時有一個滯后。在廣播TV上“頻道對抗”觀看是不可能的。通過附標或菜單驅(qū)動用戶控制。

　　對于不同的業(yè)務(wù)，也存在不同的優(yōu)先級。例如，在一個視頻流中丟掉一個分組可能不是太重要。但是，在低帶寬話音呼叫中這是關(guān)鍵性的問題，因為數(shù)據(jù)相當大的部分被丟失。對于高分辨率視頻就顯得更重要，丟失分組會影響圖像質(zhì)量。而數(shù)據(jù)率提高10倍，網(wǎng)絡(luò)上承載的負載多10倍，使丟失分組的機會多10倍。

　　不僅如此，IP也是一種固有的“最盡力”(‘best effort’)技術(shù)，換句話說，若一個分組不能通過，則發(fā)送一個新的分組替代它。這樣做不僅僅會導致延遲，還會產(chǎn)生兩個附加的分組:一個報告丟失，另一個替換。如不能仔細處理這種情況，這種開銷可能使網(wǎng)絡(luò)帶寬陷入困難。網(wǎng)絡(luò)運行在太大壓力下，不是一種可行的選擇。

　　網(wǎng)絡(luò)運行商追求實現(xiàn)全IP網(wǎng)絡(luò)遇到的第二個大問題是，老的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不適合處理每秒百萬分組。在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常更新路由器，最終會達到其硬件的限制，而成為系統(tǒng)的瓶頸。因為IP分組到路由是通過最直的路徑，所以，在關(guān)鍵路徑中造成路由器出問題，而放慢整個網(wǎng)絡(luò)運行速度。

　　測試設(shè)備可幫助運營商處理這種問題。仿真網(wǎng)絡(luò)中的路由器和不同類型分組仿真其性能，運營商可以及時在任何單點發(fā)現(xiàn)如何達到最佳數(shù)據(jù)流。

　　但是，網(wǎng)絡(luò)正在不斷地演變，IP運行要跨接很多其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如SDH和ATM。測試程序和測試設(shè)備必須適應(yīng)這些變化。另外，運營商可以增加多分SDH或ATM業(yè)務(wù)來處理更大載荷是有限的。

　　IP QoS

　　全IP網(wǎng)絡(luò)在用戶所感受的質(zhì)量方面提出非常特別的問題。總之，用戶感受丟失分組如同電話掉線，不好的話音質(zhì)量和視頻質(zhì)量以及服務(wù)緩慢。

　　關(guān)鍵問題是測量。當分組通過不同的路由時，如何測量網(wǎng)絡(luò)等待時間，保證網(wǎng)絡(luò)正在支持QoS優(yōu)先吞吐量。

　　此問題的原因是測試設(shè)備設(shè)置采樣網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的方法。運營商通常在1S間隔采樣網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。這種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方法，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中已用了很多年。

　　然而，用本地IP網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)根據(jù)承載分組的類型和方法會有顯著的波動，而用1S采樣時，網(wǎng)絡(luò)展示4/~5Mbit/s平均數(shù)據(jù)率。在20ms采樣，同樣的網(wǎng)絡(luò)可展示20~30Mbit/s平均數(shù)據(jù)率。在1ms采樣，同樣的網(wǎng)絡(luò)可展示的業(yè)務(wù)脈沖串的峰值為100Mbit/s。

　　這些業(yè)務(wù)脈沖串隨著分組在路由器中緩沖，會影響網(wǎng)絡(luò)等待時間，并造成瓶頸，放慢整個網(wǎng)絡(luò)的速度。

　　帶寬問題

　　帶寬問題是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固有的。隨著承載的數(shù)據(jù)越來越多，不同的網(wǎng)絡(luò)運營商采用不同的方法來滿足對帶寬的更高要求，這對于測試和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)造成很大的問題。理論上Gigabit Ethernet將構(gòu)成接入網(wǎng)絡(luò)的基干，但這些鏈路必須集合進更快的管道?，F(xiàn)在，這些架構(gòu)管道運行在10Gbit/s鏈路，但視頻的需要驅(qū)動使更新這些鏈路達到40Gbit/s。

　　在接入網(wǎng)絡(luò)中，仍然存在問題，如老的E1鏈路運行PDH仍然非常流行，并正在承載IP業(yè)務(wù)。這必須集合在一起并變換到本地IP業(yè)務(wù)，這樣做是復雜的并耗時，可能引起等待時間問題。