宽带IP网络<3>

宽带IP网络<3>
    六、宽带IP网络中的服务质量
    服务质量是IP网络发展中的永恒话题，也是IP网络中相对“脆弱”的方面。虽然充分
加大带宽超过业务需求可有效地解决服务质量，但设备端口缓冲能力限制和新应用的不断
出现使得带宽增长几乎永远无法满足所有业务的需求，所以宽带IP网络中依然必须处理服
务质量问题。
    目前在IP网络中，端到瑞的服务质量水平存在着三个阶段：尽力服务（Best－Effort）、
差别化服务（Differen－tiated）、保障服务。尽力服务是目前大多数IP网络的服务质量
现状，差别化服务及保障服务正在不断发展中。差别化服务是一种软服务质量的概念，能
提供统计意义上的优先级，而保障服务必须为特定的服务预留确定的网络资源。
    IETF目前为解决服务质量研究了两种主要的模型，即集成服务（Int－Serv）和分类
服务（Diff-sarv）。前者由于面向流的解决方案导致扩展性问题，很多人对利用全程信
令技术实现服务质量的实际可操作性持怀疑态度；后者不是单独解决端到瑞服务质量，而
是在域的范围内进行业务分类，在设备的服务质量策略支持下，如在网络中进行队列管理、
基于漏桶原理的速率控制、基于丢包策略的拥塞管理等，实现服务质量保证。其中，通过
MPLS的面向连接的能力和Diff-serv的简单信令技术结合也许能为解决IP网络的服务质量
提供更好的方案。
    七、宽带IP网络中的自愈技术
    巨大的带宽承载着大量业务使得宽带IP网络的可靠性更为重要，目前由于DWDM系统商
用的只是点对点系统，因此，对IP over DWDM方式的网络的自愈保护从光层上只能采用1+1
的光纤保护。在  IP层上，当使用动态路由协议时，IP网络本质上具备了自愈功能。这两
种保护具有不同的效果：光层的保护时间在毫秒级；而在IP层，由于其自愈功能是通过重
新选路实现的，保护时间的长短取决于路由协议发现链路状态改变所需的时间和路由计算
重新收敛的时间十般在几十秒左右）。
    对于大部分普通的IP应用，IP层的保护是足够的，因为应用瓶颈一般在服务器而不是
网络。但是对基于IP的实时应用来讲，秒级的时间会影响业务质量。目前基于MPLS流量工
程的快速改换路由特性对IP网络的自愈保护已基本可实现到Is左右的路径切换。
    八、国外宽带IP网络的建设动态
    1．超高性能骨干网络服务计划
    1993年，美国国家科学基金会（NSF）开始认识到需要一个比当时的因特网性能更高、
速度更快的网络来支持研究工作。同时，联邦政府当时正进行的高性能计算与通信（HPCC）
项目也需要高性能的网络作为支撑。因此，NSF决定实施超高性能骨干网络服务（VBNS）计
划。
    1995年4月，NSF和MCI公司联合发布了vBNS计划，该计划为期五年，由NSF负责，利用
MCI公司的光缆网络和先进的交换技术，建立一个带宽为622Mbit／s的覆盖全国的骨干网络，
为科学研究和网络应用研究提供一个宽带的网络。
    vBNS最大的特点是采用当时先进的ATM技术和SONET传输技术，在光缆网络上通过IP 
over ATM方法构建一个宽带IP网络，骨干网的连接带宽为622Mbit／s，并计划在1999年升
级到2.5Gbit/s。vBNS在骨干网上设有骨干汇接点（PoP），用户分别通过就近的PoP接入到
骨干网，接入速率为 622 Mbit／s。
    vBNS是为科学和研究目的设计的宽带网络，在初期主要为超级计算中心和NSF指定的网
络接入点提供高速的网络互连。VBNS设计有12个PoP，目前已经连接了5个超级计算中心和
17所大学，并计划允许另外47所大学接人vBNS。
    vBNS不提供商业应用，只支持各连接的科学研究机构和大学进行包括高性能网络计算、
宽带多媒体网络应用、先进路由技术、多播技术、服务质量及其控制技术以及新一代互连
网协议（IPv6）等的研究和试验。
    2．第二代因特网计划
    世界上另一个先进网络试验项目是由美国80多所大学联合提出的第二代因特网
（Internet 2）计划。为了合作研究下一代因特网技术和宽带网络应用，成立了先进因特
网开发大学联盟（UCAID）。目前，已有130多所大学参加了Internet 2计划。
    Internet 2计划提出后，一直没有得到全面的实施。直到1996年，美国政府提出下一
代因特网（ NGI）倡议，大力支持发展新一代宽带网络技术，把下一代互连网络作为未来
国家信息基础设施（NII），提出下一代因特网的性能应该比现在提高100到1000倍，并且
可以无缝地连接各种商业运行的网络。为此，美国政府拿出3亿美元，用于支持宽带试验
性骨干网络建设和新一代网络技术及宽带应用的开发。在美国政府的支持下，1998年，
UCAID提出Abilene计划，通过与思科、北电网络和Qwest公司的合作，建立一个高速的全
国骨干网络，支持Internet 2计划的开展。思科公司负责提供高性能路由交换设备，北电
网络提供网络工程技术和服务，Qwest公司提供骨干网需要的光缆。至此， Internet 2计
划得以真正全面实施。
    Abilene计划的骨干网采用先进的IP overSONET技术，去掉了ATM设备，直接在SONET
／SDH网络上传输IP数据包。骨干网络带宽为2.5 Gbit／s，计划在全国建立问个千兆比骨
干汇接点，在1999年底有64个成员接入。参加Internet 2的各大学通过附近的汇接点以
155，622Mbit／s和2.5 Gbit／s等三种速率接入骨干网，实现千兆比的宽带网络互连。
Abilene计划还准备在将来把骨干网带宽升级到9.6Gbit／s。该骨干网的建设已于1999年
初开始。
    在Abilene宽带骨干网．的支持下，Internet 2将开展各项宽带网络技术及应用的研
究和试验，其中主要的网络技术是服务质量控制技术。为此，Internet 2专门建立了 
Qbone网络，用以发展统一的服务质量控制技术，形成国际标准，这将对下一代的因特网、
新一代网络通信设备产业和未来宽带网络应用产生巨大的影响。
    Internet 2的另一项主要目的是支持宽带多媒体网络应用的研究、开发和试验，主
要有协同设计、协同实验、远程教育、远程医疗、宽带会议电视。视频点播、视频多播、
虚拟现实、远端操作科学仪器等，这些应用将成为未来下一代因特网的主要应用。
    3．先进网络第三代计划
    1998年初，加拿大政府提出加拿大先进网络第二代（CANet 2）计划，与美国Internet
 2计划相配合，计划采用IP over SONET／SDH的技术，建立贯穿全国的高速骨干试验网络。
为此，专门成立了非赢利的公司，负责CANet 2网络的规划、建设、运营管理和维护。
1998年9月，加拿大政府又对 CANet   2计划进行了大幅度升级，提出了加拿大先进网络
第三代（CANet  3）计划，在CANet 2的基础上，世界上第一个采用最先进的全光网络技
术，建立世界上最宽的国家级高速骨干试验网络。
    CANet 3采用DWDM技术，在一对光纤上同时传输多路光信号，将光纤的传输带宽提高
十倍甚至几十倍。另外，CANet 3还直接在DWDM光缆网上用SDH帧格式传输IP数据包，大大
提高传输效率，降低网络建设和运营成本。
    CANet 3骨干网络西起温哥华，东至哈利法克斯，中途经过美国芝加哥，与因特网的
汇聚点 STAR TAP连接。CANet 3计划有13个千兆比骨干汇接点，各接入网络分别以155，
622 Mbit／s和2.5 Gbit／s的速率通过就近的汇接点接入骨干网。和Internet  2类似，
CANet 3的主要目的也是支持加拿大研究机构和大学对下一代因特网技术和未来宽带网络
应用进行研究。除了服务质量控制技术和宽带多媒体网络应用研究外，还将进行高性能路
由交换机与DWDM结合、网络自愈恢复技术、流量工程等网络技术的研究。
    此外，国际上拟采用IP over DWDM技术的网络还有Sprint，MCI，KDD的KTH21，跨欧
州最大的光纤网GTS等。
    九、中国宽带IP网络展望
    新兴的中国网络通信有限公司计划实施中国高速互联网络示范工程，将采用IP over
 DWDM技术，构建新一代高速宽带网络，迈出了中国宽带IP网络建设的第一步，其主要业
务旨在提供宽带批发业务、宽带接入业务、IP电话业务及各种IP业务。此前，中国电信
亦在其IP网络中采用了IP over SDH技术，以提高网络的传输速率与能力。其他的运营公
司均在规划其网络宽带化的解决方案。随着信息技术的发展以及IP应用的进一步普及，
信息量还将增长。相信宽带IP网络以其高速、宽带、灵活方便的优势不断在中国得到应
用，它的发展前景十分广阔。

摘自《现代电信科技》