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IP融合技術(shù)熱潮下的懷疑和反思

2004/12/20

　　人們對(duì)于采用綜合的技術(shù)，追求將數(shù)據(jù)、話音和視頻等業(yè)務(wù)“一網(wǎng)打盡”的夢(mèng)想從來(lái)都沒(méi)有停止過(guò)。從20世紀(jì)80年代的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)技術(shù)，到基于異步傳輸模式(ATM)的寬帶ISDN，直到現(xiàn)在的IP+MPLS(多協(xié)議標(biāo)記交換)技術(shù)等，在這一過(guò)程中，雖然在技術(shù)選擇上屢戰(zhàn)屢敗，但卻屢敗屢戰(zhàn)，對(duì)融合目標(biāo)的追求從來(lái)都沒(méi)有動(dòng)搖過(guò)。現(xiàn)在的問(wèn)題不是要不要融合，而是采用什么樣的技術(shù)和方式融合的問(wèn)題。

　　IP 熱潮下的懷疑

　　在本世紀(jì)初，IP技術(shù)徹底擊敗了ATM技術(shù)，成為業(yè)界普遍看好的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的承載技術(shù)。但I(xiàn)P最初設(shè)計(jì)以Best effort的方式工作，用于教育和科研，因此面臨著服務(wù)質(zhì)量(QoS)和安全等問(wèn)題。

　　雖然將IP技術(shù)“電信化”的工作進(jìn)行了數(shù)年，但一直沒(méi)有找到一種普遍適用的IP QoS解決方案：輕載方式成本過(guò)高，流量規(guī)劃困難；InterServ/RSVP模型需要在網(wǎng)絡(luò)中保留狀態(tài)信息，擴(kuò)展性不好；DiffServ模型無(wú)法嚴(yán)格保證QoS；流量工程技術(shù)復(fù)雜。與此同時(shí)，隨著IP技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，安全、地址短缺和可運(yùn)營(yíng)等問(wèn)題日益突出。

　　進(jìn)入2004年，雖然IP在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大，但業(yè)界一些人開始對(duì)IP技術(shù)是否能夠滿足下一代網(wǎng)絡(luò)所期望的“電信級(jí)”服務(wù)的要求產(chǎn)生了懷疑。筆者以為：之所以選擇IP，并非真的IP技術(shù)就比別的技術(shù)先進(jìn)多少，而是諸多原因綜合的結(jié)果，IP化的趨勢(shì)是不可阻擋的。

　　首先，IP化已經(jīng)成為市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)。毋庸置疑，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是通信業(yè)務(wù)的發(fā)展方向。目前市場(chǎng)上幾乎所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)等)已經(jīng)或可以是基于IP的�，F(xiàn)實(shí)已經(jīng)證明：開發(fā)和部署基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不僅是可行的，而且是最理想的。

　　目前已經(jīng)存在一個(gè)支持IP業(yè)務(wù)的全球性的Internet網(wǎng)；具有大量的使用和支持IP的用戶、業(yè)務(wù)開發(fā)人員、運(yùn)行維護(hù)人員，并且正在投入大量的人力和物力完善IP技術(shù)，開發(fā)IP新業(yè)務(wù)和應(yīng)用。

　　NGN主張業(yè)務(wù)與承載的分離，而IP早就這么做了。IP具有一套完善的、開放的、經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的用戶編程接口(SOCKET)，新業(yè)務(wù)和應(yīng)用的開發(fā)與部署獨(dú)立于IP網(wǎng)絡(luò)，這為業(yè)務(wù)和應(yīng)用的創(chuàng)新提供了廣闊的空間。瀏覽器、門戶網(wǎng)站、搜索引擎、P2P應(yīng)用等，無(wú)一不是IP開放性所帶來(lái)的創(chuàng)新。

　　實(shí)踐已經(jīng)證明，IP承載話音(VoIP)等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是可行的。VoIP網(wǎng)絡(luò)的成功運(yùn)營(yíng)證明只要處理得當(dāng)，IP技術(shù)足以保證話音業(yè)務(wù)的安全性和服務(wù)質(zhì)量。IP之外的其他技術(shù)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的可行性從來(lái)都沒(méi)有得到過(guò)驗(yàn)證。難以想象，如果投入巨大的人力、物力去嘗試諸如WWW/EMAIL/FTP/TE LENE To ver ATM(或over PSTN，或over SDH/WDM)會(huì)是怎樣的情形。

　　目前，業(yè)界已基本停止了在時(shí)分復(fù)用(TDM)和ATM技術(shù)方面的研發(fā)，加大了在IP技術(shù)上的研發(fā)投入，同時(shí)由于ITU、ETSI等電信領(lǐng)域的國(guó)際組織在IP技術(shù)領(lǐng)域的介入，IP電信化的投入、研發(fā)和人才儲(chǔ)備出現(xiàn)了良性循環(huán)的局面，而TDM和ATM所面臨的局面則正好相反。

　　可以預(yù)見，隨著IP技術(shù)的發(fā)展、寬帶接入的普及、基于IP的新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)模式的逐漸成熟，基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不但會(huì)像現(xiàn)在這樣成為運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)流量的主體，未來(lái)也必將會(huì)成為其業(yè)務(wù)收入的主體，改變現(xiàn)在所面臨的這種IP業(yè)務(wù)量占絕對(duì)主體而話音業(yè)務(wù)的收入?yún)s占絕對(duì)主體的局面。

　　IP網(wǎng)體系架構(gòu)的五點(diǎn)反思

　　RFC1958和后來(lái)的RFC3724所描述的“端到端的透明性”是Internet所堅(jiān)持的、非常少有的一個(gè)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)理念。所謂端到端的透明性，就是在TCP/IP的設(shè)計(jì)中，將Internet系統(tǒng)中與通信相關(guān)的部分(IP網(wǎng)絡(luò))與高層應(yīng)用(端點(diǎn))分離，最大程度地簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)程序。

　　這一理念隨著Internet的發(fā)展得到了延伸，在其內(nèi)涵中包括了開放性和可靠性等，后來(lái)端到端的透明性理念被擴(kuò)展為：協(xié)議設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能地將狀態(tài)信息維護(hù)在端點(diǎn)上，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不維護(hù)與特定應(yīng)用相關(guān)的任何狀態(tài)信息。因?yàn)橹挥羞@樣，才可能當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某部分發(fā)生故障時(shí)不會(huì)中斷通信，除非通信端點(diǎn)自身出現(xiàn)故障。根據(jù)這一擴(kuò)展后的理念，出現(xiàn)了下面的著名推論：(無(wú)連接的)分組交換技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榉纸M交換網(wǎng)絡(luò)中不維護(hù)狀態(tài)信息，因此只有通信終端發(fā)生故障時(shí)才會(huì)中斷通信；業(yè)務(wù)與承載分離，IP網(wǎng)絡(luò)中不保存與業(yè)務(wù)和應(yīng)用相關(guān)的信息，終端智能化而網(wǎng)絡(luò)傻瓜化。

　　Internet這一理念誕生的基礎(chǔ)是：Internet最初是由具有共同愛(ài)好的技術(shù)專家設(shè)計(jì)開發(fā)的，他們之間相互信任；Internet是由科研團(tuán)體或政府研究機(jī)構(gòu)管理下的非商用網(wǎng)絡(luò)。多年后再看這一經(jīng)典理念，這些假設(shè)已經(jīng)發(fā)生了很大變化。

　　首先，端到端的設(shè)計(jì)理念假設(shè)客戶之間相互信任。但現(xiàn)在Internet客戶的動(dòng)機(jī)并不那么單純，端到端的設(shè)計(jì)理念假設(shè)所有端節(jié)點(diǎn)是協(xié)同工作的，使互惠互利的基礎(chǔ)產(chǎn)生了動(dòng)搖。在安全防護(hù)方面，不斷增加的Internet客戶要么技術(shù)水平不夠高，要么漠視自身的安全問(wèn)題，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商在防止新手或安全意識(shí)淡漠的客戶免受有意或無(wú)意的安全威脅方面需要做的工作越來(lái)越多，出現(xiàn)了防火墻、虛擬專用網(wǎng)(VPN)、認(rèn)證中心(CA)等。

　　其次，Internet盡力而為(Best effort)的服務(wù)模型只適合于FTP、電子郵件等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。有些IP電信業(yè)務(wù)，如VoIP、Video、Streaming等需要QoS保證，甚至Multicast的支持。

　　第三，以前的Internet是非商用的，不必考慮回報(bào)�，F(xiàn)在的ISP除了提供窄帶/寬帶接入業(yè)務(wù)外，還經(jīng)常在自己的網(wǎng)絡(luò)中捆綁一些業(yè)務(wù)，將客戶鎖定在自己網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)，已經(jīng)不再是單純的ISP了。

　　第四，出于社會(huì)和法律等方面的考慮，第三方信任機(jī)構(gòu)開始介入端到端的通信，負(fù)責(zé)審計(jì)或稅收等方面的工作。

　　第五，端到端的透明性帶來(lái)的是智能在終端上，運(yùn)營(yíng)商失去了對(duì)業(yè)務(wù)的控制權(quán)，使得運(yùn)營(yíng)商成為“比特管道”，這是他們所不愿意看到的。

　　Internet所堅(jiān)持的“端到端的透明性”實(shí)際上是希望在網(wǎng)絡(luò)層以及網(wǎng)絡(luò)層以上(如應(yīng)用層)提供透明性，保證業(yè)務(wù)和應(yīng)用的創(chuàng)新與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。但在IP電信網(wǎng)中，當(dāng)希望依靠高層的業(yè)務(wù)和應(yīng)用賺取利潤(rùn)時(shí)，是否還需要從網(wǎng)絡(luò)層開始向上為客戶提供端到端的透明性，就很值得研究了。

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