烽火通信PTN全業(yè)務(wù)QoS解決方案淺析

楊 明

烽火通信科技股份有限公司

烽火通信PTN全業(yè)務(wù)QoS解決方案淺析

楊 明

烽火通信科技股份有限公司

伴隨著IP全業(yè)務(wù)運(yùn)營的到來，如何改變過去IP無連接、業(yè)務(wù)經(jīng)營粗獷的局面，為客戶提供更加安全可靠、精細(xì)有效的服務(wù)，獲取更大的經(jīng)營效益成為了運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)。本文在剖析PTN技術(shù)體制下的QoS技術(shù)本身的同時(shí)，提出一系列的全業(yè)務(wù)場景QoS解決方案，助力運(yùn)營商打造一個(gè)精細(xì)化運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營效益的有效提升。

PTN；IP；全業(yè)務(wù)；QoS

PTN承載網(wǎng)已經(jīng)在中國移動(dòng)開始規(guī)模商用，中國電信和中國聯(lián)通的PTN試點(diǎn)也是如火如荼，在PTN網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)維中，如何改變傳統(tǒng)的IP承載網(wǎng)的“盡力而為”特性或者粗獷式的擁塞管理模式（比如簡單的FIFO隊(duì)列調(diào)度、擁塞尾丟棄等）以及針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)具體的業(yè)務(wù)QoS方案的制定策略都成了現(xiàn)階段運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)對(duì)象。

PTN網(wǎng)絡(luò)在繼承了傳統(tǒng)IP承載網(wǎng)QoS技術(shù)特征的一些精華的同時(shí)，也開發(fā)出了適合自身技術(shù)體系架構(gòu)的QoS策略，針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)IP全業(yè)務(wù)的態(tài)勢和網(wǎng)絡(luò)部署策略，有效地運(yùn)用各種機(jī)制，靈活地實(shí)現(xiàn)對(duì)全業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)電信級(jí)端到端的質(zhì)量保證，保證用戶良好的網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)和感知認(rèn)可程度。

1 QoS的幾種服務(wù)模型

提起PTN QoS就不得不提起以太網(wǎng)QoS的幾種技術(shù)體制，具體如下。

（1）Intserv模型

Intserv可對(duì)單個(gè)的應(yīng)用會(huì)話提供服務(wù)質(zhì)量的保證，可理解為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中為某一業(yè)務(wù)流量保留一定的帶寬，為該業(yè)務(wù)提供一條端到端的透明通道，這種服務(wù)類型能對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供完全的QoS保證。但是這種保留策略會(huì)消耗原本就不多的廣域網(wǎng)帶寬，當(dāng)業(yè)務(wù)流量不是很頻繁的時(shí)候會(huì)造成帶寬的浪費(fèi)，所以現(xiàn)在應(yīng)用的規(guī)模已經(jīng)大大減少了。

（2）DiffServ模型

此模式應(yīng)該說是目前業(yè)界應(yīng)用最廣泛的模式，當(dāng)然本身也是起源于Intserv模式，它是一種基于每一跳的QoS策略，網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)數(shù)據(jù)設(shè)備通過檢查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的包頭信息對(duì)流量進(jìn)行分類，再根據(jù)調(diào)度策略來決定如何轉(zhuǎn)發(fā)。因此，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者可以根據(jù)實(shí)際情況在每一臺(tái)數(shù)據(jù)設(shè)備上設(shè)置不同的QoS策略。相對(duì)于Intserv模式，DiffServ的應(yīng)用層次更加簡單，易于實(shí)現(xiàn)同時(shí)也不影響路由，效率更高。在具體的執(zhí)行上它包含了流量分類、擁塞管理、擁塞避免、流量監(jiān)管以及流量整形等功能。

（3）HQoS模型

這個(gè)是目前業(yè)界最先進(jìn)的QoS技術(shù)，應(yīng)該說也是對(duì)Diffserv模式從單維管理到多維調(diào)度的一個(gè)提升。烽火通信是業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠在PTN設(shè)備上開發(fā)出此QoS模式的廠商之一。在具體的應(yīng)用上，該方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多用戶、多業(yè)務(wù)進(jìn)行有區(qū)分的調(diào)度和服務(wù)，也能同時(shí)控制調(diào)度業(yè)務(wù)的流量并且根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度，相對(duì)于傳統(tǒng)的QoS而言，在一些QoS的關(guān)鍵參數(shù)（比如包括CIR/PIR/WRED等）設(shè)置上更加的靈活便捷。

2 烽火通信全業(yè)務(wù)HQoS解決方案

PTN技術(shù)體制的出現(xiàn)主要是為了解決基站回傳及大客戶專線IP化的問題，降低網(wǎng)絡(luò)單位比特的成本，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)有區(qū)別的端到端的質(zhì)量保證。從現(xiàn)網(wǎng)的情況來看，現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營的業(yè)務(wù)不外乎圖 1所示的VoIP（IP語音）、HSDPA（數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）、CES（電路仿真的 TDM 語音）、VOD（視頻點(diǎn)播）、IPTV（IP電視）等類型。

· 對(duì)于時(shí)延要求較高（即用戶感知度最高）的業(yè)務(wù)，比如 CES（TDM 語音）、VoIP等業(yè)務(wù)采用 EF（加強(qiáng)轉(zhuǎn)發(fā)）策略，在配置CIR（承諾帶寬）、PIR（峰值帶寬）時(shí)通常設(shè)置成相等（例如CIR=PIR=5M），在隊(duì)列調(diào)度方面采用PQ（嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)）或者較高的WRQ（權(quán)重均衡）進(jìn)行業(yè)務(wù)保證。

· 對(duì)于時(shí)延要求稍低且用戶又具有一定忍受能力（較低頻率的時(shí)延或者亂碼）的業(yè)務(wù)，比如VOD（視頻點(diǎn)播）、IPTV等視頻業(yè)務(wù)可將等級(jí)設(shè)置在 AF1～AF4，在配置CIR、PIR時(shí)規(guī)劃合理的帶寬值（通常PIR>CIR），隊(duì)列調(diào)度采用比較高的WFQ權(quán)重值，保證較為流暢的播放體驗(yàn)。

·對(duì)于一些純數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶具有稍高的忍受能力，采用BE（盡力而為）策略，在帶寬空閑的情況下盡力轉(zhuǎn)發(fā)，如果網(wǎng)絡(luò)擁塞，必要的情況下進(jìn)行丟棄。

細(xì)心的讀者可能會(huì)發(fā)現(xiàn)CS6/CS7似乎并沒有得到指派，實(shí)際上此兩項(xiàng)值通常是對(duì)網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議開放的，保證網(wǎng)絡(luò)底層互聯(lián)互通協(xié)議的絕對(duì)優(yōu)先，是進(jìn)行其他任何業(yè)務(wù)進(jìn)而保證QoS的基石。

在按照業(yè)務(wù)特性進(jìn)行了QoS等級(jí)區(qū)分以后，烽火通信CiTRANS 600系列PTN產(chǎn)品還可進(jìn)行有效的HQoS調(diào)度能力，按照“業(yè)務(wù)隊(duì)列（V-UNI業(yè)務(wù)流）—用戶（PW）—用戶組（Tunnel）—端口（Port）”進(jìn)行 4 個(gè)層次的多維調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)多用戶（政企、集團(tuán)、個(gè)人等）、多業(yè)務(wù)（語音、視頻、數(shù)據(jù)等）有區(qū)分的調(diào)度和服務(wù)，每條業(yè)務(wù)流的PIR、CIR獨(dú)立可配，每條業(yè)務(wù)流具備入口優(yōu)先級(jí)的指配/自動(dòng)映射 （802.1p→PHB）、出口優(yōu)先級(jí)的指配/自動(dòng)映射（PHB→EXP）；另外采用tunnel/PW雙管道模型時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)隧道層的PIR，同時(shí)可為該隧道層內(nèi)的每個(gè)偽線通道實(shí)現(xiàn)CIR；采用偽線層/流雙管道模型時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)偽線層的PIR，同時(shí)可為該偽線通道內(nèi)的每條流實(shí)現(xiàn)CIR，達(dá)到真正意義上的網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的合理利用與較高的投資回報(bào)率。

表1某運(yùn)營商采用烽火通信CiTRANS 600系列PTN產(chǎn)品現(xiàn)網(wǎng)QoS設(shè)置

3 全業(yè)務(wù)QoS應(yīng)用案例分析

表1是某運(yùn)營商采用烽火通信CiTRANS 600系列PTN產(chǎn)品現(xiàn)網(wǎng)QoS設(shè)置實(shí)例。

在上述設(shè)置中充分考慮了每種業(yè)務(wù)本身的時(shí)延、帶寬需求等特性，語音業(yè)務(wù)保證絕對(duì)優(yōu)先，視頻業(yè)務(wù)保證較高的帶寬和良好的隊(duì)列調(diào)度環(huán)境，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能夠在條件允許的情況下避免丟包，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)等級(jí)的良好區(qū)分和網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)化運(yùn)作。

2010-08-15）