IP與光融合的骨干網(wǎng)演進(jìn)趨勢

王伯劍

（思科系統(tǒng)中國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 北京100022）

1 前言

互聯(lián)網(wǎng)的繁榮發(fā)展離不開穩(wěn)定且具有高度可擴(kuò)展能力的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，其中骨干網(wǎng)承擔(dān)的作用至關(guān)重要，作為運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)流量匯聚及轉(zhuǎn)發(fā)的中心，大型運(yùn)營商骨干網(wǎng)的流量增速通常會(huì)達(dá)到45%～60%的年復(fù)合增長率，用戶流量經(jīng)過骨干網(wǎng)的比率也超過了60%。所以骨干網(wǎng)既是運(yùn)營商提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的核心基礎(chǔ)，也是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)投資的重點(diǎn)。

目前運(yùn)營商的骨干網(wǎng)普遍采用網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)層面的運(yùn)維和業(yè)務(wù)開通是相互獨(dú)立的，這種分離的現(xiàn)狀來自于傳輸和IP在技術(shù)專業(yè)上的差異性以及內(nèi)部組織管理的獨(dú)立性。然而，網(wǎng)絡(luò)層次分離導(dǎo)致的問題也是顯而易見的：業(yè)務(wù)的開通需要不同專業(yè)在不同網(wǎng)絡(luò)層面間進(jìn)行大量的協(xié)調(diào)，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容和流量疏導(dǎo)缺乏有效的同步機(jī)制，導(dǎo)致流量預(yù)測和有效轉(zhuǎn)發(fā)變得非常困難。傳輸設(shè)備與IP設(shè)備間存在大量“背靠背”鏈路和光接口，也造成網(wǎng)絡(luò)投資成本的增加。展望未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)發(fā)展策略，運(yùn)營商需要更具創(chuàng)新性、更體系化、多維度的解決方案，幫助規(guī)劃骨干網(wǎng)的演進(jìn)策略。

本文通過對骨干網(wǎng)架構(gòu)面臨問題的分析以及業(yè)內(nèi)諸多演進(jìn)思路的對比，介紹思科針對IP與光融合方面的一系列創(chuàng)新技術(shù)及對未來骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)的愿景。

2 互聯(lián)網(wǎng)流量發(fā)展趨勢及運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展及用戶數(shù)量的飛速增長，我國互聯(lián)網(wǎng)尤其是骨干網(wǎng)流量增速十分迅猛。流量的強(qiáng)勁增長趨勢存在兩個(gè)顯著的特征：首先，流量大部分以IP分組數(shù)據(jù)為主，傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)向分組遷移趨勢明顯，根據(jù)統(tǒng)計(jì)估算，骨干網(wǎng)上超過95%的流量是分組流量，TDM流量的比率將越來越低；其次，流量模型的預(yù)測將愈發(fā)困難，隨著云計(jì)算業(yè)務(wù)的發(fā)展，運(yùn)營商、內(nèi)容提供商和企業(yè)都在建設(shè)超大型數(shù)據(jù)中心，流量向云端聚集的效應(yīng)越發(fā)明顯。流量的動(dòng)態(tài)變化性相比從前將更加頻繁和密集，需要運(yùn)營商骨干網(wǎng)能夠迅速做出響應(yīng)。

目前運(yùn)營商普遍采用的分層模型不能適應(yīng)這種趨勢的變化，模型架構(gòu)如圖1所示。從專業(yè)分工的管理角度看，分層架構(gòu)存在合理性，但隨著數(shù)據(jù)分組和TDM流量的此消彼長，SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模開始逐漸萎縮，一些運(yùn)營商甚至明確叫停了新建SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)的項(xiàng)目。大顆粒的分組業(yè)務(wù)由分組層傳送，并直接承載在波分鏈路上。流量類型和模式的變化造成傳統(tǒng)分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在的弊端也日益凸顯。

同時(shí)，在骨干網(wǎng)中，路由器建網(wǎng)成本高于TDM（SDH/SONET以及OTN），更高于DWDM。因此從降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的成本角度，運(yùn)營商期望能夠利用底層的網(wǎng)絡(luò)幫助上層的網(wǎng)絡(luò)卸載流量。但由于骨干網(wǎng)平面95%以上都是IP分組流量，且流量調(diào)度的顆粒度都很高（達(dá)到上百Gbit/s）。因此，在骨干網(wǎng)平面，最為經(jīng)濟(jì)有效的流量卸載方式是IP+DWDM，即路由器流量直接進(jìn)入DWDM系統(tǒng)，通過波長的交換實(shí)現(xiàn)最低成本的流量疏導(dǎo)。在這種場景下，無論是SDH/SONET還是OTN電交叉，都無法有效、低成本地幫助分組層卸載流量。

在DWDM層，目前的波分設(shè)備通常在波長可調(diào)度方向的數(shù)量以及不同顏色波長之間的交叉變換上存在一些限制，導(dǎo)致在長途骨干網(wǎng)組建網(wǎng)狀網(wǎng)或部分網(wǎng)狀網(wǎng)具有一定的難度和成本壓力，所以目前電信運(yùn)營商在長途傳輸上仍然以鏈狀或者線型組網(wǎng)為主。流量的傳送需求要跟隨傳輸線路的方向，鏈狀或線型組網(wǎng)顯然不是流量調(diào)度最優(yōu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

此外，目前波分網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)配置仍然以靜態(tài)手工配置為主，電路的開通、波長的映射、端口的配置都完全依賴網(wǎng)管人員的手工配置。顯然這不能滿足運(yùn)營商業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需要，不能有效支持流量模型日趨動(dòng)態(tài)化和復(fù)雜化的趨勢。因此，運(yùn)營商需要波分設(shè)備更加智能，提供更好的靈活性，并且支持與IP分組層更緊密的協(xié)作能力。

圖1 骨干網(wǎng)典型的分層模型

3 業(yè)內(nèi)對于骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)的觀點(diǎn)

骨干網(wǎng)架構(gòu)未來如何演進(jìn)？如何實(shí)現(xiàn)IP分組和傳輸系統(tǒng)在控制平面的協(xié)同？這些問題一直以來都是業(yè)內(nèi)討論的熱點(diǎn)。對于這些熱點(diǎn)問題的分析，將有助于更好地理解運(yùn)營商骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求，從而明確未來架構(gòu)的演進(jìn)方向。目前主要有3種主流的架構(gòu)體系：Full IP Core、Hollow Core和Lean Core。

3.1 Full IP Core架構(gòu)

采用路由器+ROADM波分系統(tǒng)組網(wǎng)方式，在路由轉(zhuǎn)發(fā)平面通過IP技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶流量的尋址和疏導(dǎo)。BGP被用來在所有路由器之間同步轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)信息。骨干網(wǎng)路由器之間通過長途波分系統(tǒng)進(jìn)行連接：路由器提供白光接口，連接到傳輸?shù)牟ㄩL變換器，波長變換器進(jìn)行彩光調(diào)制后進(jìn)入ROADM波分系統(tǒng),Full IP Core的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。核心路由器之間通過部分網(wǎng)狀連接實(shí)現(xiàn)拓?fù)浔馄交Ｂ酚善髋c波分平面之間獨(dú)立管理和運(yùn)維，彼此之間通過OAM機(jī)制實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管和故障診斷的協(xié)同。

這種架構(gòu)的優(yōu)勢是完全利用了IP層動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的靈活性和分組交換技術(shù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用的經(jīng)濟(jì)性，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的流量調(diào)度和寬帶利用率的提升。但存在如下兩個(gè)問題：

·需要支持全I(xiàn)P業(yè)務(wù)的核心路由器，建網(wǎng)成本較高；

·路由器層面與波分ROADM層面缺乏控制平面的協(xié)同，依然存在效率和投資成本較高的挑戰(zhàn)。

圖2 Full IP Core的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3.2 Hollow Core架構(gòu)

采用路由器+OTN電交叉+ROADM波分系統(tǒng)組網(wǎng)，由全網(wǎng)狀的OTN電交叉替代核心路由器，網(wǎng)絡(luò)中的邊緣路由器負(fù)責(zé)用戶側(cè)流量的終結(jié)以及核心側(cè)不同方向的流量與OTN電路的映射。骨干核心流量的轉(zhuǎn)發(fā)完全由OTN電交叉根據(jù)電路映射進(jìn)行疏導(dǎo)。ROADM提供OTN電交叉設(shè)備在長途的連接，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 Hollow Core網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

這種架構(gòu)的目標(biāo)是通過成本更低的OTN電交叉設(shè)備代替核心路由器，以實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)建設(shè)成本的降低。但由于OTN的TDM技術(shù)本質(zhì)，意味著在這種架構(gòu)下，需要引入N×N連接問題，即為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全連通，路由器之間必須建立全網(wǎng)狀的邏輯連接。邊緣路由器的核心方向接口需提供大量的子接口能力，增加了邊緣路由器成本；同時(shí)OTN需要為所有邏輯連接按照最大峰值帶寬要求預(yù)配置電路連接以及對應(yīng)的保護(hù)電路連接，使得這種組網(wǎng)架構(gòu)在帶寬利用率、網(wǎng)絡(luò)彈性以及故障保護(hù)效率方面，都存在明顯的劣勢，難以實(shí)現(xiàn)最初替代核心路由器實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)投資成本降低的目標(biāo)。

3.3 Lean Core架構(gòu)

采用路由器+LSR（標(biāo)簽交換路由器）+ROADM波分系統(tǒng)組網(wǎng)方式，這種架構(gòu)完全利用MPLS技術(shù)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)同步，核心轉(zhuǎn)發(fā)使用僅支持標(biāo)簽交換的LSR替代價(jià)格昂貴的全I(xiàn)P業(yè)務(wù)核心路由器，由于LSR僅根據(jù)標(biāo)簽表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因而無需維護(hù)龐大的路由轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，并且降低了端口對于硬件隊(duì)列數(shù)和內(nèi)存容量的需求，所以相比核心路由器能實(shí)現(xiàn)成本較大幅度的降低。Lean Core的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 Lean Core架構(gòu)

這種架構(gòu)的優(yōu)勢在于利用MPLS技術(shù)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)融合承載，運(yùn)營商無需為單獨(dú)業(yè)務(wù)建設(shè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)整體骨干網(wǎng)投資成本的降低。但在這種架構(gòu)下，一方面，引入了純粹的LSR設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)層必須從扁平化倒退回層次化，增加了邊緣路由器與LSR之間的“背靠背”鏈路和接口的數(shù)量；另一方面，對邊緣路由器的功能需求提高，所有的路由轉(zhuǎn)發(fā)決定都要完全依賴邊緣路由器。這兩方面因素在一定程度上抵消了引入LSR所帶來的成本優(yōu)勢。

更為重要的是，Lean Core的架構(gòu)同樣沒有解決Full IP Core架構(gòu)中，分組層與傳輸層之間缺乏控制平面協(xié)作的問題。因而，同樣不能從根本上解決骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)中降低整網(wǎng)建設(shè)成本、提升網(wǎng)絡(luò)效率的核心訴求。

4 思科IP與光融合的創(chuàng)新架構(gòu)

為了全面應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，運(yùn)營商需要更為系統(tǒng)化和更具創(chuàng)新性的解決方案，能夠在多個(gè)維度并行滿足骨干網(wǎng)演進(jìn)的需求：容量的擴(kuò)展、建網(wǎng)成本的降低和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率的提升。容量的擴(kuò)展不能以犧牲靈活性為代價(jià)，靈活性的增強(qiáng)也不能導(dǎo)致建網(wǎng)投資成本的增加。為了平衡多維度的需求，思科針對骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)開發(fā)了面向IP和光融合的全新解決方案——nLight。nLight的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從應(yīng)用層、分組層到光傳送層的多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，集成了最新的光傳送技術(shù)、控制平面技術(shù)以及SDN所提供的可編程API能力，使得網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和演進(jìn)能夠適應(yīng)運(yùn)營商快速增長的業(yè)務(wù)需求。

4.1 智能ROADM系統(tǒng)

智能波分系統(tǒng)是思科IP與光融合架構(gòu)的基礎(chǔ)，骨干網(wǎng)的長途傳送離不開波分系統(tǒng)的參與，因此波分系統(tǒng)的靈活性對于骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)具有深遠(yuǎn)的影響。對于未來的骨干網(wǎng)演進(jìn)，波分傳輸系統(tǒng)需要哪些新的技術(shù)？思科認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：

·可調(diào)激光器（tunable laser）；

·與波長無關(guān)的接口（colorless interface）；

·100 Gbit/s可調(diào)相干光檢測接口（tunable coherent receiver）；

·全向接口（omni interface）；

·持續(xù)可配置的動(dòng)態(tài)頻寬分配能力；

·波長連續(xù)無關(guān)性（contentionless）；

·WSON的G-MPLS動(dòng)態(tài)控制平面。

智能ROADM系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)波分系統(tǒng)的業(yè)務(wù)配置復(fù)雜、維護(hù)工作量巨大、組網(wǎng)限制、業(yè)務(wù)開通低效等諸多問題。利用前面提到的新技術(shù)，波長上下路、不同方向之間的波長交換、波長顏色的重新配置等都可完全通過軟件方式實(shí)現(xiàn)，簡化了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維，提升了業(yè)務(wù)開通效率。WSON動(dòng)態(tài)控制平面的引入，為未來與分組層在控制平面的協(xié)同奠定了技術(shù)。簡而言之，智能ROADM系統(tǒng)是運(yùn)營商未來向全光組網(wǎng)演進(jìn)的重要基礎(chǔ)。

表1 各融合技術(shù)適合應(yīng)用的場景

4.2 靈活的設(shè)備形態(tài)融合

從40 Gbit/s時(shí)代思科創(chuàng)新地提出在路由器上支持IPoDWDM彩光接口以來，分組設(shè)備與傳輸設(shè)備之間從設(shè)備形態(tài)的角度實(shí)現(xiàn)融合，成為業(yè)內(nèi)廣受關(guān)注的話題和研發(fā)方向，設(shè)備形態(tài)的融合降低了網(wǎng)絡(luò)端口及鏈路的數(shù)量，減少了昂貴的波長變換器件數(shù)量，節(jié)省了設(shè)備所占空間和功耗，具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)動(dòng)力。同時(shí)技術(shù)的進(jìn)步也能夠推動(dòng)組織架構(gòu)的變革，設(shè)備形態(tài)的融合使得運(yùn)營商能夠促進(jìn)專業(yè)之間更加緊密和高效地合作，從而降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維開銷。

在推動(dòng)設(shè)備形態(tài)融合的過程中，由于用戶自身情況及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上的差異，并不是所有用戶都能夠采用相同的融合技術(shù)，因此要求設(shè)備形態(tài)的融合技術(shù)具有足夠的靈活性，以適應(yīng)不同用戶的融合需求。在思科nLight解決方案中，思科提供了多種融合技術(shù)，滿足用戶從物理形態(tài)、網(wǎng)管、協(xié)議控制等多個(gè)角度進(jìn)行融合的需求。各融合技術(shù)適合應(yīng)用的場景見表1。

4.3 思科：Overlay控制平面協(xié)議

引入智能ROADM系統(tǒng)后，波分層變得更加動(dòng)態(tài)和靈活，任何接口和波長的重新配置及選路都可通過軟件方式完成，從而使得利用控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)IP和光層的融合成為可能。為了解決IP與光傳輸控制平面的協(xié)作問題，業(yè)界提出了GMPLS協(xié)議，利用通用的轉(zhuǎn)發(fā)信息標(biāo)識(shí)與MPLS標(biāo)簽的映射實(shí)現(xiàn)不同層面的轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)信息共享。GMPLS協(xié)議提出的10多年間，已有不少IP和傳輸設(shè)備廠商支持GMPLS的功能，但由于缺乏互通性和GMPLS本身工作模型存在的問題，沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模的實(shí)際部署。因此思科在GMPLS的基礎(chǔ)上提出了新的工作模式iOverlay（informational overlay），工作模型如圖5所示。

iOverlay擴(kuò)展了GMPLS協(xié)議對于客戶側(cè)接口UNI的定義，利用這種增強(qiáng)的UNI，IP和光傳輸層之間可以共享拓?fù)渑c路徑屬性信息，但又同時(shí)保持兩個(gè)路由域的相互隔離。在iOverlay的工作模型中，波分層的DWDM系統(tǒng)可以向IP層的路由器系統(tǒng)提供有關(guān)光路的諸多信息，如光路標(biāo)識(shí)符、可用路徑、時(shí)延、誤碼率、路徑開銷、共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組（SRLG）、光路的保護(hù)屬性等，利用這些信息，IP層的路由器系統(tǒng)能夠計(jì)算端到端的最優(yōu)路徑，并根據(jù)最優(yōu)路徑的選擇，向DWDM層發(fā)起光路連接的建立和拆除請求。iOverlay解決了許多傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，由于IP與光層之間缺乏溝通而導(dǎo)致的低效和非最佳路由的問題。

利用iOverlay功能，從IP層路由選路到光層傳送路徑的建立，僅需數(shù)秒即可完成，相比之前動(dòng)輒需要數(shù)十小時(shí)甚至數(shù)周的時(shí)間，iOverlay極大地提高了業(yè)務(wù)開通和故障恢復(fù)的效率。從經(jīng)濟(jì)性角度，iOverlay能夠提高網(wǎng)絡(luò)鏈路的有效帶寬利用率，通過更加動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)的路徑選擇，降低了對冗余的網(wǎng)絡(luò)接口、波長變換器及鏈路的需求。圖6對比了傳統(tǒng)保護(hù)模式與iOverlay保護(hù)模式的差異?？梢钥闯觯褂胕Overlay之后，鏈路和接口數(shù)量得到降低，通過鏈路的平均帶寬利用率從47%提升到70%。

圖5 iOverlay工作模型

圖6 兩種保護(hù)模式的帶寬利用率對比

4.4 基于SDN的開放可編程接口

SDN是當(dāng)前業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)話題，人們期望通過SDN帶來新一輪的技術(shù)變革，更好地解決網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)提供方面的困難。思科已經(jīng)針對SDN發(fā)布了完整的ONE——開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的解決方案，目標(biāo)是利用SDN在網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用層之間建立正循環(huán)的控制體系，一方面，通過SDN進(jìn)一步開放網(wǎng)絡(luò)能力，提供給上層應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析并開發(fā)新型業(yè)務(wù)；另一方面，上層應(yīng)用可以利用開放接口對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精細(xì)化的策略控制。

思科基于SDN的多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化架構(gòu)如圖7所示。將SDN引入骨干網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，正是利用SDN的理念在應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層之間提供可編程的開放接口，通過這種可編程的開放接口，網(wǎng)絡(luò)層面能夠?qū)⑼負(fù)湫畔ⅰLA信息、鏈路可用性信息、吞吐量帶寬信息等實(shí)時(shí)地提供給上層應(yīng)用，上層應(yīng)用通過集中化的全局資源計(jì)算以及業(yè)務(wù)相關(guān)的策略控制，實(shí)現(xiàn)對流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑的動(dòng)態(tài)調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，思科目前正在IETF等標(biāo)準(zhǔn)組織中推動(dòng)BGP-LS和PCEP等協(xié)議接口的標(biāo)準(zhǔn)化。在思科基于SDN的骨干網(wǎng)優(yōu)化解決方案中，除了網(wǎng)絡(luò)層需要支持這些開放可編程接口，上層應(yīng)用也需要具備集中化流量規(guī)劃和路徑計(jì)算的能力，最近思科收購了業(yè)內(nèi)知名的流量規(guī)劃解決方案的軟件提供商Cariden，使得思科能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾腟DN解決方案。

圖7 思科基于SDN的多層網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化架構(gòu)

5 骨干網(wǎng)架構(gòu)的演進(jìn)路線

融合架構(gòu)所帶來的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢毋庸置疑，向融合的骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)將成為絕大多數(shù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的目標(biāo)，對于這些運(yùn)營商而言，更為重要的問題是如何確定網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的具體路線。極少運(yùn)營商會(huì)考慮從頭建設(shè)一張全新的骨干網(wǎng)絡(luò)，絕大多數(shù)運(yùn)營商面臨的問題是如何以最小的代價(jià)盡快向目標(biāo)架構(gòu)演進(jìn)，而由于運(yùn)營商之間的差異性，很難提出一條普適的演進(jìn)路線。

基本而言，對于提供全業(yè)務(wù)的電信運(yùn)營商和正在考慮自建骨干網(wǎng)的內(nèi)容提供商及新興的有線電視服務(wù)商，需要考慮不同的演進(jìn)策略。前者已普遍建設(shè)了骨干網(wǎng)，并且在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)過程中非常關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)提供能力，因此這些電信運(yùn)營商最關(guān)心的問題是如何保護(hù)投資，如何實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)提供；而對于后者，通常沒有既有網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，組織架構(gòu)相對簡潔，骨干網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)類型也較為單純，因此演進(jìn)的路線更為直接。

針對國內(nèi)電信運(yùn)營商的現(xiàn)狀，三大運(yùn)營商普遍采取了雙骨干網(wǎng)的建網(wǎng)策略：互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)和MPLS骨干網(wǎng)。這兩張骨干網(wǎng)采用了不同的組網(wǎng)技術(shù)和架構(gòu)，有完全不同的業(yè)務(wù)承載定位，不同的帶寬利用率設(shè)計(jì)目標(biāo)和SLA服務(wù)水平承諾。這種雙骨干網(wǎng)的設(shè)計(jì)已存在多年，成熟穩(wěn)定地支撐了運(yùn)營商業(yè)務(wù)的發(fā)展和流量的增長。合并兩張網(wǎng)絡(luò)在投資保護(hù)、回報(bào)率、網(wǎng)絡(luò)遷移過程中對業(yè)務(wù)影響的風(fēng)險(xiǎn)都存在巨大的不確定性。因此，在未來3～5年，思科認(rèn)為雙骨干網(wǎng)仍然會(huì)長期并存。

對于互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)的演進(jìn)策略，思科認(rèn)為，100 Gbit/s光傳輸是演進(jìn)的第一步，運(yùn)營商應(yīng)該借助傳輸網(wǎng)絡(luò)升級的良機(jī)，考慮建設(shè)全新的100 Gbit/s光傳輸平面，并且引入WSON、ROADM、Coherent、彩光等新技術(shù)，同時(shí)進(jìn)行核心路由器的容量升級以及POS接口向高速100GE的遷移，未來逐步考慮核心路由器、OTN、波分系統(tǒng)的縱向融合。

對于MPLS骨干網(wǎng)的演進(jìn)策略，由于這張骨干網(wǎng)的目標(biāo)是通過輕載的設(shè)計(jì)提供精品多業(yè)務(wù)服務(wù)，流量因素并不是骨干網(wǎng)演進(jìn)的主要?jiǎng)恿?。因此，思科認(rèn)為，這張骨干網(wǎng)下一步的演進(jìn)方向主要是：引入智能ROADM系統(tǒng)、加速POS向10GE/40GE的遷移，通過P與PE路由器的整合推動(dòng)MPLS網(wǎng)絡(luò)扁平化。骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)路線如圖8所示。

圖8 骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)路線

6 結(jié)束語

通過本文的討論，可以看到思科提出的IP與光融合的全新骨干網(wǎng)演進(jìn)方案，力圖在多個(gè)維度上解決骨干網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)過程中所遇到的挑戰(zhàn)。這些創(chuàng)新的技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，部分已經(jīng)在當(dāng)前的核心產(chǎn)品平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。目前思科正在標(biāo)準(zhǔn)組織中積極推動(dòng)iOverlay、Stateful PCE等協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。思科在核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)投入和創(chuàng)新，將助力運(yùn)營商骨干網(wǎng)不斷優(yōu)化和演進(jìn)，更有效地支持未來業(yè)務(wù)的發(fā)展。

1 思科VNI互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與流量預(yù)測報(bào)告.http://www.cisco.com/en/US/partner/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-481360_ns827_Networking_Solutions_White_Paper.html

2 思科nLight解決方案架構(gòu)技術(shù)白皮書.http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/routers/ps5763/whitepaper_c11-718852.html

3 Cisco first to deliver 100 Gbit/s at 3 000 km distances without need for regeneration.http://newsroom.cisco.com/press-releasecontent?type=webcontent&articleId=677338

4 iOverlay-Multi Layer Control Plane Architecture.Clarence Filsfil,MPLS Congress,2012

5 The value proposition of iOverlay,the multi-layer control-plane for the converged IP+optical core transport architecture.Ori Gerstel and Loukas Paraschis,Cisco,May 2012

6 Cisco Prime Architecture Whitepaper.http://www.cisco.com/en/US/prod/netmgtsw/prime_architecture_wp.pdf