本解决方案概述介绍了下一代服务供应商网络,阐述了建设融合式分组基础设施的步骤,指明了融合式分组基础设施对下一代核心路由系统提出的要求,并介绍了Cisco CRS-1运营商路由系统――旨在满足当前需要和未来几十年的发展要求的先进的思科系统解决方案。
下一代网络和融合式分组基础设施的发展目标
全球各地的服务供应商正在设法部署可以满足客户和投资者的要求的新型解决方案:
来自企业的要求:
集成化的数据、语音和视频在任何地点使用任何服务,很高的速度和介质灵活性按需供应电路、带宽和服务灵活的虚拟专用网(VPN)解决方案更加创新的服务和网络智能――安全、存储、应用层路由和适应能力,以支持企业市场的向更加紧密地集成网络和信息系统发展的趋势
来自消费者和政府的需求:为每个家庭提供宽带接入企业级远程办公――高性能,高度可用,具有很高的安全性,可以有效地支持日益增多的、在家中或者国外办公的远程办公人员为基于有线和无线接入方式的数据、语音和视频服务提供具有吸引力的价格防火墙和入侵防范视频点播服务等网络和应用
来自投资者的需求包括:
提高盈利能力扩大服务范围/li提高生产率
很多服务供应商现在都发现,现有的解决方案越来越难以满足这些市场需求。这些解决方案包括:
在一组针对特定服务、维护成本很高的复杂网络上提供数据、语音和视频服务,而且这些网络服务提供市场所需要的灵活、集成化服务采用一组只能提供基本的连通性,而不能提供不同种类的、高利润的服务的接入方式和协议利用复杂、冗余的架构建设IP/MPLS网络,无法提供市场所需要的可靠性、效率和灵活性
为了解决这些挑战和市场需求,一种新的理念正在引起通信行业的广泛关注,那就是建设一个面向所有服务的统一网络。这种下一代网络可以提供:无线网络的移动性公共交换电话网络(PSTN)的可靠性 互联网的广泛性专线的安全性和服务隔离
IP和多协议标签交换(MPLS)网络在支持集成化数据、语音和视频服务方面的灵活性 光传输网络的庞大容量一个通用、统一的基础设施的运营效率
很多服务供应商都认为,下一代网络必须采用一个新的平台――一个包括三个核心部分的融合式分组基础设施:基础设施融合――利用可以提供第二层和第三层VPN服务的多服务边缘(MSE)路由器,将多个针对特定服务的网络整合到一个共同的MPLS核心上 服务融合――将数据、语音和视频服务融合到灵活的、无所不在的IP/MPLS上 网络简化――通过消除复杂的层次和冗余,简化网络架构――尤其是接入点(POP)架构,创建更加便于扩展、更加可靠和更加便于管理的IP/MPLS网络
基础设施融合
目前,很多服务供应商所使用的基础设施都是由多个针对特定服务的网络组成。这些网络是随着在过去几十年中出现的多种技术逐步发展而成的。这些复杂、混合的基础设施通常包括:
用于提供第二层数据服务的帧中继网络(为核心骨干网使用ATM)――这些网络可以提供的带宽相当有限,通常不到1Mbps,而且具有严格的介质和拓扑限制。这使得它们无法满足今天的需要。 用于提供远程专线服务的SONET/SDH网络――SONET/SDH可以方便地传输数据、语音和视频,但是需要固定、专用的带宽。SONET/SDH的可用性很有限,而且它与其他第二层服务的互操作性也较低。城域以太网可以克服帧中继的带宽和拓扑限制,但是它们所覆盖的地理范围有限,而且缺乏与帧中继和SONET/SDH服务的互操作能力,这限制了它们的灵活性。通过TDM提供的语音服务已经变得非常普及,这在一定程度上是由于过去的产品开发周期一直较慢和这种技术本身缺乏灵活性。 通过独立的基础设施提供的专用IP和互联网接入网络。
管理这些网络给服务供应商带来了沉重的负担,因为他们通常需要为每个网络部署不同的运营、管理和供应基础设施,这使得服务集成在技术上和运营上都具有较高的难度。
在未来三到五年中,核心IP/MPLS中的数据流量的年增长速度预计将会超过100%。为了适应这种增长,服务供应商需要及时地扩充容量,这使得他们必须拓展各个无法有效地满足所有市场需求的网络基础设施的运营和资本资源。
基础设施融合――将服务整合到一个基于MPLS的分组基础设施上――为服务供应商提供了一个更好的方法。基础设施融合让他们可以在一个共同的、灵活的基础设施上提供集成化的数据、语音和视频服务,同时将他们的运营和资本资源战略性地集中到一个统一的骨干基础设施上。这样,效率和可扩展性将得到提升,而生命周期成本将会下降。
基础设施融合是利用功能强大的边缘路由平台实现的。这种平台可以提供多服务边缘功能,并可以通过创建第二层VPN来为语音、帧中继、ATM或者以太网提供传输服务,以及通过创建第三层VPN提供专用IP和互联网服务。
下列基于分组的服务――部署在IP/MPLS基础设施上――将让服务供应商能够以更快的速度,在更加广阔的市场上提供更加创新、灵活的服务,同时逐步停止使用他们的针对特定服务的网络:专线服务――这些服务与通常通过SONET/SDH TDM基础设施提供的专用租赁线路相同,包括DS-1、DS-3和OC-3租赁线路。基于MPLS的替代方案包括以太网专线――具有专用带宽的点对点以太网LAN扩展,或者边缘到边缘的伪线仿真(PWE3)――利用共享带宽在MPLS上传输无干扰信道。第二层帧中继服务――这些服务利用第二层MPLS VPN封装和传输帧中继帧,而不是使用现有的帧中继和ATM基础设施。它们让供应商能够以较少的拓扑限制提供比普通的帧中继交换机更高的接入速度。
第三层帧中继服务――这些服务利用第三层MPLS VPN封装和传输帧中继帧。这些服务也被称为IP帧中继,它们可以实现更高的接入速度;消除帧中继的很多拓扑限制,包括对集中星型拓扑的需要;并且允许使用其他接入介质,例如以太网。以太网服务――这组服务可以在MPLS上提供以太网LAN扩展,包括基于共享和专用(受保护)资源的点对点、点对多点、任意对任意拓扑。MPLS VPN――第二层MPLS VPN可以利用边界网关协议(BGP)的多协议功能和MPLS的专线功能,创建虚拟专用路由网络。 专用网络服务――这些完全独立的网络服务实际上是利用专用路由资源提供的专用IP基础设施。
随着基础设施整合的不断发展,数据、语音和视频将成为服务,而不是独立的网络。服务供应商可以继续用他们现有的、针对特定服务的网络提供接入服务,同时在方便或者条件成熟的时候将客户转向基于IP/MPLS的新型服务。
当服务供应商和客户移植到这些基于IP/MPLS的新型服务时,在任何地点通过一个统一的基础设施提供服务的目标就将成为现实。
请注意下一代网络对服务供应商和客户的业务环境的影响。服务供应商使用一个简化的、融合式分组基础设施,而不是一组复杂的、混合的针对特定服务的基础设施。 核心网络使用同一种协议――MPLS,而不是混合使用TDM、以太网、SONET、帧中继、ATM、IP和MPLS。服务供应商可以销售带宽和基于IP/MPLS的创新服务,而不是仅仅销售连接和带宽。 服务供应商可以在IP/MPLS网络所覆盖的任何地方提供服务,而不会受到针对特定服务的网络和协议的功能和范围限制。 由于消除了独立的网络管理和供应基础设施,服务供应商可以将缓慢的、复杂的供应方式发展为按需供应的方式。 增长率不再受到基础设施的限制,而是可以得到IP/MPLS的灵活性,以及它的通过任何介质向任何客户提供灵活的、集成化服务的能力的有力支持。由于针对特定服务的网络和运营基础设施将被整合或者逐步停止使用,运营成本和资本开支将会大幅度降低。
服务融合
目前,大部分大型服务供应商都采用了一种综合性的服务模式,这使得他们必须利用多个针对不同服务的基础设施和协议连接他们的客户
基于TDM基础设施的语音服务基于帧中继、ATM、TDM、以太网或者SONET/SDH基础设施的第二层数据服务基于IP的第三层数据服务,但是被部署在不同的互联网和专用IP基础设施上
尽管服务供应商已经为客户提供了他们在管理企业时所需要的所有基本服务,但是客户和服务供应商都不得不管理和维护多个服务接口和基础设施,更加重要的是,由于基础设施――除了部分基于IP/MPLS的基础设施以外――存在能力上的不足,因而他们无法在任何地点通过任何介质提供新型服务。例如:传统的语音服务和基础设施为增值服务或者服务区分提供的空间非常有限;这些限制会导致服务在一个竞争非常激烈的环境中失去特色,进而导致潜在利润下降。尽管帧中继服务得到了广泛的部署,但是这些服务具有严格的带宽、介质和拓扑限制。对于客户和服务供应商来说,固定带宽的、基于TDM和SONET/SDH的服务都过于昂贵,因为它们需要为某个特定的服务和客户提供严格的专用带宽和资源。尽管城域(Metro)以太网服务可以提供较高的速度,但是它们与帧中继、ATM或者其他第二层服务的交互性很低。
服务融合是指将关键的数据、语音和视频服务移植到分组传输协议上――IP或者MPLS。由于这些协议具有很高的灵活性,应用非常广泛,而且高级路由基础设施可以提供类似于电路的服务